Công nghệ sản xuất rượu vang có gas và các sản phẩm

Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh Khoa Kỹ thuật Hóa học Bộ môn Công nghệ Thực phẩm  Báo cáo môn công nghệ chế biến rau trái RƯỢU VANG CÓ GAS Sinh viên : HC07TP GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt Năm hoïc: 2010 – 201 MỤC LỤC I Giới thiệu [2], [3], [9] Khái niệm Phân loại rượu vang có gas Thành phần rượu vang có gas II Nguyên liệu [1], [2], [12] Quả nho .6 Nước Đường Nấm men III Cơ chế trình lên men rượu vang [1], [2], [7], [9] .11 Lên men ethanol 11 Lên men malo-lactic 13 IV Quy trình cơng nghệ sản xuất rượu vang có gas [2], [4], [7], [10], [12], [14], [15], [16], [18] 15 Quá trình thu hoạch nho chín 16 Quá trình xé dập ép dịch nho .18 Quá trình tách cặn nước nho 18 Q trình lên men 19 Quá trình lên men lần tạo CO2 .23 a Phương pháp truyền thống (Methode Champenoise) [4], [10], [15], [18] 24 b Phương pháp lên men bồn (Charmat Method) [12], [15], [18] 27 c Phương pháp kết hợp (Transfer Method) [10], [15], [18] 28 d Phương pháp nạp CO2 [18] 30 e Phương pháp transversage [6] .30 f Phương pháp liên tục [11] 30 V Thành tựu công nghệ [5] [14] 31 Sử dụng nấm men cố định lớp gel Na-alginate lên men lần theo phương pháp truyền thống [14] .31 Sử dụng nấm men cố định để thực lên men lần liên tục theo phương pháp lên men bồn [5] .34 VI Sản phẩm thực tế [4], [6], [8], [12], [15], [17], [18] .37 Champagne (Pháp) 37 Rượu vang có gas Italia 38 Rượu vang có gas Đức .39 Rượu vang có gas Tây Ban Nha .40 Rượu vang có gas Bồ Đào Nha 41 Rượu vang có gas Hungary 41 Sovetskoye Shampanskoye 41 Rượu vang có gas Mĩ 43 Rượu vang có gas Úc 44 Tài liệu tham khảo 45 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Chỉ tiêu nước sử dụng sản xuất rượu vang .8 Bảng 2: Tiêu chuẩn sản phẩm sản xuất theo phương pháp truyền thống [4] .27 Bảng 3: Tiêu chuẩn sản phẩm sản xuất theo phương pháp lên men bồn [15] 28 DANH MỤC HÌNH Hình 1: Nho Chardonnay: Hình 2: Nho Pinot Noir Hình 3: Nho Pinot Meunier Hình 4: Nho Chenin Blanc Hình 5: Nho Pinot Blanc Hình 6: Saccharomycesae cerevisiae 10 Hình 7: Saccharomyces vini .11 Hình 8: Saccharomycesae oviormis 11 Hình 9: Saccharomycesae uvarum .12 Hình 10: Quá trình lên men ethanol 12 Hình 11: Chu trinh EMP 14 Hình 12: Các yếu tố ảnh hưởng tới trình lên men malo – lactic [7] 15 Hình 13: Quy trình cơng nghệ sản xuất rượu vang có gas 16 Hình 14: Quy trình thiết bị sản xuất rượu vang có gas 17 Hình 15: Quá trinh thu hoạch nho tay .18 Hình 16: Quá trình xử lý sơ nho 19 Hình 17: Bồn lên men vang nho kiểu “universal” .22 Hình 18: Bồn lên men vang nho kiểu hình trụ đáy nghiêng 22 Hình 19: Hệ thống bồn lên men liên tiếp 23 Hình 21: Sơ đồ trình lên men lần theo phương pháp truyền thống [15] 25 Hình 22: Quy trình lắc đảo chai [18] 26 Hình 23: Lấy xác nấm men theo phương pháp thủ cơng (trái) tự động (phải) [18] 27 Hình 24: Sơ đồ trình lên men lần theo phương pháp lên men bồn [15] 28 Hình 25: Sơ đồ trình lên men lần theo phương pháp kết hợp [15] 30 Hình 26: Sơ đồ trình lên men lần theo phương pháp nạp CO2 [18] 31 Hình 27: Hệ thống bồn lên men sử dụng phương pháp liên tục .32 Hình 28: Nấm men cố định lớp gel alginate (trái) cố định lớp gel alginate (phải) .33 Hình 29: Ảnh hưởng phương pháp cố định lên tốc độ tạo CO2 sản phẩm 34 Hình 30: Nấm men cố định chai rượu vang 35 Hình 31: Sơ đị tiến hành thí nghiệm 36 Hình 32: Thành phần hóa học rượu sau lên men lần 37 Hình 33: Ảnh hưởng phương pháp cố định lên tốc độ tạo CO2 sản phẩm 37 Hình 34: Champagne Moet & Chandon .38 Hình 35: Crémant d'Alsace 39 Hình 36: Blanquette de Limoux 39 Hình 37: Blanquette de Limoux 40 Hình 38: Mionetto Il Moscato 40 Hình 39: Sekt 41 Hình 40: Cava 41 Hình 41: Espumante 42 Hình 42: Pezsgő 42 Hình 43: Sovetskoye Shampanskoye 43 Hình 44: Domaine Chandon .44 Hình 45: Sparkling Shiraz 45 Rượu vang có gas I Giới thiệu [2], [3], [9] Khái niệm Rượu vang có gas (sparkling wine): Loại đồ uống có cồn sản xuất phương pháp lên men từ loại trái không qua chưng cất CO2 tạo cách lên men tự nhiên cách bơm vào rượu Phân loại rượu vang có gas • Phân loại dựa vào phương pháp tạo CO2: Phương pháp truyền thống: lên men chai Phương pháp lên men bồn (tank) Phương pháp kết hợp lên men bồn lên men chai Phương pháp nạp CO2… • Phân loại dựa theo độ ngọt: Brut: ÷15 g đường/L (rất khơ) Sec: 17 ÷ 35 g đường/L (hơi ngọt) Demi-sec: 33 ÷ 50 g đường/L (ngọt) Doux: 50 g đường/L (rất ngọt) Thành phần rượu vang có gas • Ethanol: độ cồn từ 10 – 14 • Đường: Chủ yếu fructose glucose • Các loại acid: pH rượu vào khoảng – • Các loại muối: hàm lượng thấp, làm tăng hương vị rượu • Vitamin loại: B1, B2, B6, PP, Biotin… • Nồng độ CO2: Tùy thuộc loại rượu Trang Rượu vang có gas II Nguyên liệu [1], [2], [12] Quả nho Hình dạng:hình trịn hình bầu dục Màu sắc: đen, xanh, đỏ Chứa nhiều vitamin C, B6, tananh Nên có tác dụng chữa bệnh, tăng sức đề kháng cho thể, chống mệt mỏi, đau nhức… Các loại nho chủ yếu dùng rượu vang có gas Hình 1: Nho Chardonnay: Loại nho vỏ xanh tạo loại rượu vang trắng Hình 2: Nho Pinot Noir Tạo rượu vang đỏ Trang Rượu vang có gas Hình 3: Nho Pinot Meunier Tạo rượu vang đỏ Hình 4: Nho Chenin Blanc Nho vỏ xanh Hình 5: Nho Pinot Blanc Tạo rượu vang trắng Trang Rượu vang có gas Nước Nước loại nguyên liệu khó khống chế tiêu chất lượng Các muối khoáng nước tham gia phản ứng với muối photphat, acid hữu dịch đường, làm thay đổi độ acid, độ pH ý muốn Các anion NO 3-, NO2- nồng độ lớn 02% ức chế hoạt động nấm men nước dùng cho lên men phải đạt yêu cầu tối thiểu dùng để uống d0ộ cứng nên nằm giới hạn từ trung bình đến mềm (0 – 12 ppm), khơng phép có khí gây mùi như: Cl2, H2S Nước dùng cho lên men phải đạt yêu cầu tối thiểu dùng để uống phải đảm bảo yêu cầu sau:  Nước suốt, không màu, mùi, vị lạ  Không chứa ccác loại vi sinh vật  Độ cứng nằm giới hạn:0-12 ppm  Hàm lượng muối, kim loại nằm giới hạn cho phép Đường Nước trích thường khơng đủ độ đường để lên men Đường saccaro bổ xung vào nước nhằm nâng độ cồn CO2 lên men Bảng 1: Chỉ tiêu nước sử dụng sản xuất rượu vang Chỉ tiêu Đơn vị tính Đường RE Hàm lượng saccaro % >99 65 Độ ẩm % < 07 Hàm lượng đường khử % < 15 Hàm lượng tro % < Nấm men Nấm men tác nhân q trình lên men rượu Nấm men sản xuất rượu vang thuộc giống Saccharomycesae Trong điều kiện yếm khí, nấm men chuyển hoá đường thành etanol CO2 Dựa vào đặc tính q trình lên men mà nấm men chia làm hai loại chính: nấm men nấm men chìm + Nấm men nổi: gây lên men nhiệt độ cao từ 20 =>28 0C Quá trình lên men nhanh tạo thành nhiều bọt Nấm men bề mặt lơ lững Trang Rượu vang có gas dịch lên men lắng xuống bình thành lớp xốp lên men kết thúc + Nấm men chìm: Gây len men chậm, lặng lẽ nhiệt độ tương đối thấp từ => 100C Trong trình lên men, nấm men nằm đáy bình, có khả lên men đường rafinoraza Quá trình trao đổi chất nấm men xảy tác dụng enzim nội bào ngoại bào Nước môi trường lên men giúp chất dinh dưỡng vào tế bào thải sản phẩm trao đổi chất môi trường, màng tế bào nấm men có tác dụng màng bán thấm sinh học, thu nhận đường chất dinh dưỡng Etanol CO2 hình thành khỏi tế bào tích tụ mơi trường Việc di chuyển CO2 môi trường giúp tế bào nấm men trao đổi chất nhanh thúc đẩy trình lên men triệt để Một số loại nấm men thường sử dụng sản xuất rượu vang: + Saccharomycesae cerevisiae: thuộc loại nấm men nổi, sử dụng rộng rãi cơng nghệ sản xuất rượu bia, bánh mì Hình 6: Saccharomycesae cerevisiae Tế bào hình cầu, hình bầu dục, elip, kích thước (5-7) x (8-10) micromet, sinh sản theo lói nảy chồi Tế bào nấm men chứa 75% nước, chất khô chủ yếu protein hidratcacbon: - Protein: 45 => 60% - Hidratcacbon: 25 => 35% - Chất béo: => 7% - Chất khống: =>9% Ngồi tế bào nấm men chứa hàm lượng vitamin cao, đặc biệt B1, B6 nhiều enzym Trang Rượu vang có gas Nấm men Saccharomycesae cerevisiae có khả lên men nhiệt độ cao từ 28 => 32oC, lực lên men mạnh, biến đường thành rượu nhanh hoàn toàn Sau lên men nấm men lắng chậm Saccharomyces vini: Đa số tế bào loại có dạng hình ơvan, kích thước (3-8) x (5-12) micromet, sinh sản theo lối nảy chồi tạo thành bào tử Có khả tạo cồn, chịu sulfit tổng hợp cấu tử bay sản phẩm thứ cấp khác tạo cho vang có mùi vị đặc trưng riêng biệt Khả kết lắng loài phụ thuộc vào nịi, tạo thành dạng bơng sợi Hình 7: Saccharomyces vini Saccharomycesae oviormis: có hình dạng giống Saccharomycesae vini, có khả chịu dược nồng độ đường cồn cao, có khả lên men kiệt đường Các nòi chuẩn giống lên men dịch có hàm lượng đường cao Hình 8: Saccharomycesae oviormis Saccharomycesae oviormis: lên men glucose, fructose, manose, saccharose, maltose 1/3 rafinose không lên men lactose pentose Giống nấm men rượu vang cần phải đạt yêu cầu:  Chủng khiết, không chứa vi sinh vật gây nhiễm khác, đặc biệt khơng có vi sinh vật kí sinh  Có lực lên men cao nước quả, chuyển hoá sâu sắc loại đường  Kết lắng nhanh triệt để, dịch rượu nhanh  Bền vững với rượu, acid chất sát trùng Trang 10 Rượu vang có gas Hình 28: Nấm men cố định lớp gel alginate (trái) cố định lớp gel alginate (phải) Kết quả: Khơng có khác khả tạo CO2 (4.9 – 5.2 bar) hương vị mẫu → dùng nấm men cố định cho sản phẩm có chất lượng tương tự sản phẩm truyền thống tạo độ tốt Trang 32 Rượu vang có gas Hình 29: Ảnh hưởng phương pháp cố định lên tốc độ tạo CO2 sản phẩm Trang 33 Rượu vang có gas Hình 30: Nấm men cố định chai rượu vang Trang 34 Rượu vang có gas Sử dụng nấm men cố định để thực lên men lần liên tục theo phương pháp lên men bồn [5] Cách tiến hành: Chuẩn bị mẫu  Mẫu chuẩn: lên men theo phương pháp thông thường  Mẫu 1: Sử dụng 250 g nấm men cố định gel Ca-alglnate  Mẫu 2: Sử dụng 250 g nấm men cố định đặt vị trí  Mẫu 3: Sử dụng 500 g nấm men cố định đặt vị trí Các mẫu tiến hành cho lên men lần theo phương pháp lên men bồn xác định lượng CO2 tạo trình lên men tính chất cảm quan sản phẩm Hình 31: Sơ đị tiến hành thí nghiệm A – Bồn lên men B – Bồn chứa rượu sau lên men lần C – Bồn chứa dịch đường chất dinh dường Hình phải: Cách bố trí đĩa chứa nấm men cố định dùng mẫu Trang 35 Rượu vang có gas Hình 32: Thành phần hóa học rượu sau lên men lần Hình 33: Ảnh hưởng phương pháp cố định lên tốc độ tạo CO2 sản phẩm Kết quả: Tốc độ tạo CO2 mẫu cao (sau 72 h lên men) tính chất cảm quan khơng đổi Trang 36 Rượu vang có gas VI Sản phẩm thực tế [4], [6], [8], [12], [15], [17], [18] Champagne (Pháp) Hình 34: Champagne Moet & Chandon Champagne làm từ vùng Champagne Pháp, thực theo phương pháp truyền thống AOC quy định từ loại nho Chardonnay, Pinot Noir Pinot Meunier Các loại nho phải thu hoạch tay Áp suất CO2 Champagne khoảng – atm, loại khác Crémant từ – atm Thời gian tàng trữ tối thiểu 15 tháng Crémant năm Giá:từ $30 đến $180/ chai Phân loại Champagne: • Non Vintage: làm từ nhiều loại nho nhiều năm • Vintage: làm từ nho năm có chất lượng nho tốt • Prestige: “vua Champagne”, làm từ loại nho tốt năm có chất lượng nho tốt • Blanc de Blancs (trắng từ trắng): làm từ nho Chardonnay • Blanc de Noir (trắng từ đen): làm từ nho Pinot Noir Pinot Meunier • Rose: có màu hồng bổ sung thêm rượu vang đỏ ngâm nước nho với nho đỏ trước lên men rượu Trang 37 Rượu vang có gas Các loại rượu vang có gas khác Pháp: Hình 35: Crémant d'Alsace Giá: $25 /chai Hình 36: Blanquette de Limoux Giá: $25/ chai Rượu vang có gas Italia Trang 38 Rượu vang có gas Hình 37: Blanquette de Limoux Giá: $15- $35/ chai Hình 38: Mionetto Il Moscato Giá: khoảng $15- $25/chai Làm từ nho Prosecco Moscato theo phương pháp Charmat Chỉ sản xuất tai số vùng quy định DOCG phía Bắc Venice Thời gian tàng trữ tối thiểu 25 tháng Rượu vang có gas Đức Trang 39 Rượu vang có gas Hình 39: Sekt Giá: $30-$75/chai Chủ yếu (95%) theo phương pháp Charmat theo quy mô lớn Loại nho sử dụng: Riesling, Pinot noir, Pinot blanc, số loại nho từ Ý, Tây Ban Nha Pháp Rượu vang có gas Tây Ban Nha Hình 40: Cava Giá: $15-25$/chai Sản xuất vùng Catalonia (phía Bắc Tây Ban Nha) Nồng độ rượu thấp có vị chua Loại nho sử dụng: Xarel-lo, Macabeo, Parellada, Chardonnay, Pinot Noir, Subirat Phương pháp sản xuất tương tự phương pháp truyền thống, khác thiết bị Trang 40 Rượu vang có gas Thời gian tàng trữ: 15 tháng Reserva, 30 tháng Grand Reserva Rượu vang có gas Bồ Đào Nha Hình 41: Espumante Giá: $20/chai Sử dụng phương pháp truyền thống Rượu vang có gas Hungary Hình 42: Pezsgő Sản xuất Budafok (gần thủ đô Hungary) Sử dụng loại nho: Chardonnay, Pinot noir, Riesling, Hárslevelű, Királyleányka, Furmint, Muscat Lunel, Kéknyelű Juhfark Dùng phương pháp Charmat hỗn hợp Sovetskoye Shampanskoye Trang 41 Rượu vang có gas Hình 43: Sovetskoye Shampanskoye Giá: $15/ chai Tên gọi chung loại rượu vang có gas sản xuất khu vực Đông Âu Thực theo phương pháp liên tục Trang 42 Rượu vang có gas Rượu vang có gas Mĩ Hình 44: Domaine Chandon Giá: $30-$70/chai Moët & Chandon, nhà sản xuất rượu vang Pháp phát triển sang California, tạo thương hiệu Domaine Chandon Loại nho sử dụng: Pinot Noir (blanc de noir), Chardonnay Sản xuất theo phương pháp kết hợp Trang 43 Rượu vang có gas Rượu vang có gas Úc Hình 45: Sparkling Shiraz Giá: $25-40$/ chai Sử dụng nho Shiraz, lên men theo phương pháp kết hợp, rượu có màu đỏ vị chát đặc trưng Trang 44 Rượu vang có gas Tài liệu tham khảo [1] Bùi Ái Công nghệ lên men ứng dụng công nghệ thực phẩm NXB Đại học Quốc gia TPHCM 2005 [2] Lê Văn Việt Mẫn, Lâm Quốc Đạt, Nguyễn Thị Hiền, Tôn Nữ Minh Nguyệt, Trần Thị Thu Trà Công nghệ chế biến thực phẩm NXB Đại học Quốc gia TPHCM 2009 [3] Tiêu chuẩn Việt Nam Rượu vang – Qui định kỹ thuật TCVN 7045 : 2002 [4] Bruce Zoecklein A review of Methode Champenoise production Vỉgina Polytechnic Institute and State University 2002 [5] E.T Nerantzis Production of sparkling wine with immobilized yeast fermentation Technological Educational Institution of Athens, Department of Oenology and Beverage Technology [6] E.W.G.A Wine tutorial Certificate Course of the Wine and Spirits Education Trust [7] Ellen Butz The Joy of Malolactic Fermentation Dept of Food Science, Purdue University [8] Frazier Wine catalogue 2010 [9] Heather Wansbrough Chemistry in winemaking [10] Ian Hornsey The Chemistry and Biology of Winemaking The Royal Society of Chemistry 2007 [11] Institut Oenologique de Champagne Bulbbly around the world [12] i-winereview The World of Sparkling Wines and Champagne The International Wine Review 2008 [13] Keith Grainger Wine Production – Vine to Bottle Food industry briefing series 2005 [14] M.D Fumi Bulk sparkling wine production by external encapsulated yeast bioreactor Biotechnology Letters Vol 11 No 11, pp 821-824 1989 [15] Mornington Peninsula Vignerons Association Cellar Door Club Sparkling wines Foxey’s Hangout 2007 [16] O-I Europe sarl Sparkling Wine 2009 [17] Paul E Brock II Production of Sparkling Wines [18] Tom Stevenson Champagne & Sparkling Wine Guide 2003 [19] Tsuneo Kita Bottle Fermented Sparkling Wine; Process and Equipments 2009 Trang 45 ... Lên men phụ Sản phẩm Hình 13: Quy trình cơng nghệ sản xuất rượu vang có gas Trang 15 Rượu vang có gas Hình 14: Quy trình thiết bị sản xuất rượu vang có gas Trang 16 Rượu vang có gas Các q trình... Nha .40 Rượu vang có gas Bồ Đào Nha 41 Rượu vang có gas Hungary 41 Sovetskoye Shampanskoye 41 Rượu vang có gas Mĩ 43 Rượu vang có gas Úc ... 41 Rượu vang có gas Hình 43: Sovetskoye Shampanskoye Giá: $15/ chai Tên gọi chung loại rượu vang có gas sản xuất khu vực Đông Âu Thực theo phương pháp liên tục Trang 42 Rượu vang có gas Rượu vang