– LÀM RƯỢU VANG
1. Nguyên tắc
Sản xuất rượu vang dựa trên cơ sở về hĩa sinh xảy ra trong quá trình lên men các loại nước quả dưới tác dụng của enzyme của nấm men. Dưới tác dụng hệ thống enzym của nấm men, đường được chuyển hĩa thành rượu ethanol và CO2 cùng lúc sản sinh ra năng lượng. Quá trình này gọi là quá trình lên men ethanol. Phản ứng cần cĩ sự hiện diện của phosphat vơ cơ:
C6H12O6 + H3PO4 → CH3CH2OH + H2O + CO2 + FDP
Hầu hết các giống Saccharomyces (tác nhân chính trong lên men rượu vang) đều lên men đường: glucose, galactose, saccharose, maltose, manose và khơng lên men lactose. Các loại đường trên hiện diện trong trái cây chín (nho, mậnm dâu, dứa, mơ...) với nồng độ khác nhau. Do đĩ, trái cây chín là nguyên liệu quan trọng trong quá trình lên men rượu để sản xuất những thức uống cĩ giá trị: rượu vang, nước trái cây lên men...
Trong quá trình lên men, đường trong dịch quả được nấm men sử dụng để tăng sinh khối và tổng hợp một số sản phẩm (rượu, khí CO2 và glycerin, acid acetic, acid lactic, este etylacetat). Các alcol bậc cao, aldehyd acetic được tạo thành từ các acid amin. Các chất pectin bị thủy phân kéo theo sự tạo thành một lượng nhỏ metanol.
Lên men rượu vang thường chia thành các giai đoạn: lên men chính ở nhiệt độ từ 20 – 300C khoảng 10 ngày hoặc dài hơn. Ở cuối giai đoạn lên men chính dịch lên men trong dần vì protein và pectin lắng xuống. Lên men phụ ở nhiệt độ từ 15 – 180C. Khi lắng cặn hồn tồn, dịch trong thì gạn, lọc xong sẽ được rượu vang cĩ thể uống được, nhưng chưa ngon, cần phải tàng trữ ở nhiệt độ 4 – 100C để rượu vang hồn thiện hương vị đặc trưng. Thời gian tàng trữ cĩ thể là vài tháng, vài năm, thậm chí hàng chục hoặc hàng trăm năm.
Do thời lượng của bài thí nghiệm, quá trình lên men rượu vang chỉ thực hiện ở hai giai đoạn cơ bản là lên men chính và lên men phụ.
2. Dụng cụ, mơi trường và hĩa chất2.1. Dụng cụ 2.1. Dụng cụ
STT Tên dụng cụ, thiết bị mỗi nhĩm (3 sinh viên) Đơn vị tính Số lượng Ghi chú
1 Đĩa petri Cái 2
2 Que cấy Cái 1
3 Đèn cồn Cái 1
4 Rổ nhựa Cái 1
5 Bếp điện Cái 1
6 Lọ thủy tinh cĩ nắp đậy Cái 1
STT Dụng cụ dùng chung Đơn vị tính Số lượng Ghi chú
1 Nồi hấp cao áp Cái 1
2 Tủ cấy vơ trùng Cái 1
3 Tủ ấm Cái 1
2.2. Hĩa chất
- Cồn 96o
- Dịch xà phịng lỗng
2.3. Chủng giống vi sinh vật
- Nấm men: Saccharomyces cerevisiae
2.4. Nguyên liệu khác
- Nho chín - Đường mía
3. Tiến hành thí nghiệm
Thí nghiệm được thực hiện với 3 nghiệm thức:
- Nghiệm thức 1: lên men với nguồn vi sinh vật sẵn cĩ trên nguyên liệu nho.
- Nghiệm thức 2: lên men với sự bổ sung chủng nấm men thuần: Saccharomyces cerevisiae.
3.1. Chuẩn bị nguyên liệu
- Cân 3 kg nho chín; 0,5 kg đường
- Loại bỏ cuống, rửa sạch nho, dùng tay bẻ quả nho làm đơi hoặc làm bốn. - Cho tất cả nho vào lọ thủy tinh, bổ sung đường, dùng muỗng đảo đều.
- Bổ sung thêm NaHSO3 với hàm lượng 200mg/lít cĩ tác dụng chống oxy hĩa dịch nho, loại bỏ các vi sinh vật cĩ hại.
- Đậy kín nắp bình.
- Dịch lên men cĩ đặc điểm: pH 3,5-4,0, nồng độ đường 20%. Nếu chưa đạt được điều kiện này, cần điểu chỉnh để quá trình lên men đạt hiệu quả tốt nhất.
- Đối với nghiệm thức cĩ bổ sung nấm men, dịch nấm men được bổ sung với hàm lượng 2% giống (khoảng 100-120 triệu tế bào/lít).
3.2. Lên men chính
- Bình lên men được đặt ở nhiệt độ 300C trong thời gian 7-10 ngày. Trong giai đoạn lên men chính, đường trong dịch quả sẽ được chuyển hĩa thành rượu. Nồng độ rượu đạt khoảng 8-10%.
- Sau thời gian này, tồn bộ hỗn hợp rượu và bã nho trong bình lên men được ép để loại bỏ bã nho.
- Dịch rượu thu được, rĩt trở lại vào bình lên men, đậy kính bình để tiến hành lên men phụ.
3.3. Lên men phụ
- Bình lên men được đặt trong tủ mát ở nhiệt độ 180C trong thời gian 25-20 ngày. - Trong thời gian này, nấm men và cặn nguyên liệu sẽ lắng dần xuống. Dịch rượu sẽ dần trong hơn. Trong giai đoạn lên men phụ, quá trình lên men malolactic xảy ra sẽ chuyển hĩa acid malic làm rượu cĩ vị dịu hơn.
- Tiến hành gạn dịch rượu, và lọc để thu được rượu vang trong hơn.
Rượu vang sau giai đoạn lên men phụ cĩ mùi thơm đặc trưng, vị nồng nhẹ của rượu, vị hơi chua ngọt của dịch trái cây cịn sĩt lại. Rượu này cĩ thể uống được. Để ngon hơn, dịch rượu cần được ủ ở nhiệt độ thấp 4-100C trong thời gian lâu hơn.
4. Những điểm cần lưu ý
- Khi chọn nho dùng cho lên men, cần loại bỏ các quả bị dập nát hoặc bị lên men để tránh nhiễm tạp các vi sinh vật cĩ hại.
- Trong quá trình lên men, bình lên men cần được đậy kín để tạo điều kiện kỵ khí cho quá trình lên men.
- Trong quá trình tách chiết dịch rượu, tránh dùng các vật liệu bằng sắt, nhơm để tránh làm tủa rượu.
- Khơng được làm dập nát hạt nho để tránh giải phĩng chất độc cho người sử dụng.
5. Báo cáo thực tập
- Trình bày cơ chế của quá trình lên men rượu?
- Trình bày các quá trình sinh hĩa xảy ra trong giai đoạn lên men chính và lên men phụ?
- Nêu những yêu cầu về chất lượng của rượu vang nho?
BÀI 19