Chương 3: QUY TRÌNH SẢN XUÁT RƯỢU NHO
3.2. Thuyết minh quy trình [2] [8]
3.2.1. Nguyên liệu sản xuất
3.2.1.1. Nho
Nho là loại quả lý tưởng để chế rượu và rượu vang nho là loại vang nổi tiếng nhất đối với người phương Tây cũng như phương Đông (Bồ Đào Mỹ Tửu). Ở Việt Nam chỉ có vài vùng thuận tiện cho việc trồng nho (Thuận Hải, Phú Khánh) do đặc tính của cây nho ưa các khí hậu khô và nhiều nắng, đất ít chua. Người ta đã chọn quả nho để chế rượu vang từ mấy ngàn năm nay, vì các lý do sau:
Chất lượng tốt, hương vị đậm đà, vị ngọt, mạnh của cồn cân đối với
độ chua, chát của acid, tanin, lại thêm các vị phong phú của glixerin, acid amin, muối khoáng...màu sắc óng ả nhờ có chất anto-xian, tanin....
Thành phần hóa học của quả thích hợp do đó lên men dễ dàng, độ rượu cao, ức chế được hoạt động của các khuẩn hại, rượu bảo quản được lâu.
Sản lượng nước quả trên đơn vị diện tích cao. Sản lượng nước quả lại tùy thuộc vào sản lượng quả và tỉ lệ nước trong quả. Vì hai chỉ tiêu này đều cao nên ở những nơi thâm canh, sản lưọng trên 1 hecta có thể đạt 200-300 hectolit tức là 2-3 vạn lít. Rất tiếc là ở Thuận Hải hiện nay chỉ trồng những giống nho ăn tươi, năng suất chưa cao, độ chua thấp: vả lại giá bán trên thị trường quá cao, dùng chế rượu vang không kinh tế.
Thành phần của quả nho
Nước : 70 – 80%
Đường : 10 – 25% (chủ yếu là glucose, fructose và saccharose)
Acid hữu cơ : 0,5 – 1,7% (chủ yếu là acid malic và factoric)
Protein : 0,1 – 0,9%
Pectin : 0,1 – 0,3%
30
Khoáng : 0,1 – 0,5%
Vitamin: C, B1, B2, PP
Các hợp chất màu: màu chính là anthocyanin.
Các hợp chất thơm và một số hợp chất khác.
Nho được thu gặt hái khi đạt khoảng 0,65% độ acid và 23o Brix (Brix là đơn
vị đo lượng đường còn lại trên nho).
3.2.1.2. Nấm men
3.2.1.2.1. Nấm men dại
a. Hanseniaspora apiculata
Hình 3.2. Nấm men Hanseniaspora apiculata
Tạo ra một loạt các acid bay hơi làm cho dịch có mùi tạp, và nó còn kìm hãm các loại nấm men chính trong lên men.
b. Pichia
Khi lên men đường, nấm men này không sinh ra sản phẩm mà chỉ đồng hóa chất hữu cơ bằng oxy hóa cơ chất. Pichia oxy hóa rượu tạo thành acid hữu cơ. Vang thành phẩm có Pichia tạo thành lớp màng trên bề mặt và làm vang bị đục, các thành phần trong nho cũng bị biến đổi.
31
Hình 3.3. Nấm men Pichia
c. Zygopichia
Loại nấm men này không lên men rượu, mà chỉ gây đục cho rượu vang sau khi chiết chai. Khi phát triển Zygopichia sinh ra acid citric và rượu acetic cùng nhiều acid khác làm độ chua của vang tăng lên.
d. Hansenula
Hình 3.4. Nấm men Hansenula
Hansenula có khả năng sinh trưởng nhanh trên bề mặt dịch quả, nó làm cho vang có các ester bay hơi (làm cho vang có mùi thơm riêng biệt), nhưng cũng làm đục vang.
32
e. Mycoderma vini
Mycoderma vini tạo màng rất mạnh, tạo độ rượu dưới 12%. Nó phát triển
trên bề thoáng của vang làm giảm hàm lượng rượu, tạo thành các acid bay hơi làm cho vang có vị chua gắt, nó cũng làm cho vang có màu đục.
3.2.1.2.2. Nấm men thường sử dụng trong lên men rượu vang nho
a. Saccharomyces cerevisiae
Hình 3.5. Nấm men Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae phổ biến trong lên men rượu vang, chiếm tới 80%
trong tổng số Saccharomyces, có trong nước quả khi lên men. Nó có khả năng khử đường saccharose thành glucose và fructose. Có khả năng tạo rượu 8 -10% so với thể tích. Các chủng nấm men này có đặc tính riêng về khả năng tạo cồn, chịu sulfite, tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo cho rượu vang có mùi vị đặc trưng riêng biệt. Ở giai đoạn cuối lên men Saccharomyces cerevisiae kết lắng nhanh và làm trong dịch rượu. Tuy nhiên chúng thường già đi ở giai đoạn cuối cùng lên men, chúng không thể tiếp tục chuyển thành cồn được nữa và chết đi nhanh chóng.
Giống nấm men Saccharomyces cerevisiae có nhiều ưu điểm :
Lên men nhanh và sâu các loại đường.
Kết lắng tốt, do đó dễ tách sinh khói nấm men ra khỏi dịch lên men.
Tạo múi thơm đặc trưng cho rượu vang.
Bền vững với rượu, acid và các chất sát trùng
33
b. Saccharomyces uvarum
Nấm men này được chiết từ nước nho, rượu. KHả năng sinh bào tử khá mạnh trên môi trường thạch- malt. Các chủng của loài này có thể lên men 12-130 cồn trong dung dịch nước nho.
Hình 3.6. Nấm men Saccharomyces uvarum
c. Saccharomyces chevalieri
Hình 3.7. Nấm men Saccharomyces chevalieri
Nấm men này được phân lập từ nước nho lên men tự nhiên và từ vang non của dịch quả cọ, dừa. Chúng có khả năng tạo độ cồn 160, thường lẫn với nấm men
Saccharomyces vini.
34
d. Saccharomyces oviformis
Saccharomyces oviformis được tách từ nho lên men tự nhiên, có khả năng chịu đường cao, cồn cao, lên men kiệt đường tạo thành tới 180 cồn. Dùng nấm men này để lên men dịch quả có hàm lượng đường cao để tạo vang khô (lên men hết đường) cho kết quả tốt. Giống này lên men được glucose, fructose, mantose, saccharose, maltose, 1/3 rafinose, không lên men được lactose, pentose, galactose.
3.2.2. Lựa chọn
Mục đích: loại ra những quả hư hỏng do quá trình chín, dập nát trong quá trình vận chuyển.
3.2.3. Rửa
Mục đích: làm sạch các tạp chất, thuốc trừ sâu, vi sinh bám trên bề mặt nho. Giai đoạn này phải được thực hiện nhanh để tránh làm mất các chất hòa tan
có trong nho đi vào nước rửa.
3.2.4. Tách cuống
Mục đích: Loại bỏ cuống ra khỏi nho.
Yếu tố ảnh hưởng: độ chín của nho. Nho càng chín càng dễ tách cuống.
3.2.5. Nghiền
Mục đích: làm giảm kích thước quả nho, giải phóng dịch nho, loại bỏ cuống
và hạt ra khỏi dịch.
Biến đổi: trong quá trình nghiền xé, tách cuống nhiệt độ của dịch, bã nho tăng lên do lực ma sát, một số vitamin bị thất thoát. Ngoài ra, mật độ các vi sinh vật gây hại cũng tăng lên.
Hình 3.8. Máy nghiền trục vis
35
Tiến hành: nho sẽ được đưa qua máy nghiền trục vít. Trục nghiền xé sẽ đánh
tơi nho, tách cuống, hạt ra khỏi phần hỗn hợp dịch bã nho. Phần cuống hạt sẽ tiếp
tục được trục nghiền xé đẩy ra ngoài, còn hỗn hợp dịch, bã nho lọt qua các lỗ lưới
rồi được trục vít đẩy ra theo chiều ngược lại.
3.2.6. Ép
Mục đích: tận thu các chất chiết có trong bã.
Biến đổi:
Các chất hòa tan sẽ bị tách khỏi tế bào để đi vào dịch nho
Diện tích tiếp xúc với không khí tăng lên, làm tăng khả năng bị oxy
hoá của dịch nho.
Tiến hành: hỗn hợp dịch, bã nho sau khi được nghiền xé, tách cuống sẽ được
đi qua thiết bị ép. Dưới áp lực, dịch nho sẽ bị tách khỏi hỗn hợp chảy qua các lỗ của
tấm lưới bên dưới để đi ra ngoài, còn bã nho sẽ được tháo ra sau mỗi mẻ ép.
Yếu tố ảnh hưởng: kích thước nguyên liệu sau khi nghiền: nho được nghiền
các kỹ thì hiệu suất ép càng cao.
Hình 3.9. Bên trong máy ép trục vis
3.2.7. Lắng trong
Bổ sung enzyme pectinase.
Mục đích:
36
Hỗ trợ quá trình chiết tách sắc tố anthocyanin, tannin, polysaccharid.
Gia tăng hiệu suất ép.
Cải thiện độ trong của rượu sau này.
Vai trò của enzyme pectinase:
Enzyme pectinase thủy phân pectin nhằm giảm độ nhớt, tăng tốc độ lọc.
Rút ngắn thời gian chế biến.
Tăng tính ổn định nước quả trong quá trình bảo quản.
Ngăn ngừa sự kết tủa, kết lắng hoặc vẩn đục do pectin biến tính trong thời gian bảo quản.
Tăng chất lượng rượu vang.
3.2.8. Lên men chính
Mục đích: chuyển hóa đường thành cồn, CO2 và một số sản phẩm trao đổi khác.
Các giai đoạn của quá trình lên men:
Bắt đầu: nấm men sinh trưởng và phát triển, đủ số lượng để có thể chuyển hóa đường thành rượu
Lên men nhanh: chuyển hóa đường thành rượu, CO2 rượu cao phân
tử, aldehit, ketol tạo hương vị cho rượu. Trong giai đoạn này, có phản ứng malolactic xảy ra
Lên men chậm: sau khi kết thúc lên men nhanh. Các chất ức chế do nấm men tạo ra tác động đến nấm men. Quá trình lên men chậm kết thúc khi nồng độ đường sót còn 2g/l
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu vang:
Hàm lượng đường: 220g/l
Nguồn Nitơ: vai trò trong sinh trưởng và hoạt động của nấm men
Nồng độ cồn: nồng độ cồn cao gây ức chế nấm men
Thời gian lên men: phụ thuộc nồng độ đường ban đầu và cả nhiệt độ lên men.
37
Nhiệt độ.
Tốc độ lên men
Oxy: cung cấp cho nấm phát triển sinh khối
pH: nấm men 4 – 6, lên men rượu vang là 2,8- 4,2
Các quá trình lên men không mong muốn:
Vi khuẩn lên men glycerol trong rượu, biến đổi đường nho tự nhiên tạo thành acid lactic và acid acetic.
Vi khuẩn biến đổi acid tartaric trong rượu tạo thành acid lactic, acid acetic và khí CO2.
Các quá trình này làm giảm đi chất lượng rượu vang. Do đó, để bảo đảm quá trình lên men sơ cấp và thứ cấp diễn ra có kiểm soát và đúng đắn, rượu vang cần được đánh giá, ngửi và nếm thường xuyên.
Hình 3.10. Bồn lên men kiểu Erika
38
Hình 3.11. Bồn lên men nho kiểu hình trụ đáy côn nghiêng
Hình 3.12. Bồn lên men kiểu ”Universal”
39
Hình 3.13. Bồn lên men nho liên tục
3.2.9. Lên men phụ
Mục đích: Nhằm ổn định chất lượng và tăng hương vị cho rượu.
Tiến hành: Khi kết thúc quá trình lên men chính thì quá trình lên men phụ bắt đầu. Quá trình này được thực hiện ở nhiệt độ thấp từ 15 – 18oC. Quá trình này không xảy ra ồ ạt, thường rất yếu và chậm, ở thời kỳ này lượng đường còn sót tiếp tục chuyển hóa thành CO2 và C2H5OH. Quá trình này thường kéo dài từ 2 – 3 tuần cũng có khi dài hơn tùy thuộc vào lượng đường ban đầu trong dịch nước nho và hoạt độ của nấm men thuần mạnh hay yếu.
3.2.10. Ủ
Mục đích: cho quá trình lên men phụ xảy ra, nâng cao chất lượng, ổn định (màu sắc, độ trong, mùi, vị, độ bền keo…) cho sản phẩm.
Để rượu thơm và ngon thì rượu phải được ủ, nhằm làm cho khí oxi tác động thật chậm. Rượu ủ lạnh sẽ phải ủ lâu hơn rượu ủ ấm. Rượu ủ trong bồn thép lớn phải ủ lâu hơn trong các bồn hoặc thùng bằng gỗ sồi.
Hình 3.14. Thùng gỗ sồi
40
Tiến hành: dịch sau khi lên men được cho qua các thùng gỗ sồi để ủ trong một thời gian. Trong quá trình ủ, rượu vang bị thất thoát do đó ta phải châm đầy theo chu kỳ 1 lần/1 tuần. Nhiệt độ tàng ủ là 150.
3.2.11. Lọc thô
Mục đích: loại bỏ cặn tạo ra trong quá trình tàng trữ, nhằm hoàn thiện sản phẩm trước khi đi vào quá trình chiết rót.
3.2.12. Lọc tinh
Mục đích: loại bỏ những tế bào nấm men còn sót lại.
Hình 3.15. Thiết bị lọc khung bản
3.2.13. Chiết chai
Sử dụng chai thủy tinh.
Rửa chai: nhằm loại được hầu hết các vi sinh vật và những loại vật chất có thể có trong chai như mảnh chai, cát đất.
41
Hình 3.16. Thiết bị rửa chai
Rót, đóng nắp: hoàn thiện sản phẩm, tăng thời gian bảo quản, dễ dàng vận chuyển và tiêu thụ.
Hình 3.17. Thiết bị chiết chai và đóng nắp
42
3.2.14. Dán nhãn, đóng thùng
Hình 3.18. Máy dán nhãn đóng thùng
Mục đích: hoàn thiện sản phẩm. cung cấp thông tin trên nhãn cho người tiêu dùng, đóng thùng để thuận tiện cho quá trình vận chuyển, phân phối.
43