Nguyên tắc

3. GIỚI THIỆU VỀ NẤM MEN

1.1 Nguyên tắc

Khi đi từ môi trường (không khí) vào trong một môi trường khác (chất lỏng) tia sáng sẽ bị lệch (khúc xạ). Nếu chất lỏng là một dung dịch chất hòa tan (dung dịch đường, muối...), dựa trên độ lệch tia sáng, ta có thể tính được nồng độ của chất hòa tan. Phương pháp này dùng để xác định hàm lượng chất rắn hòa tan.

Sử dụng Brix kế để đo chỉ tiêu này 1.2 Cấu tạo

Khúc xạ kế gồm chủ yếu một hệ thống lăng kính, kính quan sát và đọc, một thiết bị điều chỉnh nhiệt độ (chỉ số khúc xạ thay đổi rất nhanh với nhiệt độ). Phần lớn các khúc xạ kế đều đặt trên một đế hoặc trên một giá đỡ, một số loại cầm tay.

1.3 Phương pháp đo

Có thể sử dụng hydrometer (đo tỷ trọng của dung dịch ) hoặc refractometer (đo độ phản xạ của ánh sáng khi đi qua dung dịch) để đo chỉ tiêu này. Đơn giản nhất là dùng refractometer mặc dù vẫn có sự khác biệt về giá trị đo giữa hai dụng cụ.

1.3.1 Thiết bị và dụng cụ

 Hydrometer và Refractometer (0 – 35 Brix).

 Ống đong 250 ml.

 Nhiệt kế.

 Phễu lọc.

 Beaker. 1.3.2 Hóa chất

 Ít nhất là 300 ml mẫu (được lấy từ các vị trí khác nhau rồi trộn lại, đuổi hết CO2 ra khỏi mẫu).

 Cồn 70% v/v (dùng để làm sạch và khô dụng cụ).

 Dung dịch sucrose 20% (dung dịch chuẩn cho refractometer, tương đương 20Brix).

 Giấy lau kính

1.3.3 Phương pháp tiến hành

 Hydrometer

 Cho mẫu (đã làm lạnh đến 20C) vào ống đong sạch và khô.

 Đặt nhẹ nhàng hydrometer vào, không để cho hydrometer chạm vào thành và đáy của ống đong.

 Để yên vài phút cho dụng cụ đo ổn định. Đọc kết quả.

 Dùng nhiệt kế đo lại nhiệt độ của mẫu. Tính kết quả. Chú ý: làm sạch dụng cụ sau khi sử dụng.

 Refeactometer

 Làm sạch lăng kính bằng cồn 70o

trước khi sử dụng.

 Lau khô bằng giấy lau kính.

 Mỗi lần thay dung dịch kiểm tra, đều phải làm sạch và khô lăng kính.

 Chỉnh refractometer vào vị trí có thể quan sát được tốt nhất.

 Nhỏ nước cất vào lăng kính (tương đương 0Brix).

 Nhỏ dung dịch sucrose vào lăng kính (tương đương 20Brix).

 Nhỏ dung dịch cần đo vào lăng kính. Đọc kết quả.

Chú ý: không được để lẫn bọt khí vào dịch đo trong quá trình chỉnh dụng cụ và quá trình đo.

1.3.4 Đơn vị đo

Mỗi vùng sử dụng một đơn vị khác nhau để đo lượng đường. Đức, Áo, Thụy Sĩ dùng Oechslé. Pháp, Ý, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Úc, New Zealand dùng Baumé. Độ Brix (hoặc Balling) được sử dụng tại phần lớn các nước còn lại.

Cần chú ý rằng độ chính xác của phép đo phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ của mẫu chất lỏng. Do vậy cần chỉnh lý kết quả đo nếu nhiệt độ đo khác với 20C.

Lượng cồn tiềm tàng là lượng cồn có thể chuyển hóa từ lượng đường tương ứng có trong quả. Được tính theo khả năng chuyển hóa đường thành cồn: 16,83g đường/L tương đương với 1% alcohol.

Các công thức chuyển đổi:  Oechslé  (D – 1) x 1000

Baumé  145,0 (1 – 1)

D

với mỗi độ thấp hơn 20C cần phải trừ đi 0,05 Baumé từ kết quả đo; với mỗi độ cao hơn 20C cần phải cộng vào 0,05 Baumé cho kết quả đo.

 Brix  261,3 – ( D 3 , 261 )

1 Brix  1g đường / 100g dung dịch

với mỗi độ thấp hơn 20C cần phải trừ đi 0,06 Brix từ kết quả đo; với mỗi độ cao hơn 20C cần phải cộng vào 0,06 Brix cho kết quả đo.

2. Phƣơng pháp đo độ cồn

2.1 Nguyên tắc

Nhiệt độ sôi của cồn thấp hơn so với nhiệt độ sôi của nước. Chính vì vậy có thể xác định được % v/v cồn trong mẫu bằng phương pháp chứng cất tại nhiệt độ sôi của cồn. 2.2 Phương pháp Chưng cất. Tỷ trọng. 2.2.1 Thiết bị và dụng cụ  Bộ chưng cất cồn.  Cồn kế.  Tủ sấy.  Bếp điện.  Cân phân tích.  Bình định mức 250 ml.  Ống đong 100 ml, 250 ml.  Bình hút ẩm.  Erlen 500ml.  1 bình đo tỷ trọng 50ml 2.2.2 Hóa chất

 Mẫu rượu vang.

 Đá bọt.

2.2.3 Phương pháp tiến hành

2.2.3.1 Xác định hàm lƣợng cồn bằng phƣơng pháp tỷ trọng kế

Cho khoảng 300ml mẫu vào erlen 500ml, đuổi hết CO2 bằng thiết bị sục khí. Lấy 250 ml vang (dùng bình định mức đo) và một ít đá bọt (hoặc sỏi nhỏ, sạch) vào bình cầu đun của bộ chưng cất cồn.

Dùng nước cất tráng lại bình định mức, cho luôn nước tráng bình vào bình cầu đun.

Lắp ráp bộ chưng cất. Chú ý dùng vaselin bôi các khớp nối. Đun dung dịch vang.

Trong bình hứng có chứa 20 ml nước cất. Đầu ống ngưng tụ phải nhúng ngập trong nước. Bình hứng cần để trong nước đá, hoặc nước muối đá.

Kiểm tra độ kín của hệ chưng cất. Để lưới amiăng dưới bình cầu.

Chưng cất cho đến khi hết cồn (thể tích dịch trong bình hứng khoảng 200 ml). Lấy dung dịch trong bình hứng ra. Dùng nước cất rủa đầu ống sinh hàn. Chuyển dịch cất vào bình định mức 250 ml. Định mức dung dịch đến vạch định mức.

Bình tỷ trọng được chuẩn bị trước: sạch và khô. Cân bình bằng cân phân tích.

Cho nước cất vào bình tỷ trọng vừa mới cân cho đầy miệng bình. Đậy nắp lại.

Ngâm trong nước đá để dung dịch đạt 20C. Dùng vải mềm lau bình cho thật khô. Cân trên cân phân tích.

Lấy dung dịch trong bình định mức 250 ml, tráng bình tỷ trọng vài lần bằng dung dịch cần đo, cho dung dịch vào bình tỷ trong vừa mới cân, cho đầy miệng bình. Đậy nắp lại ngâm trong nước đá để dung dịch đạt khoảng 20C. Dùng vải mềm lau bình cho thật khô. Cân trên cân phân tích.

Tính kết quả:

Khối lượng riêng của dịch sau khi chưng cất ở 20C d= m m m m   1 2

m1: khối lượng bình tỷ trọng có chứa nước cất (g) m2: khối lượng bình tỷ trọng có chưa dung dịch (g).

2.2.3.2 Xác định hàm lƣợng cồn bằng phƣơng pháp cồn kế

 Xác định hàm lượng cồn trong rượu vang từ dịch chưng cất

Dịch chưng cất sau khi đo bằng phương pháp tỷ trọng kế lại được đưa vào tủ lạnh để có nhiệt độ 20C.

Lấy ra đổ vào ống đong 100 ml, chờ 1 phút, thả nhẹ nhàng cồn kế vào giữa khối dung dịch, chờ cồn kế đứng yên đọc kết quả.

 Xác định hàm lượng cồn trong vang trực tiếp:

Lấy vang cho vào erlen 500ml. Dùng máy sục khí đuổi hết CO2 có trong vang.

Đưa vào tủ lạnh để có nhiệt độ 20C.

Lấy ra, đổ vào ống đong 250 ml, chờ một phút, thả nhẹ cồn kế vào giữa khối dung dịch, chờ cồn kế đứng yên, đọc kết quả.

3. Phƣơng pháp giữ giống trong ống thạch nghiêng

Giữ giống trong ống thạch nghiêng môi trường Hansen

 Công thức:

Saccharose hoặc Maltose: 50g

Pepton: 10g

KH2PO4: 3g

MgSO4: 3 – 5g

Agar: 20g

Nước cất: 1000ml

 Cách pha chế môi trường Hansen:

 Cân chính xác và cho các thành phần của môi trường vào trong cốc chứa sẵn một ít nước.

 Khuấy cho tan hết và thêm lượng nước theo yêu cầu

 Đun lên cho tan hoàn toàn

 Để nguội và lắng dung dịch vừa đun

 Lọc bằng vải hay giấy lọc

 Phân phối môi trường vào ống nghiệm đem khử trùng Phương pháp giữ giống:

 Nguyên tắc:

 Đảm bảo tốt các điều kiện trong quá trình bảo quản để không làm thay đổi bản chất ban đầu của giống.

 Làm chậm quá trình trao đổi chất và hô hấp ở vi sinh vật đồng thời ngăn cản quá trình sinh sản của chúng.

 Sử dụng phương pháp cấy chuyền định kỳ trên môi trường Hansen mới

 Phương pháp áp dụng để bảo quản tất cả các loại vi sinh vật

 Cấy chuyền sau 1 – 2 tháng

 Thời gian giữa hai lần cấy có thể kéo dài hơn nếu sau khi cấy vi sinh vật ta bảo quản ở nhiệt độ thấp (3 – 5C).

 Ưu điểm: phương pháp này đơn giản, dễ làm, thời gian bảo quản không lâu.

 Nhược điểm: tốn môi trường, công sức và thời gian. Phẩm chất ban đầu của giống có thể bị thay đổi do nhiều nguyên nhân khó xác định cụ thể trong quá trình cấy chuyền.

4. Phƣơng pháp nhân giống nấm men

Cần bổ sung Zn và N. Môi trường giống khởi động càng giống môi trường lên men chính càng tốt. Sục khí hoặc lắc đóng vai trò quan trọng

Môi trường YEPG: yeast extract 5g/l; pepton 10g/l; glucose 20g/l

5. Đánh giá cảm quan

5.1 Các chỉ tiêu cảm quan rượu vang

Tên chỉ tiêu Yêu cầu

1. Màu sắc Chất lỏng trong suốt, đặc trưng cho từng loại rượu vang

2. Mùi Thơm đặc trưng của nguyên liệu, và sản phẩm lên men không có mùi lạ

3. Vị Vị hòa hợp, thơm dịu, hoàn toàn đặc trưng cho sản phẩm 4. Trạng thái Trong, không vẫn đục, không có vật thể lạ

Ống thạch nghiêng (rửa bằng môi trường vô trùng)

10ml môi trường YEPG – 24h, 20C

100ml môi trường YEPG – 3 ngày lắc, 25C

2l môi trường YEPG – 3 ngày sục khí, 25C

20l dịch đường – 3 ngày sục khí, 25C

5.2 Các chỉ tiêu hóa học của rượu vang

Tên chỉ tiêu Mức

1. Hàm lượng etanol (cồn) ở 20oC, % (V/V) 6 – 18 2. Hàm lượng metanol trong 1lít etanol 100, g/l,

không lớn hơn

3

3. Hàm lượng axit bay hơi, tính theo axit axetic, g/l,

không lớn hơn 1.5

4. Hàm lượng SO2 , mg/l, không lớn hơn 350 5. Cyanua và các phức cyanua, mg/l, không lớn hơn 0.1

6. Hàm lượng CO2 Theo tiêu chuẩn đã được

công bố của nhà sản xuất

5.3 Giới hạn hàm lượng kim loại nặng

Tên chỉ tiêu Giới hạn tối đa (mg/l)

1. Asen (As) 0.1 2. Chì (Pb) 0.2 3. Thủy ngân (Hg) 0.05 4. Cadimi (Cd) 1.0 5. Đồng (Cu) 5.0 6. Kẽm (Zn) 2.0

5.4 Các chỉ tiêu vi sinh vật

Chỉ tiêu Giới hạn tối đa

(cfu/ml) 1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm 102

2. E.Coli, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0

3. Coliforms, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 10

4. Cl. perfringens, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0

5. S. aureus, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0

CHƢƠNG III

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƢỢU VANG TỪ

1. Quy trình sản xuất rƣợu vang từ trái sơri

Sơri

Tiếp nhận, phân loại

Rửa sơ bộ Ép Dịch ép Sulfit hóa Thanh trùng Lọc Nước Bã ép NaHSO3 Dịch lên men

Lên men chính Gạn cặn Lên men phụ Ủ Lọc thô Lọc tinh Chiết rót, đóng nút Dán nhãn, đóng thùng Cặn Cặn thô Nấm men sót Sản phẩm Nhãn Vỏ chai Nút chai Saccharomyces Nhân giống vô trùng

2. Thuyết minh quy trình

Rượu vang được làm từ nguyên liệu là trái sơri và được lên men một c ách tự nhiên.

2.1 Nguyên liệu

Nguyên liệu sử dụng trong sản xuất rượu vang sơri là trái sơri. 2.2 Tiếp nhận và phân loại nguyên liệu

Chất lượng sản phẩm rượu vang có thể nói là 60% nguyên liệu quyết định, 40% là do công nghệ vì vậy nguyên liệu tốt sẽ cho sản phẩm tốt, vì vậy quá trình tiếp nhận và phân loại phải được tiến hành kỹ.

Quá trình lựa chọn và phân loại có thể được tiến hành trước khi bảo quản nguyên liệu hay trong khi chế biến trong phân xưởng sản xuất. Lựa chọn nguyên liệu là yếu tố quyết định đến chất lượng sản phẩm. Trái sơri được chọn lựa đồng đều về độ chín, trái sâu, trái dập nát, thối hay trái còn quá xanh.

Sau đó, trái phải được vận chuyển nhanh chóng về các nhà máy sản xuất rượu vang. Tại đó, trái được phân loại theo từng giống, loại (trái chín kỹ thuật, trái chưa chín và quá chín). Việc phân loại rất quan trọng là yếu tố quyết định đến chất lượng sản phẩm vì muốn sản phẩm có chất lượng cao thì cần phải có những giống sơri cho năng suất cao, phẩm chất tốt.

2.3 Rửa sơ bộ

Quá trình rửa có thể được tiến hành trước hoặc sau khi phân loại nguyên liệu.

Rửa là để loại bỏ bụi bẩn, đất cát và phần lớn vi sinh vật bám bên ngoài vỏ trái. Đồng thời còn tẩy sạch một số chất bảo vệ thực vật gây độc còn lưu lại trên trái.

Rửa nhẹ nhàng tránh làm dập, không nên ngâm quá lâu trong nước sẽ làm tổn thất chất khô hòa tan.

2.4 Ép

Ép nguyên quả với thiết bị thép không gỉ, thép inox không bị acid ăn mòn, không có vết sắt hoặc đồng.

2.5 Sulfit hóa

Sau khi có dịch ép, người ta không tiến hành đun sôi dịch ép. Để tiêu diệt vi sinh vật người ta thường dùng SO2. Lượng SO2 trong dịch lên men nếu quá nhiều sẽ gây ức chế sự phát triển và hoạt động chuyển hóa đường thành rượu. Lượng SO2 sử dụng khoảng 30 – 120 mg/l.

Mục đích của việc sử dụng SO2 là làm giảm hoặc tiêu diệt sự phát triển của vi sinh vật, đặc biệt là vi khuẩn và nấm men dại gây bất lợi cho rượu vang. Chống oxy hóa là bảo vệ rượu vang khỏi sự oxy hóa mãnh liệt của các hợp chất phenol và các chất thơm của chúng. Đồng thời cũng có tác động đến một phần quá trình oxy hóa – khử trong thời gian tàng trữ rượu vang. Giúp cho việc giữ màu và ổn định màu vang được tốt hơn. Tuy nhiên nếu dùng SO2 không đúng liều lượng có thể làm cho rượu có mùi khó chịu, tiêu diệt vi khuẩn có lợi, đồng thời cũng là tác nhân gây ngộ độc rượu vang.

2.6 Thanh trùng

Thanh trùng ở nhiệt độ 60 – 70C trong 1 giờ 30 phút ở giai đoạn này để tiêu diệt nấm men có hại đến khi nấm men đó không còn gây tác hại.

2.7 Lọc làm trong

Loại bỏ tạp chất, ở giai đoạn này thường xảy ra quá trình lên men tự phát. Một số kỹ thuật để ngăn ngừa hiện tượng trên là xử lý nước sơri với SO2. Sau khi lọc ta thu được dịch lên men.

2.8 Lên men chính

Đây là giai đoạn hình thành rượu non. Giai đoạn này bắt đầu xảy ra khi sơri được để nguyên trái để ép lấy dịch, có hoặc không bổ sung đường. Trong giai đoạn này, nấm men hoạt động mạnh nhất, tiêu thụ các chất dinh dưỡng (đường, đạm, vitamin) rất mạnh để chúng chuyển hóa đường thành ethanol, đồng thời giải phóng CO2 làm tăng nhiệt độ lên men.

Trong quy mô công nghiệp, người ta sử dụng giống nấm men thuần chủng. Tỷ lệ giống cho vào quá trình lên men thường là 2 – 3% so với khối lượng dịch ép. Nấm men được nhân giống ở một phân xưởng riêng, một số trường hợp khác, người ta sử dụng một phần dung dịch đang lên men của mẻ này để lên men mẻ ở

tiếp theo. Cách làm này có ưu điểm là: giống nấm men trong quá trình lên men đã quen với điều kiện sản xuất. Tuy nhiên, chỉ có thể sử dụng từ 5 – 7 lần.

Khi nhân giống nấm men trong quá trình lên men liên tục, cần chú ý tạo điều kiện cho nấm men quen dần với điều kiện lên men có SO2 bằng cách thổi từ từ SO2 vào dịch nhân giống với liều lượng từ thấp đến cao. Ưu điểm của phương pháp này là nấm men sẽ chịu được SO2 trong dịch lên men, trong khi đó các vi sinh vật khác không chịu được SO2 sẽ bị tiêu diệt, quá trình lên men xảy ra thuận lợi hơn.

Thời gian của quá trình lên men chính vài ngày lên đến vài tuần tùy thuộc vào nhiều yếu tố có liên quan như nhiệt độ, độ đường, số lượng nấm men... Ở giai đoạn này duy trì nhiệt độ thích hợp từ 20 – 22C trong khoảng từ 10 đến 20 ngày, từ 6 đến 7 ngày nếu lên men ở nhiệt độ cao khoảng 25 – 28C.

Ở giai đoạn này có nhiều sự biến đổi trong dịch lên men, cần chú ý đến sự hình thành cồn. Kết thúc quá trình lên men chính thường đạt khoảng 8 – 10 % cồn.

2.9 Gạn cặn

Khi kết thúc quá trình lên men chính, người ta tiến hành gạn cặn. Đây là lần gạn cặn thứ nhất. Ta được rượu non.

2.10 Lên men phụ

Mục đích của quá trình lên men phụ là làm ổn định chất lượng rượu, làm