- Rượu vang có thể được lên men từ nhiều loại quà khác nhâu ( thanh long, nho, …) nhưng nho vẫn là loại quả được sử dụng để lên men rượu vang phổ biến nhất.
- Nho cung được phân thành nhiều loại khác nhau để có thể lên men cho từng loại rượu vang nho tương ứng
Ví dụ:
- Lên men rượu vang trắng: thường sử dụng các nguyên liệu nho có màu vàng hoặc xanh. - Lên men rượu vang đỏ: thường sử dụng các nguyên liệu nho vỏ có màu sẫm, đối với loại rượu vang có màu đỏ nhạt hay còn gọi là rượu vang hồng thì nguyên liệu nho được sử dụng vẩn là loại nho có vỏ sẫm màu nhưng phải được lột bỏ vỏ.
3.2. Tiếp nhận và phân loại nguyên liệu
- Mục đích: Loại bỏ những trái hư hỏng do quá chín, dập nát trong quá trình vận chuyển. Vì những quả này là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển.
- Tiếp nhận và phân loại nguyên liệu nho là giai đoạn đầu tiên của quá trình sản xuất rượu nho và cũng là một khâu quan trọng ảnh hưởng đến dịch lên men. Độ chín cùa nguyên liệu nho ành hưởng đến chất lượng dịch chiết xuất. Trong công nghệ sản xuất rượu vang, yêu cầu nguyên liệu nho phải đạt được độ chín chế biến, đó là mềm nhưng không bị hư thối, có hương vị đặc trưng. Nếu nguyên liệu nho chỉ có độ chín sinh lý thì màng tế bào vẫn còn cứng, hàm lượng đường vẫn còn thấp, hàm lượng acid cao, thể tích cỉ đạt được 50 – 60% so với độ chín chế biến. Ở độ chín chế biến, hàm lượng đường tăng, hàm lượng acid giảm phù hợp với yêu cầu quy trình công nghệ sản xuất rượu vang.
- Chất lượng rượu vang nho, có thể nói 60% là do nguyên liệu quyết định, 40% còn lại là do quy trình công nghệ quyết định, ví vậy nguyên liệu nho tốt sẽ tạo ra những sản phẩm rượu vang nho có chất lượng tốt. Quá trình tiếp nhận và phân loại nguyên liệu nho cần phải được tiến hành cẩn thận.
- Quá trình lựa chọn và phân loại nguyên liệu nho có thể được tiến hành trước khi bảo quản nguyên liệu hay khi chế biến trong phân xưởng sản xuất. Lựa chọn loại bỏ những nguyên liệu nho bị dập nát, hư thối, nho không đủ độ chín,…
- Nho chín sau thu hoạch phải được vận chuyển nhanh chóng về các nhà máy sản xuất rượu vang nho. Tại đó, nguyên liệu nho được phân loại theo từng giống nho, loại nho ( loại chín kỹ thuật, loại chưa chín, loại quá chín ).
- Cách tiến hành: Nho được phân loại ( theo độ chín, những quả hư, dập hay bị sâu bệnh ). Ban đầu, nho được phân loại sơ bộ ngay tại vườn khi vừa hái xuống, sau đó nho được đưa vào máy phân loại lần hai.
- Việc phân loại quan trọng vì muốn cho rượu vang nho có chất lượng cao thì nguyên liệu nho phài có chất lượng cao. Mỗi giống nho sẽ tạo ra sản phẩm rượu vang nho có hương vị riêng biệt.
3.3. Rửa nguyên liệu nho
- Quá trình rửa có thể được tiến hành trước hoặc sau khi phân loại nguyên liệu. nhưng thường thỉ nguyên liệu nho sẽ được rửa sau khi phân loại nguyên liệu. Rửa nguyên liệu có thể làm sạch tạp chất bám trên bề mặt nguyên liệu.
- Mục đích của quá trình rửa nguyên liệu nho là để làm giảm tỷ lệ nhiễm bẩn và nhiễm vi khuẩn khi tiết dịch.
- Nhưng cũng có một số trường hợp nhà sản xuất sau khi phân loại nho rồi bỏ qua giai đoạn rửa, và mang nguyên liệu đi ép thẳng lấy nước. Nguyên do của việc này là do nhà sản xuất nuốn tận dụng những tế bào nấm men trên vỏ nguyên liệu làm men giống cho quá trình lên men chính mà không cần cấy những tế bào mấm men thuần khết. Mặc dù vậy, việc bỏ qua quá trình rửa cũng mang lại những tác hại nhất định là không thể kiểm soát được giống mấm men mong muốn và bị nhiễm bẩn.
- Cách tiến hành: Nho được xếp trên các băng tải, đi vào thiết bị rửa khí thổi. Không khí được quạt gió thổi vào bồn ngâm nguyên liệu giúp nước và nguyên liệu đảo trộn đều làm sạch các tạp chất bám trên quả nho. Giai đoạn này phải được thực hiện thật nhanh để tránh làm mất các chất hòa tan có trong nho đi vào nước rửa.
- Trong quá trình rửa khối lượng của nguyên liệu nho giảm do một số chất hóa tan và chất bẩn thoát ra từ vỏ.
3.4. Tách cuống
Nguyên liệu nho khi mới hái về vẫn còn dính cả cuống và cành. Thường thì nguyên liệu nho sẽ được tách cuống và cành ra khỏi để tránh cho rượu vang có vị quá đắng và chát. 3.5. Làm dập, nghiền
- Mục đích: giảm kích thước quả nho, giải phóng dich nho, hạt nho ra khỏi dịch, trộn đều hỗn hợp, giúp hòa tan hợp chất thơm.
- Đối với giai đoạn này cần phải thận trọng, không làm dập hạt nho, hạn chế gia tăng chất chát trong dịch nước nho. Phần thịt quả phải được nghiền nhuyễn.
- Ở giai đoạn này, tùy theo quy mô sản xuất mà có cách làm khác nhau. Có hai quy mô sản xuất chính là quy mô sản xuất nhỏ và quy mô công nghiệp.
+ Ở quy mô sản xuất nhỏ, quả được đem giã dập bằng cối sành, cối đá hay cối bằng gỗ. Tuyệt đối không được sử dụng cối bằng kim loại ( sắt, đồng,…), vì nước quả chua sẽ có
thể ăn mòn kim loại làm các ion kim loại bị tan trong dịch quả, làm cho dịch quả bị mất màu tự nhiên. Sau đó, lọc dịch quả quả qua túi lọc bằng vải. Trong trường hợp lên men cả vỏ thì không cần tiến hành lọc để loại bỏ vỏ quả. Quá trình xử lý trên được tiến hành nhanh, ví thì gian xử lý kéo dài nước quả sẽ bị oxi hóa, nhiễm tạp chất và vi khuẩn làm giảm chất lượng rượu vang.
+ Ở quy mô sản xuất công nghiệp, nước quả được ép bằng máy ép, rồi lọc trong phòng cứa CO2 với mục đích ngặn chặn dịch quả bị oxy hóa do tiếp xúc với oxi. Dịch nước quả sau khi thu được từ nguyên liệu nho không được tùy tiện bổ sung các chất mà phải tuân theo quy định chung để đảm bảo chất lượng rượu.
- Cách tiến hành: nho sau khi rửa được đưa vào máy đánh dập nho, các quá trình được thực hiện trong cùng một thiết bị. Mức độ làm dập quả nho phụ thuộc vào độ chín của quả nho. Quá trình này cần tiến hành nhanh để tránh oxy hóa. Vì là nho xanh nên khi nghiền xé cần lưu ý tránh băm nát các các cuống và vỏ quả nho, không làm dập hạt và hạn chế việc việc gia tăng chất chát trong dịch nho. Tuy nhiên, thịt nho cần được nghiền kỹ nhằm thu được nhiều dịch nho nhất.
*** Lưu ý: Cuống và lá của nguyên liệu nho phải được loại bỏ trước khi tiến hành làm dập, nghiển vì trong cuống và lá của nguyên liệu nho có chứa các hợp chất phenol như catachin, các flavonoid ( đặc biệt là quercetin gây cặn vàng lơ lững trong sản phẩm ) và caftaric acid. Các hợp chất này gây ra vị đắng cho sản phẩm. Việc loại bỏ lá giúp hạn chế sự tạo thành các aldehyte và alcohol 6 cacbon ( do linoleic và linoleic trích ly từ biểu bì lá bị oxy hóa bởi enzyme ). Để thuận tiện cho quá trình sản xuất , quá trình tách cuống và lá thường được kết hợp trong một thiết bị.
3.6. Sulfit hóa
- Mục đích: tiêu diệt hay ức chế sự phát triển của các vi sinh vật trong quá trình ép tiếp theo.
- Sau khi làm nát nguyên liệu, để dịch quả không bị oxy hóa và tiêu diệt vi khuẩn tạp nhiễm ( vi khuẩn acetic, lactic ), người ta cho thêm SO2 vào dịch quả với liều lượng quy định là 30 – 120mg/ l dịch quả. Nếu lượng SO2 trong dịch quả quá nhiều sẽ gây ức chế sự phát triển của vi sinh vật và hoạt động chuyển hóa đường thành rượu.
- Các nước sản xuất rượu vang thường bổ sung SO2 vào quá trình sulfit hóa vì SO2 có tác dụng trên nhiều khía cạnh: chống oxy hóa, làm giảm hoạc tiêu diệt nhiểu vi sinh vật có hại. Tuy nhiên, nếu dùng SO2 không dúng liều lượng có thể làm cho rượu vang có mùi khó chịu, tiêu diệt một số vi sinh vật có lợi, đồng thời cũng là tác nhân gây ngộ độc trong rượu vang.
3.7. Lên men chính
- Mục đích: chuyển đổi lượng đường trong hỗn hợp dịch nho thành cồn, CO2 và một số các sản phẩm trao đổi chất khác.
- Sau khi đã xử lý cặn dịch nước nho ta tiếp men giống thuần theo tỉ lệ thích hợp vào dịch nước nho.
- Giai đoạn lên men: Đây là giai đoạn tạo thành rượu, dịch lên men không còn sủi bọt mạnh và cũng không bị đảo trộn do hoạt động của nấm men. Quá trình lên men vang nho có thể tiến hành trong các bồn gỗ, bê tông cốt thép, hoặc thùng kim loại với nhiều kích thước và hình dạng khác nhau.
- Thời gian lên men thường là 7 – 10 ngày ở nhiệt độ 18 – 22 oC, giai đoạn này nấm men hoạt động mạnh nhất, chuyển hóa đường thành rượu, giải phòng CO2.
- Dịch nho được bơm vào bờn đẩ tiến hành lên men. Giồng nấm men sử dụng Sacharomyces cerevisiae với hàm lượng 2 – 3 triệu tế bào/ lít ( khoảng 2 – 3 % thể tích dịch lên men ). Bổ sung khoảng 10g tanin/ 100 lít dịch nước nho. Tanin có tác dụng kết tủa những thành phần protein có trong nước nho giúp cho sự tự trong của rượu vang thành phẩm được dễ dàng và hiệu quả. Hỗn hợp dịch nho được khuấy đảo trong lên men để sự lên men được diễn ra đồng đều và quá trình trích ly nhanh. Quá trình lên men có thể được tiến hành trong các bồn hính trụ bằng thép không gỉ. Dịch lên men chiếm tối đa khoang 80% không gian của thiết bị lên men.
- Trong quá trình lên men cần theo dõi các chỉ tiêu quan trọng như hàm lượng đường, nhiệt độ lên men, chất lượng nấm men giống. Trong đó hai thông số là hàm lượng đường lên men và nhiệt độ trong từng bồn lên men là quan trọng, đồng thời phải kiểm tra vi sinh vật để xác định chất lượng của nấm men giống với các thông số:
+ Tổng lượng tế bào ( mật độ ) nấm men trong 1ml dịch đang lên men. + Tỷ lệ tế bào sống trên tổng lượng tế bào đếm được.
+ Tỷ lệ nấm men đang nảy chồi trên tổng lượng tế bào nấm men sống.
- Phát hiện những vi sinh vật dại nhiễm vào dịch đang lên men ( nấm men dại, nấm mốc, vi khuẩn,… ).
- Việc xác định acid bay hơi cũng có thể cho ta biết tình trạng lên men trong bồn có bình thường hay không.
3.8. Ép nguyên liệu nho
- Để làm rượu vang trắng thì nguyên liệu nho sau khi làm dập, nghiền sẽ được đưa qua hệ thống ép và sau đó đưa vào bồn lên men.
- Đẩ làm rượu vang đỏ thì nguyên liệu nho sẽ được đưa trực tiếp đấn bồn lên men rồi sao đó mới đưa qua hệ thống ép.
- Ép xác nguyên liệu nho với các thiết bị thép không rỉ, thép inox không bị acid ăn mòn, không có vết sắt hoặc đồng.
3.9. Ủ
- Mục đích: giúp cho quá trình lên men triệt để, nâng cao chất lượng cảm quan cho sản phẩm ( màu, mùi vị, độ trong, độ bên keo,…)
- Các biến đổi trong quá trình:
+ Hóa học: hình thành một số sản phẩm phụ như aldehyde (aldehyde acetic, diacetyl, aceton, 2,3 - butaendiol), acid hữu cơ, ester, hợp chất cao phân tử.
+ Hóa lý: sự hòa tan CO2 vào dịch giúp cho quá trình lên men triệt để, nâng cao chất lượng cảm quan cho sản phẩm (màu, mùi, vị, độ trong, độ bền keo,...).
lên men và sự kết tủa cặn do có sự thay đổi pH.
+ Vật lý: sự thay đổi nhiệt độ, thay đổi tỷ trọng và hàm lượng chất khô. + Hóa sinh: một số phản ứng diễn ra trong quá trình trao đổi chất.
- Cách tiến hành: dịch lên men được cho qua các bồn trử để làm lắng các chất không hòa tan, đặc biệt là xác nấm men. Thùng trữ có thể làm bằng thép không gỉ, thời gian kéo dài 3 tháng, nhiệt độ 12oC.
3.10. Tách cặn và làm trong dịch nho
- Dịch nước nho sau khi mới ép xong thường khá đục bởi các phần tử bị dập từ cuống, vỏ nguyên liệu nho, hạt và kể cả phần thịt nguyên liệu nho chưa được ép kiệt, cùng với những hợp chất hữu cơ, vô cơ trong dịch nước nho. Để cho quá trình lên men được tốt và thu được rượu vang có chất lượng cao cần phải làm trong dịch nguyên liệu nho.
- Có nhiều cách để tách cặn dịch nho nhưng phương pháp hiệu quả hơn là sunfit hóa nước nho vừa được ép xong, đồng thời còn ngăn chặn được sự lên men tự phát. Việc sử lý nước nho bằng SO2 ( liềulượng 15 – 20 g SO2 / 100 lít dịch nho ) thường kéo dài từ 12 – 24 giờ và phải tiến hành ngay sau khi tách nước nho ra khỏi quả.
- Để giảm thời gian lắng trong và quá trính làm dịch tốt thường sử dụng các chất hấp phụ và các chất bột trợ lắng. Làm trong dịch nho có thể dùng bentonic với polyacrilamic
gelatin hoặc tanin, nhiệt độ hoặc các chất kết lắng có phân tử lượng lớn hoặc các chế phẩm enzyme pectinase,…
3.11. Lên men phụ
Quá trình lên men phụ được thực hiện sau quá trình lên men chính. Quá trình này được thực hiện ở nhiệt độ thấp khoảng 15 – 18 oC. Quá trình xảy ra không ồ ạt, thường rất yếu và chậm, ở giai đoạn này lượng đường còn sót tiếp tục chuyển hóa thành CO2 và C2H5OH. Quá trình này thường được kéo dài khoản 2 – 3 tuần cũng có khi dài hơn tùy thuộc hàm lượng đường ban đầu trong dịch nước nho và hoạt độ của nấm men thuần là mịnh hay yếu.
3.12. Tách vang nho ra khỏi cặn ( quá trình lọc thô và lọc tinh )
- Sau khi quá trình lên men phụ kết thúc, các phần tử cặn lơ lửng không hòa tan sẽ từ từ kết lằng lại xuống đáy hình thành nên lớp cặn mịn được gọi là cặn bùn ( các phần tử có thể là các hợp chất phân tử lớn như: pectin, protein,… ). Lúc nay ta tiến hành tách vang nho ra khỏi cặn.
- Trước khi tiến hành tách vang nho ra khỏi cặn bùn, cần kiểm tra xem quá trình tự kết lắng và tự trong của vang nho đã thực sự kết thúc hay chưa. Điều này được tiến hành như sau: lấy một nữa cốc rượu vang từ trong bồn lên men ra, đặt ở nơi có nhiều ánh sàng và nhiệt độ phòng hơi cao hơn nhiệt độ trung bình khoảng 1 – 2 oC, để tự do như vậy trong 48 giờ, sau đó quan sát độ trong, màu sắc và thử mùi, vị của rượu vang. Nếu màu không có những biến đổi đáng kể so với ban đầu thì coi như đã chấm dứt quá trình tự lắng và tự trong của vang nho. Trong trường hợp ngược lại, vang nho có thể có màu sẫm hơn hoặc nhạt hơn so với ban đầu: mùi, vị cũng có sự thay đổi đáng kể khi đó ta cần xử lý vang nho trước khi tách vang nho ra khỏi cặn bùn. Hiện tượng thay đổi màu sắc cảu vang nho thường xuất phát từ sự kết tủa của các phức chứa sắt. Để loại bỏ nguyên nhên này ta có thể cho vào bồn lên men 50 g acid taric hoặc 30g acid citric và sau đó tiến hành tách ra khỏi cặn bùn. Nếu nguyên nhên xuất phát từ enzyme của nấm men thì ta tiến hành sulfit hóa có bổ sung 3 – 5 g SO2 rồi sau đó mới tiến hành tách vang nho ra khỏi cặn bùn. - Quá trình lọc thô:
+ Mục đích: làm trong dịch nho, loại bỏ những cặn thô trong dịch nho ảnh hưởng đấn chất lượng rượu vang thành phẩm. Loại bỏ cặn giúp hạn chế việc tắc nghễn màng lọc