MỤC LỤC - Tỉnh giấc · Web viewMục đích công nghệ Mục đích của quá trình xử lý với hóa chất là để hoàn thiện và bảo quản sản phẩm. Trong

ROSÉ WINE GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN

MỤC LỤCCHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU..........................................................................................3

1. NHO..........................................................................................................................................................3

1.1. Giới thiệu chung về nho.......................................................................................................................3

1.2. Giới thiệu giống nho đỏ.......................................................................................................................3

1.3. Cấu tạo của nho....................................................................................................................................3

1.4. Thành phần trong nho.........................................................................................................................3

1.5. Tiêu chuẩn chọn nguyên liệu..............................................................................................................3

2. CHẾ PHẨM..............................................................................................................................................3

3. CÁC PHỤ LIỆU KHÁC..........................................................................................................................3

3.1. Đường....................................................................................................................................................3

3.2. Diammonium phosphate (NH4)2HPO4................................................................................................3

3.3. Acid Tartaric........................................................................................................................................3

3.4. Chất hỗ trợ kỹ thuật............................................................................................................................3

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ GIẢI THÍCH QUY TRÌNH..............................................3

1. NGHIỀN/CHÀ VÀ TÁCH CUỐNG......................................................................................................3

1.1. Mục đích công nghệ.............................................................................................................................3

1.2. Các biến đổi trong quá trình...............................................................................................................3

1.3. Thiết bị và thông số công nghệ...........................................................................................................3

2. SULFITE HÓA........................................................................................................................................3




3. NGÂM.......................................................................................................................................................3



1



4. TÁCH DỊCH NHO RỈ.............................................................................................................................3




5. TÁCH CẶN VÀ LÀM TRONG..............................................................................................................3




6. HIỆU CHỈNH HÀM LƯỢNG MỘT SỐ HỢP CHẤT TRƯỚC KHI LÊN MEN VANG................3




7. LÊN MEN ETHANOL............................................................................................................................3




8. LÊN MEN MALOLACTIC....................................................................................................................3




9. Ủ RƯỢU....................................................................................................................................................3




10. ỔN ĐỊNH RƯỢU.....................................................................................................................................3

10.1. Mục đích công nghệ.....................................................................................................................3

2


10.2. Các biến đổi trong quá trình.......................................................................................................3

10.3. Thiết bị và thông số công nghệ...................................................................................................3

11. LÀM TRONG RƯỢU VANG.................................................................................................................3




12. RÓT SẢN PHẨM.....................................................................................................................................3




CHƯƠNG 3: SẢN PHẨM VÀ CHỈ TIÊU SẢN PHẨM.................................................................................3

1. SẢN PHẨM..............................................................................................................................................3

2. CHỈ TIÊU SẢN PHẨM...........................................................................................................................3

3. TÌNH HÌNH TIÊU THỤ TRÊN THẾ GIỚI.........................................................................................3

TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................................................3

3


DANH MỤC HÌNHHình 1: Nho trắng và nho đỏ................................................................................................................................3

Hình 2: Giống nho Grenache................................................................................................................................3

Hình 3: Cấu tạo của quả nho................................................................................................................................3

Hình 4: Isoprene...................................................................................................................................................3

Hình 5: Thiết bị nghiền/chà và tách cuống...........................................................................................................3

Hình 6: Thiết bị ngâm..........................................................................................................................................3

Hình 7: Thiết bị tách dịch nho rỉ..........................................................................................................................3

Hình 8: Thiết bị lắng............................................................................................................................................3

Hình 9: Cấu tạo thiết bị lên men vang..................................................................................................................3

Hình 10: Thùng lên men bằng thép không rỉ........................................................................................................3

Hình 11: Chuyển hóa xylulose-5-phosphate thành acid lactic và ethanol ở vi khuẩn..........................................3

Hình 12: Chuyển hóa glycerol ở vi khuẩn lactic..................................................................................................3

Hình 13: Chu trình arginine deiminase................................................................................................................3

Hình 14: Polysaccharide ngoại bào được sinh tổng hợp bởi Peiococcus damnus...............................................3

Hình 15: Tetrameric procyanidin – sản phẩm của phản ứng polymer hóa đồng thể............................................3

Hình 16: Thiết bị ủ vang bằng thép không rỉ........................................................................................................3

Hình 17: Wine diamonds......................................................................................................................................3

Hình 18: Thiết bị ly tâm dĩa.................................................................................................................................3

Hình 19: Hệ thống thiết bị xử lý lạnh rượu vang...............................................Error! Bookmark not defined.

Hình 20: Một số sản phẩm rượu vang hồng đóng chai........................................................................................3

Hình 21: Một số vỏ chai thủy tinh có màu...........................................................................................................3

Hình 22: Thiết bị rót và đóng nắp sản phẩm........................................................................................................3

Hình 23: Công đoạn rót sản phẩm........................................................................................................................3

Hình 24: Công đoạn đóng nắp sản phẩm..............................................................................................................3

Hình 25: Tỉ lệ tiêu thụ vang tại Pháp....................................................................................................................3

4


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng trong 100g nho.................................................................................................3

Bảng 2: Thành phần hóa học trong 100g nho.......................................................................................................3

Bảng 3: Chỉ tiêu cảm quan...................................................................................................................................3

Bảng 4: Chỉ tiêu hóa lý.........................................................................................................................................3

Bảng 5: Chỉ tiêu chất lượng của (NH4)2HPO4......................................................................................................3

Bảng 6: Chỉ tiêu chất lượng của acid tartaric.......................................................................................................3

Bảng 7: Chỉ tiêu chất lượng của K2S2O5...............................................................................................................3

Bảng 8: Tóm tắt về một số hợp chất trong rượu vang..........................................................................................3

Bảng 9: Hàm lượng một số hợp chất trong rượu vang.........................................................................................3

Bảng 10: Một số sản phẩm vang hồng từ giống Grenache:.................................................................................3

5


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

1. NHO 1.1. Giới thiệu chung về nho

Nho là một từ để chỉ loại quả mọc trên các cây dạng dây leo thân gỗ hoặc để chỉ chính các

loài cây này. Các loài cây này thuộc về họ Vitaceae. Quả nho mọc thành chùm từ 6 đến 300 quả,

chúng có màu đen, lam, vàng, lục, đỏ-tía hay trắng. Khi chín, quả nho có thể ăn tươi hoặc được

sấy khô để làm nho khô, cũng như được dùng để sản xuất các loại rượu vang, thạch nho, nước

quả, dầu hạt nho…

Phân loại khoa học của nho:

Nhóm Spermtophyta

Ngành Tracheophyta

Ngành phụ Pteropsida

Lớp Angiosperm

Lớp phụ: Dicotyledonease

Bộ: Ramnales

Họ: Vitaceae

Chi: Vitis

Hiện có rất nhiều loài nho đang tồn tại như: Vitis vinifera, Vitis labrusca, Vitis riparia, Vitis

lincecumii… nhưng Vitis vinifera là phổ biến nhất, hơn 90% tổng sản lượng nho thu hoạch hàng

năm trên thế giới thuộc loài Vitis vinifera.

6


Hình 1: Nho trắng và nho đỏCác giống thuộc loài Vitis vinifera có thể được chia thành hai nhóm chính:

Giống nho trắng: trái nho khi chín vỏ không có màu hay có màu lục nhạt.

Giống nho đỏ: trái nho khi chín vỏ có màu từ đỏ đến tím với các mức độ khác nhau.

1.2. Giới thiệu giống nho đỏ

Giống nho đỏ được chọn để sản xuất rượu vang hồng và cụ thể là giống Grenache (tiếng Tây

Ban Nha: Garnacha): giống nho này được trồng chủ yếu ở Tây Ban Nha, phía Nam nước Pháp và

Ý, vùng California và ở Autralia.

Đặc điểm của giống:

Chiều ngang rộng, mật độ trái dày, có màu từ hồng đến đỏ

Có mùi hăng, vị berry và mềm.

Chứa hàm lượng cồn tương đối cao dẫn đến khả năng kháng sâu bệnh cao, đặc biệt là

nấm men.

Hàm lượng acid, tannin thấp.

Hình 2: Giống nho Grenache1.3. Cấu tạo của nho

Theo cách phân loại của thực vật học quả nho được chia ra thành các phần: cuống, vỏ nho,

thịt quả và hạt.

1.3.1. Cuống nho

7


Cuống nho: Chiếm từ 3 – 6% quả. Các hợp chất hóa học quan trọng trong cuống nho là

tannin và khoáng mà chủ yếu là muối kali. Các hợp chất tannin trong cuống sẽ ảnh hưởng

không tốt đến mùi vị của rượu vang thành phẩm.

Hình 3: Cấu tạo của quả nho1.3.2. Vỏ nho

8


Vỏ nho: chiếm 7 – 11% quả gồm:

Lớp vỏ cutin: lớp cutin thường được bao phủ một lớp sáp bao phủ bên ngoài có tác

dụng chống thấm nước, bảo vệ nho trước các chấn thương cơ học, thời tiết, sự mất

nước, sự nhiễm nấm mốc và tia cực tím.

Lớp biểu bì (epidermis): gồm một hoặc lớp các tế bào dài xếp chồng lên nhau và độ

dày của lớp tùy thuộc vào các giống nho.

Lớp dưới vỏ (hypodermis): gồm hai vùng phân biệt: vùng các tế bào hình chữ nhật và

vùng các tế bào hình đa giác. Các tế bào này chứa một lượng các hợp chất phenolic

tương đối cao khi nho chín. Các hợp chất chủ yếu là tanin, chất màu và chất hương.

Hàm lượng của các hợp chất này sẽ ảnh hưởng đến hương, vị và màu sắc của quả. Do

đó, các hợp chất này đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định chất lượng và

cảm quan của rượu.

Thành tế bào của vỏ nho (CW): được cấu thành từ các polysaccharide trung tính

(cellulose, xyloglucan, arabinan, galactan, xylan và manan), 20% các chất pectin acid

(62% là dạng methyl ester) khoảng 15% proanthocyanidin không tan, và <5% protein

cấu trúc. CW được xây dựng bởi ba lớp màng chung: phiến mỏng bên ngoài, CW

chính và CW thứ cấp.

- Phiến mỏng bên ngoài có chức năng liên kết các tế bào với nhau, chủ yếu được

cấu thành từ pectin.

- CW chính là thành tế bào dày hơn phiến mỏng bên ngoài. Nó bao gồm ba thành

phần. Thành phần đầu tiên bao gồm cellulose cơ bản (8 - 25%) và xyloglucan (25-

50%) đóng vai trò là lớp khung suờn thành tế bào. Thành phần này nằm đang xen

vào trong một mạng lưới của thành phần thứ hai, đó là polysaccharide pectin (10-

35%). Phần thứ ba là các protein cấu trúc (10%).

- CW thứ cấp là lớp thành dày hơn cả lớp thành chính, được cấu thành chủ yếu từ

các vi sợi cellulose, được tổ chức thành các bó song song nhau (40-80%). CW thứ

cấp cũng chứa hemicellulose (10-40%), pectin và một số lignin (5-25%). Các

nghiên cứu gần đây cho rằng các hợp chất phenol có liên kết phức tạp với các

polysaccharide của CW, được nhốt trong các không bào hay liên kết với nhân tế

bào bằng các liên kết hóa học hay các tương tác vật lý.

1.3.3. Thịt nho

9


Thịt nho chiếm 80 – 85% quả. Thịt nho là thành phần quan trọng để tạo nên dịch nho.

Thịt nho được chia làm các phần: phần bên ngoài bao gồm các mô nằm giữa hypodermis và

bộ phận ngoại biên, phần bên trong là các mô giới hạn giữa bộ phận ngoại biên và bộ phận

quanh trục. Hầu hết các tế bào của phần thịt có hình tròn hay dạng trứng chứa không bào lớn

và các hợp chất phenol.

1.3.4. Hạt nho

Hạt nho chiếm 2 – 6% quả. Hạt gồm có 3 phần chính: vỏ hạt, nội nhũ và phôi. Cũng như

hầu hết các hạt khác, nội nhũ chiếm phần lớn các hạt nho và phục vụ để nuôi dưỡng phôi thai

trong thời gian đầu phát triển. Vỏ hạt chứa một lượng tannin tương đối cao. Nếu tannin từ hạt

nho được trích ly vào dịch nho thì rượu vang sẽ có vị chát rất đậm. Ngoài ra trong hạt nho

còn có dầu, nếu bị lẫn vào rượu vang thì sẽ giảm đi giá trị cảm quan của sản phẩm.

1.4. Thành phần trong nho

Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng trong 100g nhoNăng lượng 288 kJ (69 kcal)

Carbohydrates 18.1 g

Đường 22 g

Chất xơ 0.9 g

Chất béo 0.6 g

Protein 0.72 g

Thiamine (vit. B1) 0.069 mg

Riboflavin (vit. B2) 0.07 mg

Niacin (vit. B3) 0.188 mg

Pantothenic acid (B5) 0.05 mg

Vitamin B6 0.086 mg

Folate (vit. B9) 2 μg

Vitamin C 10.8 mg

Vitamin K 22 μg

10

http://en.wikipedia.org/wiki/Vitamin_K

http://en.wikipedia.org/wiki/Vitamin_C

http://en.wikipedia.org/wiki/Folate

http://en.wikipedia.org/wiki/Vitamin_B6

http://en.wikipedia.org/wiki/Pantothenic_acid

http://en.wikipedia.org/wiki/Niacin

http://en.wikipedia.org/wiki/Riboflavin

http://en.wikipedia.org/wiki/Thiamine

http://en.wikipedia.org/wiki/Protein_(nutrient)

http://en.wikipedia.org/wiki/Carbohydrate


Calcium 10 mg

Iron 0.36 mg

Magnesium 7 mg

Manganese 0.071 mg

Phosphorus 20 mg

Potassium 191 mg

Sodium 3.02 mg

Zinc 0.07 mg

Bảng 2: Thành phần hóa học trong 100g nho

Hợp chất %

Nước 75.0

Đường (fructose, glucose và một ít saccharose) 22.0

Alcohols (ethanol với hàm lượng vết của terpenes, glycerols và

rượu bậc cao)0.1

Acid hữu cơ (tartaric, malic, và một ít lactic, succinic, oxalic,…) 0.9

Khoáng (potassium, calcium và một ít sodium, magnesium, iron,…) 0.5

Phenols (các flavonoid như là các chất màu cùng các nonflavonoid

như connamic acid vanillin)0.3

Các hợp chất chứa nitơ (protein, amino acid, humin, amide,

ammonia,…)0.2

Các hợp chất hương (các ester như ethyl caproate, ethyl butyrate,

…)Vết

11

http://en.wikipedia.org/wiki/Zinc#Biological_role

http://en.wikipedia.org/wiki/Sodium#Biological_role

http://en.wikipedia.org/wiki/Potassium#Potassium_in_the_diet_and_by_supplement

http://en.wikipedia.org/wiki/Phosphorus#Biological_role

http://en.wikipedia.org/wiki/Manganese#Biological_role

http://en.wikipedia.org/wiki/Magnesium_in_biology

http://en.wikipedia.org/wiki/Iron#Biological_role

http://en.wikipedia.org/wiki/Calcium#Nutrition


1.4.1. Đường

Thành phần đường chủ yếu của nho là glucose và fructose. Chúng thường chiếm tỷ lệ

bằng nhau khi nho chín. Các đường khác glucose và fructose cũng hiện diện trong nho

nhưng hàm lượng không đáng kể.

Hàm lượng đường của giống V.vinifera nhìn chung đạt tới 20% hay hơn khi chín. Những

giống khác như V.labrusca và V.rotundigolia ít khi đạt tới mức này.

Các loại đường trong dịch nho được chia làm 2 nhóm: đường lên men và đường không

lên men. Nhóm đường lên men chủ yếu gồm có glucose, fructose và saccharose. Nhóm

đường không lên men là đường pentose: L-arabinose, D-xylose, D-ribose.

1.4.2. Pectin, gum, và các polysaccharide có liên quan

Pectin, gum, và các polysaccharide có liên quan là các polymer có nhiệm vụ liên kết các

tế bào thực vật với nhau. Hợp chất pectin thuộc nhóm carbonhydrat và là hỗn hợp phức tạp

của polysaccharide và dẫn xuất của chúng. Phần lớn các chất pectin là những chất keo và

trong những điều kiện nhất định thì chúng đông tụ lại. Sự có mặt của pectin sẽ ảnh tới hiệu

suất chiết và độ nhớt của rượu vang thành phẩm.

1.4.3. Acid hữu cơ

Trong nho, hai acid hữu cơ chiếm thành phần chính là acid tartaric và acid malic.Hàm

lượng của hai acid này chiếm hơn 90% tổng lượng trái nho. Ngoài ra, cón có các aicd khác

như acid citric, acid acetic, acid gluconic... Trong đó, acid acetic là acid dễ bay hơi còn các

acid khác không bay hơi.

1.4.4. Các hợp chất phenolic

Các hợp chất phenolic được tìm thấy chủ yếu trong vỏ và hạt nho. Chúng có ảnh hưởng

lớn đến màu sắc và mùi vị của vang thành phẩm. Ngoài ra chúng còn có hoạt tính kháng

khuẩn và chống oxy hóa. Các tác động kháng viêm, chống tắc nghẽn mạch máu và các bệnh

làm ngăn chặn sự hoạt động của tế bào của các hợp chất phenol nho đã được công bố trong

nhiều tài liệu.

Các hợp chất phenolic trong rất đa dạng nhưng chủ yếu gồm: các acid phenolic và dẫn

xuất của chúng, flavonoid, anthocyanin và tanin.

12


Các acid phenolic và dẫn xuất của chúng

Các acid phenolic (acid phenolcarboxylic) là các hợp chất hữu cơ có công thức hoá học

vừa chứa gốc phenol vừa chứa gốc carboxyl. Các acid tìm thấy trong nho gồm 2 nhóm là

acid benzoic (acid gallic, acid vanillic, acid salicylic…) và acid cinamic (acid caffeic, acid p-

coumaric,…). Các acid này ít khi ở dạng tự do mà sẽ tự liên kết với nhau để tạo thành ester

hoặc liên kết với đường.

R5

R4

R3

R2

COOH

Flavonoid

Flavonoid là các phân tử chứa 2 vòng benzen liên kết với nhau bởi một cấu trúc vòng

carbon pyran (chứa oxy).

O

OOH

OH

OH

R'3

R'5

R3

O

OOH

OH

OH

R'3

R'5

R3

Những hợp chất này thường có màu vàng. Các flavonoid được trích ra chủ yếu từ vỏ và

hạt của quả nho, và thường ít hơn từ cuống chủ yếu gồm flavonol và flavanonol. Flavonol

như quercetin glycoside hấp thu bức xạ cực tím. Kết quả là chúng bảo vệ tế bào nho khỏi sự

phá hủy từ tia UV.

Anthocyanin

Những hợp chất này có màu đỏ và được tìm thấy chủ yếu tỏng vỏ nho. Công thức cấu tạo

của anthocyanidin gồm 2 vòng benzen được nối với nhau bởi một dị vòng không bão hòa và

có chứa oxy. Khi anthocyanidin liên kết với đường sẽ tạo thành anthocyanin. Các thành phần

đường làm gia tăng độ bền hóa học và độ hòa tan trong nước của anthocyandidin. Mỗi

anthocyanidin có thể tạo phức bằng các thành phần đường liên kết với acid acetic, acid

13


coumaric, hay acid caffeic. Sự phân loại anthocyanin chủ yếu dựa trên vị trí của nhóm

hydroxyl và methyl trên vòng B của anthocyanidin. Trên cơ sở này, anthocyanin nho được

chia thành 5 loại: cyanin, delphinine, malvin, peovin và petunin. Thành phần và hàm lượng

của mỗi loại thay đổi rộng theo giống và điều kiện phát triển.

Tỷ lệ của anthocyanin ảnh hưởng đáng kể đến màu sắc và độ bền màu. Cả 2 tính chất này

bị tác động trực tiếp bởi kiểu hydroxyl hóa của vòng B anthocyanidin. Màu xanh gia tăng với

lượng các nhóm hydroxyl tự do, trong khi màu đỏ tăng cao với mức độ của sự methyl hóa.

Tannin

Tannin không phải là một đơn chất mà là một hỗn hợp phức tạp của các hợp chất có đặc

tính polyphenol. Chúng là các phân tử lớn với phân tử lượng trên 500. Tanin được chia làm

hai nhóm chính là tanin thủy phân (gồm gallotannin và ellagitannin) và tanin ngưng tụ.

Trong nho không chứa tanin thủy phân. Tannin ngưng tụ là những polymer của các

flavan-3-ol. Khi đun nóng trong môi trường acid, tannin ngưng tụ sẽ giải phóng ra các

carbocation không bền và ngưng tụ với thành phần chủ yếu là cyanidin. Vì thế tannin ngưng

tụ còn được gọi là procyanidin.

Vỏ chứa lượng tannin cao nhất trong quả nho và các tannin này khác với các tannin khác

trong quả bởi có mức độ polymer (DP) hóa cao hơn và một lượng gallate thấp hơn. Mức độ

polymer hóa trung bình (mDP) cho tannin vỏ là khoảng 28, với 80 là DP lớn nhất, và phần

trăm gallate trong tannin chỉ chiếm 5,16%.

Tannin hạt có cùng đơn vị cấu thành như tannin vỏ, nhưng mDP chỉ khoảng 11 trong

tannin hạt. Tannin trong hạt có xu hướng ở dạng monomer nhiều hơn polymer. Lượng của

chúng giảm đáng kể trong quá trình chín. Hàm lượng gallate trong hạt lớn hơn 30%, cao hơn

trong vỏ và cuốn.

1.4.5. Các hợp chất hương

Trong vỏ nho khi chính cũng chứa một lượng đáng kể các hợp chất hương và tiền hương.

Thành phần và hàm lượng các hợp chất này thay đổi tùy theo giống nho nhưng chủ yếu là

terpene và sản phẩm oxy hóa của chúng.

Terpene là một nhóm quan trọng của các hợp chất hương, mô tả mùi thơm nho. Về hóa

học, terpene được cấu thành từ một đơn vị isoprene năm carbon cơ bản (2-methyl-1,3

butadiene). Terpene nhìn chung được cấu thành từ hai, ba, bốn hay sáu đơn vị isoprene. Các

chất này được gọi là monoterpene, sesquiterpene, diterpene, và triterpene.

14


CH CCH2

CH3

CH2

Hình 4: IsopreneTerpene có nhiều nhóm chức năng. Nhiều terpene quan trọng chứa các nhóm hydroxyl,

còn gọi là các terpene alcohol. Các terpene khác là ketone. Terpene oxide là các terpene có

cấu trúc vòng chứa oxy cũng như cấu trúc isoprenoid cơ bản.

Terpene tồn tại trong nho ở 3 hình thức, hầu hết là các monoterpene alcohol hay oxide.

Chúng là dạng bay hơi và có thể đóng góp vào hương thơm của nho. Một nhóm khác của

terpene tồn tại ở dạng phức với glycoside, hay ở dạng diol hay triol. Tuy nhiên các chất này

lại không tạo hương thơm. Terpene hầu như được tổng hợp trong plastid của tế bào nho.

1.4.6. Các hợp chất chứa nitơ

Nhiều hợp chất chứa nitơ được tìm thấy trong nho. Các hợp chất nitơ này gồm: nitơ vô cơ

như ammonia và nitrate, và nitơ hữu cơ khác bao gồm amine, amide, amino acid, pyrezine,

nitrogen base, pyrimidine, protein và acid nucleic. Các hợp chất nitơ phức tạp (pyrimidine,

protein và acid nucleic) cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của nho.

1.4.7. Enzyme

Trong nho có hai nhóm enzyme quan trọng là enzym oxy hóa khử và enzyme thủy phân.

Đối với nhóm enzyme hóa khử, ta chú trọng đến enzyme Laccase và polyphenyloxydase

(tyrosinase). Enzyme Laccase do Botryris cinera tổng hợp nên và được tìm thấy trong nho bị

nhiễm vi sinh vật này. Laccase có khả năng xúc tác tác phản ứng oxy hóa các hợp chất

phenolic tạo thành D-gluconic acid. Enzyme này bền với SO2 và quá trình xử lý bằng

bentonite không thể tách hoàn toàn laccase ra khỏi bán thành phẩm. Các nhà sản xuất có thể

dùng phương pháp siêu lọc hoặc thanh trùng để loại bỏ hoặc tiêu diệt enzyme. Tuy nhiên

cách tốt nhất là nên sử dụng nguồn nguyên liệu không bị nhiễm vi sinh vật này. Tyrosinase

được tìm thấy trong tất cả các giống nho. Nếu có oxy, nó sẽ xúc tác phản ứng oxy hóa. Tuy

nhiên, enzyme này khác mẫn cảm với các điều kiện công nghệ trong quy trình sản xuất rượu

vang. Ví dụ như quá trình sulfite hóa hoặc xử lý với bentonite có thể làm vô hoạt hoặc tách

enzyme ra khỏi sản phẩm.

Đối với nhóm enzyme thủy phân, pectinase là nhóm thủy phân quan trọng nhất. Tùy theo

từng loại mà enzyme này sẽ xúc tác cắt những vị trí khác nhau của phân tử pectin. Việc cắt

15


mạch pectin sẽ tạo điều kiện cho việc phá hủy thành tế bào, góp phần hỗ trợ cho việc thu

nhận dịch quả đồng thời làm giảm độ nhớt cho sản phẩm.

1.5. Tiêu chuẩn chọn nguyên liệu

Chỉ tiêu cảm quan:

o Hình dạng: nguyên liệu nho cho sản phẩm không yêu cầu cao về hình thức bên ngoài,

có thể sử dụng những trái bị dập vỡ hay hư hỏng một phần miễn sao phần đưa vào sản

xuất đạt yêu cầu về chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm.

o Màu sắc: nho Grenache có màu đỏ đậm đến tím tùy theo vùng đất.

o Mùi vị: có mùi thơm đặc trưng.

Chỉ tiêu hóa lý:

o Hàm lượng chất khô: Độ Brix trung bình của nguyên liệu nho là khoảng 23o

Chỉ tiêu vi sinh:

o Bảo quản lạnh để hạn chế sự phát triển của vi sinh vật.

2. CHẾ PHẨM Saccharomyces cerevisiae: Chế phẩm nấm mem ICV D47

Nguồn gốc: được phân lập từ các trái nho được trồng tại vùng Cotes của Rhone, Pháp

Tính chất sinh học:

o Được phân lập từ chủng Saccharomyces cerevisiae.

o Có khả năng ức chế các vi sinh vật khác.

o Có khả năng phát triển vượt trội khi dịch nho nghiền có chứa các chủng

Saccharomyces cerevisiae dại.

o Có khả năng thích nghi nhanh.

o Chịu được khoảng nhiệt độ rộng từ 10 – 35oC.

o Thành phần dinh dưỡng đơn giản nhưng phải bổ sung nitrogen vì hàm lượng nitơ

trong nho không đủ để nấm men phát triển.

Tính chất vật lý

o Tạo bọt thấp.

o Là nấm men chìm, lớp lắng không lan rộng. Rượu vang có độ đục thấp hơn 100 NTU.

Tính chất của rượu vang

16


o Nồng độ cồn 14%.

o Acid dễ bay hơi: 0.2 – 0.4g/l.

o Quá trình lên men malolatic diễn ra tốt khi sử dụng ICV D47.

o Tính chất cảm quan tốt hơn do có sự tham gia của β-glucosidase.

Non-saccharomyces: sử dụng các chủng thuần khiết như Torulaspara delbrueekii, Candida

stellata, Kloeckera, Pichia,…

Vi khuẩn lên men malolactic: Hầu hết chế phẩm vi khuẩn malolactic trên thị trường hiện nay

là các chủng thuộc loài Oenococuss oeni. Ở đây nhóm chọn chế phẩm LALVIN 31.

Nguồn gốc: LALVIN 31 là chế phẩm thuộc viện Kỹ thuật Vin (ITV), Pháp

Tính chất sinh học:

o Chịu được pH thấp (pH ≥ 3.1)

o Chịu được nhiệt độ thấp: 13oC – 24oC

o Chịu cồn: tốt (max: 14% v/v)

o Tốc độ sinh trưởng: vừa phải

o Hình thành biogenic amine rất thấp

Tính chất của rượu vang

o LALVIN 31 giúp việc kiểm soát màu sắc của thành phẩm dễ điều khiển và ổn định

hơn

o Cân bằng cảm quan tốt hơn (do lên men ở nhiệt độ thấp)

3. CÁC PHỤ LIỆU KHÁC 3.1. Đường

Mục đích sử dụng: hiệu chỉnh dịch nho trước khi lên men.

Chỉ tiêu chất lượng: theo tiêu chuẩn Việt Nam: Do Uỷ ban Khoa học và Kỹ thuật nhà

nước ban hành theo quyết định số 43/QĐ ngày 11/02/1987.

Bảng 3: Chỉ tiêu cảm quan

Chỉ tiêu Nội dung

Ngoại hình Tinh thể tương đối đồng đều, tơi khô, không vón cục…

Mùi vịTinh thể đường cũng như dung dịch đường trong nước cất có vị

ngọt, không có mùi lạ, vị lạ.

17


Màu sắcTất cả các tinh thể đều trắng ngà nhưng không được lẫn hạt có màu

sẫm hơn. Khi pha trong nước cất dung dịch đường tương đôi trong

Bảng 4: Chỉ tiêu hóa lý

Chỉ tiêu Đường cát trắng hạng 2

Hàm lượng saccharose, tính bằng % chất khô,

không nhỏ hơn99.48

Độ ẩm, tính bằng % khối lượng, không lớn hơn 0.08

Hàm lượng đường khử, tính bằng % khối lượng,

không lớn hơn0.13

Hàm lượng tro, tính bằng % khối lượng, không

lớn hơn0.10

Độ màu, tính bằng độ Stame, không lớn hơn 5.00

3.2. Diammonium phosphate (NH4)2HPO4

Mục đích sử dụng: hiệu chỉnh dịch nho trước khi lên men

Chỉ tiêu chất lượng:

Bảng 5: Chỉ tiêu chất lượng của (NH4)2HPO4

Đặc điểm Giá trị

Hàm lượng diammonium phosphate, % 96

P2O5, % > 53

Nitơ % > 20

Độ ẩm % < 0.2

Pb % < 0.004

As % < 0.003

Thành phần không hòa tan trong nước % < 0.1

18


3.3. Acid Tartaric

Mục đích sử dụng: hiệu chỉnh độ chua trước khi lên men

Chỉ tiêu chất lượng: theo QCVN 4-11:2010/BYT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phụ

gia thực phẩm - Chất điều chỉnh độ acid.

Bảng 6: Chỉ tiêu chất lượng của acid tartaric


Cảm quanTinh thể không màu, trong mờ hoặc bột

tinh thể, hạt nhỏ màu trắng; không mùi.

Hàm lượng acid tartaric > 99,5 %

Hàm lượng tro sulfate < 1%

Sulfate < 0.05 %

Pb < 2mg/kg

3.4. Chất hỗ trợ kỹ thuật

Sulfur dioxide

Mục đích sử dụng:

o Ức chế vi sinh vật

o Ức chế sự thay đổi màu

o Ức chế quá trình oxy các chất trong dịch nho và rượu vang , đặc biệt là các hợp chất

phenolic

Yêu cầu kỹ thuật: ở đây nhóm sử dụng Kali metabisulfite K2S2O5 theo QCVN 4-

12:2010/BYT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phụ gia thực phẩm - Chất bảo quản.

Bảng 7: Chỉ tiêu chất lượng của K2S2O5


Cảm quanHạt, bột tinh thể hoặc tinh thể không màu, trơn

chảy, thường có mùi đặc trưng của lưu huỳnh dioxide.

19


Hàm lượng K2S2O5 > 90 %

Thiosulfate < 0.1 %

Sắt < 10 mg/kg

Chì < 2 mg/kg

Selen 5 mg/kg

Bentonite

Mục đích sử dụng:

o Được bổ sung vào dịch nho nhằm ngăn ngừa một số protein dễ bị đông tụ trong quá

trình bảo quản và gây đục sản phẩm.

Yêu cầu kĩ thuật:

Dạng bột màu trắng hoặc trắng nhạt, có cấu trúc rỗng, xốp

20


CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ

GIẢI THÍCH QUY TRÌNH

21

Cuống

Chùm nho đỏ

Nghiền/chà tách cuống

Sulfite hóa

Ngâm

Tách dịch nho rỉ

Tách cặn

Hiệu chỉnh thành phần dich nho

Lên men

Lên malolactic

Ủ rượu

Ổn định rượu

Làm trong

Rót sản phẩm

Vang hồng

Cặn

Cặn

Cuống

SO2

Nấm men

Hoạt hóa nấm men

Vi khuẩn lactic


1. NGHIỀN/CHÀ VÀ TÁCH CUỐNG

1.1. Mục đích công nghệ

Quá trình này có mục đích công nghệ là khai thác.

Quá trình này sẽ làm phá vỡ mô và tế bào nho để giải phóng dịch bào và các chất chiết, đồng

thời tách bỏ một phần cuống nho ra khỏi hỗn hợp nguyên liệu sau khi nghiền xé.

1.2. Các biến đổi trong quá trình

- Vật lý: các biến đổi vật lý giữ vai trò quan trọng nhất.

Nguyên liệu bị giảm kích thước, màng tế bào thịt nho bị phá vỡ và tạo điều kiện cho dịch bào

thoát ra ngoài.

Nhiệt độ của nguyên liệu tăng nhẹ do ma sát.

- Hóa lý: có sự hòa tan của oxy từ môi trường không khí vào trong dịch nho.

- Hóa học và hóa sinh: một số hợp chất phenolic bị oxy hóa.

- Sinh học: khi dịch bào được giải phóng, hệ vi sinh vật trên nguyên liệu sẽ dễ hập thu cơ

chất và phát triển. Tuy nhiên, nếu thời gian nghiền diễn ra nhanh thì những biến đổi sinh

học là không đáng kể.

1.3. Thiết bị và thông số công nghệ

Các bộ phận chính của thiết bị gồm có: thùng nạp nguyên liệu (1), hai trục nghiền (2), thùng

chà và tách cuống (4). Thùng (4) có dạng hình trụ nằm ngang, thân lưới và trên trục quay có gắn

các thanh gạt. Khi hoạt động, các chùm nho sẽ được đưa vào khoảng không gian trống giữa hai

trục nghiền (2) và sẽ bị giảm kích thước. Bán thành phẩm sau khi nghiền sẽ trượt theo máng (3)

để đi vào thùng (4). Trong thùng (4), nguyên liệu sẽ được tiếp tục chà và tách cuống nhờ vào tác

động quay của các thanh gạt được gắn trên trục (5) bên trong thùng (4). Hỗn hợp thịt nho, vỏ

nho, hạt nho và nước nho sẽ đi xuyên qua các ô lưới trên thân thùng để xuống phía bên dưới và

được vis tải (6) đưa ra ngoài thiết bị. Phần cuống nho sẽ được lấy ra tại cửa thoát (7).

22


Hình 5: Thiết bị nghiền/chà và tách cuống1-Thùng chứa nguyên liệu; 2-Trục nghiền; 3-Máng dẫn nguyên liệu; 4-Thùng quay có

thân lưới; 5-Trục quay; 6-Trục vis; 7-Cửa tháo cuống nho; 8-Cửa tháo hỗn hợp dịch nho,

thịt nho, vỏ nho và hạt nho

Thông số công nghệ:

Lực tác động: nếu lực tác động của thiết bị nghiền/chà lên trái nho càng lớn thì kích thước

bán thành phẩm thu được sau quá trình nghiền/chà sẽ càng nhỏ. Khi đó, hiệu suất thu hồi chất

chiết sẽ tăng lên nhưng chất lượng dịch nho thu được sẽ giảm đi.

Trong thực tế sản xuất, để thay đổi mức độ nghiền nho, người ta sẽ thay đổi vận tốc quay của

trục lăn và khoảng cách giữa hai trục lăn. Khi vận tốc quay của trục lăn càng lớn và khoảng cách

giữa hai trục lăn càng nhỏ thì kích thước nho sau quá trình nghiền sẽ càng nhỏ.

Module cắt (M) khi nghiền nho bằng thiết bị nghiền hai trục có tốc độ quay khác nhau được

tính như sau:

M = (V2-V1)/V1

Trong đó: V1 và V2 là vận tốc quay của hai trục lăn thiết bị nghiền (m/s).

Đối với trái nho, giá trị module cắt nên dao động trong khoảng [0,33 – 0,75].

Nhiệt độ nghiền/chà: ảnh hưởng đến sự trích ly các chất chiết trong vỏ nho.

2. SULFITE HÓA


Quá trình này có mục đích công nghệ là chuẩn bị và bảo quản.

23


SO2 có tác dụng ức chế hệ enzyme và vi sinh vật trong nguyên liệu, nhờ đó mà quá trình lên

men ethanol tiếp theo bởi nấm men giống sẽ diễn ra tốt hơn, đồng thời ức chế sự thay đổi màu

sắc do các phản ứng enzyme và phi enzyme.


- Hóa học: khí SO2 trong dịch nho tồn tại ở hai dạng: 10-20% ở dạng tự do (dạng bisulfsite

hoặc dạng H2SO3 hòa tan) và 80 – 90% ở dạng liên kết: tạo phức với các phân tử có chứa

nhóm carbonyl: aldehyde, ketone, đường và các dẫn xuất của đường…. Tùy theo bản chất

hóa học của phân tử có chứa nhóm carbonyl tham gia phản ứng mà chúng ta sẽ thu được

nhiều dạng sản phẩm khác nhau của SO2 ở dạng liên kết.

Tuy nhiên, chỉ có SO2 tồn tại ở dạng tự do mới có khả năng ức chế vi sinh vật và ức chế

sự oxy hóa. Còn SO2 ở dạng liên kết thì không có những tính năng này.

- Hóa lý: SO2 có tác dụng thúc đẩy quá trình lắng trong dịch nho. Theo Navarre (1994), đó

là do sự ức chế hệ vi sinh vật có trong nguyên liệu của SO2 nên không xảy ra hiện tượng

lên men tự nhiên trong hỗn hợp nho sau quá trình nghiền xé. Nhờ đó mà sự kết lắng của

các cấu tử lơ lửng trong dịch nho sẽ diễn ra nhanh và hiệu quả.


Đầu tiên, ta hòa tan muối kali metabisulfite vào dịch nho (khi pha với nước có thể làm pha

loãng dịch nho) để tạo thành dung dịch 10%. Sau đó, dung dịch kali metabisulfite sẽ được châm

trên đường ống dẫn nước nho, thịt nho, vỏ nho và hạt nho từ thiết bị nghiền/chà, tách cuống sang

thiết bị ngâm. Lưu lượng bơm hỗn hợp nho và lưu lượng bơm dung dịch kali metabisulfite sẽ

được hiệu chỉnh để hoạt động đồng bộ, tức là khi kết thúc quá trình bơm hỗn hợp nho thì quá

trình bơm dung dịch kali metabisulfite cũng vừa kết thúc. Điều này sẽ đảm bảo sự đảo trộn và

phân bố đều sulfur dioxide trong hỗn hợp nho.

Để hạn chế sự oxy hóa, dịch nho sẽ được sulfite hóa với hàm lượng 5 – 8g/hL.

3. NGÂM


Quá trình này có mục đích công nghệ là khai thác và hoàn thiện.

Quá trình ngâm làm tăng hiệu suất trích ly một số chất chiết từ phần thịt nho và vỏ nho vào

dịch nho, đồng thời cải thiện một số chỉ tiêu hóa lý của dịch nho.


24


- Hóa lý:

Các hợp chất hòa tan trong nước từ phần thịt nho và vỏ nho sẽ tiếp tục được chiết rút

vào dịch nho. Đó là những chất có phân tử lượng nhỏ như đường đơn giản, acid amin,

acid hữu cơ, muối khoáng… cho đến các phân tử lượng lớn như pectin, enzyme, các

hợp chất phenolic… và cả những cấu tử hương và tiền hương.

Một số chất chiết sẽ tái hấp phụ lên bề mặt pha rắn trong hỗn hợp như vỏ nho. Hiện

tượng này làm giảm hiệu suất thu hồi chất chiết trong quá trình ngâm.

- Hóa học: có thể xảy ra một số phản ứng hóa học.

Trong trường hợp có oxygen, các hợp chất phenolic sẽ bị oxy hóa. Các sản phẩm oxy

hóa tạo thành có thể tiếp tục tham gia phản ứng ngưng tụ. Những phản ứng này sẽ

làm thay đổi giá trị cảm quan (màu sắc và vị) của dịch nho.

Anthocyanin có thể tạo phức với tannin. Phức tạo thành sẽ có cường độ màu cao hơn

và độ bền màu tốt hơn so với anthocyanin ở dạng tự do.

Kali sẽ phản ứng với tartaric acid và tạo thành muối kết tủa. Phản ứng này làm tăng

giá trị pH của dịch nho.

- Hóa sinh

Các enzyme pectinase thuộc nhóm depolymer hóa sẽ xúc tác phản ứng phân cắt mạch

phân tử pectin và làm giảm phân tử lượng của chúng, từ đó làm giảm độ nhớt của hỗn

hợp. Biến đổi này được xem là có lợi vì sự trích ly chất chiết sẽ được tăng cường khi

độ nhớt của hỗn hợp giảm xuống.

Enzyme pectin esterase sẽ xúc tác phản ứng thủy phân liên kết ester trong phân tử

pectin và giải phóng ra methanol. Hệ quả là làm tăng hàm lượng methanol trong dịch

nho.

- Sinh học

Hỗn hợp nho sau quá trình nghiền/ chà và tách cuống có chứa một hệ vi sinh vật; điển

hình là nấm men và vi khuẩn. Chúng sẽ sử dụng các chất dinh dưỡng trong nước nho

để sinh trưởng và tạo ra nhiều sản phẩm trao đổi chất ngoại bào. Những biến đổi sinh

học này được xem là bất lợi và sẽ ảnh hưởng đến tiến trình lên men vang và chất

lượng sản phẩm.


- Thiết bị:

25


Thiết bị có dạng hình trụ đứng. Tại thân trục hình trụ, phía trên có gắn bộ phận vừa để

khuấy đảo, vừa để chứa tác nhân hiệu chỉnh nhiệt độ; phía dưới có gắn trục vít để tháo bã.

Phần thân trụ có hai đáy hình côn. Đáy bên trong là một mặt lưới có vai trò ngăn bã trong

quá trình tháo dịch lỏng ra khỏi thiết bị. Xung quanh thân thiết bị và phần đáy có bố trí vỏ áo

không liên tục để hiệu chỉnh nhiệt độ trong quá trình ngâm. Phía trên đỉnh thiết bị có gắn

động cơ được nối với trục của phần thân trụ để truyền động cho bộ phận khuấy.

Khi quá trình ngâm kết thúc, đầu tiên, người ta sẽ tháo dịch nho (pha lỏng) qua cửa đáy.

Phần bã gồm vỏ nho và hạt nho sẽ tập trung tại khu vực trên đáy lưới. Sau đó, nhờ hoạt động

của vít tải, người ta sẽ tháo phần bã ra ngoài cũng qua cửa đáy.

- Thông số công nghệ:

Quá trình ngâm được thực hiện ở nhiệt độ thấp (không quá 20oC) trong khoảng thời gian

từ 10h – 36h. Khi kết thúc quá trình ngâm, một phần dịch nho rỉ được tháo ra để sản xuất

vang hồng. Phần rắn sẽ được đem ép để tận thu dịch ép. Phần dịch nho rỉ còn lại cùng với

dịch ép được đem đi sản xuất rượu vang đỏ.

Hình 6: Thiết bị ngâm

26


1-Trục vis tháo bã 2-Thùng hình trụ; 3-Bộ phận khuấy và hiệu

chỉnh nhiệt độ; 4-Dao tháo bã; 5-Van lấy mẫu; 6-Ống xoắn để hiệu

chỉnh nhiệt độ; 7-Của tháo bã và sản phẩm

4. TÁCH DỊCH NHO R Ỉ


Quá trình có mục đích công nghệ là chuẩn bị và hoàn thiện.

Quá trình nhằm mục đích phân riêng dịch nho và bã nho. Dịch nho rỉ có chứa hàm lượng các

chất dinh dưỡng cao, đặc biệt là hàm lượng các loại đường lên men cho nấm men vang. Việc

tách dịch nho rỉ ra khỏi bã nho còn nhằm nâng cao chất lượng thành phẩm.


Sau quá trình tách, ta thu được dịch nho và bã nho. Dịch nho thu được khác hỗn hợp ban đầu

về một số chỉ tiêu vật lý như màu sắc, độ trong, tỷ trọng…

Các phản ứng hóa học, hóa sinh và biến đổi sinh học diễn ra không đáng kể.


Hình 7: Thiết bị tách dịch nho rỉ

27


1-Thân thiết bị; 2-Cửa nạp nguyên liệu; 3-Ống lưới tạo kênh thoát

dịch nho rỉ; 4-Cửa đáy; 5-Cửa thoát dịch nho rỉ; 6-Cửa thoát vỏ

nho và hạt nho

Thiết bị có dạng hình trụ đứng, đáy nón. Cửa đáy (4) có kích thước rộng để tháo sản phẩm dễ

dàng. Bên trong thiết bị có ống lưới (3) để tạo kênh thoát dịch nho rỉ. Ống lưới (3) có thể tháo

ráp được.

Trước khi hoạt động, người ta sẽ lắp ống lưới (3) vào bên trong thiết bị. Hỗn hợp dịch nho,

vỏ nho và hạt nho sẽ được nạp vào thiết bị theo cửa số (2). Dưới tác động của trọng lực, pha rắn

sẽ tập trung tại phần đáy nón của thiết bị; còn pha lỏng sẽ đi qua ống lưới (3) và thoát ra ngoài

qua cửa (5). Khi kết thúc quá trình tách dịch nho rỉ, người ta sẽ tháo ống lưới (3) ra khỏi thiết bị;

sau đó tháo pha rắn gồm vỏ và hạt nho ra ngoài qua cửa (6). Phần pha rắn này sẽ được đem ép để

tách dịch nho ép.


Áp suất: áp suất ảnh hưởng đến trở lực do đó sẽ ảnh hưởng đến quá trình tách dịch nho rỉ.

Khi áp suất tăng từ 0 đến 100 kPa thì trở lực R tăng. Tuy nhiên, tốc độ thu hồi dịch nho rỉ vẫn

tăng. Ngược lại, khi áp suất tăng cao hơn 100 kPa thì trở lực R tăng rất lớn, tốc độ thu hồi dịch

nho rỉ giảm.

Tỷ lệ phần diện tích được đục lỗ so với tổng diện tích bề mặt đáy lưới: 10%, = 4-5mm.

5. TÁCH CẶN VÀ LÀM TRONG


Quá trình tách cặn và làm trong có mục đích công nghệ là hoàn thiện và chuẩn bị.

Quá trình làm trong dịch nho trước khi lên men sẽ cải thiện mùi hương và làm giảm nồng độ

sắt trong rượu vang hồng thành phẩm.

Ngoài ra, quá trình xử lý này cũng giúp làm giảm độ nhớt của dịch nho, giúp quá trình truyền

khối diễn ra tốt hơn khi lên men.


- Vật lý:

Sau quá trình xử lý, cặn sẽ được tách khỏi dịch trong. Một số đại lượng vật lý như tỷ

trọng, độ nhớt của dịch sau khi lắng sẽ có sự khác biệt so với dịch ban đầu.

Nếu thời gian xử lý kéo dài, nhiều biến đổi hóa sinh và sinh học có thể xảy ra.

28


- Hóa sinh:

Trong quá trình lắng, các enzyme có nguồn gốc từ nguyên liệu nho sẽ xúc tác các phản

ứng. Điển hình là các phản ứng thủy phân pectin, protein và phản ứng oxy hóa các hợp chất

phenolic… Các phản ứng thủy phân pectin và protein được xem là có lợi vì chúng làm giảm

độ nhớt thúc đẩy quá trình lắng diễn ra nhanh hơn và làm tăng độ bền keo của sản phẩm.

Ngoài ra, phản ứng thủy phân protein sẽ làm tăng các hàm lượng các peptide mạch ngắn,

acid amin… để cung cấp nguồn cơ chất nitơ cho nấm men vang trong quá trình lên men sau

này. Tuy nhiên, phản ứng oxi hóa các hợp chất phenolic được xem là bất lợi cho chất lượng

rượu vang.

- Sinh học:

Các vi sinh vật có trong dịch nho sẽ hoạt động trong suốt thời gian xảy ra quá trình lắng.

Tuy nhiên, do có quá trình sulfite hóa trước đó nên phần lớn các enzyme, vi sinh vật gần

như đã bị ức chế; vì vậy các phản ứng hóa học, hóa sinh và biến đổi sinh học diễn ra không

đáng kể.


- Thiết bị:

Thiết bị có dạng hình trụ đứng, có cửa để nạp dịch lỏng. Cửa tháo bã ở đáy thiết bị. Khi

quá trình lắng kết thúc, dịch lỏng sẽ được bơm qua một đường dẫn được đưa từ ngoài

vào.

Hình 8: Thiết bị lắng1-Cửa nạp nguyên liệu; 2-Cửa tháo pha lỏng; 3-Cửa tháo bã

29



Thông thường, để tránh sự phát triển của vi sinh vật cũng như các phản ứng hóa học

không mong muốn, dịch nho sẽ được làm lạnh về 5 – 10oC trước khi bơm vào thiết bị lắng.

Tuy nhiên, nhiệt độ thấp làm gia tăng độ nhớt và tốc độ lắng sẽ giảm đi. Để khắc phục, ta sử

dụng bentonite để hỗ trợ quá trình lắng. khi cho bentonite vào nước sẽ tạo ra huyền phù với

các cấu tử phân tán tích điện âm. Các cấu tử này sẽ liên kết với những protein tích điện

dương trong dịch nho.

Sử dụng bentonite trong quá trình lắng sẽ hỗ trợ tách protein và enzyme tyrosinase ra

khỏi pha lỏng. Các protein hòa tan trong dịch nho cũng là những chất keo làm tăng độ nhớt

nên làm giảm tốc độ lắng của các cấu tử rắn. Xử lý dịch nho với bentonite còn làm giảm

nồng độ anthocyanin, từ đó làm giảm cường độ màu của rượu vang thành phẩm. Ngoài ra,

bentonite còn hấp phụ được thuốc diệt nấm sử dụng trong quá trình trống trọt và bị lẫn vào

dịch nho.

Độ đục của dịch nho sau quá trình xử lý làm trong nên dao động trong khoảng trong

khoảng 50 – 250 NTU. Nếu độ đục của dịch nho nhỏ hơn 50 NTU thì quá trình lên men diễn

ra chậm chạp. Còn độ đục dịch nho tăng cao hơn 250 NTU thì rượu vang thành phẩm có mùi

cỏ.

(*Tùy theo chất lượng của huyền phù ban đầu và cấu hình thiết bị sử dụng mà thời gian

lắng thường dao động trong khoảng 8 – 16h.)

6. HIỆU CHỈNH HÀM LƯỢNG MỘT SỐ HỢP CHẤT TRƯỚC KHI LÊN MEN VANG


Quá trình hiệu chỉnh hàm lượng một số chất trước khi lên men vang để chuẩn bị cho quá

trình lên men được diễn ra thuận lợi hơn.


Chủ yếu là các biến đổi về hóa lý như độ chua (pH) dịch nho, hàm lượng đường, hàm lượng

các hợp chất N…

6.2.1. Hiệu chỉnh độ chua

Mục đích của việc hiệu chỉnh độ chua của dịch nho là để đưa về pH thích hợp cho sự sinh

trưởng của nấm men vang.

30


Độ chua của dịch nho được biểu diễn dưới dạng số gram sulfuric acid hoặc tartaric acid

có trong 1 lít mẫu phân tích.

Tăng độ chua dịch nho

Dịch nho có độ chua thấp thường dễ bị nhiễm vi sinh vật, ảnh hưởng nhiều đến giá

trị cảm quan và độ bền sinh học của vang hồng thành phẩm.

Phương pháp: Hiện nay, phương pháp sử dụng acid hữu cơ làm tăng độ chua được

sử dụng phổ biến. Acid thường được sử dụng là tartaric acid, một trong hai acid đường

tìm thấy với hàm lượng cao nhất trong quả nho. Tartaric acid ít bị các vi sinh vật nhiễm

chuyển hóa, do đó việc sử dụng acid này để tăng độ chua ít gây ảnh hưởng xấu đến chất

lượng vang thành phẩm.

O

OH

O

OHOH

OH

Giảm độ chua dịch nho

Khi nguyên liệu nho có độ chín chưa đạt yêu cầu, hàm lượng acid hữu cơ trong dịch

nho sẽ tăng cao, thường hàm lượng malic acid sẽ cao hơn cả tartaric acid. Để giảm độ

chua dịch nho, cần giảm hàm lượng 2 acid này trong dịch.

Phương pháp: phổ biến nhất hiện nay là phương pháp hóa học, sử dụng calcium

carbonate (CaCO3) và kali bicarbonate (KHCO3). Hai muối này sẽ kết tủa với tartaric

acid.

CaCO3 + H2(C4H4O6) → Ca(C4H4O6)↓ + CO2↑ + H2O

100 g → 150 g Calcium tartarate

KHCO3 + H2(C4H4O6) → KH(C4H4O6)↓ + CO2↑ + H2O

100 g → 150 g Kali hydrogen tartarate

6.2.2. Hiệu chỉnh hàm lượng đường

Thông thường, nhà sản xuất thường có xu hướng tăng hàm lượng đường trong dịch nho

để quá trình lên men có thể diễn ra nhanh hơn, sản phẩm có độ cồn như mong muốn và điều

khiển vị ngọt của sản phẩm. Để tạo ra nồng độ ethanol 1% v/v thì nồng độ đường trong dịch

nho trước khi lên men là 18 g/l. Thực tế cho thấy trong vài trường hợp, dịch nho có nồng độ

đường thấp hơn giá trị yêu cầu. Khi đó các nhà sản xuất cần lựa chọn phương án bổ sung

đường vào dịch nho.

31


Phương pháp đơn giản nhất là bổ sung đường vào dịch nho. Loại đường thường được bổ

sung là đường saccharose tinh luyện, do giá thành rẻ hơn hai loại đường trong dịch nho là

glucose và fructose, và nấm men vẫn có thể chuyển hóa saccharose nhờ enzyme β-

fructofuranosidase.

Để tạo ra 1% v/v ethanol cần bổ sung 16 – 19 g/l saccharose. Tuy nhiên lượng saccharose

tính toán sao cho ethanol không tăng quá 2% v/v.

Thời điểm bổ sung: trước khi cấy giống hoặc cuối pha sinh trưởng logarith của nấm men

vang.

6.2.3. Hiệu chỉnh hàm lượng hợp chất nitrogen

Khi hàm lượng nitrogen trong dịch nho thấp, quá trình lên men vang diễn ra rất chậm. Để

khắc phục điều này, nhà sản xuất có thể bổ sung các hợp chất chứa nitrogen vào dịch nho.

Thông thường, người ta sử dụng nguồn nitrogen vô cơ với chi phí rẻ, như diammonium

phosphate (NH4)2HPO4 hoặc ammonium sulfate (NH4)2SO4.

Các hợp chất nitrogen được bổ sung vào dịch nho ở 2 thời điểm: trước khi cấy giống và

sau khi cấy giống 2 – 3 ngày.

6.2.4. Bổ sung oxygen

Oxygen cần được bổ sung để nấm men vang sinh trưởng, tăng sinh khối. Thông thường,

oxygen được bổ sung trong khoảng ngày lên men thứ 2 đến ngày lên men thứ 3. Lúc này nấm

men vang đang ở cuối pha sinh trưởng logarith. Đây cũng là thời điểm bổ sung các hợp chất

nitrogen hoặc đường saccharose (nếu có) vào dịch lên men.

6.2.5. Bổ sung một số thành phần khác

Các thành phần khác như vitamin, khoáng và các yếu tố sinh trưởng cũng được bổ sung

vào dịch nho, giúp cho nấm men vang lên men nhanh và triệt để.


Quá trình hiệu chỉnh được thực hiện ngay trong thùng chứa dịch nho trước khi lên men.

Người ta hòa tan hóa chất vào nước rồi trộn hỗn hợp này vào khối thể tích dịch nho đem lên

men.

7. LÊN MEN ETHANOL


32


Quá trình lên men ethanol là quá trình quan trọng trong quy trình sản xuất rượu vang. Quá

trình này có mục đích công nghệ là chế biến. Dịch nho sau khi trải qua quá trình lên men sẽ biến

đổi sâu sắc thành phần hóa học và chuyển thành rượu vang.


- Vật lý: có sự thay đổi về thể tích và tỷ trọng của dịch nho, nhiệt độ tăng do sự phát triển

của nấm men.

- Hóa học và hóa sinh: có sự thay đổi về độ chua (pH) dịch lên men. Thành phần hóa học

của dịch nho sẽ được biến đổi sâu sắc trong quá trình lên men ethanol. Dễ thấy nhất đó là

sự chuyển hóa từ đường sang ethanol. Một số sản phẩm được hình thành như

acetaldehyde, rượu cao phân tử…. Trong quá trình lên men xảy ra các chu trình chuyển

hóa: chu trình đường phân,…

Trong quá trình lên men, nhiều sản phẩm trao đổi chất được sinh ra và thải ra ngoài.

Một số loại sản phẩm trao đổi chất như acid hữu cơ và acid béo, rượu cao phân tử,

methanol, polyol, các hợp chất carbonyl, ester, các hợp chất chứa lưu huỳnh, urea,

bioamine và ethylcarbamate…..

- Các acid hữu cơ được tổng hợp là pyruvic, lactic, acetic, succinic, fumaric,

oxaloacetic… Các acid béo cần quan tâm là ba acid béo no: caproic (C6), caprylic

(C8) và capric (C10).

CH3

O

OH

CH3

OH

O

OHO

OH

O

OH

Acetic acid Lactic acid Succinic acid

O

OH

O

OH O

OOH

H

H

OH

Fumaric acid Oxaloacetic acid

- Các rượu cao phân tử được tổng hợp là n-propanol, isobutyl alcohol (2-methyl-

propan-1-ol), amyl alcohol (2-methyl-butane-1-ol, 3-methyl-butane-1-ol)…

33


CH3 OH CH3 OH

CH3CH3 OH

CH3

n-propanol 2-methyl-butane-1-ol 3-methyl-butane-1-ol

- Methanol có mặt trong rượu vang có nguồn gốc từ thành phần pectin trong nho

nguyên liệu. Đây là sản phẩm thủy phân các gốc methoxyl trong pectin.

- Các polyol trong rượu vang đáng chú ý là glycerol và butane-2,3-diol.

OH

OH

OH CH3 CH3

OH

OH

Glycerol Butane-2,3-diol

- Các hợp chất carbonyl trong rượu vang rất đa dạng. Người ta đã phát hiện khoảng

25 aldehyde và 20 ketone trong rượu vang. Tiêu biểu là acetaldehyde (aldehyde),

butane-2,3-dione và pentane-2,3-dione (ketones).

CH3

O

H

CH3 CH3

O

O

CH3

O

O

CH3

Acetaldehyde Butane-2,3-dione (Diacetyl) Pentane-2,3-dione

- Tương tự các hợp chất carbonyl, người ta phát hiện rất nhiều hợp chất esters trong

rượu vang (163 loại). Có thể chia các esters làm hai nhóm chính: ester giữa

ethanol và acid, ester giữa acetic acid và các rượu khác.

- Các hợp chất chứa lưu huỳnh bao gồm hydrogen sulfide, alkyl thiol, alkyl

thioketone, alkyl thioester…

CH3 SH SHOH CH3 SH

Ethyl mercaptan 2-mercaptoethanol Methanethiol

CH3 CH3

OH CH3

SHCH3 OH

SH

4-mercapto-4-methylpentane-2-ol 3-mercaptohexane-1-ol

34


- Một số hợp chất chứa nitrogen được nấm men tổng hợp bao gồm urea, các

bioamine. Urea có thể phản ứng với ethanol sinh ra ethyl carbamate.

NH2NH2

O NH2

NH2

Urea Putrescine

NH2 (CH2)4 N (CH2)3 NH2

H

N (CH2)4 N (CH2)3 NH2(CH2)3NH2

H H

Spermidine Spermine

ONH2

O

CH3

Ethyl carbamate

Bảng 8: Tóm tắt về một số hợp chất trong rượu vang

Hợp chất Nguồn gốc Ảnh hưởng đến chất lượng vang

Acid hữu cơAcid béo

- Chu trình đường phân

- Chu trình Krebs

- Acetic acid ảnh hưởng xấu đến mùi vị.

- Succinic acid tạo vị mặn và đắng.

- Acid béo có khả năng ức chế hoạt tính lên men.

Rượu cao phân tử- n-propanol- dầu fusel

- Quá trình dị hóa đường

- Val, Ile, Leu

Cấu tử hương khi nồng độ < 300 mg/l.Nồng độ cao hơn gây mùi

khó chịu.

Methanol Thủy phân pectin Chất độc. LD50 = 350 mg/kg.

Polyol- Glycerol- Butane-2,3-diol

- Sản phẩm phụ- Khử acetoin và

diacetyl

- Cấu trúc (độ nhớt) và vị ngọt.

- Cấu trúc.Hợp chất carbonyl- Acetaldehyde- Diacetyl

Pentane-2,3-dione

- Sản phẩm trung gian- Phụ phẩm trong quá

trình sinh tổng hợp Val, Ile

- Nồng độ cao: mùi cỏ/mùi lá xanh.

- Tạo mùi “bơ” (butter flavor) cho rượu vang.

EsterPhản ứng ester hóa giữa alcohol và acid hữu cơ

Tạo hương, tăng giá trị cảm qua ở nồng độ nhất định

Hợp chất chứa S

35


- H2S- Các hợp chất khác

- Chuyển hóa sulfate- Chuyển hóa cơ chất

chứa S

- Mùi trứng thối.- Mùi khó chịu. Một vài

hợp chất có mùi hương ở nồng độ rất thấp.

Hợp chất chứa N- Urea- Bioamine- Ethyl carbamate

- Chuyển hóa arginine- Chuyển hóa ornithine- Dẫn xuất của urea và

EtOH

- Chuyển hóa thành ethyl carbamate.

- Ảnh hưởng xấu, chất độc.- Có khả năng gây bệnh

ung thư.- Hóa lý: Có sự hòa tan một phần CO2 vào dịch lên men.

- Sinh học: sự tăng sinh khối nấm men.

Bảng 9: Hàm lượng một số hợp chất trong rượu vang

Hợp chất Hàm lượng

Acid hữu cơAcid béo

- 100 – 300 mg/l (acetic), 1 g/l (succinic)

- Vài mg/lRượu cao phân tử- n-propanol- dầu fusel

Tổng 150 – 550 mg/l

Methanol 30 – 35 mg/lPolyol- Glycerol- Butane-2,3-diol

- 5 – 20 g/l- Thấp

Hợp chất carbonyl- Acetaldehyde- Diacetyl- Pentane-2,3-dione

- 100 mg/l- 7.5 mg/l

Ester50 – 80 mg/l (ethyl acetate), vài mg/l (các ethyl esters và acetate esters)

Hợp chất chứa S- H2S- Các hợp chất khác

- Thấp- Thấp

Hợp chất chứa N- Urea- Bioamine- Ethyl carbamate

- Hàm lượng được kiểm soát- Hàm lượng được kiểm soát- Tối đa cho phép 15μg/l


- Thiết bị:

36


Thiết bị lên men rượu vang hồng là thiết bị hình trụ đứng được làm bằng thép không rỉ,

có nắp đậy phía trên. Hệ số sử dụng thể tích của thiết bị lên men là 90%. Thiết bị có hai lớp

vỏ áo để điều chỉnh nhiệt độ. Trên thiết bị được gắn cảm biến định mức, cảm biến nhiệt độ và

pH để kiểm soát phần thể tích dịch lên men, nhiệt độ bên trong thiết bị và pH dịch lên men.

Quá trình lên men kết thúc khi lượng đường sót không thay đổi.


- Nhiệt độ lên men: 18 – 20oC.

- Áp suất: áp suất khí quyển.

- Thời gian lên men: 7 – 10 ngày.

Hình 9: Cấu tạo thiết bị lên men vang

Hình 10: Thùng lên men bằng thép không rỉ

37


8. LÊN MEN MALOLACTIC


Mục định công nghệ của quá trình lên men malolactic là hoàn thiện.

Trước đây, một số nhà sản xuất cho rẳng rượu vang hồng không cần trải qua quá trình lên

men malolactic; nguyên nhân là để giữ lại mùi hương trái cây và độ tươi của sản phẩm. Hiện

nay, các nhà khoa học cho rằng quá trình lên men malolactic không ảnh hưởng xấu đến mùi

hương của rượu vang, quá trình này sẽ cải thiện vị của sản phẩm.


- Vật lý: nhiệt độ tăng do hoạt động vi sinh vật.

- Hóa học và hóa sinh: sự trao đổi chất của vi sinh vật.

Quá trình lên men malolactic do nhóm vi khuẩn lactic có enzyme malolactic thực hiện.

Phổ biến nhất là loài vi khuẩn Oenococcus oeni. Khi đã tích lũy lượng sinh khối không thấp

hơn 106 cfu/ml, các vi khuẩn sẽ bắt đầu chuyển hóa. Biến đổi quan trọng nhất của quá trình

này là sự chuyển hóa acid malic thành acid lactic và carbon dioxide.

HOOC CH2 CH COOH

OH

HOOC CH2 CH COOH

OH

HOOC CH2 CH COOH

OH+ CO2

Malic acid (1g) Lactic acid (0.67g) Carbon dioxide (0.33g)

Trong quá trình lên men malolactic, vi khuẩn lactic ngoài sử dụng cơ chất là malic acid

để chuyển hóa thành lactic acid còn sử dụng những cơ chất khác trong dịch lên men để phục

vụ quá trình trao đổi chất và sản sinh ra nhiều sản phẩm trao đổi chất ngoại bào khác. Do đó

cần phải kiểm soát tốt quá trình lên men malolactic để đảm bảo các chỉ tiêu vầ chất lượng sản

phẩm.

Dị hóa đường

Oenococcus oeni là vi khuẩn dị hình. Nếu dung dịch lên men có hexose, vi khuẩn này

sẽ dị hóa hexose theo chu trình pentose phosphate. Sản phẩm là xylulose-5-phosphate.

Chất này sẽ được chuyển hóa tiếp thành acid lactic hoặc ethanol.

38


CH3 C

O

CH2 CH2 CH2 O P

Xylulose-5-phosphate

CH3 C

O

O P C CH2 O P

OH

H

CHOAcetyl phosphate Glyceraldehyde-3-phosphate

PiH2O

Pi

CH3 CH

O

CH3 CH2 OH

Acetaldehyde

Ethanol

NADPH + H+

NADP+

NADPH + H+

NADP+ CH3-CHOH-COO- + 2ATP

Lactate Hình 11: Chuyển hóa xylulose-5-phosphate thành acid lactic và ethanol ở vi khuẩn

Dị hóa glycerol

Glycerol được xem là cấu tử có ảnh hưởng tốt đến cấu trúc và vị của rượu vang thành

phẩm. Do đó, những chuyển hóa glycerol được xem là gây ảnh hưởng bất lợi đến giá trị

cảm quan sản phẩm.

Một số loài vi khuẩn lactic có khả năng chuyển hóa glycerol, điển hình là L. hilgardii

và L. diolivorans.CH2

CH

CH2

OH

OH

OHGlycerol dehydratase

Glycerol dehydratasedihydroxyacetone kinase

3-HPA

CH2 CH CHO

Acrolein

Propane-1,3-diol-dehydrogenase

CH2 CH2 CH2 OHOH

Propane-1,3-diol

NADH, H+

NAD

NAD NADH, H+

Dihydroxyacetone-P

Glyceraldehyde-3-P

Pyruvate

Lactic acidCH3-CHOH-COOH

NAD

NAD

NADH, H+

NADH, H+

Hình 12: Chuyển hóa glycerol ở vi khuẩn lactic(HPA: β-hydroxypropionaldehyde)

39


Dị hóa amino acid

Một số loài vi khuẩn lactobacilli có thể lên men dị hình không bắt buộc và một số

chủng thuộc loài Oenococcus oeni có khả năng chuyển hóa arginine theo chu trình

arginine deiminase.NH

C NH2

NH

(CH3)3

CH

COOH

NH2

H2O

NH3

Arginine deiminase

NH

C NH2

NH

(CH3)3

CH

COOH

NH2

Arginine Citrulline

Ornithine carbamoyltransferase

NH2

(CH3)3

CH

COOH

NH2

Ornithine

C

O

O

NH2

P

Carbamyl P

ATP ADP

Carbamate kinaseNH3

CO2

+

Hình 13: Chu trình arginine deiminaseMột số sản phẩm phụ khác: ammonia, carbon dioxide, ornithine. Citrulline được xem

là tiền chất tổng hợp ethyl carbamate.

Một số chủng thuộc giống Oenococcus oeni có enzyme histidine decarboxylase, dị

hóa histidine thành histamine. Một số giống L. brevis và L. hilgardii có enzyme tyrosine

decarboxylase, dị hóa tyrosine thành tyramine. Các bioamine này độc, nhưng hàm lượng

trong vang rất thấp và không gây độc.

Sinh tổng hợp polysaccharide ngoại bào

Trong nhóm vi khuẩn lên men malolactic trong rượu vang, có loài Pediococcus

damnosus. Loài này có khả năng tổng hợp glucan – một polysaccharide ngoại bào. Với

nồng độ polysaccharide xấp xỉ 100 mg/l, độ nhớt sản phẩm sẽ tăng đáng kể gây ảnh

hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm.

40


O

HOH

HH

H

H

O...OOH

OH

O

HO

HH

H

H

OOH

OH

O

HOH

HH

H

H

OOH

OH

O

HO

HH

H

H

O...OH

OH

O

H

OHH

H

H

H

OHOH

OH

O

H

OHH

H

H

H

OHOH

OH

Hình 14: Polysaccharide ngoại bào được sinh tổng hợp bởi Peiococcus damnus

- Hóa lý: có sự thay đổi về độ chua, độ bền keo của vang.

Độ chua của sản phẩm sẽ được giảm xuống. Thông thường, khi 1g malic acid được

chuyển hóa thành acid lactic thì độ chua của rượu vang sẽ giảm đi 0.4 g/l tính theo acid

sulfuric hoặc 0.6 g/l tính theo tartaric acid.

- Sinh học: sự sinh trưởng của các vi khuẩn lactic.


Quá trình lên men malolactic được tiến hành trong cùng thiết bị với quá trình lên men

ethanol. Sau khi quá trình lên men ethanol kết thúc, người ta cấy vi khuẩn lên men malolactic

vào thùng lên men và bắt đầu quá trình lên men malolactic.


- Nhiệt độ lên men: 20 – 25oC

- Thời gian lên men: 5 -6 ngày.

9. Ủ RƯỢU


Mục đích công nghệ của quá trình ủ chín là hoàn thiện. Sau quá trình ủ, các chỉ tiêu cảm

quan của vang sẽ được cải thiện.


- Vật lý: độ trong được cải thiện.

- Hóa học:

41


Có nhiều phản ứng xảy ra làm thay đổi màu sắc (cường độ màu). Thực tế trong sản xuất

vang hồng, người ta không mong muốn sự tăng cường độ màu, vì sẽ làm thay đổi màu sắc

đặc trưng của vang hồng. Quan trọng nhất là biến đổi của tannin:

Phản ứng tạo phức giữa tannin với protein và polysaccharide

Tannin có thể tạo phức với protein và chuyển sang dạng kết tủa. Phản ứng tạo kết tủa

giữa tannin và protein xảy ra khi 2 thành phần này có nguồn gốc khác nhau.

Các procyanidin cũng có thể tạo phức với polysaccharide trung tính, polysaccharide

acid và glycoprotein.

Hàm lượng tannin trong sản phẩm giảm làm giảm độ chát của sản phẩm.

Phản ứng polymer hóa procyanidin

Các procyanidin có thể tham gia phản ứng polymer hóa đồng thể hoặc dị thể.

Các procyanidin có thể kết hợp với nhau, tạo ra các homopolymer (phản ứng polymer

hóa đồng thể).

Phản ứng polymer hóa dị thể sẽ tạo ra các heteropolymer. Khi trong rượu vang có

chứa các gốc tự do, chúng sẽ cùng tham gia phản ứng polymer hóa với tannin. Phản ứng

này có thể tạo ra dodecamer, các dodecamer có thể kết lại bới nhau nhờ tương tác kị nước

và kết tủa. Hệ quả là hàm lượng tannin trong vang giảm và độ chát rượu thay đổi.

OH

OHO OH

H

OHH

H

O

OH

OHOH

OH

OHH

H

H

OH

OHO OH

H

OHH

O

OH

OHOH

OH

OHH

H

HOH

OH

Hình 15: Tetrameric procyanidin – sản phẩm của phản ứng polymer hóa đồng thể

42


Phản ứng ngưng tụ giữa tannin và anthocyanin

Có ba dạng phản ứng ngưng tụ giữa tannin và anthocyanin:

- Dạng 1 (A-T): phản ứng ngưng tụ trực tiếp

- Dạng 2 (T-A): phản ứng ngưng tụ trực tiếp tương tự như dạng 1.

- Dạng 3: phản ứng ngưng tụ gián tiếp.

Nhìn chung các phản ứng ngưng tụ giữa tannin và anthocyanin sẽ làm thay đổi màu

sắc rượu vang và làm cho màu sắc sản phẩm trở nên bền hơn trước tác động của oxygen,

sulfur dioxide hoặc sự thay đổi pH. Đây là ảnh hưởng tích cực đến giá trị cảm quan của

rượu vang.

Phản ứng oxy hóa tannin

Các hợp chất phenolic nói chung và tannin nói riêng rất dễ bị oxy hóa. Sự oxy hóa có

thể do enzyme hoặc không do enzyme xúc tác. Các enzyme xúc tác có nguồn gốc từ trái

nho (tyrosinase) hoặc từ vi sinh vật nhiễm trên trái nho (laccase từ Botrytis cinerea). Đây

là phản ứng rất phổ biến trong sản xuất rượu vang. Trong môi trường acid, sản phẩm chủ

yếu của phản ứng oxy hóa tannin là các polymer và những chất không tan có màu nâu.

Các phản ứng chuyển hóa anthocyanin

- Phản ứng phân hủy bởi nhiệt: những phản ứng này làm mất màu anthocyanin.

- Phản ứng phân hủy oxy hóa: tạo sản phẩm có màu (đỏ).

- Phản ứng với các hợp chất có liên kết đôi phân cực: tạo ra hàm lượng rất thấp các

chất có màu, tuy nhiên màu sắc của chúng bền trước tác động của pH và SO2.

Các phản ứng chuyển hóa cấu tử hương

Một số cấu tử hương bị biến đổi trong quá trình ủ vang. Ví dụ ester bị thủy phân trở

lại thành acid và rượu.

Những hợp chất hương có nguồn gốc từ trái nho cũng bị biến đổi. Điều này là không

mong muốn ở vang hồng, do hương vị đặc trưng của vang hồng là hương vị trái cây đến

từ các cấu tử này.

- Hóa lý: có sự thay đổi về độ bền các hệ keo trong vang, một số hợp chất kết tủa, hàm

lượng tannin trong vang giảm.


Do có hương vị trái cây nên quá trình ủ rượu vang hồng thường được thực hiện trong thiết bị

bằng thép không rỉ và thời gian ủ không kéo dài.

43


Hình 16: Thiết bị ủ vang bằng thép không rỉThông số: thông số quan trọng trong quá trình ủ là thời gian ủ. Đối với vang hồng, thời gian

ủ ngắn hơn rất nhiều so với vang đỏ. Thông thường thời gian ủ của vang hồng là không quá 2

năm.

Nhiệt độ ủ: 10oC.

10. ỔN ĐỊNH RƯỢU


Mục đích của quá trình xử lý với hóa chất là để hoàn thiện và bảo quản sản phẩm.

Trong quá trình ủ rượu, có rất nhiều biến đổi xảy ra giữa các thành phần của rượu vang. Kết

quả là các hệ keo trong vang sẽ bị thay đổi. Một số chất sẽ bị kết tủa, có sự thay đổi về thành

phần và kích thước các hạt keo. Do đó việc giảm nồng độ của các hợp chất này trong rượu là cần

thiết để ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn trong chai trong quá trình bảo quản sản phẩm.

Một số thành phần trong rượu vang có khả năng gây nên hiện tượng lắng cặn:

- Tannin và protein: tannin trong rượu vang có thể bị oxi hóa để tạo thành chất keo, các

chất này dễ chuyển pha gây ra cặn trong rượu vang. Ngoài ra tannin cùng anthocyanin có

thể tham gia phản ứng polymer hóa hình thành chất keo và kết tủa. Protein trong rượu

vang cũng ở trạng thái keo, khi điều kiện hóa lý thay đổi thì protein có thể đông tụ tạo

cặn.

- Sắt và đồng: các ion này xuất xứ từ những thiết bị chứa học đường ống dẫn bằng thép

không rỉ, hoặc từ các tác nhân hóa học xử lý rượu vang.

44


- K+, Ca2+ và tartrate: Khi hàm lượng kali bitartrate trong rượu vang tăng cao hơn giá trị

bão hòa thì có thể làm kết tinh những tinh thể muối trong sản phẩm (wine diamonds).

Hình 17: Wine diamonds10.2. Các biến đổi trong quá trình

- Hóa học: phản ứng giữa các cấu tử trong rượu vang với các tác nhân hóa chất.

- Hóa lý: sự đông tụ, chuyển pha của một vài cấu tử trong rượu vang.

Quá trình xử lý với hóa chất được dùng để xử lý các thành phần tannin, protein và các ion

kim loại sắt, đồng.

Xử lý tannin trong rượu vang

Để ngăn ngừa sự lắng cặn do tannin gây ra, các nhà sản xuất thường sử dụng các tác nhân

hóa học có bản chất là protein. Do tannin có thể tương tác với protein tao6 thành phức có

kích thước lớn sẽ kết tủa và được tách ra trong quá trình làm trong. Một số chế phẩm thường

được sử dụng để xử lý tannin: gelatin, thạch keo, albumin, PVPP…

Xử lý protein trong rượu vang

Có nhiều tác nhân hóa học hạn chế hiện tượng đông tụ protein trong rượu vang, hai tác

nhân thường được sủ dụng hiện nay là tannin và bentonite.

Xử lý sắt

Tác nhân hóa học được dùng để tách sắt ra khỏi rượu vang là citric acid và calcium

phytate. Cả hai tác nhân này đều phản ứng với sắt tạo kết tủa.

O

OH

OH

OOH

OOH

O

O

O

O

O

O

P

P

P

P

P

P

OH

OHO

OH

OH

OH O

OHOH

O

OH

OH

OOH

O

OH

OH

O

Citric acid Phytic acid

45


Xử lý đồng

Cặn đồng có màu đỏ, được tạo thành trong điều kiện không có oxygen sau khi rượu vang

đã được rót vào chai thủy tinh. Ngày nay người ta sử dụng bentonite để tách phần protein có

thể tạo phức với đồng để ngăn ngừa sự hình thành cặn đồng trong rượu.


Thường sau khi ủ, dịch nho sẽ được dẫn đến thùng xử lý thông qua hệ thống đường dẫn.

Thiết bị xử lý thường là thùng chứa làm bằng thép không rỉ, bên trong có cánh khuấy hoặc không

có cánh khuấy tùy theo thể tích lượng rượu vang cần xử lý.

Trong trường hợp thể tích rượu vang cần xử lý lên đến vài ngàn lít hoặc cao hơn, các nhà sản

xuất tiến hành châm dung dịch các tác nhân hóa học trên đưởng dẫn rượu vang từ thùng chứa

vào thiết bị xử lý. Công suất bơm rượu vang và bơm tác nhân hóa học phải được tính toán phù

hợp tùy theo thể tích khối rượu vang.

Thời gian xử lý bằng hóa chất: có thể kéo dài từ 1 đến 5 tuần.

11. LÀM TRONG RƯỢU VANG

Gồm 2 giai đoạn là Racking và lọc

Racking: Trong quá trình lên men malolactic và ủ, nấm men, vi khuẩn lactic và những cấu tử

không hòa tan sẽ lắng xuống vùng đáy của thiết bị. Người ta sẽ bơm phần rượu không lẫn

cặn sang thiết bị xử lý sau khi quá trình lên men malolactic kết thúc. Còn trong quá trình ủ,

người ta sẽ bơm phần rượu qua trong qua một thiết bị khác để tiếp tục ủ. Số lần racking tùy

theo thời gian ủ và loại rượu vang.

Lọc


Tương tự như quá trình xử lý hóa chất, quá trình làm trong cũng có mục đích công nghệ là

hoàn thiện và bảo quản sản phẩm.

Trong quá trình ủ vang, một phần nấm men và những cấu tử không hòa tan khác sẽ lắng

xuống vùng đáy của thiết bị. Các nhà sản xuất có thể làm trong sơ bộ bằng cách chắt rượu

(racking), bằng cách bơm phần rượu vang trong ở phía trên vùng đáy để tách bớt nấm men và

những thành phần không tan ra khỏi rượu.

Sau khi xử lý bằng hóa chất, các nhà sản xuất cũng thường dùng phương pháp racking để

tách bớt cặn. Phần cặn còn lại trong rượu sẽ được tách bằng phương pháp lọc hoặc ly tâm.

46



Biến đổi chủ yếu trong quá trình là biến đổi hóa lý, sự phân rięng 2 pha lỏng vŕ rắn.


- Thiết bị:

Dòng rượu vang sẽ đi vào cửa nạp liệu ở trên. Cấu tử rắn sẽ bị giữ lại trên bề mặt đĩa.

Dịch lỏng sẽ chui qua vách ngăn để đi vào kênh dãn ở bên trong đĩa lọc rồi chảy tập trung về

ống thu hồi (4) để thoát ra ngoài. Trong qua trình hoạt động, ống thu hồi (4) và các dĩa lọc có

thể xoay được nhờ động cơ (5). Sau một thời gian lọc, các cấu tử rắn sẽ bám đầy bề mặt vách

ngăn trên dĩa lọc. Để vệ sinh, người ta sẽ lần lượt tháo thân trụ (2), sau đó tháo các dĩa ra

khỏi ống hình trụ

Hình 18: Thiết bị lọc1 – Cửa qun sát, 2 – Thân thiết bị, 3 – Dĩa lọc, 4 - Ống trung tâm để thu

hồi dịch lọc, 5 – Động cơ, 6 – Bộ truyền động, 7 – Khớp trục

- Thông số công nghệ

Kích thước lỗ lọc: 1 – 5 µm

Độ đục: < 5NTU

47


12. RÓT SẢN PHẨM


Quá trình rót sản phẩm có mục đích công nghệ là hoàn thiện, là quá trình cuối cùng trong quy

trình sản xuất rượu vang trước khi đưa đến tay người tiêu dùng.

Rượu vang sau khi hoàn tất các giai đoạn lên men, ủ chính và ổn định thì được rót vào chai

thủy tinh. Hình dạng chai có thể thay đổi tùy theo nhà sản xuất. Thông thường thể tích chai đựng

sản phẩm xấp xỉ 750ml.


- Vật lý: màu sắc của rượu vang thay đổi nhẹ do tiếp xúc với oxy trong không khí.

- Hóa lý: độ bền hóa lý của rượu vang giảm nhẹ do tiếp xúc với ánh sáng.


Chai thủy tinh

Nguyên liệu sản xuất chai thủy tinh gồm hỗn hợp silicon dioxide (SiO2), sodium

carbonate (Na2CO3), calcium oxide (CaO) và một lượng nhỏ magnesium oxide (MgO) và

aluminum oxide (Al2O3). Hỗn hợp này được gia nhiệt đến 1.500oC để nóng chảy rồi được

thổi vào khuôn tạo hình chai.

Hình 19: Một số sản phẩm rượu vang hồng đóng chaiChai thủy tinh trong suốt sẽ giúp người tiêu dùng nhận biết màu sắc của rượu vang. Tuy

nhiên khi sử dụng chai thủy tinh trong suốt, sản phẩm trong chai sẽ tiếp xúc với ánh sáng và

thành phần rượu vang có thể bị biến đổi dưới tác dụng của ánh sáng, làm thay đổi độ bền hóa

lý và cảm quan của rượu vang thành phẩm.

Chai thủy tinh màu: giảm tác động của ánh sáng đến rượu vang. Người ta tạo màu chai

thủy tinh bằng cách bổ sung với hàm lượng ít các oxide của các kim loại chuyển tiếp như sắt

48


oxide (FeO, Fe2O3), manganese oxide (MnO), nickel oxide (NiO), chromium oxide vào hỗn

hợp nguyên liệu trước khi gia nhiệt và tạo hình.

- Tùy theo hàm lượng FeO và Fe2O3 mà chai có màu từ vàng đến xanh lá.

- Nickel oxide và manganese oxide làm chai có màu nâu.

- Chromium oxide (Cr2O3) làm chai có màu xanh ngọc bích.

Hình 20: Một số vỏ chai thủy tinh có màuQuá trình rót

Quá trình rót và bảo quản sản phẩm sau này thường không tránh khỏi sự oxy hóa làm

thay đổi màu sắc của rượu vang. Rượu vang trước khi rót thường được sulfite hóa để ngăn

ngừa sự oxy hóa trong giai đoạn rót và bảo quản sản phẩm.

Hình 21: Thiết bị rót và đóng nắp sản phẩmThiết bị rót rượu vang hiện nay là thiết bị rót tự động. Trước khi rót, chai được thổi khí

trơ (N2, CO2) để ngăn ngừa sự tiếp xúc của rượu vang với oxy. Sau khi rót rượu vào chai,

CO2 tiếp tục được nạp vào phần thể tích trống vùng cổ chai trước khi đóng nắp. Những công

49


đoạn đó góp phần hạn chế sự tiếp xúc của oxy không khí với rượu vang, giảm thiểu sự oxy

hóa xảy ra trong quá trình rót và bảo quản sản phẩm.

Hình 22: Công đoạn rót sản phẩmSau khi rượu vang được rót vào chai, các chai sẽ được băng chuyền đến thiết bị đóng nắp.

Nắp chai có thành phần là polymer tổng hợp. Do vang hồng có thời gian ủ ngắn, ta không

cần sử dụng nắp gỗ (thường làm từ thân cây Quercus suber).

Hình 23: Công đoạn đóng nắp sản phẩm

50


CHƯƠNG 3: SẢN PHẨM VÀ CHỈ TIÊU SẢN PHẨM

1. SẢN PHẨM

Vang hồng thường được xem như vang đỏ chưa hoàn chỉnh. Về một vài khía cạnh, đặc biệt là

về mặt cảm quan, thì quan niệm này là đúng. Vang hồng thường có mùi vị gần giống với vang đỏ

sản xuất từ cùng một giống nho, nhưng với mùi vị, độ chát, màu sắc nhẹ hơn. Tuy nhiên, vang

hồng lại có hương vị trái cây dễ chịu hơn hơn vang đỏ. Tùy giống nho sử dung mà vang hồng có

thể mang hương vị trái cây khác nhau. Giống Grenache sẽ cho hương vị quả dâu (strawberry) và

quả mâm xôi (blackberry), giống Pinot noir cho hương vị quả dâu, giống Cabernet cho hương vị

trái cây và quả ớt chuông.

Khác với vang đỏ và vang trắng, chất lượng của vang hồng, về màu sắc, độ cồn, độ ngọt, có

thể thay đổi rất nhiều tùy theo địa phương. Về màu sắc, vang hồng có thể mang màu hồng nhạt,

cam nhạt đến đỏ hồng với sắc tím. Về độ cồn, vang hồng có rất nhiều loại với độ cồn thay đổi từ

9% đến 17%. Độ ngọt của vang hồng rất đa dạng. Ở Mỹ thường sản xuất vang hồng ngọt, ở châu

Âu thường sản xuất vang hồng khô.

Với giống nho mà nhóm lựa chọn là giống Grenache, sản phẩm có nhiều loại nhưng đa số

đều là loại có độ cồn trung bình, với màu hồng, có sắc cam hoặc vàng. Nếu kết hợp thêm các

giống nho khác như Shiraz, Cabernet, Pinot… sẽ cho màu hồng đậm hơn.

Bảng 10: Một số sản phẩm vang hồng từ giống Grenache:Tên Hình ảnh Xuất xứ Giống nho Chỉ số kĩ thuật

2011 Jana Rosé of Grenache California – Mỹ 90% Grenache;

10% Riesling

Alcohol: 9.5%pH: 3.25TA: 0.51RS: 0.8% (off dry)

51


2011 Grenache Rosé Hentley Farm - Úc 100% Grenache

Alcohol: 12.5%pH: 3.15Acid: 6.0RS: 3.0 g/l

2010 Ken Forrester Petit

Rosé

Stellenbosch – Nam Phi 100% Grenache

Alcohol: 13.5%pH: 3.39TA: 5.8 g/lRS: 4.6 g/l

2011 Shingleback Haycutters Bush Vine Grenache

Rose

McLaren Vale - Úc

92% Grenache4% Cabernet Sauvigon4% Semillon

Alcohol: 12.2%pH: 3.37TA: 5.4 g/lRS: 11 g/l

52


2011 Edward Sellers Vineyards

and Wines Grenache Rosé

Paso Robles – California – Mỹ

96% Grenache3% Syrah1% Marsanne

Alcohol: 14.9%pH: 3.21TA: 6.2 g/lRS: 0.07%

2. CHỈ TIÊU SẢN PHẨM

Dưới đây là một số chỉ tiêu liên quan đến các hợp chất phenolic của một số sản phẩm vang

hồng ở Pháp.

Hình 24: Một số chỉ tiêu về các hợp chất phenolic, anthocyanin, tannin và màu sắc của một số sản phẩm vang hồng (Ribéreau-Gayon, 2006, bảng 14.2, trang 447)

Mỗi quốc gia có những chỉ tiêu khác nhau về sản phẩm vang hồng. Nhóm chúng em xin giới thiệu

bảng chỉ tiêu về vang hồng của Tổ chức Quốc tế về Rượu Vang (Organisation Internationale de la Vigne

et du Vin – OIV) về giới hạn cho phép của một số chất trong rượu vang (OIV, 2012):

Hợp chất Giới hạn cho phépAcid citric 1g/lAcid bay hơi 20meq/lArsen 0.2mg/lBo 80mg/lBrom 1mg/lCadimi 0.01mg/lĐồng 1mg/l

53


Diethylene glycol

10mg/l

Bạc 0.1mg/lSO2 300mg/l (với vang hồng chứa >4g/l đường sót)Ethylene glycol 10mg/lMethanol 250mg/l (với vang hồng)Muối sulfate 1g/lKẽm 5mg/l

3. TÌNH HÌNH TIÊU THỤ TRÊN THẾ GIỚI

Vì sự chưa hoàn chỉnh về hương vị (so với vang trắng) và độ chát, màu sắc (so với vang đỏ),

những chuyên gia về rượu vang thường không ưa chuộng vang hồng. Tuy nhiên sản phẩm này

vẫn tìm được thị trường rộng lớn vì sự dễ uống, ít khắt khe trong việc thưởng thức và kết hợp với

các loại thực phẩm khác. Vang hồng ở Pháp nói riêng và trên thế giới nói chung là biểu tượng

cho sự tự do, không bị ràng buộc bởi quy củ và truyền thống khắt khe. Thực tế cho thấy trong vài

năm trở lại đây, mức tiêu thụ vang nói chung của Pháp (nước tiêu thụ vang nhiều nhất thể giới)

giảm nhưng mức tiêu thụ vang hồng nói riêng lại tăng. Đặc biệt, trong vòng 20 năm trở lại thì tỉ

lệ tiêu thụ vang đỏ liên tục giảm trong khi tỉ lệ này của vang hồng liên tục tăng.

Hình 25: Tỉ lệ tiêu thụ vang tại Pháp

54


TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Lê Văn Việt Mẫn (2011) Công nghệ sản xuất rượu vang, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia

TP.Hồ Chí Minh, 440 trang

[2] Lê Văn Việt Mẫn (2010) Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia

TP.Hồ Chí Minh, 1020 trang

[3] Fellow P. (2000) Food Processing Technology, CRC Press, Boca Raton, 579 trang.

[4] Ribéreau-Gayon P., Dubourdieu D., Donèche B., Lonvaud A. (2006) Handbook of Enology,

Volume 1: The Microbiology of Wine and Viifications, John Wiley & Son Ltd, Chicester, 497

trang

[5] Jackson R.S (2008) Wine Science: Principles and Applications, Elsevier, 789 trang

[6]OIV (2012) Compendium of International Methods of Winve and Must Analysis, Volume 2,

619 trang.

55

Documents

MỤC LỤC - Tỉnh giấc · Web viewMục đích công nghệ Mục đích của quá trình xử lý với hóa chất là để hoàn thiện và bảo quản sản phẩm. Trong