i
LỜI CÁM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, đặc biệt là các thầy cô trong khoa
Chế Biến đã đã tận tình dạy dỗ cho em kiến thức và nhiều lời khuyên quý báu trong
suốt thời gian học tập tại trường.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lê Văn Khẩn đã trực tiếp hướng dẫn và
truyền đạt cho em những kinh nghiệm để em có thể hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp
này.
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô phòng thí nghiệm Công Nghệ Thực
Phẩm, phòng thí nghiệm Hóa Sinh – Vi Sinh và lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình và
bạn bè đã giúp đỡ tạo mọi điều kiện cho em hoàn thành đề tài này.
Nha Trang, tháng 6 năm 2011
Sinh viên thực tập
Nguyễn Thị Thu Thắm
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC CÁC BẢNG vi
DANH MỤC CÁC HÌNH vii
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 3
1.1. TỔNG QUAN VỀ RƯỢU VANG 3
1.1.1. Khái quát về rượu vang 3
1.1.1.1. Lịch sử phát triển rượu vang 3
1.1.1.2. Định nghĩa rượu vang 4
1.1.1.3. Phân loại rượu vang 4
1.1.2. Thành phần chính và giá trị dinh dưỡng của rượu vang 5
1.1.2.1. Ethanol 6
1.1.2.2. Acid hữu cơ 6
1.1.2.3. Đường 7
1.1.2.4. Tro và các chất muối 7
1.1.2.5. Polyphenol 7
1.1.2.6. Vitamin 8
1.1.3. Nguyên liệu dùng trong chế biến rượu vang 9
1.1.3.1. Yêu cầu đối với nguyên liệu chế biến rượu vang trái cây 9
1.1.3.2. Ảnh hưởng của oxy hóa nước quả 10
1.1.4. Vi sinh vật dùng trong chế biến rượu vang 11
1.1.4.1. Tìm hiểu chung về nấm men 11
1.1.4.2. Nấm men dùng trong sản xuất rượu vang 12
1.1.5. Bản chất của quá trình lên men và cơ chế tạo rượu vang 18
1.1.5.1. Bản chất của quá trình lên men 18
1.1.5.2. Cơ chế tạo rượu vang 19
iii
1.1.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu 25
1.1.6.1. Ảnh hưởng của nồng độ đường trong dịch lên men 26
1.1.6.2. Ảnh hưởng của pH 26
1.1.6.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ 26
1.1.6.4. Ảnh hưởng của oxy trong môi trường dịch lên men 27
1.1.6.5. Ảnh hưởng của ethanol và CO
2
27
1.1.6.6. Ảnh hưởng của các yếu tố khác 28
1.1.7. Các biện pháp nâng cao chất lượng rượu vang 29
1.1.7.1. Pha loãng 29
1.1.7.2. Thêm đường 30
1.1.7.3. Điều chỉnh độ chua 30
1.1.7.4. Điều chỉnh các chỉ tiêu khác 31
1.1.7.5. Quá trình lắng trong và tàng trữ rượu vang 31
1.1.8. Các yếu tố gây hư hỏng rượu vang trong quá trình bảo quản 34
1.1.8.1. Các nguyên nhân gây hư hỏng rượu 34
1.1.8.2. Một số dạng hư hỏng và biện pháp khắc phục 34
1.1.9. Tình hình nghiên cứu sản xuất rượu vang 35
1.1.9.1. Trên thế giới 35
1.1.9.2. Trong nước 38
1.2. TỔNG QUAN VỀ CÂY SƠRI 39
1.2.1. Nguồn gốc, đặc điểm thực vật học của cây sơri 39
1.2.1.1. Nguồn gốc cây sơri 39
1.2.1.2. Đặc điểm thực vật học cây sơri 40
1.2.2. Điều kiện trồng trọt và chăm sóc 41
1.2.2.1. Địa điểm 41
1.2.2.2. Đất 41
1.2.2.3. Chế độ chăm sóc sơri 41
1.2.3. Thu hoạch và bảo quản sơri 42
1.2.3.1. Thu hoạch 42
iv
1.2.4. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của sơri 43
1.2.5. Một số sản phẩm từ sơri 45
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 46
2.1.1. Nguyên liệu chính 46
2.1.2. Nguyên liệu phụ và hóa chất 46
2.1.2.1. Đường saccarose 46
2.1.2.3. Soda Na
2
CO
3
46
2.1.2.4. Nấm men 47
2.1.2.5. Chất kích thích nấm men 47
2.1.2.6. Enzyme pectinase 47
2.1.2.7. Các dụng cụ và thiết bị dùng trong nghiên cứu 48
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 49
2.2.1. Chuẩn bị dịch nấm men từ men giống để phụ vụ lên men 49
2.2.1.1. Sơ đồ chuẩn bị dịch men giống 49
2.2.1.2. Cách tiến hành 49
2.2.1.3. Phương pháp xác định số lượng nấm men sau nhân giống 50
2.2.2. Quy trình dự kiến sản xuất rượu vang sơri 51
2.2.3. Sơ đố bố trí thí nghiệm 52
2.2.3.1. Thí nghiệm 1: xác định lượng enzyme pectinase cần bổ sung52
2.2.3.2. Thí nghiệm 2: Xác định lượng đường tối ưu cần bổ sung53
2.2.3.3. Thí nghiệm 3: xác định lượng men tối ưu cần bổ sun 54
2.2.3.4. Thí nghiệm 4: xác định pH thích hợp cho quá trình lên men 55
2.2.3.5. Thí nghiệm 5: xác định thời gian lên men thích hợp 56
2.2.4. Xây dựng bảng điểm cảm quan cho sản phẩm rượu vang sơri 57
2.2.5. Đánh giá chất lượng rượu vang 59
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 60
3.1. Kết quả nghiên cứu xác định các thông số trong sản xuất rượu vang 60
3.1.1. Kết quả nghiên cứu xác định lượng enzyme pectinase bổ sung 60
v
3.1.2. Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch quả lên men 63
3.1.3. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ nước cái men bổ sung thích hợp 66
3.1.4. Kết quả nghiên cứu xác định pH thích hợp cho quá trình lên men 69
3.1.5. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian lên men thích hợp 73
3.2. Đề xuất quy trình công nghệ sản xuất rượu vang từ quả sơri 77
3.2.1. Sơ đồ quy trình công nghệ 77
3.2.2. Thuyết minh quy trình 78
3.2.2.1. Sơri 78
3.2.2.2. Xử lý sơ bộ 78
3.2.2.3. Ép 78
3.2.2.4. Ủ 78
3.2.2.5. Lọc 78
3.2.2.6. Điều chỉnh thành phần 78
3.2.2.7. Lên men 79
3.2.2.8. Xử lý sau lên men: 79
3.3. Đánh giá chất lượng sản phẩm 80
3.4. Sơ bộ tính giá thành thí nghiệm sản xuất vang Sơri 82
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 83
4.1. Kết luận 83
4.2. Đề xuất ý kiến 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO 84
vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần chính của rượu vang 5
Bảng 1.2: Thành phần vitamin của nước nho tươi và của rượu nho 8
Bảng 1.3: Các chất khoáng chính của men rượu tính theo phần trăm khối lượng tro 29
Bảng 1.4: Sản lượng rượu ở một số quốc gia trên thế giới(lít/người/năm) 36
Bảng 1.5: Thành phần hóa học của trái sơri Gò Công 44
Bảng 2.1: Bảng điểm về độ trong và màu sắc vang Sơri với hệ số quan trọng 0,8 57
Bảng 2.2: Bảng điểm về mùi của vang Sơri với hệ số quan trọng 1,2 58
Bảng 2.3: Bảng điểm về vị của vang Sơri với hệ số quan trọng 2 58
Bảng 2.4: Bảng chỉ tiêu cảm quan và hệ số quan trọng 59
Bảng 2.5: Bảng điểm chung phân cấp chất lượng sản phẩm rượu vang 59
Bảng 3.1: Kiểm nghiệm cảm quan dịch ép 60
Bảng 3.2: Lượng dịch ép thu đượcvà hàm lượng đường khử ở các mẫu 61
Bảng 3.3 : Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch quả, đánh giá
các chỉ tiêu của rượu thành phẩm 64
Bảng 3.4: Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ nước cái men bổ sung thích hợp 6
Bảng 3.5: Kết quả nghiên cứu xác định pH thích hợp 70
Bảng 3.6: Kết quả nghiên cứu xác định thời gian lên men thích hợp 74
Bảng 3.7 : Đánh giá chất lượng sản phẩm. 80
Bảng 3.8: Bảng kết quả chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm 81
Bảng 3.9 : Bảng chi phí nguyên vật liệu cho 1 lít rượu vang Sơri 82
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 Sơ đồ chuyển hóa Embden – Meyerhof – Panas 20
Hình 1.2: Hình ảnh cây sơri. 40
Hình 2.1: Hình ảnh tế bào nấm men. 47
Hình 2.2: Hình ảnh một số dụng cụ thí nghiệm 48
Hình 2.3: Sơ đồ chuẩn bị dịch men giống cho lên men rượu vang 49
Hình 2.4: Sơ đồ quy trình dự kiến 51
Hình 2.5: Sơ đồ xác định lượng enzyme pectinase bổ sung thích hợp 52
Hình 2.6: Sơ đồ xác định nồng độ Đường thích hợp cho quá trình lên men 53
Hình 2.7: Sơ đồ xác định tỷ lệ nước cái men bổ sung thích hợp 54
Hình 2.8: Sơ đồ xác định giá trị pH thích hợp 55
Hình 2.9: Sơ đồ xác định thời gian lên men 56
Hình 3.2: Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme bổ sung đến hàm lượng đường khử 62
Hình 3.3: Ảnh hưởng của tỷ lệ đường bổ sung đến nồng độ cồn và điểm cảm quan 65
Hình 3.4: Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men bổ sung đến nồng độ cồn và điểm cảm quan 68
Hình 3.5 : Ảnh hưởng của các giá trị pH đến nồng độ cồn và điểm cảm quan 71
Hình 3.6: Ảnh hưởng của các giá trị pH đến hàm lượng acid toàn phần còn lại sau
lên men 71
Hình 3.7: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến nồng độ cồn và điểm cảm quan 75
Hình 3.8: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất vang sơri 77
Hình 3.9: Hình ảnh bao bì sản phẩm vang Sơri 81
1
LỜI MỞ ĐẦU
Việt Nam là một quốc gia nhiệt đới, thích hợp cho việc trồng nhiều loại cây
ăn trái. Sản phẩm cây ăn trái ngoài việc cung cấp cho thị trường trong nước, còn là
nguồn xuất khẩu sang một số nước trong khu vực. Cùng với sự phát triển của các
ngành công nghiệp, thì sản phẩm cây ăn trái ở Việt Nam ngoài việc sử dụng ăn tươi,
còn là nguyên liệu cho các nhà máy chế biến. Thêm vào đó, giá thành nhiều loại trái
cây tương đối rẻ, nhưng vẫn có giá trị dinh dưỡng cao. Do vậy việc tìm cách chế
biến trái cây, đa dạng hóa sản phẩm phục vụ cho tiêu dùng trong nước và xuất khẩu
đang được nhiều công ty quan tâm.
Có nhiều cách chế biến trái cây như phơi khô, làm mứt, chế biến rượu
vang… Trong đó, chế biến rượu vang quả đối với các nước trên thế giới đã là một
nghề cổ xưa nhưng ở Việt Nam thì chỉ mới xuất hiện khoảng vài chục năm trở lại
đây. Việc tiêu thụ rượu vang từng bước được người tiêu dùng ưa chuộng do có độ
cồn nhẹ, hương vị thơm ngon tự nhiên, có tác dụng kích thích tiêu hóa… và được
chọn thay dần các loại rượu mạnh trong các dịp lễ Tết, vốn không thích hợp cho phụ
nữ. Tuy nhiên, ngành công nghiệp sản xuất rượu vang ở nước ta vẫn chưa thực sự
đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng, chất lượng còn hạn chế. Đồng thời, sơri cũng
là một loại trái cây quen thuộc của miền Nam, khi chín vỏ màu đỏ và hàm lượng
acid cao nên khi ăn tươi có vị chua. Tuy nhiên, do vỏ của sơri rất mỏng, thời gian
bảo quản tươi trong điều kiện bình thường của sơri ngắn nên khó khăn trong việc
vận chuyển, tiêu thụ. Nếu thu hoạch với một số lượng lớn có thể sẽ bị hư hại do
không kịp tiêu thụ. Do đó, việc nghiên cứu chế biến sơri, đặc biệt công nghệ sản
xuất rượu vang là vấn đề cấp thiết.
Chính từ những yêu cầu trên, em tiến hành thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu
quy trình sản xuất thử nghiệm rượu vang từ quả sơri” có ý nghĩa khoa học và
giá trị kinh tế xã hội cao.
2
Đề tài nghiên cứu các nội dung sau:
– Nghiên cứu xác định tỷ lệ enzyme pectinaza sử dụng trong quá trình ép
dịch sơri.
– Nghiên cứu các điều kiện thích hợp cho quá trình lên men
+ Xác định hàm lượng đường thích hợp cho dịch quả lên men.
+ Xác định tỷ lệ nấm men thích hợp cho quá trình lên men.
+ Xác định pH thích hợp cho dịch quả lên men.
+ Xác định thời gian lên men thích hợp.
– Đề xuất quy trình sản xuất thử nghiệm rượu vang sơri.
3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ RƯỢU VANG
1.1.1. Khái quát về rượu vang
1.1.1.1. Lịch sử phát triển rượu vang [8]
Rượu vang là một sản phẩm có từ lâu đời. Các nhà sử học cho rằng rượu
vang có lẽ được khám phá một cách tình cờ ở khu vực nằm giữa sông Nile và Iran
trong suốt thời kỳ nền văn minh đầu tiên của thế giới vào năm 3000 – 4000 trước
Công Nguyên. Loại trái đầu tiên được dùng để chế biến là từ các giống nho khác
nhau (Vitis vinefera). Nho được vận chuyển qua vùng Địa Trung Hải bởi người Hy
Lạp và người La Mã, sau đó lan rộng qua Châu Âu.
Patric McGovern và cộng sự của ông đã sử dụng một số kỹ thuật xét nghiệm
mẫu vật, bao gồm kỹ thuật phân tích hồng ngoại, sắc ký lỏng cao áp và xét nghiệm
đối với acid tartaric đã chứng minh rằng ngành sản xuất rượu vang xuất hiện cách
đây 5000 năm. Kết quả phân tích hóa học đồ gốm khai quật tại di chỉ Hajji Firus (tại
núi Zagros) đã đưa bằng chứng rượu vang xa thêm 2000 – 4000 năm nữa, về tận
thời kỳ đồ đá muộn.
Trên thế giới việc sản xuất rượu vang đã có từ rất lâu đời, nhưng mãi đến đầu
thế kỷ 19, ngành sản xuất rượu vang mới phát triển mạnh và chuyển sang sản xuất
với quy mô công nghiệp. Ngày nay ngành sản xuất rượu vang đã phát triển mạnh mẽ
tại các nước trên thế giới như: Pháp, Mỹ, Nga, Ý, Tây Ban Nha, Hungari, Đức…
Người Việt Nam mới làm quen với sản xuất rượu vang khoảng 100 năm nay,
chủ yếu ở thành thị. Nguyễn Quang Hào và cộng sự (1984) nghiên cứu và sản xuất
với quy mô nhỏ ở Hà Nội là rượu vang Thăng Long. Sau đó, ông tiếp tục nghiên
cứu công trình: “Công nghệ sản xuất Vang nho chất lượng cao” và đã cho ra đời loại
vang khô đầu tiên khá thành công ở Việt Nam là Vine Wine. Theo công nghệ sản
xuất đó, một loạt vang khác lần lượt ra đời: vang Gia Lâm, vang Hồng Hà, vang
Đông Đô, vang Tây Hồ… Sự ra đời và phát triển của những loại vang trên đã góp
phần quan trọng vào sự ra đời của ngành sản xuất rượu vang Việt Nam.
4
1.1.1.2. Định nghĩa rượu vang
Rượu vang là tên gọi loại rượu được sản xuất lâu đời bằng phương pháp lên
men tự nhiên nhờ hệ vi sinh vật kép nấm men và vi khuẩn Lactic sẵn có trên vỏ và
thịt trái hoặc bổ sung từ ngoài vào mà chủ yếu là Saccharomyces cerevisiae và
Sacchromyces ellipsoideus, mà không qua chưng cất, rượu có độ cồn nhẹ từ 9 ÷ 16°.
Theo định nghĩa ngày nay, rượu vang là loại rượu được sản xuất từ dịch ép
trái cây (táo, nho, mơ, thơm, chuối, sơri ), có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị
thơm ngon của trái cây tự nhiên, giàu vitamin, khoáng và độ cồn nhẹ có tác dụng
kích thích tiêu hóa, chống béo phì, phòng ngừa lão hóa và kéo dài tuổi thọ, ngăn
ngừa ung thư, phòng chống được các bệnh tim mạch và đột quỵ.
1.1.1.3. Phân loại rượu vang [11]
Có nhiều cách phân loại rượu vang khác nhau. Dựa trên màu sắc có vang
trắng, vang đỏ. Dựa vào mặt công nghệ, rượu vang được chia làm hai nhóm lớn sau:
1. Nhóm rượu vang không có gas: có thể chia thành 2 nhóm sau
Nhóm vang phổ thông: lên men hoàn toàn, không được bổ sung cồn etylic
trong quá trình công nghệ bao gồm hai loại:
Vang khô (lên men cạn kiệt): chứa hàm lượng ethanol tích tụ do lên
men có thể từ 9 ÷ 14%, hàm lượng đường còn lại không quá 0,3%.
Vang bán ngọt: chứa hàm lượng ethanol do lên men tự nhiên từ 9 ÷
12%, hàm lượng đường còn lại 3 ÷ 8%.
Nhóm rượu vang cao độ: là loại rượu vang có hàm lượng ethanol cao so
với nhóm rượu vang phổ thông. Có thể dùng cồn tinh luyện để nâng cao hàm lượng
ethanol trong quá trình sản xuất. Nhóm này gồm hai loại:
Vang nặng: có hàm lượng ethanol từ 17 ÷ 20%, ethanol sinh ra do men
không ít hơn 3%. Hàm lượng đường còn lại từ 1 ÷ 4%.
Vang khai vị: hàm lượng ethanol từ 12 ÷ 17%, trong đó ethanol sinh ra
do lên men không ít hơn 1,2%. Ngoài ra, tùy thuộc vào hàm lượng đường trong
vang khai vị có thể tồn tại các dạng sau:
− Vang khai vị bán ngọt: ethanol từ 14 ÷ 16% và đường từ 5 ÷ 12%.
5
− Vang khai vị ngọt: ethanol từ 15 ÷ 17% và đường từ 14 ÷ 20%.
− Vang khai vị rất ngọt: ethanol từ 12 ÷ 17% và đường từ 21 ÷ 35%.
2. Nhóm rượu vang có gas:
Rượu vang có gas tự nhiên (do lên men tạo ra): để giữ được gas tự nhiên
trong sản phẩm người ta thực hiện quá trình lên men phụ trong chai kín, hệ thống
thùng kín và tùy thuộc vào điều kiện lên men phụ (nhiệt độ, thời gian) sẽ cho ra loại
rượu Champagne với mức độ chất lượng khác nhau. Tuy nhiên, nhóm vang có gas
tự nhiên thường có độ rượu từ 9 ÷ 12%, độ ngọt từ 3 ÷ 8%.
Rượu vang có gas nhân tạo (do có nạp CO
2
vào sản phẩm): người ta có
thể tạo ra nhiều loại rượu vang khác nhau theo thị hiếu hoặc yêu cầu của thị trường
tiêu dùng.
1.1.2. Thành phần chính và giá trị dinh dưỡng của rượu vang
Thành phần rượu vang khá phức tạp, cho đến nay ở những nước phát triển
người ta cũng chưa biết hết các chất cấu thành. Về đại thể thành phần rượu vang
gồm có: cồn, đường, chất hòa tan, acid tổng số và bay hơi, vitamin. Khi phân tích
rượu vang, theo Andrezej Jarezyk và Wieslaw Wzorek bộ môn chế biến thực phẩm
Trường đại học tổng hợp Vacsava – Balan thì trong một lít rượu quả ở Balan có các
thành phần chính của rượu vang như sau:
Bảng 1.1: Thành phần chính của rượu vang [1]
Thành phần chính Hàm lượng tổng số
(g/l)
Chú thích
Nước 818 ÷ 899
Ethanol 80 ÷ 114
Đường tổng số 62 ÷ 132
Chất hòa tan không phải
đường
18 ÷ 30
Vitamin, hợp chất chứa nitơ,
rượu cao, chất màu, polyphenol
Acid (tính ra acid malic) 5 ÷ 7
Acid bay hơi 0,56 ÷ 1,1
Tro 1,8 ÷ 2,9
6
1.1.2.1. Ethanol [3]
Ethanol được hình thành từ quá trình lên men đường glucose, saccarose nhờ
nấm men. Hàm lượng ethanol lên men tự nhiên thường đạt từ 7 ÷ 16
o
. Ethanol là
thành phần quan trọng nhất của rượu vang, chính nhờ có nó mà rượu vang khác với
các loại đồ uống khác. Ethanol làm cho rượu mạnh, uống vào gây hiện tượng sinh
lý gọi là say. Ngoài ra, ethanol còn có mùi thơm, vị hơi ngọt, ethanol cùng với acid
bay hơi, đường và các thành phần khác có trong rượu vang tạo nên mùi vị hấp dẫn
riêng biệt của nó. Vị của rượu vang được tạo nên từ sự kết hợp hài hòa của 4 vị có
trong rượu vang như: vị chua của acid hữu cơ ; vị ngọt của ethanol, glyceryl, đường
còn lại; vị chát của tanin, polyphenol; vị mặn của muối khoáng.
1.1.2.2. Acid hữu cơ [3]
Đối với người tiêu dùng phương Tây acid hữu cơ là thành phần quan trọng
của rượu vang ngang với cồn. Rượu vang là đồ uống có độ chua cao ( 4 ÷ 5g/l acid
tổng số, làm cho pH đạt 2,9 ÷ 3,9) nhưng dễ uống.
Acid hữu cơ trong rượu vang thường chia làm hai nhóm: nhóm có tác dụng
tốt cho rượu vang. Chẳng hạn khi phân tích thành phần acid hữu cơ của rượu vang
thường tatric: 1,5 ÷ 4g/l; malic:0 ÷ 4g/l; citric:0 ÷ 0,5g/l; oxalic:0 ÷ 0,06g/l. Các
acid này thuộc loại acid có tác dụng tích cực đến mùi vị của rượu vang, làm ổn định
rượu vang và ngăn cản hoạt động của các vi khuẩn làm hỏng rượu. Tuy nhiên, các
acid này cũng cần có tỷ lệ cân đối nếu quá cao hoặc quá thấp sẽ làm cho vị không
hài hòa; Và nhóm có tác dụng xấu cho rượu vang như một số acid bay hơi chủ yếu
là acid acetic và các acid béo của cùng một dây chuyền: Formic, Propionic; Butyric
Những acid này nếu có hàm lượng cao sẽ làm cho rượu vang có mùi vị kém, đặc
biệt đối với acid acetic cần lưu ý: trong lên men rượu thường tạo ra khoảng 0,4g/l
acid acetic nếu vượt quá hàm lượng này sẽ gây ra bệnh rượu. Nếu hàm lượng acid
acetic quá lớn sẽ làm cho mùi vị của rượu vang thay đổi và không thể uống được.
Acetic là acid bay hơi chiếm tỷ lệ 90% tổng lượng axit bay hơi của rượu vang.
7
1.1.2.3. Đường [3]
Đường là thành phần còn lại sau lên men, trong đó chủ yếu là glucose,
fructose và phần nhỏ galactose. Ngoài ra còn có các loại đường khác đặc biệt là
đường nghịch đảo đã tạo nên mùi thơm dễ chịu cho rượu vang thành phẩm. Nếu
phát hiện thấy đường Saccharose trong rượu vang thành phẩm tức là đường pha
thêm. Thành phần đường còn lại cũng là yếu tố tham gia tạo vị cho sản phẩm. Tuy
nhiên, hàm lượng đường trong vang đỏ và vang trắng cũng khác nhau. Theo
Peynaud ở Pháp vang đỏ còn chứa 2 ÷ 3g đường tổng số/ lít, còn vang trắng hàm
lượng đường còn lại có thể tới 70 ÷ 80g/ lít.
1.1.2.4. Tro và các chất muối [3]
Trong rượu vang chứa nhiều các chất khoáng như: P, S, K, Na, Ca, Mg, SI,
Fe, Mn, Cl, Br, I, Al… các chất khoáng này có thể tồn tại dưới dạng tự do hoặc có
thể dưới dạng muối. Thành phần khoáng của rượu vang do quả cung cấp. Do vậy
các loại rượu vang khác nhau sẽ có hàm lượng khoáng và muối khác nhau. Hàm
lượng tro trong rượu vang thường từ 1,5 ÷ 3g/ lít. Mặc dù, có hàm lượng rất nhỏ
nhưng có vai trò quan trọng đó là: trong rượu vang là làm tăng giá trị cảm quan và
giá trị dinh dưỡng cho rượu. Tuy nhiên, những chất vi lượng như Fe hàm lượng
bình thường chỉ 0,3 ÷ 0,5 mg/l và Cu 0,2 ÷ 0,3 mg/l, nếu chỉ tăng thêm vài mg trong
một lít cũng gây kết tủa làm cho rượu đục, mất hương vị.
1.1.2.5. Polyphenol [3]
Polyphenol là hợp chất phức tạp có trong vỏ quả. Các polyphenol trong rượu
gồm có flavonol, antoxian, tanin, acid phenol (acid benzoic, acid cinamic…). Hàm
lượng của chúng sẽ khác nhau trong các loại rượu vang khác nhau. Ở vang màu bao
giờ hàm lượng polyphenol cũng lớn hơn vang trắng và tạo điều kiện không thuận
lợi cho khuẩn hại. Có vai trò tạo vị, tạo màu cho rượu vang (flavonol cho màu vàng,
antoxian cho màu đỏ). Đồng thời làm ổn định, kéo dài thời gian bảo quản rượuvang,
do các polyphenol và tanin có khả năng sát khuẩn mạnh. Tuy nhiên, tanin dễ bị oxi
hoá làm cho vang có màu sẫm và nếu hàm lượng polyphenol cao sẽ làm cho rượu
vang có vị chát mạnh ảnh hưởng không tốt đến mùi vị của rượu vang, làm ức chế
8
hoạt động của nấm men, khả năng lên men kém, chất lượng rượu kém, gây kết tủa
protein của nước quả làm cho rượu bị đục.
1.1.2.6. Vitamin [1]
Thực tế cho thấy, rượu vang cũng giàu vitamin như nước quả và các hàm
lượng vitamin có trong rượu phụ thuộc vào mỗi loại quả. Quá trình lên men rượu
điều chỉnh lại thành phần vtamin, có bổ sung thêm các vitamin khác vào (Thiamin,
Piriđoxin) chứ không phải là phân hủy hết vitamin của nước quả. Thực ra, lên men
là một kỹ thuật tốt để giữ lại các vitamin của nước quả.
Bảng 1.2: Thành phần vitamin của nước nho tươi và của rượu nho [1]
Rượu vang
Vitamin
Đơn vị
Nước nho
Trắng
Đỏ
Thiamin (B1)
µg/lít
160 ÷ 450 2 ÷ 58 105 ÷ 245
Riboflavin (B2)
µg/lít
3 ÷ 60 8 ÷ 133 0,47 ÷ 19
Axit pantothenic
µg/lít
0,5 ÷ 1,4 0,55 ÷ 1,2 0,12 ÷ 0,68
Nicotinamit (PP)
µg/lít
0,68 ÷ 2,6 0,44 ÷ 1,3 0,79 ÷ 1,7
Piriđoxin (B6)
µg/lít
0,16 ÷ 0,5 0,12 ÷ 0,67 0,13 ÷ 0,68
Biotin (H)
µg/lít
1,5 ÷ 4,2 1 ÷ 3,6 0,6 ÷ 4,6
Cobalamine
µg/lít
0 0 ÷ 0,16 0,04 ÷ 0,1
Mesoinositola
µg/lít
380 ÷ 710 220 ÷ 370 230 ÷ 334
Acid p-
aminobenzoic
µg/lít
15 ÷ 32 15 ÷ 133 15 ÷ 133
Axit p-
teroilglutamic
µg/lít
0,9 ÷ 1,8 0,4 ÷ 4,5 0,4 ÷ 4,5
Cholin
µg/lít
19 ÷ 39 19 ÷ 27 20 ÷ 43
9
1.1.3. Nguyên liệu dùng trong chế biến rượu vang [3]
1.1.3.1. Yêu cầu đối với nguyên liệu chế biến rượu vang trái cây
Đối với các loại quả, nếu có chứa đường, protein, vitamin, muối khoáng và
không chứa nhiều chất độc hại cho men (tanin ) đều có thể lên men và tạo thành
rượu vang. Tuy nhiên, thành phần hóa học của các loại trái cây khác nhau thì tỷ lệ
bổ sung và điều kiện lên men cũng khác nhau.
Ở những nước nhiệt đới gió mùa như nước ta, có rất nhiều loại quả được
dùng để chế biến rượu vang, nhưng chưa có nghiên cứu nào xác định được loại quả
nào chế biến rượu vang là tốt nhất.Tiêu chuẩn chọn là:
– Đường tổng số trong nước quả có độ Brix cao, chỉ cần cho thêm ít đường
trước khi lên men để đạt độ Brix từ 20 ÷ 22.
– Hàm lượng acid hữu cơ tương đối cao, pH thấp (2,8 ÷ 3,8) vì nếu không có
một lượng acid tối thiểu thì rượu mới sẽ bị chua. Hơn nữa, nếu thiếu acid, pH quá
cao thì tạp khuẩn phát triển mạnh, gây khó khăn cho hoạt động của nấm men. Mặt
khác, chua quá cũng không tốt, khó lên men rượu, khó uống.
– Thành phần nước quả thích hợp với hoạt động của men tối thiểu có các
chất sau đây:
+ Acid amin, vitamin, muối khoáng thực hiện vai trò xúc tác với một lượng
rất nhỏ.
+ Polyphenol – tanin làm cho rượu vang đỏ có màu sắc hấp dẫn và đóng góp
vào việc ức chế khuẩn hại của enzyme oxy hóa.
+ Chất sản sinh ra mùi thơm ảnh hưởng tới hương vị của rượu. Còn một số
chất vi lượng nữa tuy phân tích sinh hóa chưa phát hiện nhưng dự đoán có mặt ở
một số nước quả qua kinh nghiệm lên men.
– Ngoài ra, tùy theo yêu cầu sản xuất cần chú ý chọn lựa quả cho thích hợp.
Chẳng hạn:
+ Đối với sản xuất rượi vang đỏ: không chọn quả vỏ dày (chuối, chôm chôm,
mãng cầu, ), quả vỏ có quá nhiều chất đắng (bưởi, cam, ), quả có nhiều chất
10
nhựa thông (xoài). Có thể chọn các loại quả sau đây: nho, dâu, sơri, mơ, mận,
Quả phải có độ chín kỹ thuật cao, có mùi thơm manh mẽ, không hư hỏng.
+ Đối với sản xuất rượu vang trắng: có thể chọn tất cả các loại quả đủ tiêu
chuẩn để chế rượu vang và có thể hái quả trước khi quả chín hoàn toàn (ruột quả
thường chín trước quả).
1.1.3.2. Ảnh hưởng của oxy hóa nước quả
1. Nguyên nhân và tác hại của quá trình oxi hóa nước quả [4]
Khi nghiền quả hoặc ép quả, tế bào bị vỡ, cân bằng sinh hóa trong quả bị phá
hủy nghiêm trọng, đồng thời oxi không khí sẽ có điều kiện tiếp xúc với các chất
dưới tác dụng của enzyme oxy hóa khử oxydoreductase làm cho nước quả bị oxy
hóa nhanh chóng.
Quá trình oxy hóa nước quả sẽ gây ra nhiều biến đổi bất lợi, làm giảm chất
lượng của dịch quả trước khi lên men, ảnh hưởng không tốt đến chất lượng của
rượu vang sau này như:
– Mùi thơm của nước quả giảm do các chất mùi bị phá hủy cho quá trình oxy
hóa.
– Tanin tăng do oxy hóa các polyphenol, làm cho vị chát của rượu tăng, vị
của rượu sẽ không hài hòa và đặt biệt ảnh hưởng đến sự sống của nấm men.
– Màu sắc của nước quả bị sẫm lại làm cho màu sắc của rượu thay đổi đáng
kể. Có thể gây hiện tượng kết tủa enzyme do muối sắt, muối đồng ở thể oxy hóa
khử, các enzyme này rất cần thiết cho quá trình làm chín rượu vang sau khi lên men.
2. Các biện pháp chống oxy hóa nước quả [4]
Không làm dập nát quả trong suốt quá trình thu hái vận chuyển. Sau khi làm
dập hoặc ép nước cần tiến hành lên men ngay. Nếu để chậm dù chỉ một vài giờ, chất
lượng của nước quả cũng giảm đi đáng kể. Sử dụng các biện pháp hóa lý như sau:
− Tiến hành ép, lọc dịch quả trong thiết bị chứa đầy CO
2
, không cho dịch
quả tiếp xúc với O
2
− Thêm chất chống oxy hóa vào nước ép quả. SO
2
là chất được dùng phổ
biến và cho phép dùng trong chế biến rượu vang ở hầu hết các nước chế rượu vang.
11
SO2 có tác dụng trên các phương diện: chống oxy hóa do tác dụng thu oxy của môi
trường và làm tê liệt các enzyme oxy hóa khử và tiêu diệt nhiều vi sinh vật có hại,
trong đó có khuẩn giấm và khuẩn lactic. Tuy nhiên cần lưu ý hàm lượng bổ sung
vào dịch quả. Thường cho phép dùng 120mg/l nếu nhiều quá sẽ làm cho rượu vang
có mùi khó chịu, đồng thời sẽ ảnh hưởng đến đời sống của nấm men và vi khuẩn
trong lên men malolactic.
− Có thể xử lý nhiệt dịch quả để hạn chế oxy hóa. Xử lý nhiệt nhằm vô hoạt
enzyme oxy hóa khử và làm giảm bớt lượng oxy hòa tan vào dịch quả từ đó hạn chế
oxy hóa. Tuy nhiên chỉ cho phép xử lý trong thời gian ngắn ở nhiệt độ không cao
lắm, chẳng hạn với pH nước quả thường 3,2 ÷ 3,6 thì chỉ cần gia nhiệt ở 60
o
C trong
vòng từ 15 ÷ 20 phút. Phương pháp này ít dùng vì có hạn chế là thường nhiệt độ cao
hay vô hoạt enzyme oxy hóa cần thiết cho việc làm chín rượu vang sau này.
1.1.4. Vi sinh vật dùng trong chế biến rượu vang
1.1.4.1. Tìm hiểu chung về nấm men [4]
Nấm men thuộc loại vi sinh vật có cấu tạo đơn bào, không di động, đa số
sinh sản theo lối nảy chồi. Trong tự nhiên, nấm men phân bố rộng rãi trong thiên
nhiên nhất là trong đất, có thể nói đất là môi trường tự nhiên để giữ giống nấm men
và trên bề mặt của rất nhiều loại lá cây, các loại quả hay các loại lương thực, thực
phẩm khác. Đặc biệt chúng có nhiều trong đất trồng nho, trong không khí và cả nơi
sản xuất rượu vang.
Nhiều loại nấm men có khả năng lên men rượu, sinh khí CO
2
, có khả năng
sinh sản nhanh chóng, tế bào chứa nhiều vitamin, acid amin không thay thế, hàm
lượng protein chứa đến 50% trọng lượng khô của tế bào, nên nhiều loại nấm men
còn được sử dụng để sản xuất protein và con người cũng sử dụng nấm men để làm
rượu, bia, làm bánh mì, sản xuất nước chấm Tuy nhiên cũng có một số loài nấm
men gây bệnh cho con người và gia súc như Candida, làm hư hỏng thực phẩm như
Mycoderma.
Nấm men có cấu tạo đơn bào gồm thành tế bào, màng nguyên sinh chất, tế
bào chất, nhân và các cơ quan con khác (Volutin, Ribosome). Ở một số nấm men,
12
đặc biệt là nấm men có khả năng lên men rượu, vỏ tế bào có khả năng kết dính với
nhau và lắng xuống đáy. Các chủng này được sử dụng trong công nghệ sản xuất bia
và rượu vì lắng cặn nhanh và cho dịch lên men trong.
Hình dạng và kích thước tế bào nấm men không ổn định, phụ thuộc vào tuổi
nấm men và điều kiện nuôi cấy Tế bào nấm men có hình ellip, hình cầu, hình
trứng, hình oval, hình lục giác và một số hình dạng khác. Trong đó, Saccharomyces
thường có hình bầu dục trong môi trường nuôi cấy giàu dinh dưỡng, hình tròn và
hình oval trong điều kiện kị khí. Kích thước của tế bào nấm men tương đối lớn,
chiều dài 6 ÷ 10 µm có khi 12 ÷ 18 µm, chiều ngang từ 4 ÷ 8 µm. Trong quá trình
phát triển hình thái của nấm men có thể thay đổi như sau:
– Ở nấm men trẻ (từ 12 ÷ 16 giờ nuôi cấy) màng mỏng, căng nguyên sinh
chất đồng nhất, không bào chưa có hoặc mới bắt đầu xuất hiện.
– Ở nấm men trưởng thành (từ 24 ÷ 48 giờ nuôi cấy) kích thướt điển hình,
không bào lớn, số không bào có thể đến hai, lượng glucogen tăng, tế bào sinh sản
chiếm 10% ÷ 15%.
– Ở nấm men già (đã nuôi cấy từ 72 giờ trở lên) màng dày nhẵn, nguyên sinh
chất không đồng nhất, không bào lớn, lượng chất béo tăng, tế bào hầu như không
sinh sản nữa, không có glucogen, tế bào chết chiếm tỷ lệ lớn.
Nấm men có thể sinh sản theo lối nảy chồi, phân chia hoặc tạo thành bào tử.
Nhóm nấm men sinh sản chủ yếu theo hình thức nảy chồi và phân chia có nhiều
trong tự nhiên và nhiều loại trong nhóm này có khả năng lên men rượu.
1.1.4.2. Nấm men dùng trong sản xuất rượu vang
Hiện nay, khi chế biến rượu vang người ta có thể sử dụng hai nguồn nấm
men sau:
1. Men tự nhiên
Lên men tự nhiên tương đối phức tạp và không đồng nhất trong các giai đoạn
của quá trình lên men. Những nghiên cứu khoa học cho thấy trong hệ vi sinh vật tự
nhiên dùng trong sản xuất theo phương pháp lên men tự nhiên có 76 ÷ 90% là nấm
mốc, 9 ÷ 22% là nấm men, còn lại là xạ khuẩn và vi khuẩn. Tuy nấm men ít hơn
13
nấm mốc nhưng lại có khả năng sinh trưởng và phát triển nhanh hơn trong điều kiện
yếm khí hoặc thiếu oxy đồng thời lên men tích tụ cồn. Do đó, sẽ làm ức chế nấm
mốc, tạo điều kiện cho nấm men phát triển chiếm ưu thế trong quá trình lên men.
Các loại nấm men làm giảm chất lượng của vang:
– Kloeckera apiculata: Có kích thước tương đối nhỏ, có hình oval – elip
hoặc hình quả chanh, rất phổ biến ở vỏ quả và nhiễm vào nước quả tới 90% tổng số
men khi bắt đầu lên men. Nó có thể lên men tạo thành 6 ÷ 7° cồn, nhưng tạo ra một
acid bay hơi cũng như ester của chúng làm cho rượu có mùi tạp. Nó còn kìm hãm
các loại nấm men chính trong quá trình lên men. Nên người ta không mong muốn
sự phát triển của loại nấm men này.
– Pichia: là một trong những tác nhân làm hỏng vang, làm vang bị đục và
các thành phần trong rượu vang bị biến đổi. Chúng phát triển trên bề mặt vang làm
thay đổi thành phần và hương vị của vang. Làm cho vang có hương vị khó chịu và
giảm chất lượng rõ rệt.
– Zygopichia: gây đục vang sau khi chiết chai, chai không đầy có khoảng
trống lớn dễ bị nhiễm Zygopichia.
– Hansenula: là tác nhân mạnh mẽ tạo cho vang có các ester bay hơi (etyl
acetat làm cho vang có mùi thơm riêng biệt), nó cũng làm đục vang.
Vi khuẩn và nấm mốc:
Không chỉ có trong dịch quả mà còn có trong không khí rơi vào nước quả và
phát triển trong dịch lên men. Vi khuẩn này tham gia vào quá trình làm chín vang
hay hoàn thiện rượu vang, là trường hợp duy nhất có lợi cho rượu vang.
Người ta thường sử dụng hệ vi sinh vật tự nhiên có sẵn trên nguyên liệu là
trái để sản xuất rượu vang có ưu điểm:
+ Không cần giống vi sinh vật thuần khiết
+ Không đòi hỏi kỹ thuật cao, không cần đầu tư nhiều cho qui trình sản xuất.
+ Sản phẩm khá đặc biệt vì quá trình tích lũy hương cho sản phẩm không
chỉ lấy từ nguồn trái cây tự nhiên mà còn được tạo ra bởi vi sinh vật tự nhiên.
14
Có nhiều nơi người ta không bao giờ rửa nguyên liệu trước khi làm nát để
tận dụng tối đa lượng vi sinh vật có trên vỏ. Họ dùng gần như 100% lượng nguyên
liệu không cần rửa để lên men. Nhiều nơi khác họ chỉ lấy 1/2 hoặc 1/3 lượng
nguyên liệu để sản xuất như một chất mang vi sinh vật tự nhiên vào quá trình lên
men, còn 1/2 hay 2/3 khối lượng còn lại họ đem rửa sạch, làm nát cùng khối lượng
trên.
Tuy nhiên việc sử dụng vi sinh vật tự nhiên để sản xuất rượu vang có nhược
điểm là chất lượng sản phẩm thường không ổn định vì không kiểm soát được chất
lượng giống ban đầu khi đưa vào để lên men, mặt khác rượu dễ bị tạp nhiễm do các
giống men dại, vi khuẩn tạp nhiễm. Do vậy, việc sử dụng giống vi sinh vật thuần
khiết là điều cần thiết
2. Men nhân tạo
Giai đoạn quan trọng nhất trong quá trình sản xuất rượu vang là quá trình lên
men chuyển hóa đường thành cồn. Trong sản xuất rượu vang, người ta sử dụng:
men ống (men nuôi cấy thuần chủng) hoặc men bánh (thường được dùng trong dân
gian) đều cho ra rượu vang ngon.
a. Men nuôi cấy thuần chuẩn
[4]
Ưu điểm: khi dùng nấm men thuần chủng là thời gian lên men nhanh, quá
trình lên men không bị dừng giữa chừng, nồng độ cồn thu được cao hơn lên men tự
nhiên 0,1 ÷ 1 độ, vang có màu sáng hơn, vị thanh khiết.
Nhược điểm: khi dùng nấm men không thể cấy thẳng vào nước quả mà
phải nhân giống vào bình tam giác. Như vậy dùng men ống thì phải chuẩn bị nước
cái men, việc làm này khá phức tạp và phải có phòng thí nghiệm. Tốn công, tốn thì
giờ, hơn nữa khi nước cái men đã sẵn sàng 24 ÷ 36 giờ sau khi cấy thì phải dùng
ngay do lúc đó số lượng tế bào men sống đạt tối đa, nếu nước quả lên men không
sẵn sàng thì men sẽ chết hoặc chuyển vào dạng tiềm sinh, nước cái men không còn
dùng được nữa. Nên cần chuẩn bị nước cái men và nước quả lên men phải khớp
nhau.
15
Yêu cầu đối với nấm men rượu vang:
Hương vị đặc trưng của từng loại rượu không những phụ thuộc chủ yếu vào
đặc tính nguyên liệu, quy trình công nghệ mà còn phụ thuộc vào chủng nấm men sử
dụng. Các loài nấm men được phân lập và sử dụng trong sản xuất cần đạt một số
yêu cầu như sau:
– Có khả năng lên men tốt trong môi trường có hàm lượng đường cao.
– Có khả năng lên men được nhiều loại đường khác nhau.
– Chịu được độ cồn và độ acid cao 10 ÷ 20%.
– Thích nghi với điều kiện không thuận lợi của môi trường, đặc biệt là chất
sát trùng.
– Chịu được nhiệt độ thấp 4 ÷ 10°C hoặc >35°C.
– Tốc độ phát triển nhanh, chu kỳ lên men ngắn.
– Có tính kết lắng tốt.
– Tạo được rượu có hương vị thơm ngon
Nấm men thường gặp trong sản xuất rượu vang thuộc giống Saccharomyces.
Những loài nấm men thuần khiết thường dùng trong lên men rượu vang là:
Saccharomyces cerevisiae
Nấm men này phổ biến trong quá trình lên men nước quả chiếm tới 80%
trong tổng số Saccharomyces có trong nước quả khi lên men. Khả năng kết lắng của
nó phụ thuộc vào từng nòi: các tế bào dạng bụi hoặc dạng bông. Nguồn dinh dưỡng
cacbon của loại này là đường, cồn và acid hữu cơ, những tác nhân sinh trưởng là
acid pantotinic, biotin, mezoinozit, thiamin và piridoxin.
Đa số các tế bào của loài này hình ovan có kích thướt (3 – 8) x (5 – 12) µm,
sinh sản theo lối nẩy chồi và tạo thành bào tử. Saccharomyces cerevisiae sinh ra
enzyme inventase có khả năng khử đường sacarose thành fructose và glucose, vì
vậy trong lên men ta có thể bổ sung loại đường này vào dung dịch quả và hàm
lượng rượu được tạo thành bình thường đối với nhiều nòi của men này chỉ đạt được
8 ÷ 10% so với thể tích. Ở giai đoạn cuối lên men Saccharomyces cerevisiae kết
lắng nhanh và làm trong dịch rượu.
16
Ở nòi của giống này có đặc tính riêng về khả năng tạo cồn, chịu sunfit, tổng
hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo ra cho vang có mùi vị đặc trưng
riêng biệt.
Giai đoạn cuối cùng của quá trình lên men các tế bào Saccharomyces
cerevisiae thường bị già, không tiếp tục chuyển đường thành cồn và bị chết rất
nhanh.
Saccharomyces vini
Saccharomyces vini còn gọi là Saccharomyces ellipsoideus (Lodder), phần
nhiều là hình cầu, hoặc oval, có khả năng lên men nhiều loại đường khác nhau như
saccharose, glucose, galactose, maltose, fructose và 1/3 rafinose từ nhiều loại
nguyên liệu khác như gạo, ngô, khoai sắn Đối với acid hữu cơ, nấm men loại này
có thể sử dụng bằng cách oxy hóa acid acetic và acid lactic, không sử dụng được
acid succinic, acid malic, acid tatric và acid citric Chúng có thể lên men lượng
đường trong dịch lên men là 10 ÷ 14 %, có khi là 16 ÷ 18 %. Rượu tạo ra trong dịch
lên men đạt 10 ÷ 12°. Nhiệt độ thích hợp là 28 ÷ 30°. Saccharomyces vini rất phổ
biến trong nước quả chiếm tới 80% trong tổng số Saccharomyces có trong dich lên
men. Đa số chúng có hình oval có kích thước (3 ÷ 8) x (5 ÷ 12) µm. Ở giai đoạn
cuối quá trình lên men, S. vini dễ kết lắng và làm trong dịch quả. Ở giai đoạn này,
chúng thường bị già, không chuyển đường thành cồn mà chết rất nhanh.
Saccharomyces oviformis
Có nhiệt độ lên men thích hợp từ 18 ÷ 25°C. Ở 35°C, sinh sản bị ức chế, ở
40°C sinh sản bị ngừng hoàn toàn, ở nhiệt độ thấp hơn 16°C sinh sản và lên men bị
kéo dài. Giống thuần cũng có khả năng phát triển tốt trong môi trường nước nho và
các loại quả khác, có khả năng chịu được cồn cao, đường cao, lên men cạn kiệt
đường và tạo độ cồn 18°. S. oviformis lên men được saccharose, glucose, maltosse,
fructose và 1/3 rafinose nhưng không lên men được galactose và men nổi trên bề
mặt dịch lên men tạo thành màng.
17
Saccharomyces uvarum
Được tách ra từ nước nho. Về hình thái S. urairum không khác với các loài
khác nhưng khả năng sinh bào tử khá mạnh trên môi trường thạch – malt cao hơn
nhiều so với các loài khác. Một số chủng của loại này có khả năng lên men đạt 12 ÷
13° cồn trong dịch nho lên men.
Ngoài ra, khi theo dõi quá trình lên men tự nhiên nhiều nơi, người ta nhận
thấy rằng không chỉ có một giống nấm men hoạt động mà có nhiều giống phối hợp
với nhau trong suốt quá trình lên men. Hệ nấm men trong quá trình lên men rượu
vang hoạt động như sau:
Hệ nấm men trong giai đoạn đầu lên men nước nho là Kloeckera apiculata.
Nấm men có dạng hình chùy chiếm ưu thế và hoạt động tích tụ được 2 ÷ 6° cồn rồi
ngưng hoạt động và chết dần. Sau đó, các nấm men rượu vang chủ yếu là
Saccharomyces vini và Saccharomyces oviformis phát triển đóng vai trò chủ yếu
trong quá trình lên men chính và lên men phụ. Trong các dịch quả khác, đặc biệt là
nước táo thường thấy nấm men thuộc loài Schizosacchromyces acidodevoratus.
Loài này phân hủy acid malic, làm giảm độ acid cho các dịch quả trong quá trình
lên men. Vì vậy những nghiên cứu này đã gợi mở việc dùng nấm men thuần chủng
để lên men nước quả nên phối hợp những chủng nấm men chịu được độ cồn cao để
lên men tiếp theo. Như vậy mới lên men triệt để lượng đường có trong dịch lên men
và cho rượu vang có độ cồn cao.
a. Men bánh
Men bánh là men nhân dân sản xuất ở các vùng có tập quán nấu rượu. Vì
nguyên liệu dùng để chế rượu trong nhân dân là gạo nên môi trường nền là bột gạo
kết hợp với một số vị thuốc bắc. Sau khi chế xong các khối men giống như bánh
hình tròn. Men bánh có thể bóp vụn, rây qua để loại các tạp chất, bỏ thẳng vào nước
quả trộn đều. Ưu điểm cơ bản của men bánh là dễ sử dụng, ở đâu cũng dùng được,
chỗ nào cũng dùng được không như men ống muốn dùng phải có phòng thí nghiệm.
Nếu sản xuát ít để tự túc thì dùng những lượng men nhỏ, khi đó sử dụng men bánh
18
rất thích hợp. Tuy nhiên, để men bánh lên men có hiệu quả cần nghiên cứu các hoạt
động của men.
1.1.5. Bản chất của quá trình lên men và cơ chế tạo rượu vang
1.1.5.1. Bản chất của quá trình lên men
[2]
Lên men là quá trình trao đổi chất mà qua đó các chất hữu cơ trước hết là
đường bị biến đổi dưới tác dụng của xúc tác của enzyme vi sinh vật thành các sản
phẩm tích tụ trong môi trường. Các phản ứng hóa sinh trong quá trình lên men là
phản ứng tách và vận chuyển hidro ở dạng (H
+
,+e) dưới tác dụng của các enzyme
dehydrogenase. Trong quá trình đó hidro được tách ra khỏi cơ chất đến chất nhận
điện tử cuối cùng là chất hữu cơ. Hợp chất hữu cơ đó được khử tạo thành sản phẩm
lên men rồi tích tụ lại trong môi trường dinh dưỡng. Tùy theo sản phẩm tích lũy nào
chiếm ưu thế mà ta có thể lên men rượu hoặc là lên men Lactic… Vì vậy bản chất
của quá trình lên men là quá trình oxy hóa khử nó lại xảy ra trong cơ thể vi sinh vật
dưới tác dụng của hệ thống enzyme, cho nên quá trình lên men còn được gọi là quá
trình oxy hóa khử sinh học.
Lý thuyết về quá trình lên men được nhiều nhà hóa sinh học trên thế giới
cứu. Từ năm 1803 L.J.thenard chứng minh rằng nấm men là nguyên nhân trực tiếp
của quá trình lên men rượu. Đến năm 1810 Gay - Lussac nhận thấy cứ 45 phần
trọng lượng glucose khi lên men thì tạo thành 23 phần trọng lượng ethanol và 22
phần trọng lượng CO
2
dựa trên cơ sở đó ông viết thành phương trình lên men rượu là:
C
6
H
12
O
6
2C
2
H
5
OH + 2CO
2
L.Pasteur là nhà Bác học Pháp đã có nhiều công trình nghiên cứu về nấm
men và sự lên men rượu. Năm 1857 Pasteur đã chỉ ra rằng: “sự phân giải đường
thành rượu và CO
2
là sự hô hấp của nấm men trong điều kiện yếm khí”. Tuy vậy,
thời đó Pasteur đã có những quan điểm sai lầm “sự lên men chỉ xảy ra trong tế bào
men sống” về sau Buchner đã nghiên cứu bổ sung hoàn chỉnh bản chất quá trình lên
men rượu, ông đã đưa ra kết luận chính xác như sau: “sự lên men rượu là sự phân giải
các chất đường thành rượu và CO
2
dưới tác dụng của các chất do nấm men tiết ra”.