Giáo trình kỹ thuật lên men thực phẩm (pgs ts đỗ thị bích thuỷ)

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM
PGS.TS. ĐỖ THỊ BÍCH THỦY (Chủ biên)
TS. TRẦN BẢO KHÁNH

GIÁO TRÌNH

KỸ THUẬT LÊN MEN THỰC PHẨM

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC HUẾ
Huế, 2022
1


Biên mục trên xuất bản phẩm của Thƣ viện Quốc gia Việt Nam
Đỗ Thị Bích Thủy
Giáo trình Kỹ thuật lên men thực phẩm / Đỗ Thị Bích Thủy (ch.b.), Trần Bảo
Khánh. - Huế : Đại học Huế, 2022. - 186 tr. : hình vẽ ; 27 cm
ĐTTS ghi: Đại học Huế. Trƣờng Đại học Nông Lâm. - Thƣ mục: tr. 186
1. Công nghệ thực phẩm 2. Lên men 3. Giáo trình
664.0240711 - dc23
DUF0534p-CIP

Mã số sách: GT/159-2022
2


LỜI NĨI ĐẦU
Lên men là q trình chuyển hóa của tế bào vi sinh vật. Đây là một quá trình
chuyển hóa khá phức tạp nhờ sự xúc tác của hệ enzyme nội bào. Lợi dụng sự
chuyển hóa này mà con người đã điều khiển nó để tạo thành những sản phẩm

mong muốn.
Trong công nghệ thực phẩm, lĩnh vực công nghệ lên men đã sản xuất ra nhiều
sản phẩm nhờ vào các tác nhân gây lên men (nấm men, vi khuẩn, nấm mốc) như:
(1) Các loại đồ uống có độ rượu (bia, rượu vang, rượu sake, rượu shochu…);
(2) Các sản phẩm lên men lactic (sữa chua, phomat, lactic acid, muối chua ra quả,
nem chua, tôm chua…); (3) Lên men sản xuất acetic acid (giấm ăn)…
Mỗi tế bào vi sinh vật có một hệ enzyme riêng của nó nên khơng có một quy
trình cơng nghệ chung nào cho tất cả các quy trình cơng nghệ sản xuất lên men.
Chính vì những lý do đó, chúng tơi tiến hành biên soạn cuốn Giáo trình Kỹ
thuật lên men thực phẩm nhằm trình bày cơ sở khoa học, đặc điểm tác nhân gây lên
men và quy trình cơng nghệ, thiết bị sản xuất các sản phẩm lên men rượu, lactic
acid và acetic acid trong 3 phần, 9 chương như sau:
Phần 1. Kỹ thuật sản xuất rượu vang và một số rượu cao độ (Biên soạn: Đỗ
Thị Bích Thủy)
Chương 1. Thành phần hóa học của nho và rượu vang
Chương 2. Khoa học về quá trình sản xuất rượu vang
Chương 3. Lên men rượu trong sản xuất rượu vang
Chương 4. Lên men malolactic trong sản xuất rượu vang
Chương 5. Công nghệ sản xuất một số loại rượu uống cao độ
Phần 2. Lên men lactic trong thực phẩm (Biên soạn: Đỗ Thị Bích Thủy)
Chương 6. Vi khuẩn lactic - đặc tính và ứng dụng trong cơng nghệ thực phẩm
Chương 7. Khoa học lên men sản xuất sữa chua
Phần 3. Lên men acetic (Biên soạn: Trần Bảo Khánh)
Chương 8. Vi khuẩn acetic
Chương 9. Cơng nghệ sản xuất giấm
Giáo trình là tài liệu để đào tạo thạc sỹ Công nghệ thực phẩm, đồng thời cũng
có thể là tài liệu tham khảo cho sinh viên, các nhà nghiên cứu, các nhà sản xuất có
liên quan.
3

Mặc dù đã nỗ lực cỗ gắng trong quá trình biên soạn, nhưng chắc chắn khơng
tránh khỏi những thiếu sót. Chúng tơi rất mong nhận được mọi góp ý của quý đồng
nghiệp và bạn đọc để cuốn sách được hoàn thiện hơn trong lần tái bản sau.
Trân trọng!
Chủ biên
PGS.TS. Đỗ Thị Bích Thủy

4


MỤC LỤC
Trang
Bài mở đầu. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÊN MEN THỰC PHẨM

9

1. Khái niệm về lên men thực phẩm

9

2. Bản chất của các quá trình lên men

11

3. Điều kiện của các quá trình lên men và tác nhân gây lên men

12

PHẦN 1. KỸ THUẬT SẢN XUẤT RƢỢU VANG VÀ MỘT SỐ RƢỢU

CAO ĐỘ

14

CHƢƠNG 1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NHO VÀ RƢỢU VANG

14

1.1. Giới thiệu chung

14

1.2. Tổng quan về các nhóm chức hóa học trong nho và rƣợu vang

15

1.3. Thành phần của các hợp chất có trong nho và rƣợu vang

17

CHƢƠNG 2. KHOA HỌC VỀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT RƢỢU VANG

34

2.1. Giới thiệu chung về rƣợu vang

34

2.2. Quy trình cơng nghệ sản xuất rƣợu vang tổng quát

35

2.3. Một số kỹ thuật sử dụng trong công nghệ sản xuất rƣợu vang

39

CHƢƠNG 3. LÊN MEN RƢỢU TRONG SẢN XUẤT RƢỢU VANG

60

3.1. Hóa sinh của quá trình lên men rƣợu vang

60

3.2. Vi sinh vật trong sản xuất rƣợu vang - Bệnh vang

69

3.3. Thiết bị lên men

72

3.4. Sự biến đổi của tác nhân vi sinh vật trong quá trình lên men

76

3.5. Sự tạo thành các sản phẩm phụ trong quá trình lên men

79

3.6. Các yếu tố của mơi trƣờng ảnh hƣởng đến q trình lên men

79

5


CHƢƠNG 4. LÊN MEN MALOLACTIC TRONG SẢN XUẤT
RƢỢU VANG

89

4.1. Vi khuẩn lactic trong quá trình lên men malolactic

89

4.2. Ảnh hƣởng của sự lên men malolactic lên chất lƣợng của rƣợu vang

91

4.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự lên men malolactic

92

4.4. Kiểm sốt sự lên men malolactic

98

CHƢƠNG 5. CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT MỘT SỐ LOẠI RƢỢU UỐNG
CAO ĐỘ

102

5.1. Công nghệ sản xuất rƣợu cognac

102

5.2. Công nghệ sản xuất rƣợu whisky

105

5.3. Công nghệ sản xuất rƣợu rhum

108

5.4. Công nghệ sản xuất rƣợu sake và shochu

110

PHẦN 2. LÊN MEN LACTIC TRONG THỰC PHẨM

116

CHƢƠNG 6. VI KHUẨN LACTIC - ĐẶC TÍNH VÀ ỨNG DỤNG
TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

116

6.1. Khái niệm và phân loại vi khuẩn lactic

116

6.2. Cơ chế lên men lactic của vi khuẩn lactic và ứng dụng

121

6.3. Tiềm năng probiotic của vi khuẩn lactic

127

CHƢƠNG 7. KHOA HỌC LÊN MEN SẢN XUẤT SỮA CHUA

132

7.1. Tác nhân vi sinh vật trong lên men sữa chua

132

7.2. Cơng nghệ sản xuất sữa chua

133

7.3. Quy trình thiết bị sản xuất sữa chua

148

6


PHẦN 3. LÊN MEN ACETIC

153

CHƢƠNG 8. VI KHUẨN ACETIC

153

8.1. Khái niệm và phân loại

153

8.2. Cơ chế hóa sinh của quá trình lên men acetic

154

CHƢƠNG 9. CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤM

160

9.1. Giới thiệu chung

160

9.2. Tác nhân vi sinh vật trong lên men giấm

161

9.3. Công nghệ sản xuất

162

9.4. Thiết bị

172

TÀI LIỆU THAM KHẢO

186

7


8


Bài mở đầu

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÊN MEN THỰC PHẨM
1. Khái niệm về lên men thực phẩm
Lên men thực phẩm là một trong những phƣơng thức chế biến thực phẩm lâu đời
nhất. Nhiều loại thực phẩm lên men và đồ uống có cồn đƣợc sản xuất nhờ hệ vi sinh vật
có trong tự nhiên hoặc sử dụng giống khởi động đã đƣợc thuần chủng. Hiện nay, trên
thế giới có khoảng 5.000 loại thực phẩm và đồ uống lên men. Các loại thực phẩm và đồ
uống lên men truyền thống có nhiều nhất ở Trung Quốc, Ấn Độ, châu Phi và các nƣớc
Đơng Nam Á. Ngƣời ta ƣớc tính rằng có khoảng 20 % trong số thực phẩm đƣợc tiêu
thụ trên thế giới là thực phẩm lên men.
Sự lên men thực phẩm chính là q trình chế biến sinh học thực phẩm bằng cách
sử dụng vi sinh vật và enzyme của chúng. Mục đích của q trình chế biến này là tạo ra
những sản phẩm với chất lƣợng mong muốn nhƣ sau:
- Tăng sự hấp dẫn của sản phẩm nhƣ cấu trúc, mùi vị…

- Tăng giá trị sử dụng nhƣ làm giảm thể tích, kéo dài thời gian bảo quản.
- Tăng tính chất chức năng nhƣ tính an tồn thực phẩm, chức năng probiotic, khả
năng tiêu hóa.
Về phƣơng diện sinh hóa, sản xuất lên men dựa trên cơ sở hóa sinh các quá trình
trao đổi chất của vi sinh vật. Trong đó, các hợp chất hữu cơ, trƣớc hết là đƣờng bị biến
đổi dƣới tác dụng xúc tác của enzyme vi sinh vật thành các sản phẩm tích tụ trong mơi
trƣờng. Tùy tác nhân vi sinh vật gây lên men và điều kiện lên men, sản phẩm tích tụ
chiếm ƣu thế trong mơi trƣờng có thể là: các dung mơi, acid hữu cơ, kháng sinh,
vitamin...
Sự lên men trong điều kiện không có sự tham gia của oxy phân tử gọi là lên men
yếm khí (ví dụ: lên men rƣợu, lên men lactic, aceton, butanol...). Trong quá trình này,
chất nhận H cuối cùng là các hợp chất hữu cơ. Còn sự lên men trong điều kiện có oxy
phân tử gọi là lên men hiếu khí (ví dụ: lên men acetic, citric...).
Định nghĩa của quá trình lên men thực phẩm khác nhau theo cách giải thích riêng
của các nhà nghiên cứu thực phẩm. Một số ví dụ đƣợc đƣa ra dƣới đây:
- Thực phẩm lên men là những thực phẩm đƣợc lên men cho đến khi ít nhất một
trong số các thành phần đã đƣợc chuyển hóa bởi vi sinh vật trong thời gian lên men.
Kết quả là các sản phẩm cuối cùng thƣờng trải qua những thay đổi đáng kể về thành
9


phần hóa học cũng nhƣ một số tính chất khác so với ban đầu do những tác động của vi
sinh vật và enzyme.
- Thực phẩm lên men truyền thống (địa phƣơng) là những thực phẩm có những
thay đổi về sinh hóa trong q trình lên men dƣới tác dụng của vi sinh vật. Những thay
đổi này góp phần làm tăng sự hấp dẫn cho thực phẩm thông qua việc tạo ra hƣơng vị,
kết cấu thực phẩm cũng nhƣ kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm thơng qua q trình
lên men lactic, ethanol, kiềm, acetic. Quá trình lên men thực phẩm cịn có tác dụng làm
tăng hàm lƣợng protein, acid béo thiết yếu, vitamin, amino acid thiết yếu; giảm thời
gian nấu cũng nhƣ nhiên liệu.

- Thực phẩm lên men là những thực phẩm đã chịu tác động của vi sinh vật hoặc
enzyme dẫn đến những thay đổi sinh hóa mong muốn làm thay đổi thực phẩm một cách
đáng kể và có thể đƣợc tiêu thụ trực tiếp.
- Đối với dân tộc (chủng tộc), thực phẩm lên men đƣợc sản xuất bởi ngƣời dân tộc
bằng kiến thức bản địa của họ. Nguồn nguyên liệu là thực vật hoặc động vật sẵn có tại
địa phƣơng. Tác nhân gây lên men từ tự nhiên hoặc bổ sung giống khởi động của các vi
sinh vật chức năng cùng với cơ chất. Sản phẩm lên men này đƣợc sử dụng để bổ sung
vào thức ăn của họ phù hợp với văn hóa và xã hội của ngƣời tiêu dùng.
Thực phẩm và đồ uống lên men có thể phân loại dựa theo sản phẩm cuối cùng gồm:
- Nhóm thực phẩm có vị acid (Acidic in taste).
- Nhóm thực phẩm có bản chất kiềm (Alkaline in nature).
- Nhóm thực phẩm có cồn (Alcoholic).
Thực phẩm lên men cũng có thể đƣợc phân nhóm dựa vào:
- Hình thức lên men: Lên men bề mặt (lên men bán rắn (semi-solid)) và lên men
chìm (lên men trong mơi trƣờng lỏng).
- Sử dụng vi sinh vật: Lên men tự nhiên (sử dụng vi sinh vật trong tự nhiên) và lên
men có kiểm sốt (sử dụng vi sinh vật đã thuần chủng có thể 1 loài hoặc kết hợp nhiều loài).
- Cơ chất sử dụng để lên men nhƣ rau quả, củ, đậu nành, ngũ cốc, sữa, cá, thịt…
Dựa vào vi sinh vật gây lên men, trong sản xuất, ngƣời ta phân biệt 3 nhóm lên
men cơ bản:
- Lên men ứng dụng nấm men nhƣ trong sản xuất rƣợu, glycerol, bia, rƣợu vang,
lên men trong sản xuất bánh mỳ.
- Lên men ứng dụng vi khuẩn nhƣ trong acetone, butanol, acid acetic, lactic,
butyric...
10


- Lên men ứng dụng nấm mốc nhƣ trong sản xuất acid citric, gluconic, fumaric,
penicilin, streptomycin...
2. Bản chất của các quá trình lên men

CO2
Chu trình
Pentoso P

Amino acid

Hexosose

Acid béo

Oxaloacetic acid
Acetoglutaric acid
Fumaric acid

Glycerine

Glycerophosphate

Hexoso P

Trioso P

(Từ alanine)
CO2

Ethanol

Chu trình
Krebs

Acetyl CoA

Pyruvic
acid pyruvic

CO2
2H

FN

CoQ

CO2
Cyt b

Cyt c1

Cyt c

Cyt a

Cyt a3

O2

Lactate
Lên men
yếm khí

H2O

Sơ đồ 1. Mối tƣơng quan của các đƣờng hƣớng chuyển hoá cơ chất lên men
Về bản chất, lên men là q trình oxy hố khử sinh học đƣợc tiến hành do hoạt
động sống của vi sinh vật dƣới sự xúc tác của enzyme nhằm cung cấp năng lƣợng và
các hợp chất trung gian cần thiết cho chúng. Sơ đồ tóm tắt chuyển hóa của các hợp chất
trong tế bào vi sinh vật đƣợc thể hiện trên Sơ đồ 1.
Cũng nhƣ trong q trình oxy hố khử sinh học ở mọi cơ thể khác, các mạch phản
ứng của sự đƣờng phân, chu trình Krebs, chu trình Pentosophosphate là những phản
ứng hoá sinh cơ bản nhất của các quá trình lên men ở tế bào vi sinh vật.
Khác với các q trình hơ hấp, trong q trình lên men, hydro (gồm e- và H+) tách
khỏi cơ chất đƣợc chuyển tới chất nhận cuối cùng là các hợp chất hữu cơ khác nhau tạo
thành các sản phẩm tích tụ trong môi trƣờng. Cơ chế cụ thể cho các quá trình lên men
khác nhau sẽ đƣợc trình bày chi tiết ở chƣơng sau.
11


Năng lƣợng giải phóng ra từ sự phân giải các hợp chất hữu cơ trong quá trình sản
xuất lên men tuy khơng nhiều, song đó chính là nguồn năng lƣợng đáp ứng nhu cầu về
năng lƣợng cần cho hoạt động sống của vi sinh vật trong các quá trình lên men tƣơng ứng.
3. Điều kiện của các quá trình lên men và tác nhân gây lên men
Điều kiện chi tiết cho các q trình lên men khác nhau là khơng giống nhau và sẽ
đƣợc trình bày một cách cụ thể trong các chƣơng sau. Phần này chỉ trình bày các điều
kiện chung nhất cho tất cả các quá trình lên men. Các điều kiện này bao gồm: thành
phần môi trƣờng, tác nhân vi sinh vật và các tác nhân khác (nhiệt độ, pH, nồng độ oxy,
độ ẩm…).
3.1. Thành phần của môi trường
Thành phần cơ bản của môi trƣờng lên men là:
3.1.1. Carbohydrate
Carbohydrate là nguồn dinh dƣỡng quan trọng của vi sinh vật, đóng vai trị chủ
chốt trong sự tạo năng lƣợng cho tế bào vi sinh vật. Ngồi ra, nó còn là nguồn cung cấp

vật liệu tạo nên các thành viên của tế bào.
Trong môi trƣờng lên men, carbohydrate thƣờng đƣợc sử dụng dƣới dạng dịch
chiết có đƣờng, mật rỉ hoặc các nguyên liệu và bã thải chứa đƣờng, tinh bột. Các vật
liệu chứa tinh bột thƣờng đƣợc thủy phân thành đƣờng trƣớc khi lên men.
3.1.2. Phosphate vô cơ
Phosphate vô cơ đóng vai trị quan trọng trong sự trao đổi năng lƣợng. Trong lên
men, các muối phosphate vô cơ đƣợc dùng phổ biến là (NH4)3PO4 và K3PO4.
3.1.3. Nitơ
Nitơ tham gia q trình tạo protein và nhiều chất có đặc tính sinh học khác của tế
bào vi sinh vật. Trong môi trƣờng lên men, nitơ thƣờng đƣợc dùng dƣới dạng muối
nitrat và các hợp chất amoni hoặc một số chất có nguồn gốc vi sinh vật.
3.1.4. Vitamin và nguyên tố vi lượng
Vitamin và nguyên tố vi lƣợng là các chất sinh trƣởng cần cho hoạt động sống của
vi sinh vật. Chúng thƣờng đƣợc sử dụng với lƣợng rất ít nhƣng tác dụng của chúng rất
lớn và đa dạng đối sự sống bình thƣờng của vi sinh vật.
3.2. Tác nhân vi sinh vật gây lên men
Vi sinh vật là tác nhân quan trọng đối với quá trình lên men. Tế bào vi sinh vật có
khả năng tổng hợp phức hệ gồm nhiều enzyme khác nhau tùy loại vi sinh vật. Vì vậy,
12


trong sản xuất lên men cần chú trọng chọn chủng vi sinh vật thích hợp cho việc sản
xuất từng loại sản phẩm. Yêu cầu chung là chủng vi sinh vật đƣợc sử dụng phải có hoạt
lực lớn, ổn định, có khả năng chống chịu cao với sự tạp nhiễm và điều kiện khơng thích
hợp của mơi trƣờng.
3.3. Tác nhân khác
Các tác nhân nhƣ độ ẩm, nhiệt độ, độ thống khí, thời gian ni, pH,... có ảnh
hƣởng lớn tới vi sinh vật và các quá trình trao đổi chất của chúng. Mỗi vi sinh vật sinh
trƣởng thích hợp, ở một khoảng pH và nhiệt độ, độ ẩm nhất định. Do đó, tùy đặc tính
sinh lý, sinh hịa của vi sinh vật và tùy yêu cầu của sự lên men, cần tạo điều kiện mơi

trƣờng thích hợp cho từng q trình lên men. Tuy vậy, điều kiện tối ƣu cho sự sinh
trƣởng của từng vi sinh vật có thể khơng trùng với điều kiện tối ƣu cho từng loại sản
phẩm lên men. Vì vậy, trong từng cơng nghệ sản xuất lên men, chúng ta cần phải thiết
kế công nghệ nhân giống và công nghệ lên men tạo sản phẩm một cách riêng biệt.
CÂU HỎI ÔN TẬP
Câu 1. Cơ sở phân loại lên men trong thực phẩm.
Câu 2. Cơ chế chuyển hóa tổng quát các cơ chất trong tế bào các tác nhân gây
lên men.
Câu 3. Điều kiện chung của các quá trình lên men và tác nhân gây lên men.
Câu 4. Vai trị của q trình lên men trong bảo quản và chế biến thực phẩm.

13


PHẦN 1

KỸ THUẬT SẢN XUẤT RƢỢU VANG
VÀ MỘT SỐ RƢỢU CAO ĐỘ
CHƢƠNG 1

THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NHO VÀ RƢỢU VANG
1.1. Giới thiệu chung
Kể từ cuối những năm 1960, những hiểu biết về bản chất hóa học của nho và rƣợu
vang đã phát triển vƣợt bậc. Mặc dù còn nhiều vấn đề cần đƣợc khám phá, hiện nay
một số tính chất của rƣợu vang đã đƣợc biết đến nhƣ khả năng chống lão hóa của một
số hợp chất có trong rƣợu vang, các hợp chất có trong rƣợu nho cũng nhƣ q trình
biến đổi các chất đó trong q trình tàng trữ rƣợu vang. Những kiến thức này rất có ích
cho những nhà trồng nho và sản xuất rƣợu nho.
Sau này, nhờ sự phát triển của kỹ thuật phân tích hiện đại nhƣ sắc ký khí (gas
chromatography (GC)), sắc ký bản mỏng (thin-layer chromatography (TLC)), sắc ký

lỏng cao áp (high-performance liquid chromatography (HPLC)) và cộng hƣởng từ hạt
nhân (nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy),… mà có hơn 700 chất thơm
trong rƣợu vang đã đƣợc phân tách và xác định cấu trúc. Trong số các chất thơm đó có
hơn 160 ester. Hầu hết các hợp chất này có nồng độ rất nhỏ (10-4–10-9 g/L) nên nằm
dƣới ngƣỡng phát hiện của con ngƣời. Vì thế, chúng khơng ảnh hƣởng đến giá trị cảm
quan của rƣợu vang.
Thành phần các chất thơm chính có trong rƣợu vang là các sản phẩm phụ trong
quá trình lên men bởi nấm men. Chỉ có một lƣợng nhỏ các chất thơm là có trong quả
nho nhƣng chúng lại có tác dụng để phân biệt các loại rƣợu vang đƣợc sản xuất từ các
giống nho khác nhau.
Hàm lƣợng các chất thơm có trong rƣợu vang khoảng 0,8 – 1,2 g/L, chiếm khoảng
1 % so với hàm lƣợng ethanol. Trong đó, phổ biến nhất là các loại rƣợu fusel, các acid
dễ bay hơi, acid béo. Dầu fusel thƣờng chiếm 50 % các chất thơm trừ ethanol. Các hợp
chất thuộc nhóm carbonyl, các hợp chất polyphenol, lactone, terpene, acetal, hydrocarbon
và các hợp chất chứa lƣu huỳnh, nitơ có hàm lƣợng rất nhỏ nhƣng có vai trị rất
quan trọng trong đặc tính cảm quan về hƣơng thơm độc đáo sự đa dạng của các loại
rƣợu vang.
14


Hƣơng vị và cảm giác ở miệng của rƣợu vang chủ yếu nhờ vào một số ít các hợp
chất có nồng độ trên 0,1 g/L. Các hợp chất đó gồm ethanol, các acid chủ yếu nhƣ
tartaric, malic, lactic, các loại đƣờng glucose, fructose và glycerol. Tannine là các hợp
chất rất quan trọngtrong rƣợu vang đỏ nhƣng chúng chỉ có một lƣợng vừa phải trong
rƣợu vang trắng mà không qua quá trình tàng trữ trong thùng gỗ sồi.
1.2. Tổng quan về các nhóm chức hóa học trong nho và rƣợu vang
Rƣợu vang có hai thành phần chính là nƣớc và ethanol. Tuy nhiên, hƣơng vị cơ
bản của rƣợu vang phụ thuộc vào hơn 20 hợp chất. Nhờ vào hàm lƣợng của các hợp
chất này mà các loại rƣợu vang có sự khác biệt. Bảng 1.1 và 1.2 là thành phần cơ bản
của các nhóm các hợp chất có trong rƣợu vang.

Hầu hết các nhóm chức hữu cơ trong rƣợu vang và nho phụ thuộc vào liên kết đôi
(đặc biệt là các dẫn xuất của benzen) hoặc liên kết với O, N và S. Phổ biến nhất là các
liên kết C-O. Ví dụ, nhóm C-OH thể hiện tính chất của chức rƣợu. Từ C-OH có thể
phản ứng để hình thành các chức ester, ether. Nhóm C=O cũng khá phổ biến, nó có mặt
trong các hợp chất aldehyde hoặc ketone. Nhóm -COOH thể hiện tính acid.
Khi -OH trong rƣợu phản ứng với -COOH tạo nên các mối liên kết ester. Sự tƣơng
tác của các nhóm -OH trong rƣợu với các nhóm carbonyl của aldehyde tạo nên nhóm
acetal. Oxy cũng có liên quan đến việc hình thành cấu trúc vịng. Ví dụ nhƣ nhóm ester
vịng đƣợc gọi là các lactone.
Nhóm các hợp chất thơm quan trọng trong rƣợu vang là các terpene. Các hợp chất
terpen khơng chứa các nhóm chức ở trên, chúng đƣợc cấu tạo bởi các nhóm 5 C lặp lại
gọi là isoprene.
Các hợp chất có trong rƣợu vang cịn chứa các nhóm chức có chứa liên kết C-N.
Quan trọng nhất trong các hợp chất này là nhóm amin (-NH2). Nhóm amin thƣờng liên
kết với nhóm carbonyl hoặc carboxyl trong cùng một C tạo nên các amide hoặc amino
acid. Nguyên tử N cũng có thể nằm trong mạch vịng C mà quan trọng nhất là các
pyrazine và pyridine.
Các hợp chất thơm có chứa S cũng rất quan trọng trong rƣợu vang. Ví dụ nhƣ
nhóm thiol (-SH) trong mercaptan, thioether và thioester. Nguyên tử S cũng tạo nên cấu
trúc vòng cùng với N, ví dụ nhƣ trong thiolane và thiazole.

15


Bảng 1.1. Một số nhóm chức hóa học trong nho và rƣợu vang
Các nhóm hợp
chất

Cấu tạo chung

16

Nhóm chức

Ví dụ


Bảng 1.2. Một số nhóm chức hóa học trong nho và rƣợu vang (tiếp theo)
Các nhóm hợp chất

Cấu tạo chung

Nhóm chức

Ví dụ

1.3. Thành phần của các hợp chất có trong nho và rƣợu vang
1.3.1. Đường
Trong nho chín có hai loại đƣờng chính là glucose và fructose với tỷ lệ tƣơng
đƣơng nhau. Khi quả nho quá chín, hàm lƣợng fructose thƣờng chiếm tỷ lệ lớn hơn.
Saccharose chiếm khoảng 10 % hàm lƣợng đƣờng tổng số và thƣờng đƣợc enzyme
thủy phân thành glucose và fructose trong quá trình lên men.
Hàm lƣợng đƣờng trong quả nho thay đổi phụ thuộc vào giống, loài, độ chín và
sức khỏe của quả. Đối với nho V. vinifera, hàm lƣợng đƣờng thƣờng đạt đến nồng độ
đƣờng 20 % hoặc nhiều hơn. Các loài nho dùng để sản xuất rƣợu vang khác nhƣ
V. Labruscaand, V. rotundifolia, hiếm khi hàm lƣợng đƣờng đạt đến mức này. Trong
các trƣờng hợp này, ngƣời ta thƣờng bổ sung đƣờng vào dịch ép để sản xuất đƣợc các
loại rƣợu vang có độ cồn 10–12 %.
17

Hàm lƣợng đƣờng nho quan trọng cho sự phát triển và chuyển hóa của nấm men.
Saccharomyces cerevisiae, lồi nấm men rƣợu vang chủ yếu thu năng lƣợng từ glucose
và fructose trong q trình chuyển hóa. Bởi vì, khả năng lên men các cơ chất khác của
S. cerevisiae hạn chế nên hầu nhƣ nguồn dinh dƣỡng của chúng trong nho là glucose và
fructose.
Các đƣờng cịn lại là khơng lên men gồm các pentose nhƣ arabinose, rhamnose, và
xylose. Một lƣợng nhỏ glucose và fructose cũng còn lại sau lên men. Trong quá trình
tàng trữ trong thùng gỗ sồi, hàm lƣợng đƣờng cịn lại cũng tăng nhẹ do sự phân giải
glycoside của gỗ.
Hàm lƣợng đƣờng cịn lại trong rƣợu vang khơ (dry wine: rượu vang không ngọt)
thƣờng nhỏ hơn 1,5 g/L. Ở nồng độ dƣới ngƣỡng phát hiện về độ ngọt và không ảnh
hƣởng đến sự ổn định của vi sinh vật trong chai rƣợu. Nồng độ cao hơn sẽ là mối nguy
về sự hƣ hỏng do vi sinh vật. Hiện tƣợng này thƣờng đƣợc đặc biệt chú ý đối với loại
rƣợu vang ngọt có độ acid và độ cồn thấp. Thơng thƣờng, cần phải có những biện pháp
kỹ thuật cần thiết để ngăn ngừa sự phát triển không mong muốn của nấm men và vi
khuẩn đối với trƣờng hợp nồng độ đƣờng cao. Các đƣờng pentose là nguồn quan trọng
để tạo nên furfurol trong rƣợu vang có qua xử lý nhiệt độ cao (>75oC) (baked wine).
Ngƣỡng phát hiện đƣợc độ ngọt trong rƣợu vang khi hàm lƣợng đƣờng còn lại lớn
hơn 0,2 %. Tuy nhiên, nhìn chung, đa số ngƣời ta phân biệt đƣợc vị ngọt khi hàm
lƣợng đƣờng lớn hơn 1 %. Sự cảm nhận đƣợc vị ngọt rõ rệt còn bị ảnh hƣởng bởi các
thành phần khác trong rƣợu mà đặc biệt là ethanol, acid và tannine cũng nhƣ phụ thuộc
vào độ nhạy của từng ngƣời. Độ ngọt sẽ bị giảm do ảnh hƣởng của vị chua và đắng.
Các loại rƣợu để bàn (table wine: Ở Mỹ, loại rượu này được định nghĩa là rượu vang
dùng thông thường trong bữa ăn; ở châu Âu, chúng là các loại rượu vang khơng có
dán tem truy xuất nguồn gốc) có độ ngọt cao nhƣ sauternes, trockenbeerenausleses và
vang đá (icewine, loại rượu vang được sản xuất từ quả nho đã được làm lạnh đơng từ
trên cây, có vị ngọt rất cao), hàm lƣợng đƣờng cịn lại có thể lên đến 10 %.
Mặc dù hàm lƣợng đƣờng dƣ rất quan trọng đến vị ngọt của rƣợu vang, đƣờng đã
đƣợc lên men lại rất cần thiết cho q trình lên men. Bên cạnh chuyển hóa đƣờng tạo ra

sản phẩm chính của q trình lên men là ethanol, đƣờng cịn đƣợc chuyển hóa tạo ra
các sản phẩm phụ nhƣ rƣợu cao, acid béo, ester và aldehyde. Các sản phẩm phụ này tạo
nên sự khác biệt về hƣơng thơm cho các loại rƣợu vang khác nhau.
Hàm lƣợng đƣờng còn lại trong rƣợu vang tham gia vào phản ứng Maillard với các
amino acid và protein làm tối màu vang trắng. Phản ứng này góp phần tạo hƣơng thơm
cho rƣợu vang. Trong rƣợu vang phản ứng caramen hóa là không phổ biến.
18


1.3.2. Pectin, gum và các polysaccharide khác
Pectin, gum và một số polysaccharide khác có vai trị liên kết các tế bào thực vật.
Chúng thƣờng có cấu trúc mạch nhánh phức tạp. Pectin thƣờng có mạch thẳng, là
polyme của các acid galacturonic. Nhiều acid galacturonic trong mạch pectin bị methyl
hóa. Mức độ methyl hóa này là khác nhau đối với mạch rhamnogalactan và các mạch
chứa arabinan và arabinogalactan. Gum là các polyme của arabinose, galactose, xylose
và fructose.
Do có khả năng hịa tan một phần trong nƣớc, các polyme này đƣợc chiết xuất vào
nƣớc trái cây trong quá trình nghiền và ép. Nếu quả hoặc hỗn hợp thu đƣợc sau khi
nghiền đƣợc xử lý nhiệt đƣợc sẽ tăng cƣờng sự giải phóng anthocyanin. Trong quá
trình lên men, các polysaccharid tạo thành dạng keo khi có mặt của rƣợu và có xu
hƣớng kết tủa. Do đó, pectin, gum và glucosan khơng làm cho rƣợu bị đục và gây khó
khăn cho q trình lọc rƣợu. Tuy nhiên, pectin có thể gây ra khó khăn khác biệt đáng
kể trong quá trình ép nho. Vì vậy, ngƣời ta thƣờng bổ sung pectinase sau quá trình
nghiền để làm giảm hàm lƣợng pectin và tạo điều kiện dễ dàng cho quá trình ép và lọc.
Hàm lƣợng polysaccharide trong rƣợu vang thành phẩm thƣờng thấp nên không
ảnh hƣởng đến giá trị cảm quan. Chỉ có các mannoprotein, là phức của mannan và
protein, đƣợc giải phóng khi nấm men tự phân là có ảnh hƣởng đến chất lƣợng của
rƣợu vang. Vì vậy, hàm lƣợng protein cao khơng những ảnh hƣởng đáng kể đến độ bền
của tartrate và protein mà còn ảnh hƣởng đến mùi vị của rƣợu.
1.3.3. Rượu

Rƣợu là các hợp chất hữu cơ có chứa một hoặc nhiều nhóm hydroxyl (-OH). Rƣợu
đơn giản chỉ chứa một nhóm hydroxyl, trong khi các diol hoặc các polyol chứa hai
hoặc nhiều nhóm hydroxyl. Các phenol là các hợp chất có vịng 6 C chứa một hoặc
nhiều nhóm hydroxyl trên vịng phenyl.
1.3.3.1. Ethanol
Ethanol là thành phần quan trọng nhất trong sản phẩm rƣợu vang. Nó đƣợc hình
thành do sự lên men của nấm men.
Dƣới các điều kiện lên men tiêu chuẩn, hàm lƣợng ethanol có thể đƣợc tích lũy
trong rƣợu vang khoảng 14–15 %. Muốn có hàm lƣợng ethanol cao hơn, ngƣời ta
thƣờng bổ sung thêm đƣờng trong quá trình lên men. Các yếu tố chính kiểm sốt ảnh
hƣởng đến hàm lƣợng ethanol là hàm lƣợng đƣờng, nhiệt độ lên men và chủng nấm men.
Ethanol có vai trị quan trọng trong việc ổn định và tính chất cảm quan của rƣợu.
Trong q trình lên men, hàm lƣợng ethanol tăng có tác dụng ức chế sự phát triển của
19


vi sinh vật lạ. Sự ức chế này của ethanol cùng với độ acid trong rƣợu vang cho phép
sản phẩm có thể đƣợc giữ ổn định trong nhiều năm. Bên cạnh đó, ethanol cịn là dung
mơi cùng với nƣớc để tách chiết một số thành phần từ nho, đặc biệt là các chất thơm
không phân cực nên làm tăng hƣơng thơm cho sản phẩm. Ethanol có ảnh hƣởng đến sự
chuyển hóa của nấm men, từ đó ảnh hƣởng đến thành phần và hàm lƣợng các chất
thơm tạo thành trong quá trình lên men. Hơn nữa, ethanol cịn có vai trị nhƣ là chất
phản ứng cần thiết tạo nên các chất thơm quan trọng. Ethanol còn ảnh hƣởng đến mùi
vị của rƣợu. Nó có tác dụng làm tăng độ ngọt, giảm độ chua của acid, tăng độ đắng và
giảm độ chát của tannine.
Ethanol có một số tác dụng trong q trình tàng trữ rƣợu. Cùng với các loại rƣợu
khác, ethanol có thể tác dụng với là acid hữu cơ tạo nên các ester. Nồng độ của ethanol
cũng ảnh hƣởng đến sự ổn định của ester. Hơn nữa, ethanol có thể phản ứng với các
aldehyde tạo nên các acetal.
1.3.3.2. Methanol

Methanol không phải là thành phần chính trong rƣợu vang. Với hàm lƣợng nhỏ
(0,1–0,2 g/L) trong rƣợu vang, methanol không ảnh hƣởng đến cảm quan của sản
phẩm. Trong số trên 160 loại ester đã đƣợc tìm thấy trong rƣợu vang, có rất ít loại ester
có liên quan đến methanol. Methanol khơng tích lũy đến mức độ gây độc trong quá
trình sản xuất rƣợu vang. Hàm lƣợng rất khiêm tốn của methanol có trong rƣợu vang là
do sự thủy phân từ pectin. Tuy nhiên, khác với các loại trái cây khác, hàm lƣợng pectin
trong quả nho rất thấp dẫn đến hàm lƣợng methanol trong rƣợu vang thấp. Việc bổ
sung các loại rƣợu chƣng cất vào rƣợu vang có thể làm tăng nhẹ hàm lƣợng methanol.
1.3.3.3. Rượu cao (dầu fusel)
Rƣợu cao là các loại rƣợu có số nguyên tử C trong phân tử lớn hơn hai.
Trong nho, rƣợu cao có hàm lƣợng khơng đáng kể. Hexanol có trong nho có tác
dụng tạo ra mùi thảo mộc cho rƣợu vang. Các hợp chất 2-ethyl-1-hexanol, benzyl
alcohol, 2-phenylethanol, 3-octanol, and 1-octen-3-ol có trong rƣợu vang cũng từ quả nho.
Hầu hết các rƣợu cao đƣợc tìm thấy trong rƣợu vang là sản phẩm phụ của quá trình
lên men của nấm men. Chúng đƣợc sinh tổng hợp đồng thời với methanol. Chúng
thƣờng chiếm khoảng 50 % các chất thơm không kể ethanol.
Sự hình thành rƣợu cao trong quá trình lên men phụ thuộc nhiều vào kỹ thuật sản
xuất rƣợu vang. Khi lên men trong điều kiện có oxy, nhiệt độ lên men cao và dịch lên
men chứa nhiều huyền phù sẽ tạo nhiều rƣợu cao. Việc bổ sung CaCO3 để trung hịa
acid hoặc bổ sung đƣờng trong q trình lên men và lên men trong thùng lên men áp
20


suất cũng làm tăng hàm lƣợng rƣợu cao. Vì vậy, ngƣời ta thƣờng làm sạch trƣớc khi lên
men, bổ sung SO2 và lên men ở nhiệt độ thấp.
Các loại nấm men khác nhau đáng kể về khả năng sản xuất rƣợu cao. Sự khử amin
của các amino acid là đặc biệt quan trọng trong việc tạo nên các rƣợu cao mạch dài.
Rƣợu cao cũng có thể đƣợc tổng hợp bởi các nấm men và vi khuẩn gây hƣ hỏng rƣợu
tạo ra mùi khó chịu, đặc biệt là ở sản phẩm các rƣợu vang để bàn (table wine) nhƣng
đôi khi chúng cũng tạo ra mùi dễ chịu. Đối với một số sản phẩm rƣợu đƣợc bảo quản

lâu năm, rƣợu cao phản ứng với các acid hữu cơ tạo nên các ester.
1.3.4. Diol, polyol và rượu đường
Hợp chất diol chiếm nhiều nhất trong rƣợu vang là 2,3-butanediol (2,3-butylene
glycol). Hợp chất này ít có mùi và có vị đắng nhẹ. Vì thế, nó ít bị ảnh hƣởng đến cảm
quan của sản phẩm.
Hợp chất polyol nhiều nhất trong rƣợu vang là glycerol. Hàm lƣợng glycerol trong
rƣợu vang chỉ sau nƣớc và ethanol. Hàm lƣợng glycerol trong vang đỏ (khoảng
10mg/L) thƣờng lớn hơn trong vang trắng (7 mg/L). Glycerol có vị ngọt, tuy nhiên nó
thƣờng không đƣợc chú ý trong rƣợu vang ngọt. Glycerol là chất dinh dƣỡng quan
trọng đối với sự phát triển của nấm men. Một số vi khuẩn gây hƣ hỏng cũng chuyển
hóa glycerol.
Giống, độ chín và sức khỏe của quả nho ảnh hƣởng đến sự có mặt của glycerol
trong quả nho. Nếu quả nho bị nhiễm B. cinereal thì dịch chiết của nó có hàm lƣợng
glycerol cao. Các yếu tố lên men nhƣ chủng nấm men, nhiệt độ, SO2 và pH cũng ảnh
hƣởng đến sự tổng hợp glycerol. Các chất ngọt có chức rƣợu nhƣ aldiol, arabitol,
erythritol, mannitol, myo-inositol và sorbitol khá phổ biến với hàm lƣợng nhỏ trong
rƣợu vang. Nồng độ của chúng cao hơn khi bị nhiễm nấm từ vƣờn nho hoặc do sự phát
triển của vi khuẩn trong rƣợu vang.
1.3.5. Acid
Đối với các loại rƣợu vang để bàn (table wine), độ acid tổng số thích hợp là
5,5 – 8,5 mg/L. Nồng độ này là cao hơn đối với vang trắng và thấp hơn đối với vang
đỏ. Độ pH thích hợp đối với vang trắng là 3,1–3,4 và vang đỏ là 3,3–3,6.
Các acid vơ cơ chính trong rƣợu vang là H2CO3 và H2SO3. Cả hai loại acid này tồn
tại trong rƣợu vang ở dạng khí hịa tan là SO2 và CO2.
Acid trong rƣợu vang chia làm hai loại là acid dễ bay hơi và acid cố định. Acid dễ
bay hơi dễ bị kéo theo hơi nƣớc khi chƣng cất trong khi acid cố định thì khó bay hơi.
Độ acid đƣợc tính cả hai loại acid đó. Độ acid tổng số đƣợc thể hiện tƣơng đƣơng với
21

các tartaric acid, malic acid, citric acid, lactic acid, sulfuric acid hoặc acetic acid. Trong
bài viết này, acid tổng số đƣợc tính tƣơng đƣơng với tartaric acid.
Bên cạnh acetic acid là acid dễ bay hơi chính cịn có các carboxylic acid khác nhƣ
formic acid, butyric acid, propionic acid và các acid béo. Tất cả các carboxylic acid dễ
bay hơi tạo ra mùi khó chịu cho rƣợu vang nhƣ acetic acid có mùi chua gắt của giấm,
propionic acid có mùi béo, butyric acid mùi bơ bị ôi và các cacboxylic acid từ C6–C10
có mùi dê. Mặc dù các acid này có mặt trong rƣợu vang nhƣng chúng chỉ ở mức phát
hiện đƣợc khi rƣợu vang bị hƣ hỏng bởi vi sinh vật. Do acetic acid là acid dễ bay hơi
chính nên độ acid bay hơi thƣờng đƣợc xác định dựa trên sự có mặt của nó.
Acetic acid có mặt trong rƣợu vang chủ yếu là sản phẩm phụ của quá trình trao đổi
chất bởi nấm men và vi khuẩn. Nó cũng là kết quả của sự thủy phân hemicellulose khi
tàng trữ rƣợu vang trong thùng gỗ sồi.
Các acid hữu cơ không bao gồm các acid dễ bay hơi gọi là độ acid cố định. Chúng
kiểm soát pH của rƣợu vang. Trong nho, hai dicarboxylic acid (tartaric acid và malic
acid) chiếm hơn 90 % acid cố định và là chiếm ƣu thế chính trong rƣợu vang. Tùy
thuộc vào khí hậu và độ chín của nho, độ acid cố định có thể thay đổi từ dƣới 2 g/L
đến hơn 5 g/L. Nếu rƣợu vang trải qua quá trình lên men malolactic, malic acid sẽ đƣợc
thay thế bằng lactic acid, một loại monocacboxylic có vị dịu hơn. Q trình lên men
ảnh hƣởng rất ít đến độ acid tổng số, nhƣng nó làm tăng tính đa dạng hóa học.
Bên cạnh đó cịn có các acid cố định khác trong rƣợu vang là các di- and tricarboxylic acid. Chúng là các hợp chất trung gian trong chu trình Krebs (ví dụ: citric
acid, isocitric acid, fumaric acid, và α-ketoglutaric acid) tồn tại trong rƣợu vang ở giai
đoạn đầu của sự trao đổi chất của nấm men. Chúng cũng có thể là sản phẩm của sự
phân hủy đƣờng, amino acid hoặc các acid béo. Hầu hết các acid này có hàm lƣợng nhỏ
nên khơng ảnh hƣởng đến cảm quan của rƣợu ngoại trừ succinate, α-ketoglutarate và
pyruvate. Succinate có thể tạo ra vị mặn, đắng; α-ketoglutarate có thể liên kết sulfur
dioxide, làm giảm nồng độ tự do, hoạt tính của nó trong rƣợu vang; và pyruvic acid có
thể hoạt động nhƣ là chất làm ổn định màu cho rƣợu vang. Đôi khi, citric acid làm tăng
độ acid nên làm tăng pH của rƣợu vang. Ngƣời ta cũng có thể bổ sung tartaric acid với
cùng mục đích đó.
Các acid đƣờng nhƣ gluconic acid, glucuronic và galacturonic acid tồn tại trong

rƣợu vang khi nho bị nhiễm bệnh B. cinereal. Sự hiện diện của gluconic acid đƣợc xem
là chỉ thị cho mức độ nhiễm khuẩn. Tuy nhiên, các acid này có thể là đƣợc sinh ra chủ
yếu bởi vi khuẩn acetic phát triển cùng với Botrytis trên hoặc trong quả. Vì vậy, các
phƣơng pháp xác định sự nhiễm Botrytis có thể đƣợc sử dụng để xác định mức độ
22


nhiễm khuẩn. Ví dụ nhƣ xác định dựa trên sự có mặt của laccase hoặc các kháng
nguyên. Các acid đƣờng không ảnh hƣởng đến mùi vị của rƣợu vang. Tuy nhiên,
galacturonic acid bị oxy hóa dƣới sự xúc tác của đồng và sắt gây sẫm màu cho rƣợu
vang trắng. Bên cạnh kết quả của sự tổng hợp của vi khuẩn, galacturonic acid có thể
đƣợc tạo thành thơng qua sự thủy phân của pectin do tác dụng của enzyme.
Các acid và các hợp chất polyphenol của rƣợu vang có thể có từ nho hoặc do sự
tổng hợp của nấm men hoặc đƣợc trích ly từ gỗ sồi. Chúng có thể làm cho rƣợu vang
có vị đắng nhẹ.
Các acid có trong rƣợu vang ảnh hƣởng đến đặc tính của rƣợu vang giống nhƣ
rƣợu. Acid khơng những tạo ra vị tƣơi mà cịn có tác dụng tạo hƣơng vị khác cũng nhƣ
cảm giác ở miệng, đặc biệt là làm giảm cảm giác ngọt.
Vai trị của acid trong việc duy trì độ pH thấp là rất quan trọng đến độ bền màu của
rƣợu vang đỏ. Khi độ pH tăng lên, anthocyanin mất màu đỏ và chuyển sang hơi xanh.
Độ acid cũng ảnh hƣởng đến sự ion hóa các hợp chất polyphenol. Trạng thái ion
(phenolat) dễ bị oxy hóa hơn hơn dạng khơng đƣợc ion hóa của nó. Theo đó, rƣợu vang
có pH cao (pH>3,9) rất dễ bị oxy hóa làm cho màu của chúng bị biến đổi.
Acid cũng gây ra kết tủa pectin và protein làm cho rƣợu vang bị đục. Độ pH thấp
cũng làm cho rƣợu vang có tác dụng kháng khuẩn vì đa số vi khuẩn không thể phát
triển ở pH thấp. Giá trị pH thấp cũng nâng cao tính chất kháng khuẩn của acid béo.
Trong quá trình lên men và tàng trữ, các acid tham gia vào quá trình tạo ester. Điều
này rất quan trọng để tạo nên mùi thơm trái cây cho rƣợu vang. pH thấp cũng tạo điều
kiện cho sự thủy phân các disaccharide nhƣ trehalose và các polysaccharide khác nên
bổ sung đƣờng có thể lên men trong rƣợu vang.

* Acetic acid
Trong q trình lên men, nấm men có thể tạo ra một lƣợng nhỏ acetic acid. Ở nồng
độ bình thƣờng (< 300 mg/L), acetic acid có thể là góp phần tạo hƣơng vị mong muốn
cho rƣợu vang. Hơn nữa, acetic acid tạo ra acetate ester nên làm cho rƣợu vang có đặc
tính trái cây. Tuy nhiên, nếu hàm lƣợng của acid này lớn hơn 300 mg/L sẽ làm cho
rƣợu vang có vị chua và mùi khó chịu. Hàm lƣợng acetic acid cao thƣờng là do quả
nho, dịch ép hoặc rƣợu vang bị nhiễm vi khuẩn acetic.
* Malic acid
Malic acid chiếm khoảng một nửa acid tổng số của nho và rƣợu vang. Hàm lƣợng
của malic acid có xu hƣớng giảm trong q trình chín của quả nho, đặc biệt là lúc thời
23


tiết nóng. Điều này có thể dẫn đến rƣợu vang sản xuất sẽ không ngon và dễ bị nhiễm
khuẩn. Ngƣợc lại, ở điều kiện lạnh, hàm lƣợng malic acid đƣợc duy trì ở mức cao nên
rƣợu vang có vị chua. Chính vì vậy, hàm lƣợng acid này trong nho là một yếu tố để xác
định thời gian thu hoạch quả nho.
* Succinic acid
Succinic acid là một trong những sản phẩm phụ phổ biến của q trình chuyển hóa
bởi nấm men. Nó có khả năng chống lại sự tấn cơng của vi sinh vật trong điều kiện
yếm khí và đặc biệt góp phần ổn định trong rƣợu vang. Vị đắng-mặn của succinic acid
làm hạn chế việc sử dụng nó để acid hóa rƣợu vang. Sự có mặt của succinic acid là kết
quả của sự chuyển hóa của nấm men chứ khơng phải của nho.
* Tartaric acid
Sau lactic acid, acid chính có trong nho là tartaric acid. Khác với malic acid,
tartaric acid khơng giảm nhiều trong q trình chín của nho. Hơn nữa, tartaric acid cịn
là sản phẩm chuyển hóa của một số vi sinh vật. Nó thƣờng đƣợc sử dụng để bổ sung
làm tăng độ acid của rƣợu vang có pH cao.
1.3.6. Các hợp chất polyphenol và dẫn xuất
Polyphenol là nhóm các hợp chất lớn và phức tạp có vai trị quan trọng nhất để

đánh giá đặc tính và chất lƣợng của vang đỏ. Chúng cũng có ý nghĩa trong vang trắng
nhƣng với nồng độ thấp hơn nhiều. Polyphenol và các dẫn xuất (Bảng 1.3) có ảnh
hƣởng đến trạng thái, mùi vị, cảm giác ở miệng, hƣơng thơm và tính chất kháng ức chế vi
sinh vật của rƣợu vang. Mặc dù, chủ yếu có nguồn gốc từ nho, một lƣợng nhỏ các hợp chất
này có thể đƣợc trích ly từ gỗ sồi. Chỉ có một lƣợng nhỏ dạng vết là do sự chuyển hóa của
nấm men.
* Các nhóm chức của các hợp chất polyphenol rượu vang
Về quan điểm hóa học, polyphenol là những hợp chất có vịng benzene liên kết
trực tiếp với một hoặc nhiều nhóm hydroxyl. Mặc dù có nhóm hydroxyl, chúng khơng
có tính chất đặc trƣng của rƣợu.
Các các hợp chất polyphenol trong rƣợu vang thuộc nhóm diphenylpropanoid
(flavonoid) hoặc phenylpropanoid (nonflavonoid) (Bảng 1.3). Các dẫn xuất của chúng
không chứa một hoặc nhiều nhóm hydroxyl trên vịng phenyl và khơng đƣợc gọi là hợp
chất polyphenol. Flavonoid có sƣờn C là C6-C3-C6 có 2 vịng, các hợp chất polyphenol
(A và B) liên kết với một vịng pyran (có chứa oxy) ở giữa (C). Flavonoid phổ biến
nhất trong rƣợu vang là các flanonol, catechin (flanan-3-ol) và anthocyanin (vang đỏ).
Các flavonoid có thể tồn tại ở dạng tự do hoặc liên kết với các polymer, flavonoid
24


khác, đƣờng, nonflavonoid… Các liên kết ester của chúng với đƣờng và các
nonflavonoid đƣợc gọi là các glycoside và các dẫn xuất acyl.

Sƣờn C của flavonoid
Bảng 1.3. Các hợp chất các hợp chất polyphenol trong nho và rƣợu vang
Loại hợp chất

Cấu trúc chung

25

Ví dụ