Qui trình sản xuất vins doux naturels

Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh
Trường Đại học Bách Khoa
Khoa Kỹ thuật Hóa Học
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
o0o
Đề tài:
QUI TRÌNH SẢN XUẤT
VINS DOUX NATURELS
GVHD : PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Sinh viên : Nguyễn Đăng Nhân- 61102361
Nguyễn Đức Thiện- 61103366
Võ Thanh Tùng- 61104129
Lớp : HC11TP
Tháng 10/ 2014
Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh
Trường Đại học Bách Khoa
Khoa Kỹ thuật Hóa Học
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
o0o
Đề tài:
QUI TRÌNH SẢN XUẤT
VINS DOUX NATURELS
GVHD : PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Sinh viên : Nguyễn Đăng Nhân- 61102361
Nguyễn Đức Thiện- 61103366
Võ Thanh Tùng- 61100419
Lớp : HC11TP
Tháng 10/ 2014
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
MỤC LỤC
MỤC LỤC i

MỤC LỤC BẢNG i
Bảng 1: Nho trong hệ thống phân loại sinh vật. 2 i
Bảng 2: Tiêu chuẩn chọn nho. 9 i
Bảng 3: Tiêu chuẩn Brandy. 9 i
Bảng 4: Chỉ tiêu chất lượng kali metabisulfite. 11 i
Bảng 5: Chỉ tiêu chọn nước. 11 i
Bảng 6: Trình bày một số acid amin và các rượu cao phân tử tương ứng được sinh ra
theo con đường Ehrlich. 27 i
Bảng 7: Chỉ tiêu cảm quan Vins Doux Naturels. 49 i
Bảng 8: Chỉ tiêu hóa học Vins Doux Naturels. 49 i
Bảng 9: Chỉ tiêu kim loại Vins Doux Naturels. 49 i
Bảng 10: Chỉ tiêu vi sinh Vins Doux Naturels. 49 i
MỤC LỤC HÌNH i
Hình 1: Giống nho Muscat of Alexandria. 3 i
Hình 2: Giống nho Muscat de Frontignant. 3 i
Hình 3: Các thành phần cơ bản của trái nho (a) và chùm nho (b). 4 i
Hình 4: Thiết bị ép có khung thẳng đứng. 15 ii
Hình 5: Thiết bị sulfite hóa. 18 ii
Hình 6: Thiết bị lắng cặn. 20 ii
Hình 7: Chu trình đường phân. 23 ii
Hình 8: Quá trình hình thành ethanol. 23 ii
Hình 9: Chu trình hexose monophosphate. 24 ii
Hình 10: Chu trình Krebs. 25 ii
Hình 11: Các acid hữu cơ do nấm men vang sinh tổng hợp trong quá trình lên men. 26 ii
Hình 12: Sinh tổng hợp rượu cao phân tử từ acid amin theo con đường Ehrlich. 27 ii
Hình 13: Sinh tổng hợp vicinal diketone: 2,3-butanedione và 2,3-pentanedione. 29 ii
Hình 14: Chuyển hóa sulfate và sinh tổng hợp các acid amin có chứa lưu huỳnh. 31 ii
Hình 15: Một số hợp chất có chứa lưu huỳnh trong rượu vang. 32 ii
Hình 16: Chu trình ure và sự liên kết giữa chu trình ure với chu trình Krebs. 33 ii
Hình 17: Sơ đồ chuyển hóa ornithine thành các bioamine. 34 ii

Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Hình 18: Thiết bị lên men. 35 ii
Hình 19: Thiết bị ly tâm chén xoáy dạng côn. 37 ii
Hình 20: Thiết bị ủ rượu. 39 ii
Hình 21: Hệ thống thiết bị lọc kín. 44 ii
Hình 22: Hệ thống phân riêng bằng membrane để làm trong rượu vang. 46 ii
Hình 23: Hệ thống chiết rót sản phẩm. 47 ii
Hình 24: Rượu vang Muscat of Alexandria AOC. 48 ii
Hình 25: Rượu vang Muscat de Beaumes de Venise. 48 ii
2.1.4.Tiêu chuẩn chọn nho 9
2.3.Nấm men thường gặp trong sản xuất rượu vang 10
2.4.Chất ức chế vi sinh vật sulfure dioxide (SO2) 11
3.9.2. Xử lý dịch ủ bằng tác nhân hóa học 39
3.10.Rót sản phẩm 47
Các biến đổi nguyên liệu 47
Thiết bị 47
Tên chỉ tiêu 49
Yêu cầu 49
Màu sắc 49
Đặc trưng cho vins doux naturels 49
Mùi 49
Thơm đặc trưng cho nguyên liệu nho và sản phẩm lên men, không có mùi lạ 49
Vị 49
Chua chát, có vị ngọt, không có vị lạ 49
Trạng thái 49
Trong không vẩn đục 49
4.2.2.Chỉ tiêu hóa học 49
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
MỤC LỤC BẢNG

Bảng 1: Nho trong hệ thống phân loại sinh vật 2
Bảng 2: Tiêu chuẩn chọn nho 9
Bảng 3: Tiêu chuẩn Brandy 9
Bảng 4: Chỉ tiêu chất lượng kali metabisulfite 11
Bảng 5: Chỉ tiêu chọn nước 11
Bảng 6: Trình bày một số acid amin và các rượu cao phân tử tương ứng được sinh ra
theo con đường Ehrlich 27
Bảng 7: Chỉ tiêu cảm quan Vins Doux Naturels 49
Bảng 8: Chỉ tiêu hóa học Vins Doux Naturels 49
Bảng 9: Chỉ tiêu kim loại Vins Doux Naturels 49
Bảng 10: Chỉ tiêu vi sinh Vins Doux Naturels 49
MỤC LỤC HÌNH
Hình 1: Giống nho Muscat of Alexandria 3
Hình 2: Giống nho Muscat de Frontignant 3
Hình 3: Các thành phần cơ bản của trái nho (a) và chùm nho (b) 4
i
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Hình 4: Thiết bị ép có khung thẳng đứng 15
Hình 5: Thiết bị sulfite hóa 18
Hình 6: Thiết bị lắng cặn 20
Hình 7: Chu trình đường phân 23
Hình 8: Quá trình hình thành ethanol 23
Hình 9: Chu trình hexose monophosphate 24
Hình 10: Chu trình Krebs 25
Hình 11: Các acid hữu cơ do nấm men vang sinh tổng hợp trong quá trình lên men 26
Hình 12: Sinh tổng hợp rượu cao phân tử từ acid amin theo con đường Ehrlich 27
Hình 13: Sinh tổng hợp vicinal diketone: 2,3-butanedione và 2,3-pentanedione 29
Hình 14: Chuyển hóa sulfate và sinh tổng hợp các acid amin có chứa lưu huỳnh 31
Hình 15: Một số hợp chất có chứa lưu huỳnh trong rượu vang. 32
Hình 16: Chu trình ure và sự liên kết giữa chu trình ure với chu trình Krebs 33

Hình 17: Sơ đồ chuyển hóa ornithine thành các bioamine 34
Hình 18: Thiết bị lên men 35
Hình 19: Thiết bị ly tâm chén xoáy dạng côn 37
Hình 20: Thiết bị ủ rượu 39
Hình 21: Hệ thống thiết bị lọc kín 44
Hình 22: Hệ thống phân riêng bằng membrane để làm trong rượu vang 46
Hình 23: Hệ thống chiết rót sản phẩm 47
Hình 24: Rượu vang Muscat of Alexandria AOC 48
Hình 25: Rượu vang Muscat de Beaumes de Venise 48
ii
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
1 Tổng quan về Vins doux naturels
Vins doux naturels là rượu vang được bổ sung ethanol phổ biến ở Pháp. Những sản
phẩm này có thể được sản xuất từ giống nho trắng họăc nho đỏ. Quy trình sản xuất Vins doux
naturels từ nho trắng và nho đỏ có đặc điểm khác biệt nhau, rượu vang bổ sung ethanol có độ
cồn thường dao động trong khoảng 15 – 22% v/v. Nhìn chung, các sản phẩm vang có bổ sung
ethanol đều có vị ngọt do hàm lượng đường sót cao trừ một vài trường hợp ngoại lệ. Mùi và
vị của sản phẩm rượu vang bổ sung ethanol khá đa dạng và phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu
sử dụng và quy trình sản xuất. Trong phần tiếp theo nhóm sẽ giới thiệu về quy trình sản xuất
từ nguyên liệu giống nho trắng Muscat tại nước Pháp.
1.1. Lịch sử hình thành và phát triển
Năm 1285, bác sỹ người Pháp Arnau de Vilanova đã thêm rượu mạnh vào quá trình
lên men vang, sau đó quá trình này đã được vua Codifies sử dụng để sản xuất vang tạo tiền đề
cho sản xuất vins doux naturels sau này. Tuy nhiên đến thế kỷ XVII, chiến tranh và xung đột
xảy ra đã ảnh hưởng lớn đến diện tích cũng như sản lượng nho, sau hiệp ước của Pyrenees
việc trồng nho đã được phục hồi và phát triển đến ngày nay.
Năm 1782, Arago đã công nhận Roussillon là một sản phẩm rượu vang có chứa 15 –
17
o
cồn.

Năm 1898, PAMS đã sử dụng tên “ vins doux naturels” cho sản phẩm rượu vang có
pha chế thêm cồn.
Năm 1909, khu vực Banyuls đã thành lập nên sản phẩm rượu vang pha cồn đặc trưng
cho vùng này.
Năm 1914, luật pháp Bush đã quy định cụ thể các điều kiện cụ thể về sản phẩm rượu
vang pha chế cồn.
Năm 1936, các sản phẩm rượu vang pha chế cồn của Banyuls, Maury và Rivesaltes trở
thành nổi tiếng đến năm 1956 tạo nên sản phẩm AOC Muscat de Riversaltes.
1.2. Phân loại
Sản phẩm rượu vang có bổ sung ethanol có thể được chia thành hai loại chính :
 Sản phẩm chỉ được bổ sung ethanol: trong đó ethanol phải là dịch cất từ rượu
vang hay cồn tinh luyện được phép dùng trong công nghiệp thực phẩm.
 Sản phẩm được bổ sung ethanol và dịch nho hoặc được bổ sung ethanol và
mistelle, trong đó mistelle là dịch nho được bổ sung ethanol; hàm lượng ethanol
trong mistelle là 18 – 22%.
Trong tất cả trường hợp, nồng độ đường trong dịch nho trước khi lên men phải có khả
năng sinh ra tối thiểu 12%v/v ethanol theo lý thuyết. Sản phẩm vang phải chứa ít nhất 4%
1
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
ethanol có nguồn gốc từ quá trình lên men dịch nho. Nhìn chung, các sản phẩm vang có bổ
sung ethanol đều có vị ngọt do hàm lượng đường sót cao trừ một vài trường hợp ngoại lệ. Mùi
và vị của sản phẩm rượu vang bổ sung ethanol khá đa dạng và phụ thuộc vào nguồn nguyên
liệu sử dụng và quy trình sản xuất.
2. Nguyên liệu
2.1. Nho
Trong hệ thống phân loại trong sinh vật, cây nho thuộc vào:
Bảng 1: Nho trong hệ thống phân loại sinh vật.
Nhóm Spermtophyta
Ngành Tracheophyta
Ngành phụ Pteropsida

Lớp Angiosperm
Lớp phụ Dicotyledoneae
Bộ Rammales
Họ Vitaceae
Giống Vitis
Giống phụ Vitis & Muscadinia
Đến nay, giống phụ Vitis có hơn 60 loài, chúng được phân bố khắp nơi trên thế giới,
chủ yếu ở châu Âu, châu Mỹ và châu Á. Còn giống phụ Muscadinia chỉ có hai loài, chúng
được phân bố chủ yếu ở vùng Đông Nam của Hoa Kỳ và vùng Đông Bắc Mexico.
Trong số các loài thuộc giống Vitis, loài Vitis vinifera là phổ biến nhất. Hơn 90% tổng sản
lượng nho thu hoạch hàng năm trên thế giới thuộc loài Vitis vinifera gồm có rất nhiều
“cultivars” khác nhau. Khi dịch sang tiếng Việt “cultivars” thường được gọi là “giống cây
trồng”.
Các giống nho thuộc loài Vitis vinifera có thể được chia thành hai nhóm chính:
 Giống nho trắng (white cultivars)
 Giống nho đỏ (red cultivars)
Tại Pháp, người ta thường dùng Muscat of Alexandria và Muscat Blanc à petits grains
để sản xuất vang Muscat có bổ sung ethanol.
2.1.1. Giống nho Muscat of Alexandria
Giống nho Muscat of Alexandria có nguồn gốc từ Bắc Phi, chùm nho có kích thước
lớn (15 – 20 inches), trái hình bầu dục, khi chín có màu hổ phách nhạt, khi tiếp xúc với ánh
2
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
nắng mặt trời có màu nâu đỏ, vỏ quả khá dày và thịt quả tương đối cứng. Rượu vang sản xuất
từ Muscat of Alexandria thường cho mùi xạ hương (musky).
Hình 1: Giống nho Muscat of Alexandria.
2.1.2. Giống nho Muscat Blanc à petits grains
Giống nho còn được gọi là Muscat de Frontignant được trồng phổ biến tại miền nam
nước Pháp. Trái nho hình elip. Rượu vang được sản xuất từ giống nho Muscat de Frontignant
có hương ổi và hương sung.

Hình 2: Giống nho Muscat de Frontignant.
2.1.3. Thành phần hóa học
3
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Hình 3: Các thành phần cơ bản của trái nho (a) và chùm nho (b).
Theo Navarre (1994) thì trong một chùm nho, thành phần cuống chiếm tỉ lệ khoảng 3-
6% w/w, vỏ nho 7-11%, thịt nho 80-85% và hạt nho 2-6%.
 Cuống nho:
Chứa khoảng 78-80% nước. Hợp chất hóa học quan trọng trong cuống nho là
tannin (3%), các chất khoáng (2-3%), trong đó chủ yếu là muối kali. Ngoài ra cuống
nho còn chứa cellulose và một số hợp chất hóa học khác. Cần lưu ý là các hợp chất
tannin trong cuống nho sẽ ảnh hưởng không tốt đến mùi vị của rượu vang thanh phẩm.
 Hạt nho:
4
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Có chứa các hợp chất tannin và dầu nho. Nếu tannin từ hạt nho được trích ly vào
dịch nho thì rượu vang có vị chát rất đậm. Ngoài ra, dầu có nguồn gốc từ hạt nho nếu
bị lẫn vào rượu vang thì sẽ làm giảm đi giá trị cảm quan của sản phẩm. Do đó, trong
quy trình sản xuất rượu vang, người ta cần hạn chế các tác động cơ học làm tổn
thương hạt nho để hạn chế sự trích ly tannin và dầu từ hạt nho vào dịch nho.
 Vỏ nho:
Có chứa các hợp chất tannin, chất màu và chất hương. Những hợp chất này sẽ
được trích ly từ vỏ vào dịch nho, và sẽ ảnh hưởng tích cực đến các giá trị cảm quan
của rượu vang thành phẩm. Bên cạnh đó, hợp chất pectin từ vỏ nho sẽ hòa tan một
phần vào dịch nho trong quy trình sản xuất. Ngoài ra, vỏ nho có chứa cellulose và một
số hợp chất khác.
 Thịt nho:
Là thành phần quan trọng để tạo nên dịch nho. Dịch nho chứa nhiều hợp chất
dinh dưỡng và là nguồn cơ chất cho nấm men vang trong quá trình lên men ethanol.
Trong 1000 g nước nho được thu nhận từ phần thịt nho sẽ có 700 – 780 g nước; 200 –

250 g đường; 2 - 5g acid hữu cơ dạng tự do; 3 – 10 g acid hữu cơ dạng liên kết; 0,5 -
1g các hợp chất có chứa nitơ; 2 – 3 g chất khoáng và một số hợp chất hóa học khác.
a) Đường:
Dịch nho có chứa hai loại hexose chủ yếu là glucose và fructose. Tổng hàm lượng của
chúng dao động trong khoảng 150 – 250 g/l. Khi trái nho chín tỉ lệ giữa lượng glucose và
lượng fructose thường xấp xỉ 1,0. Glucose và fructose là hai đồng phân của nhau. Khi tồn tại
ở dạng mạch thẳng, đường D – glucose có gốc aldehyde và đường D – fructose có gốc ketone
trong công thức phân tử do đó chúng là đường khử.
Ngoài glucose và fructose, trong dịch nho còn chứa các loại đường sau đây:
 Pentose:
Chủ yếu là L – arabinose và D – xylose với hàm lượng xấp xỉ vài trăm mg/l.
Ngoài ra người ta còn tìm thấy D – ribose với hàm lượng không vượt quá 100 mg/l.
Đường L – arabinose thường có mặt trong thành phần pectin của trái nho. Đường D –
xylose tham gia vào cấu tạo của xylan; đây là thành phần liên kết với cellulose trong
cấu trúc mô thực vật. Còn đường D – ribose tham gia vào cấu tạo của các nucleotide
và acid nucleotide. Cần lưu ý là D – xylose có cấu trúc pyranose, còn D – ribose có
cấu trúc dạng furanose.
 Hexose:
5
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Dịch nho có chứa một số loại hexose khác như D – galactose, L – rhamnose (còn
được gọi là methyl pentose). Hàm lượng của chúng thường thấp hơn 100 mg/l.
 Disacharide:
Trong số các lợi đường disacharide được tìm thấy trong dịch nho, saccharose là
quan trọng nhất. Các nghiên cứu gần đây cho thấy hàm lượng saccharose trong dịch
nho dao động trong khoảng 2 – 5 g/l.
Các loại đường có trong dịch nho sẽ được chia thành hai nhóm: đường lên men và
đường không lên men. Đường lên men chủ yếu gồm glucose, fructose và saccharose. Trong
điều kiện không có oxy, nấm men vang sẽ chuyển hóa chúng thành ethanol và carbon dioxide.
Ngược lại, nấm men vang không sử dụng được nhóm đường không lên men, đặc biệt là

đường pentose.
b) Các hợp chất pectic
Các hợp chất pectic có thể chia thành hai nhóm : các hợp chất pectic acid và các hợp
chất pectic trung tính (theo Ribereau – Gayon và các cộng sự (2006)).
c) Acid hữu cơ
Trong trái nho, các acid được tìm thấy ở không bào. Chúng có thể tồn tại ở dạng tự do,
dạng liên kết và thường gặp nhất ở dạng muối với kali.
Để lượng hóa các acid trong trái nho, người ta thường sử dụng đại lượng “độ chua
tổng”. Khi đó, mẫu phân tích sẽ được đem chuẩn độ với dung dịch NaOH. Đơn vị đo độ chua
tổng được biểu diễn dưới dạng số g acid sulfuric hoặc số g acid tartaric có trong 1 lít hoặc 1kg
mẫu phân tích.
Acid tartaric và acid malic là hai thành phần chủ yếu trong số các acid hữu cơ có trong
trái nho. Hàm lượng của hai acid này chiếm hơn 90% tổng lượng acid của trái nho.
 Acid tartaric
Acid tartaric là một thành phần quan trọng tạo nên giá trị pH acid cho dịch nho và
rượu vang thành phẩm. Tuy nhiên, tartrate cũng là nguyên nhân của hiện tượng kết tủa
và ảnh hưởng xấu đến độ bền hóa lý của rượu vang.
 Acid malic
Acid malic được tìm thấy ở tất cả các sinh vật. Nó có nhiều trong trái táo nên còn
được gọi là acid táo. Khi nho chưa chín, hàm lượng malate có thể tăng đến 25g/l dịch
nho. Trong quá trình chín, acid malic sẽ tham gia vào quá trình chuyển hóa để sinh
năng lượng cho tế bào nên hàm lượng của nó giảm nhanh. Nho chín chứa hàm lượng
malate từ 1 – 2 g/l đến 4 – 6,5 g/l.
6
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Cần lưu ý là rượu vang có hàm lượng malate cao sẽ có vị chua và thô. Trong quy trình
sản xuất rượu vang, malate có thể được chuyển hóa thành lactate nhờ enzyme của nhóm vi
khuẩn lactic. Chuyển hóa này còn được gọi là lên men malolactic và nó ảnh hưởng có lợi cho
giá trị cảm quan của rượu vang đỏ và một số loại rượu vang trắng.
d) Các hợp chất chứa nitơ

Khi nho chín hàm lượng nitơ tổng dao động trong khoảng 100 – 1100 mg/l dịch nho.
Các hợp chất nitơ có thể được chia thành hai nhóm: nitơ vô cơ và nitơ hữu cơ.
 Nitơ vô cơ
 Nitơ hữu cơ
Thành phần nitơ hữu cơ trong nho rất đa dạng, quan trọng nhất là các acid amin,
oligopeptide, polypeptide và protein.
 Acid amin:
Các acid amim phổ biến trong tự nhiên đều được tìm thấy trong nho. Hàm
lượng nitơ acid amin trong nho chiếm khoảng 30 – 40% so với lượng nitơ tổng. Đây là
nguồn cơ chất nitơ quan trọng cho nấm men vang. Ngoài ra, các acid amin trong dịch
nho còn ảnh hưởng đến dự hình thành một số cấu tử hương trong rượu vang thành
phẩm.
 Oligopeptide và polypeptide:
Được hình thành từ các acid amin được liên kết với nhau qua liên kết peptide.
Oligopeptide điển hình trong nho là glutathion. Đây là tripeptide. Các polypeptide
trong nho có phân tử lượng không lớn hơn 10.000 Da.
Cần lưu ý là các vi khuẩn lactic có thể sử dụng một số loại oligopeptide như nguồn cơ
chất nitơ. Ngoài ra sự có mặt của các oligopeptide trong rượu vang sẽ ảnh hưởng đến giá trị
cảm quan của sản phẩm, vấn đề này hiện nay chưa được nhiên cứu chuyên sâu.
 Protein:
Protein là những đại phân tử do các acid amin liên kết với nhau qua liên kết
peptide tạo thành. Phân tử lượng của protein không thấp hơn 10.000 Da.
 Các hợp chất khác:
Trong nho còn có chứa pyrazine là những hợp chất chỉ chứa nitơ mạch vòng.
Chúng tham gia vào quá trình tạo hương cho một số giống nho. Hàm lượng của
chúng chỉ từ vài mg đến vài chục mg/l.
e) Enzyme
Trong trái nho chứa rất nhiều loại enzyme khác nhau. Trong sản xuất rượu vang,
người ta chỉ quan tâm đến hai nhóm: enzyme oxy hóa khử và enzyme thủy phân.
7

Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
f) 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 vị của rượu vang thành phẩm. Ngoài ra chúng có hoạt tính kháng
khuẩn và chống oxy hóa. Các hợp chất phenolic trong nho rất đa dạng, có thể được chia thành
bốn nhóm.
 Các acid phenolic được chia thành hai nhóm:
 Acid benzoic (C6-C1): trong nho chúng ở dạng liên kết với đường hoặc ester (gallic
và ellagic tannin)
 Acid cinnamic (C6-C3): trong nho hầu hết chúng tham gia phản ứng ester hóa với acid
tartaric. Các hợp chất này rất dễ bị oxy hóa và tạo màu nâu cho dịch nước nho trắng.
 Flavonoid
Những hợp chất này có màu vàng. Chúng được chia thành bốn nhóm: flavones, flavonol,
flavanone và flavanonol. Trong vỏ nho phổ biến nhất là flavonol và flavanonol. Các hợp chất
này thường ở dạng liên kết với đường.
 Anthocianin
Các hợp chất này có màu đỏ và được tìm thấy chủ yếu trong vỏ nho. Có 5 loại
anthocyanidin trong nho.
Anthocyanidin khi liên kết với các phân thử đường sẽ tạo thành anthocyanin. Độ bền của
các anthocyanin bền hơn anthocyanidin.
Màu sắc các hợp chất anthocyanin có thể thay đổi và điều này phụ thuộc vào giá trị pH và
hàm lượng SO
2
trong môi trường.
 Tannin
Tannin thủy phân: gồm gallotannin và ellagitannin. Trong môi trường acid chúng bị thủy
phân và tạo ra acid tương ứng.
Trong nho không chứa tannin thủy phân, nhưng chế phẩm thương mại tannin thủy phân
được sử dụng làm chất hỗ trợ kỹ thuật trong sản xuất rượu vang. Trong vỏ và hạt nho chứa
acid gallic.

Tannin ngưng tụ: là những polymer của flavan-3-ol hoặc catechin. Khi đun nóng trong môi
trường acid, chúng sẽ giải phóng ra các carbocation không bền; chúng sẽ chuyển hóa thành
các sản phẩm ngưng tụ có màu nâu với thành phần chủ yếu là cyaniding.
g) Vitamin
Hàm lượng vitamin trong nho khá thấp. Tuy nhiên, các vitamin có vai trò quan trọng
trong quá trình lên men rượu vang. Nho chứa chủ yếu là các vitamin hòa tan trong nước:
vitamin C, B
1
, PP, B
2
, B
6
,…
8
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
h) Các hợp chất hương
 Các hợp chất terpene
 Các dẫn xuất của C
13
– norisoprenoid
 Methoxypyrazine
 Các hợp chất sulfur với nhóm thiol
i) Các chất khoáng
Các chất khoáng thường gặp trong nho là kali, natri,calcium, Trong một số trường
hợp, người ta còn tìm thấy một số kim loại nặng như cadmium ,chì ,thủy ngân. Tuy nhiên,
hàm lượng kim loại nặng trong dịch nho thường thấp hơn so với ngưỡng quy định.Trong
nhóm cation vô cơ, chiếm hàm lượng cao nhất là kali. Nho trắng chứa ít kali hơn so với giống
nho đỏ. Các chất khoáng có vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất và sinh trưởng của
nấm men vang. Một số chất khoáng tham gia vào cấu trúc của các cơ quan trong tế bào nấm
men. Một số chất khác là những cộng tố của những enzyme

Các nhà công nghệ thường quan tâm đến sắt và đồng. Chúng có thể gây ảnh hưởng
xấu đến độ bền hóa lý của rượu vang.
2.1.4. Tiêu chuẩn chọn nho
Bảng 2: Tiêu chuẩn chọn nho.
Chỉ tiêu Giá trị
Hàm lượng đường, g/l 200 – 250 g/L
pH 3,8 – 4,0
Acid tartaric 2 – 6 g/L
Acid malic 1 – 6,5 g/L
Hàm lượng Nitơ tổng 100 – 1100 mg/L
2.2. Brandy
Brandy là loại dịch cất có xuất xứ từ rượu vang, trong sản xuất vins doux naturels,
brandy được bổ sung vào rượu vang với độ cồn 96
0
v/v, hàm lượng methanol không lớn hơn 2
mg/l cồn 100
0
.
Bảng 3: Tiêu chuẩn Brandy.
Thành phần Đơn vị Giá trị
9
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Ethanol %V 96
Methanol mg/L 0 - 2
Hàm lượng acid tổng mg/L 0 - 1000
Ester mg/L 50 - 600
Andehite mg/L 20 - 400
Furfurol mg/L 0 - 100
Cồn cao phân tử mg/L 500 - 2400
Hàm lượng chất khô g/L 0 - 35

2.3. Nấm men thường gặp trong sản xuất rượu vang
 Yêu cầu đối với nấm men rượu vang
 Có lực lên men cao đối với nước quả.
 Sử dụng đường cho lên men gần hoàn toàn.
 Kết lắng tốt.
 Làm trong dịch rượu nhanh.
 Chịu được độ cồn cao và độ acid của môi trường, cũng như các chất sát trùng.
 Tạo cho rượu hương vị thơm ngon thanh khiết.
Vậy: Ta chọn giống nấm men Saccharomyces cerevisiae.
 Chiếm tới 80% trong tổng số saccharomyces có trong nước quả khi len men.
 Khả năng kết lắng phụ thuộc vào từng nòi: các tế bào dạng bụi hoặc dạng bông.
 Nguồn dinh dưỡng của loài này là: đường, ethanol và acid hữu cơ.
 Những tác nhân sinh trưởng là: acid pantotenic, biotin, mezôinit, tiammin và
piridoxin.
 Đa số các tế bào của nòi này hình ovan có kích thước (3 - 8) x (5 - 12) mm.
 Sinh sản theo lối nảy chồi và tạo thành bào tử.
 Saccharomyces cerevisiae sinh ra enzyme invertaze có khả năng khử đường
saccharose thành fructose và glucose.
 Ở giai đoạn cuối lên men S. cerevisiae kết lắng nhanh và làm trong dịch rượu.
 Các nòi của giống này có đặc tính riêng về: khả năng tạo ethanol, chịu sulfite,
tổng hợp các cấu tử bay hơi, 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 S.cerevisiae thường bị già,
không tiếp tục chuyển hóa đường thành cồn và bị chết rất nhanh.
 Có khoảng nhiệt độ thích hợp là 18 - 25
0
C
 Ở 35
0
C sinh sản của chúng bị ức chế.

 Ở 40
0
C sinh sản của chúng bị ngừng hoàn toàn.
10
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
 Ở nhiệt độ thấp hơn 16
0
C sinh sản và lên men bị kéo dài.
2.4. Chất ức chế vi sinh vật sulfure dioxide (SO
2
)
Sulfure dioxide có mã số là E220.
Đây là loại khí không màu có mùi đặc trưng.
Nó bị hóa lỏng ở -10
o
C và hóa rắn ở -72
o
C trong điều kiện áp suất khí quyển.
Sulfur dioxide hòa tan được trong nước đến nồng độ 85% ở 25
o
C.
Chọn SO
2
tồn tại ở dạng muối K
2
S
2
O
5
(kali metabisulfite) có mã số E224 . Ở 0

o
C một
lít nước có thể hòa tan tối đa 250g muối này.
Bài báo cáo của nhóm sử dụng phương pháp bổ sung SO
2
dưới dạng muối K
2
S
2
O
5
với
số hiệu là CAS.No: 16731-55-8 từ Tianjin Yuanlong Chemical Industry Co, Ltd.
Bảng 4: Chỉ tiêu chất lượng kali metabisulfite.
Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị
Độ tinh khiết g/100g > 97,2
SO
2
g/100g > 56
K
2
S
2
O
3
g/100g < 0,1
Na g/100g < 2
Cl g/100g < 0,05
pH 3,8 – 4,8
Trong môi trường pH thấp của dịch nho và rượu vang thì ion SO

3
2-
gần như không thể
tồn tại được. Người ta chỉ tìm thấy 2 dạng: acid tự do (hay SO
2
. H
2
O) và bisulfite (HSO
3
). Cả
2 dạng này đều được gọi là SO
2
dạng tự do trong dịch nho và rượu vang.
2.5. Nước
Nước là một nguồn nguyên liệu không thể thiếu trong bất cứ một quy trình sản xuất
và chế biến thực phẩm.
Do độ ổn định cao, chất lượng tương đối tốt và đặc biệt là chi phí sử dụng rẻ tiền
mà hiện nay các nhà sản xuất thường sử dụng nguồn nước ngầm làm nguyên liệu dùng
trong sản xuất.
Chỉ tiêu cảm quan: trong suốt, không màu, không mùi, không vị.
Bảng 5: Chỉ tiêu chọn nước.
Chỉ tiêu kiểm soát
Giới hạn tới hạn
Mức mong muốn Mức chấp nhận
Chất lượng nước Đạt tiêu chuẩn nước ăn uống QCVN 01: 2009/BYT
Mùi, vị Không có mùi, vị lạ
11
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
pH 6,2 – 7,5
Độ trong (% Neph) ≤ 13,4

Độ cứng tống hợp TH (
o
F) ≤ 2,0 ≤ 5,0
Độ kiềm tổng TAC (
o
F) ≤ 2,0 ≤ 4,0
Độ mặn quy về NaCl (mg/l) ≤ 50
Clo tự do (ppm) ≤ 0,05
Hàm lượng Fe (mg/l) ≤ 0,1
Hàm lượng Mn (mg/l) ≤ 0,1
Hàm lượng Nitrit (mg/l) 0
Hàm lượng Nitrat (mg/l) ≤ 25
Vi sinh:
Men mốc, tạp trùng (KL/ml)
Tổng VKHK
Coliform
E.Coli
≤ 10
≤ 100
0
0
2.6. Các nguyên liệu phụ khác
Thạch keo: Chế phẩm protein này có thành phần chủ yếu là collagen. Thạch keo được
thương mại hóa ở dạng tấm hoạc dạng bột, thạch keo được dùng để xử lý tannin trong rượu
vang trắng.
Bentonite: Bentonite là aluminium silicate hydrate hóa với thành phần hóa học chủ
yếu là Al
2
O
3

.4SiO
2
.nH
2
O. Trong sản xuất rượu vang người ta dùng natri bentonite. Chế phẩm
ở dạng bột và có thể hấp phụ được protein với hàm lượng lớn. Bentonite còn ngăn ngừa hiện
tượng đồng (Cu) tạo phức với protein gây kết tủa làm đục rượu. Ngoài ra, bentonite còn tách
các chất màu ở dạng keo. Chế phẩm natri bentonite tích điện âm sẽ liên kết với chất keo và
12
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
tách chất keo ra khỏi rượu vang. Biến đổi này sẽ làm ổn định thành phần hóa học và làm tăng
giá trị cảm quan về màu sắc của rượu.
3. Quy trình công nghệ
13
Chùm nho
Ép
Sulfite hóa lần 1
Cuống,
vỏ, hạt
K
2
S
2
O
5
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
3.1. Ép
Mục đích công nghệ
Khai thác: Nhờ vào lực nén ép sẽ thu được dịch nho.
Các biến đổi nguyên liệu

 Vật lý
Nguyên liệu ép giảm thể tích, tỷ trọng thay đổi. Kích thước hạt nguyên liệu giảm vì
dưới tác dụng của lực ép tác động lên khối nguyên liệu gây phá hủy thành một số tế bào, hạt
nguyên liệu bị vỡ ra, giải phóng dịch bào. Nhiệt độ tăng lên không đáng kể.
14
Lắng
Lên men
Ly tâm
Bổ sung ethanol
Sulfite hóa lần 2
Ủ rượu
Rót sản phẩm
Vins doux
naturels
Cặ
n
Nấm men
Ethanol
K
2
S
2
O
5
hfdf
kh
Ổn định và làm trong
Cặn
Chai
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

 Hóa học
Một số hợp chất như vitamin, polyphenol… thoát khỏi tế bào, tiếp xúc với oxy không
khí nên dễ dàng bị oxy hóa.
 Sinh học
Thành phần trong dịch ép thường gồm nước cùng với những chất hòa tan trong pha
lỏng như acid amin, glucose, tạo môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển.
Thiết bị
 Sử dụng thiết bị ép có khung thẳng đứng.
Hình 4: Thiết bị ép có khung thẳng đứng.
 Nguyên lý vận hành
Thiết bị có dạng hình trụ đứng. Các trục đỡ (1) sẽ tạo nên bộ khung thẳng đứng của
thiết bị. Những bản ép (2) sẽ được gắn lên khung (1).Nguyên liệu sẽ được cho vào các bao
lưới rồi đặt lên các bản ép. Trong quá trình hoạt động, động cơ sẽ làm dịch chuyển thanh ép
(4) theo hướng từ dưới lên để tác động lên nguyên liệu. Dịch ép sẽ theo các đường dẫn (5) để
tập trung vào các khay chứa (6) rồi theo cửa số (7) để thoát ra ngoài thiết bị.
 Thông số công nghệ
15
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
 Áp lực ép: lên đến 14 bar vào cuối quá trình ép.
 Nhiệt độ phòng hoặc ở nhiệt độ mát.
3.2. Sulfite hóa lần 1
Mục đích công nghệ:
Chuẩn bị, bảo quản và hoàn thiện.
Quá trình sulfite hóa có hai mục đích quan trọng là ức chế vi sinh vật và ức chế oxy
hóa.
Việc ức chế hệ vi sinh vật trong tự nhiên trong dịch nho sẽ giúp cho nấm men vang
được cấy vào phát triển tốt hơn trong quá trình lên men tiếp theo. Khi đó, động học của quá
trình lên men và hàm lượng các sản phẩm trao đổi chất do nấm men sinh ra sẽ được kiểm soát
dễ dàng hơn,từ đó chất lượng của rượu vang thành phẩm sẽ được ổn định.
Dịch nho có chứa các enzyme xúc tác phản ứng oxy hóa (tyrosinase) và có chứa nhiều

hợp chất dễ bị oxy hóa. Quá trình sulfite hóa ngăn ngừa phản ứng oxy hóa xảy ra trong dịch
nho nên hạn chế hiện tượng rượu vang bị sẫm màu.
Ngoài ra sunfure dioxide còn liên kết được với nhóm acetaldehyde là những cấu tử
ảnh hưởng xấu đến mùi vị của rượu vang, do sunfure dioxide liên kết được với nhóm này nên
góp phần cải thiện được mùi vị của sản phẩm.
Quá trình sulfite hóa dịch nho trước khi lên men sẽ hỗ trợ sự kết lắng cặn, từ đó cải
thiện độ trong của bán thành phẩm và thành phẩm.
Các biến đổi nguyên liệu:
 Hóa học
Khí SO
2
trong dịch nho sẽ tồn tại ở 2 dạng:
 10 – 20% ở dạng tự do (dạng bisulfite hoặc dạng H
2
SO
3
hòa tan).
 80 - 90% ở dạng liên kết (tạo phức với đường hoặc aldehyde).
Nhưng ch ỉ khi ở dạng H
2
SO
3
hòa tan thì SO
2
mới có tác dụng ức chế vi sinh vật. SO
2
có tác dụng ngăn ngừa phản ứng oxy h óa đến một số hợp chất có trong
nguyên liệu do nó ức chế enzy me oxydase. Ngoài ra, acid H
2
SO

3
có thể tác dụng với oxy phân tử tạo acid H
2
SO
4
: làm giảm nồng độ oxy tự do
trong dung dịch và hạn chế hiện tượng oxy hóa.
 Hóa lý
SO
2
có tác dụng thúc đẩy quá trình lắng trong dịch nho. Theo Navarre (1994), do khả
năng ức chế hệ vi sinh vật có trong nguyên liệu của SO
2
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 các cấu tử lơ lửng
trong dịch nho sẽ diễn ra nhanh và hiệu quả hơn.
 Sinh học
16
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Chỉ khi SO
2
tồn tại ở dạng tự do mới có khả năng ức chế vi sinh vật. Sulfure dioxide
có khả năng ức chế cả nấm men, nấm sợi và vi khuẩn nhưng các vi khuẩn tỏ ra mẩn cảm với
sulfur dioxide hơn cả.
 Cơ chế ức chế vi sinh vật của sulfure dioxide:
SO
2
sẽ đi qua màng tế bào chất của tế bào theo nguyên lý khuếch tán đơn giản hoặc
vận chuyển tích cực. Bên trong tế bào chất SO
2

sẽ tồn tại ở dạng HSO
3
-
.
Ion HSO
3
-
sẽ tương tác với nhóm -SH của các phân tử protein gây nên vô hoạt
enzyme.
Nếu các protein cấu trúc có nhóm –SH tương tác với SO
2
th ì sẽ làm thay đổi hình dạng của một số cơ
quan con có chứa chúng. Còn nếu các enzyme có nhóm –SH thì chúng sẽ bị vô hoạt.
Sự vô hoạt enzyme sẽ làm rối loạn sự trao đổi chất của tế bào vì nhiều quá trình bị ảnh
hưởng như quá trình sao chép DNA, quá trình sinh tổng hợp protein, quá trình dị hóa cơ
chất Hệ quả là tế bào sẽ bị giảm hoạt tính trao đổi chất hoặc bị tiêu diệt.
Ion HSO
3
-
cũng có thể tương tác với các coenzyme như NAD
+
, FAD
2+
, FMN và các
vitamin, đặc biệt là các thiamin. Sự tương tác này sẽ làm vô hoạt những Enzyme có các thành
phần coenzyme trên, từ đó ảnh hưởng đến sự trao đổi chất của tế bào.
 Cơ chế ức chế quá trình oxy hóa của sulfure dioxide
Dịch nho có chứa nhiều hợp chất hóa học có thể tham gia phản ứng oxy hóa, điển hình
là hợp chất phenolic. Trái nho có chứa các enzyme xúc tác phản ứng oxy hóa các hợp chất
phenolic như tyrosinase. Sulfur dioxide ức chế hoạt tính của nhóm enzyme này nên ngăn

được sự oxy hóa do enzyme xúc tác.
Thiết bị
Thiết bị có dạng hình trụ đứng, đáy nón, được làm bằng thép không rỉ.
Dịch nho sau quá trình ép được đưa vào thiết bị qua cửa (1). Đồng thời ta mở van và
nạp cùng lúc dung dịch K
2
S
2
O
5
qua cửa (2) với dịch ép nho. Cánh khuấy (4) giúp đảo trộn đều
hỗn hợp sulfite hóa. Việc phân bố đều sulfure dioxide trong dịch nho để nâng cao hiệu quả ức
chế vi sinh vật và ức chế oxy hóa. Bán thành phẩm sau khi sulfite hóa được thoát ra ở cửa (3).
17
Vins Doux Naturels GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn
1. Cửa nạp dịch nho; 2. Cửa nạp dung dịch K
2
S
2
O
5
; 3. Cửa tháo sản phẩm; 4. Cánh khuấy;
5. Bộ đảo dạng khung; 6. Bộ cào; 7. Motor
Hình 5: Thiết bị sulfite hóa.
Thông số công nghệ
 Hàm lượng sulfure dioxide: 5 – 10 g/hL.
 Thời gian: 30 phút.
3.3. Lắng cặn
Mục đích công nghệ
Chuẩn bị

Sau quá trình sulfite hóa, dịch nho sẽ tiếp tục tách cặn để làm tăng độ trong của bán
thành phẩm. Khi độ đục của dịch nho càng cao thì rượu vang càng sẫm màu, có vị đắng và
mùi hương bị ảnh hưởng xấu. Ngược lại, khi độ trong của dịch nho quá cao thì tiến trình lên
men diễn ra chậm lại, hàm lượng acid bay hơi trong sản phẩm tăng cao, vang bị mất đi mùi
trái cây đặc trưng và có thể xuất hiện mùi amylic hoặc mùi xà phòng. Tách cặn ra khỏi dịch
nho ở mức độ vừa phải sẽ đảm bảo cho quá trình lên men diễn ra nhanh chóng cũng như chất
lượng cảm quan hài hòa về mùi và vị.
Các biến đổi nguyên liệu
 Hóa sinh
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 oxy hóa các phản ứng phenolic… Các phản ứng
thủy phân pectin và protein được xem là có lợi vì chúng làm giảm độ nhớt nên thúc đẩy quá
trình lắng diễn ra nhanh hơn và làm tăng độ bền keo của sản phẩm. Ngoài ra, phản ứng thủy
18