Bài tiểu luận tìm hiểu quy trình sản xuất rượu vang sủi bọt

MỤC LỤC
Hình 2.3 Thiết bị ly tâm đĩa dạng kín....................................................................................................14


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.3 Thiết bị ly tâm đĩa dạng kín....................................................................................................14


LỜI MỞ ĐẦU
Rượu vang là một trong số những sản phẩm lên men lâu đời nhất. Ngày nay, rượu vang đã có mặt tại
hầu hết các quốc gia trên thế giới và được nhiều người ưa chuộng.
Khác với những loại thức uống lên men và thực phẩm lên men khác, thời gian sản xuất rượu vang
khá dài. Ngoài ra, quy trình sản xuất rượu vang rất đa dạng như ta có rượu vang trắng, rượu vang đỏ,
rượu vang hồng, rượu vang sủi bọt... Do đó, các nhà sản xuất phải lựa chọn quy trình phù hợp để tạo
ra sản phẩm rượu vang có chất lượng mong muốn.
Sản xuất rượu vang là một lĩnh vực quan trong trong ngành công nghiệp thức uống lên men nó riêng
và trong công nghiệp thực phẩm nói chung.

Trong bài tiểu luận này, nhóm chúng em xin được trình bày về rượu vang sủi bọt:
Phần 1: Nguyên liệu ngành công nghiệp sản xuất rượu vang sủi bọt
Phần 2: Công nghệ sản xuất rượu vang sủi bọt

Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Công nghệ Thực phẩm đã giúp chúng
em xây dựng nền tảng và lòng đam mê nghề nghiệp trong suốt thời gian qua.
Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Lê Văn Việt Mẫn vì những kiến thức mà thầy đã
truyền đạt để chúng em có thể hoàn thành bài tiểu luận “Quy trình sản xuất rượu vang sủi bọt theo
phương pháp lên men trong thùng kín”.
Chúc các bạn lớp HC09TP học được nhiều điều hay từ các bài tiểu luận và các bài thuyết trình trên
lớp.
Sinh viên thực hiện: Lê Thị Diễm My

60901595

Hồ Đăng Khánh Ngân

60901669

Phan Thị Thủy

60902695

Nguyễn Ngọc Thanh Trà

60902879


Phần 1 : NGUYÊN LIỆU NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT VANG SỦI BỌT
1.1 Rượu vang sủi bọt
Theo tổ chức quốc tế về nho và rượu vang (International Organisation of Vine and Wine) thì
rượu vang (tên tiếng Anh: wine, tiếng Pháp Vin) là sản phẩm của quá trình lên men ethanol
không qua chưng cất; môi trường lên men có thể là nước nho hoặc hỗn hợp nước nho và vỏ
nho. Rượu vang được chia thành nhiều loại khác nhau, trong đó có rượu vang sủi bọt. Điểm
đặc trưng của rượu vang sủi bọt là sự có mặt của khí carbon dioxide trong thành phần sản
phẩm.
Rượu vang sủi bọt (sparkling wine) có thể được chia thành hai nhóm dựa vào nguồn gốc
carbon dioxide trong sản phẩm: do nấm men vang sinh ra hoặc do quá trình nạp khí vào
rượu (carbonate hóa). Trong bài này ta chỉ đề cập đến rượu vang sủi bọt do nấm men vang
sinh khí carbon dioxide.
Một số loại rượu vang sủi bọt nổi tiếng lên men trong thùng kín như Moscato d’Asti, Asti
Spumante, Procescco…
1.2 Nguyên liệu

1.2.1 Nho
i)
Các loại nho sử dụng
Loại nho dùng để lên men rượu vang Asti Spumante, Moscato d’Asti có thể là loại nho
Moscato Bianco hoặc Muscat of Alexandria.
Moscato Bianco (hay còn gọi là White muscat, Muscat blanc à petits grains, Moscatel de
grano meduno) được xem là một trong những loại nho được trồng lâu đời nhất của dòng họ
nho Muscat, có nguồn gốc từ Hy Lạp. Loại nho này được trồng nhiều ở Piedmont (Tây Bắc
Ý), chiếm ¼ sản lượng nho của vùng.
Muscat of Alexandria có nguồn gốc từ Bắc Phi, sau đó được trồng phổ biến ở vùng Địa
Trung Hải.
Đặc trưng của giống nho Muscat chính là vị ngọt và hương thơm hoa quả của nó, nhờ có hàm
lượng monoterpenoids cao (khoảng 6 mg/l đối với Muscat of Alexandria, Moscato Bianco).
Cụ thể, linalool, geraniol, nerol, citronello, α – terpineol được xem là các chất hương chính
nhờ vào nồng độ của chúng trong nho cao.


Hình 1.1 Nho Muscat of Alexandria (trái) và Muscato Bianco (phải)
ii)

Thành phần hóa học của nho

Theo Navarre (1994) thì trong một chùm nho, thành phần cuống chiếm tỷ lệ 3-6%, vỏ nho: 711%, thịt nho: 80-85% và hạt nho 2-6%.
- Cuống nho: chứa 78-80% nước. Hợp chất hóa học quan trọng trong cuống nho là Tannin
(3%), chất này có ảnh hưởng không tốt đến mùi vị của rượu. Ngoài ra còn có khoáng (3%),
cellulose và một số hợp chất hóa học khác.
- Hạt nho: có chứa các hợp chất Tannin và dầu nho (oil). Tannin từ hạt nho nếu được trích ly
vào dịch nho sẽ gây vị chát rất đậm. Và dầu nho sẽ làm giảm giá trị cảm quan của rượu.
- Vỏ nho: có chứa các hợp chất Tannin, chất màu và hương. Những chất này có ảnh hưởng
tích cực đến đến giá trị cảm quan của rượu thành phẩm. Bên cạnh đó, pectin từ vỏ nho cũng

hòa tan một phần vào dịch nho. Ngoài ra vỏ nho còn chứa cellulose và một só hợp chất khác.
- Thịt nho: thành phần quan trọng để tạo nên dịch nho. Trong 1000g nước nho thu từ phần
thịt nho có 700-780g nước; 200-250g đường; 2-5g acid hữu cơ dạng tự do; 3-10g acid hữu cơ
dạng liên kết; 0.5-1g các hợp chất chứa nitơ, 2-3g khoáng và một số hợp chất hóa học khác.
+ Đường: dịch nho chứa 2 loại hexose chủ yếu là glucose và fructose với tổng hàm lượng
150-250g/l. Khi trái nho chín, tỷ lệ giữa lượng glucose và fructose thường xấp xỉ 1,0. Ngoài
hai lượng đường trên còn có những loại đường khác pentose: chủ yếu là L-arabinose và Dxylose với hàm lượng vài trăm mg/l, các loại hexose khác như D-galactose, L-rhamnose với
hàm lượng thấp hơn 100mg/l, disaccharide với saccharose là quan trọng nhất với hàm lượng
2-5g/l.
Trong các loại đường trên nhóm đường lên men chủ yếu gồm có glucose, fructose và
caccharose. 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.
+ Các hợp chất pectin: được chia thành 2 nhóm các hợp chất pectin acid và hợp chất pectin
trung tính.
+ Acid hữu cơ: trong trái nho các acid hữu cơ được tìm thấy ở không bào. Chúng có thể tồn
tại ở dạng tự do, dạng liên kết và thường gặp nhất là dạng muối với kali.
Acid tartaric và acid malic là hai thành phần chủ yếu trong số các acid hữu cơ có trong trái
nho với hàm lượng hơn 90% tổng lượng acid của nho.
+ Các hợp chất chứa Nitơ: khi nho chín hàm lượng nitơ tổng dao động trong khoảng 1001100mg/l dịch nho. Các hợp chất nitơ được chia thành hai nhóm: nitơ vô cơ và nitơ hữu cơ.
•

Nitơ vô cơ trong nho chiếm xấp xỉ 10% lượng nitơ tổng trong trái nho, và chủ yếu là
các muối ammonium. Đây cũng là nguồn cơ chất cho nấm men vang. Nấm men vang
sử dụng ammonium để sinh tổng hợp các acid amin và protein cho tế bào.

•

Nito hữu cơ: thành phần nitơ hữu cơ trong nho rất đa dạng, quan trọng nhất là các
acid amin, oligoppeptide, polypeptide và protein.

+ Enzyme: về mặt hóa học enzyme thuộc nhóm các hợp chất hữu cơ chứa nitơ. Tuy nhiên do
hoạt tính xúc tác đặc hiệu nên chúng được xếp thành một nhóm riêng biệt.
Trong nho chứa nhiều loại enzyme khác nhau, nhưng khi sản xuất rượu vang ta chỉ quan tâm
đến hai nhóm enzyme oxy hóa khử và enzyme thủy phân.
•

Enzyme nhóm oxy hóa khử:

Polyphenyloxydase liên kết với ty thể và lục lạp trong tế bào nho và bị giải phóng trong
quá trình nghiền nguyên liệu. Nếu có oxy sẽ xúc tác phản ứng oxy hóa. Tuy nhiên nó khá
mẫn cảm với các điều kiện công nghệ sản xuất rượu vang, ví dụ như quá trình sulfite hóa
với nồng độ thích hợp hoặc quá trình xử lý bán thành phẩm với bentonite có thể làm vô
hoạt hoặc tách enzyme này ra khỏi sản phẩm.
Laccase: người ta tìm thấy laccase trong giống nho bị nhiễm Botrytis Cinerea (do
Botrytis Cinerea sinh tổng hợp ra). Laccase có khả năng xúc tác phản ứng oxy hóa nhiều
hợp chất phenolic. Enzyme này bền với SO 2 và quá trình xử lý với bentonite không thể
tách đưuọc hoàn toàn laccase ra khỏi bán thành phẩm. Có thể dùng phương pháp siêu lọc
để loại bỏ laccase hoặc dùng phương pháp thanh trùng nhiệt để vô hoạt enzyme.
Lypoxygenase: chúng xúc tác cho phản ứng oxy hóa chất béo, đặc biệt là acid linoleic và
linolenic. Sản phẩm oxy hóa là các aldehyde 6C và 9C như hexanal, nonenal, nonadienal
và các rượu tương ứng. Chúng có thể tạo ra mùi cỏ và ảnh hưởng không tốt đến giá trị


cảm quan của sản phẩm. Ngoài ra, lipoxygenase còn có thể xúc tác cơ chất carotenoid
như là norisoprenoid và giải phóng ra acid oleanolic từ vỏ nho.
•

Enzyme thủy phân:

Pectinase: quan trọng nhất trong nho. Pectin giữ vai trò liên kết các tế bào trong cấu trúc
mô thực vật. Do đó, việc thủy phân hoặc phân cắt mạch pectin sẽ tạo điều kiện cho việc
páh hủy thành tế bào thực vật dễ dàng hơn, góp phần hỗ trợ quá trình thu nhận dịch quả.
Ngoài ra các phân tử pectin là những hợp chất keo ảnh hưởng xấu đến độ bền hóa lý của
rượu thành phẩm.Do đó các phản ứng thủy phân pectin sẽ cải thiện độ bền hóa lý của sản
phẩm.
Protease: xúc tác phản ứng thủy phân liên kết peptide trong hân tử protein. Phản ứng
thủy phân làm giảm phân tửu lượng của protein sẽ góp phần làm tăng độ bền hóa lý của
rượu vang. Ngoài ra các sản phẩm thủy phân như acid amin và oligopeptide là nguồn cơ
chất cần thiết cho nấm men sử dụng trong quá trình lên men rượu vang.
+ Các hợp chất phenolic: được tìm thấy chủ yếu trong vỏ và hạt nho. Chúng ảnh hưởng lớn
đến màu sắc và vị của rượu vang thành phẩm. Ngoài ra, chúng còn có hoạt tính kháng khuẩn
và chống oxy hóa. Các hợp chất phenolic trong nho rất đa dạng và cho đến ngày nay vẫn
chưa xác định được hết tất cả hợp chất phenolic có trong nho. Theo Ribereau-Gayon và cộng
sự (2006) thì hợp chất phenolic trong nho có thể được chia thành bốn nhóm: các acid
phenolic và dẫn xuất của chúng, flavonoid, anthocyanin và tannin.
+ Vitamin: vitamin trong nho có hàm lượng khá thấp. Tuy nhiên chúng có vai trò quan trọng
trong quá trình lên men rượu vang. Nho chứa chủ yếu vitamin hòa tan trong nước: Vit C, Vit
B1, Vit PP và các Vit khác.
+ Các hợp chất hương: các hợp chất hương trong nho rất đa dạng.
+ Các hợp chất terpene: các nhà khoa học đã tìm thấy khoảng 40 hợp chất terpene trong
nho. Trong đó các monoterpene alcohol có cường độ hương vượt trội hơn cả.
+ Các dẫn xuất của C13- norisoprenoid: trái nho có chứa carotenoid (tetraterpene) với 40
nguyên tử C trong công thức phân tử. Khi bị thủy phân oxy hóa, chúng sẽ tạo nên các hợp
chất mới có chứa 9, 10, 11 hay 13 nguyên tử C. Trong số đó, các dẫn xuất của norisoprenoid
với 13 nguyên tử C là những chất hương đáng chú ý hơn cả. Một số dẫn xuất của C13norisoprenoid thường liên kết với các phân tử đường để tạo thành dạng glycoside. Trong môi
trường acid hoặc dưới tác dụng của glycosidase trong các chế phẩm enzyme VSV, chúng sẽ
bị thủy phân và giải phóng ra các cấu tử hương ở dạng tự do.

+ Methoxypyrazine: là hợp chất dị vòng có chứa Nitơ. Chúng là sản phẩm của quá trình trao
đổi acid amin trong nho. Chúng có mùi tiêu xanh và măng tây. Chúng được tìm thấy trong
cuống nho và trái nho (tập trung ở vỏ và hạt).


+ Các hợp chất sulfur với nhóm thiol: sự hiện diện của chúng ảnh hưởng xấu đến mùi vị của
rượu vang. Một số hợp chất sulfur với nhóm thiol trong nho tồn tại dưới dạng liên kết với
cyteine. Do đó, người ta khó phát hiện mùi hương của chúng trong dịch nho. Trong quá trình
sản xuất rượu vang, dưới tác dụng của pH acid hoặc chế phẩm β-lyase từ VSV, chúng sẽ bị
phân hủy và tạo ra các mercaptan dạng tự do dễ bay hơi.
+ Các chất khoáng: các chất khoáng thường gặp trong nho là K, Na, Ca, Mg, Mn, Fe, Cu,
Zn, S…
Trong nhóm cation vô cơ, chiếm hàm lượng cao nhất là K. Các hợp chất khoáng đóng vai trò
quan trọng trong quá trình trao đổi chất và sinh trưởng của nấm men vang. Một số chất còn
tham gia vào cấu trúc các cơ quan của nấm men. Một số chất khác là cộng tố của enzyme (Zn
là cộng tố của enzyme alcohol dehydrogenase - enzyme này tham gia quá trình chuyển hóa
đường thành ethanol).
Các nhà công nghệ thường quan tâm đến Fe và Cu. Chúng có thể gây ảnh hưởng xấu đến độ
bền hóa lý của rượu vang.
iii) Chỉ tiêu chất lượng của nho
Nguyên liệu nho không cần yêu cầu cao về hình thức bên ngoài, nhưng tránh bị dập vỡ hay
hư hỏng.
Nho có màu xanh nhạt và mùi thơm ngọt đặc trưng của giống Muscat
Không bị nhiễm Botrytis cinerea

1.2.2 Nấm men vang
Sử dụng chế phẩm nấm men vang Lalvin EC – 1118, với các ưu điểm
- Được phân lập từ chủng nấm men Saccharomyces ceravisiae bayanus
- Khả năng cạnh tranh cao
- Chịu được nồng độ cồn lên đến 18%

- Pha lag ngắn
- Tốc độ lên men nhanh trong khoảng pH rộng
- Biên độ nhiệt lên men rộng (10 – 300C), tối ưu trong khoảng 15 – 250C
- Lượng nitrogen cần thấp
- Lượng O2 yêu cầu thấp (đặc biệt là ở nhiệt độ thấp)
- Khả năng sinh tổng hợp các acid bay hơi kém
- Khả năng sinh tổng hợp SO2 trung bình
- Khả năng sinh tổng tổng hợp H2S kém
- Khả năng tạo bọt kém
1.2.3 SO2 tinh khiết
Sử dụng SO2 tinh khiết hóa lỏng. Ở điều kiện nhiệt độ phòng, sulfur dioxide sẽ hóa lỏng khi
áp suất xấp xỉ 3 bar. Khi đó, sulfur dioxide là một chất lỏng không màu, tỷ trọng ở 150C là
1.396. Nó được đựng trong các bình bằng kim loại với khối lượng 10 - 15 kg.


1.2.4 Đường saccharose
i. Các chỉ tiêu cảm quan của đường tinh luyện
Chỉ tiêu

Yêu cầu

Ngoại hình

Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi khô không vón
cục

Mùi, vị

Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt, không có
mùi vị lạ.

Màu sắc

Tinh thể trắng óng ánh. Khi pha vào nước cất cho dung dịch trong
suốt.

ii. Các chỉ tiêu lý – hóa của đường tinh luyện
STT

Tên chỉ tiêu

Mức

1

Độ Pol, (oZ), không nhỏ hơn

99,80

2

Hàm lượng đường khử, % khối lượng (m/m), không lớn hơn

0,03

3

Tro dẫn điện, % khối lượng (m/m), không lớn hơn

0,03

4

Sự giảm khối lượng khi sấy ở 105oC trong 3 h, % khối lượng
(m/m), không lớn hơn

0,05

5

Độ màu, đơn vị ICUMSA, không lớn hơn

30

iii. Dư lượng SO2
Sunfua dioxit (SO2), ppm, không lớn hơn: 7
Các chất nhiễm bẩn, mức tối đa
Asen (As)

1 mg/kg

Đồng (Cu)

2 mg/kg

Chì (Pb)

0,5 mg/kg

1.2.5 Các chất hỗ trợ quá trình lắng

Có thể sử dụng chế phẩm pectinase, tannin, gelatin, bentonite.
Phần 2 : CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANG SỦI BỌT THEO PHƯƠNG PHÁP LÊN
MEN TRONG THÙNG KÍN
2.1 Quy trình sản xuất rượu vang sủi bọt


Nho
Chuẩn bị cuvée

Ép

Sulfit hóa

Làm trong dịch
nho

Bã

SO2

Cặ
n

Lên men ethanol
lần 2

Syrup +
vang
nguyên
liệu

Nấm men
vang

Sulfit hóa

Làm trong rượu
vang

Cặn

Ổn định rượu
Lên men ethanol
lần 1

Nấm men
vang

Lọc
Ly tâm tách cặn nấm
men

Cặn
Cặ
n

Hiệu chỉnh thành
phần của rượu

Ủ rượu vang nguyên
liệu

Rót chai và đóng
nắp
Làm trong rượu
vang nguyên liệu

Cặ
n
Rượu vang sủi
bọt

2.1.1

Ép

Syrup


Mục đích công nghệ: khai thác dịch chiết từ nho
Biến đổi của nguyên liệu:
Nguyên liệu sẽ giảm thể tích, kích thước; tỷ trọng có thể thay đổi.
Một số thành phần dễ phân hủy như vitamin, polyphenol… thoát ra khỏi tế bào, có thể bị oxy
hóa.
Thiết bị và thông số công nghệ:
Thiết bị ép bằng khí nén.
Thiết bị có dạng hình trụ nằm ngang, có thể xoay quanh trục thân trụ.
Trên thân trụ có cửa để nạp và tháo nguyên liệu, cửa nạp và tháo khí nén, kênh thoát dịch ép
và màng ép. Màng hình chữ nhật này được lắp bên trong thiết bị. Hai cạnh dài hình chữ nhật
của màng được gắn trên phần thân trụ theo hai đường thẳng song song với trục hình trụ.
Nguyên liệu sẽ được nạp vào như hình (1), sau đó cửa này sẽ đóng lại. Khí trơ sẽ được thổi
vào làm căng màng và tạo áp lực nén tác động lên khối nguyên liệu trong thiết bị (2). Trước

khi nho bị ép hoàn toàn, khí được tháo ra, thân trụ sẽ quay hết một vòng để làm tơi bã (4). Sau
đó, người ta lại tiếp tục nạp khí (5). Dịch thu được sẽ theo kênh dẫn dẫn vào bồn chứa kín. Để
tháo bã, người ta tháo khí nén ra khỏi thiết bị, phần thân trụ sẽ được xoay sao cho cửa nạp
nguyên liệu nằm ở phía dưới như hình (6).

Hình 2.1
Nguyên tắc làm việc của thiết bị ép bằng khí nén


Hình 2.2 Mặt cắt thân thiết bị ép bằng khí nén
Nho phải được ép ngay sau khi thu hoạch xong mà không qua quá trình nghiền. Sử dụng thiết
bị ép bằng khí nén thu được dịch nho có chất lượng cao, đặc biệt là hàm lượng cặn trong dịch
nho rất thấp. Do sự tổn thương vỏ nho, hạt nho và cuống nho được hạn chế ở mức tối thiểu
nên sự trích ly các chất màu từ vỏ nho vào dịch nho là không đáng kể. Điều này sẽ làm cải
thiện các giá trị cảm quan như màu sắc, độ trong, mùi vị của vang thành phẩm. Ngoài ra, do
điều kiện làm việc hạn chế sự tiếp xúc với oxy nên ngăn chặn được các phản ứng oxy hóa khử
dịch nho. Tuy nhiên, hiệu suất thu hồi chất chiết thấp.
Các thông số như áp lực khí nén, thời gian nén và số vòng quay của phần thân trụ trong mỗi
chu kỳ ép được xác định bằng phương pháp thực nghiệm.
Mỗi mẻ ép kéo dài khoảng 4 giờ.
2.1.2

Sunfit hóa

Mục đích công nghệ: chuẩn bị và bảo quản
SO2 có tác dụng ức chế hệ enzyme và vi sinh vật trong nguyên liệu, nhờ đó mà quá trình lên
men ethanol tiếp theo bởi nấm men giống sẽ diễn ra tốt hơn.
Biến đổi của nguyên liệu:
Vi sinh vật, enzyme oxydase bị ức chế.
Nồng độ oxy tự do giảm, hạn chế hiện tượng oxy hóa.

Thiết bị và thông số công nghệ:


Thiết bị sulfit hóa có dạng hình trụ đứng. Bên trong có cánh khuấy để đảo trộn. Người ta sục
SO2 vào bên trong một đường ống xoắn có đục lỗ nằm trên mặt đáy của thiết bị.
Do chênh lệch áp suất, SO2 từ bình chứa sẽ thoát ra khỏi đường ống này dưới dạng khí. Cánh
khuấy đảo trộn sẽ giúp cho SO2 dễ hòa tan và phân bố đều hơn trong dịch nho.
Hàm lượng sử dụng: 5 – 8g/hL.

2.1.3

Làm trong dịch nho

Mục đích công nghệ
Chuẩn bị cho quá trình lên men ethanol.
Hoàn thiện giá trị cảm quan cho sản phẩm.
Biến đổi của nguyên liệu:
Dịch nho giảm độ nhớt, thay đổi tỷ trọng, có sự đông tụ protein.
Sau khi ly tâm, dịch nho sẽ phân thành 2 dòng: pha rắn (cặn, bã), pha lỏng có tỷ trọng thay
đổi.
Thiết bị và công số công nghệ:
Dịch nho có chứa các hợp chất pectin ở dạng hòa tan. Trong một số trường hợp, các nhà sản
xuất có thể sử dụng chế phẩm pectinase để thủy phân pectin, giảm độ nhớt dịch nho, thúc đẩy
sự tạo cặn.
Ngoài ra, người ta cũng xử lý dịch nho với tannin (5 g/hL) trước khi tiến hành lên men vang
để kết tủa các protein dễ bị đông tụ và gây đục trong quá trình bảo quản thành phẩm.
Thiết bị dùng để lắng có vỏ áo để điều chỉnh nhiệt độ, không cần có cánh khuấy.
Người ta sẽ châm dung dịch tác nhân hóa học trên đường dẫn dịch nho từ thiết bị sulfit hóa
đến thiết bị xử lý. Dịch nho sẽ được làm lạnh về 100C, để yên trong khoảng 12 – 15 giờ.
Lựa chọn công suất bơm rượu và bơm dung dịch tác nhân hóa học sao cho khi rượu vang vửa

được bơm hết vào thùng xử lý cũng là lúc dung dịch tác nhân hóa học vừa được bơm hết vào
ống dẫn. Như vậy, việc phân bố tác nhân hóa học trong rượu vang sẽ đồng nhất và thời gian
trộn hỗn hợp vang và tác nhân hóa học sẽ rút ngắn xuống mức tối thiểu.
Sau đó, dịch nho được bơm vào thiết bị ly tâm để tách cặn.
Sử dụng thiết bị ly tâm dạng kín để tránh dịch nho tiếp xúc với không khí, hạn chế sự thất
thoát khí SO2 và các cấu tử hương.


Hình 2.3 Thiết bị ly tâm đĩa dạng
kín
Tùy theo yêu cầu về độ trong của dịch nho trước khi lên men và mức độ pha phân tán trong
dịch trước khi ly tâm mà chọn gia tốc ly tâm cho phù hợp, tránh cải thiện quá mức độ trong
của dịch nho, gây khó khăn cho việc lên men sau này.

2.1.4

Hoạt hóa nấm men vang

Chế phẩm nấm men sẽ được cho vào nước theo tỷ lệ 1:5 về khối lượng ở nhiệt độ 400C.
Để yên ít nhất 20 phút. Sau đó, khuấy nhẹ nhàng hỗn hợp để làm giảm kích thước của các
khối tế bào và để yên trong thời gian 20 phút. Tổng thời gian hydrate hóa không được vượt
quá 45 phút. Bổ sung vào dịch nho.
Lưu ý: tránh sốc nhiệt nấm men. Nhiệt độ chênh lệch giữa dịch nho cần cấy giống với canh
trường nấm men không được vượt quá 100C.
Tỷ lệ giống cấy phổ biến hiện nay là 1.0 x 106 – 5.0 x 106 tế bào/mL.
2.1.5

Lên men ethanol

Mục đích công nghệ:

Chế biến: quá trình lên men sẽ chuyển hóa phần lớn lượng đường trong dịch nho thành
ethanol, CO2 và các sản phẩm phụ khác.
Biến đổi của nguyên liệu:
•
•

Sinh học: Nấm men giống sẽ trao đổi chất và sinh trưởng.
Hóa học và hóa sinh:

Đường lên men sẽ chuyển hóa thành ethanol và CO2.
Nhiều sản phẩm trao đổi chất của nấm men sẽ xuất hiện trong canh trường như aldehyde,
ketone, rượu cao phân tử, acid hữu cơ, ester, các hợp chất chứa lưu huỳnh…
Một số hợp chất polyphenol trong dịch nho có thể bị oxy hóa.
•

Hóa lý:

pH giảm, một số protein bị đông tụ.
Một phần khí CO2 do nấm men sinh ra sẽ hòa tan vào dịch lên men.
•

Vật lý:

Nhiệt độ canh trường tăng dần trong quá trình lên men
Có sự thay đổi về thể tích và tỷ trọng của dịch nho
Thiết bị và thông số công nghệ:

Hình 2.4 Thiết bị lên men

Thiết bị lên men được làm bằng thép không rỉ, có dạng hình trụ đứng và có nắp đậy phía trên.


Để hiệu chỉnh nhiệt độ, thiết bị có hai lớp vỏ áo và được bảo ôn cách nhiệt tốt nhất. Thiết bị
được gắn cảm biến định mức để xác định phần thể tích đang sử dụng, cảm biến nhiệt độ và
pH.
Trên thân thiết bị có gắn van lấy mẫu và cửa để vệ sinh. Trên nắp có gắn đèn quan sát và bộ
phận xịt hóa chất vệ sinh và nước rửa.
Thiết bị có hai cửa để tháo dịch lên men. Cửa tháo bã khi kết thúc quá trình lên men có kích
thước khá lớn, nằm trên mặt đáy.
Trong một số trường hợp, hàm lượng đường trong dịch nho thấp hơn giá trị yêu cầu. Khi đó,
các nhà sản xuất sẽ bổ sung thêm đường saccharose vào dịch nho trước khi lên men ethanol.
Quá trình lên men vang sủi bọt thường kết thúc sớm nên hàm lượng ethanol thường thấp
(khoảng 6%), hàm lượng đường sót cao. Đối với loại rượu Asti Spumante thì vang nguyên
liệu chứa khoảng 5 – 7% v/v ethanol và hàm lượng đường khoảng 80 – 120g/L.
Nhiệt độ lên men khoảng 15 – 200C.
Thời gian lên men kéo dài cho đến khi hàm lượng ethanol và đường sót đạt giá trị như mong
muốn.
2.1.6

Ly tâm tách cặn nấm men

Mục đích công nghệ:
Tách cặn nấm men ra khỏi rượu vang nguyên liệu.
Biến đổi của nguyên liệu:
Sau khi ly tâm, cặn nấm men được tách ra ngoài, phần rượu thu được có tỷ trọng thay đổi.
Thiết bị và thông số công nghệ:
Sử dụng thiết bị ly tâm đĩa dạng kín như trên.
Các thông số công nghệ như tốc độ ly tâm, lưu lượng đầu vào được điều chỉnh để hàm lượng
cặn nấm men còn sót lại trong vang non là thấp nhất.

2.1.7

Ủ rượu vang nguyên liệu

Mục đích công nghệ: hoàn thiện

Biến đổi của nguyên liệu:
Chủ yếu xảy ra các biến đổi hóa học.


•
•
•
•

Phản ứng tạo phức giữa tannin với protein và polysaccharide
Phản ứng polymer hóa
Phản ứng oxy hóa tannin
Các phản ứng chuyển hóa cấu tử hương

Hóa lý: Một số hợp chất keo sẽ bị đông tụ và chuyển qua dạng pha rắn. Biến đổi này làm
tăng độ trong của vang nguyên liệu, đồng thời cải thiện độ bền hóa lý của sản phẩm.
Thiết bị và thông số công nghệ:
Thùng ủ rượu vang nguyên liệu được làm bằng thép không rỉ, có dạng hình trụ đứng và có vỏ
áo bên ngoài để hiệu chỉnh nhiệt độ trong quá trình ủ rượu, có cánh khuấy.
Trước khi ủ, vang nguyên liệu được làm lạnh về 10 – 120C.
2.1.8

Làm trong rượu vang nguyên liệu

Mục đích công nghệ: Hoàn thiện độ trong, tăng độ bền keo cho rượu, chuẩn bị cho quá trình
lên men tiếp theo.
Biến đổi của nguyên liệu:
Protein bị đông tụ.
Phần rượu và cặn sẽ được tách riêng ra.
Thiết bị và thông số công nghệ:
Đầu tiên, sử dụng các tác nhân hóa học để xử lý rượu. Nếu quá trình xử lý dịch nho với
tannin trước khi lên men chưa triệt để các protein gây đục rượu, người ta sẽ tiếp tục xử lý
rượu vang với tannin, hàm lượng 2 – 4g/hL. Để loại tannin, giảm vị chát, người ta thường
dùng thạch keo với hàm lượng 1.5 – 2.5g/hL hoặc gelatin với hàm lượng 4 – 7g/hL.
Tác nhân hóa học sẽ được bơm trên đường dẫn vang non từ thùng ủ đến thiết bị xử lý tiếp
theo như 2.1.3
Sau giai đoạn xứ lý hóa học, rượu vang sẽ được đưa qua thiết bị ly tâm để tách cặn.
2.1.9

Chuẩn bị cuvée

Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình lên men lần 2
Các biến đổi của nguyên liệu
Rượu vang nguyên liệu (basic wine) sẽ được phối trộn với syrup (tirage liqueur). Các chất
dinh dưỡng dạng rắn sẽ hòa tan và phân bố đều trong môi trường.
Thiết bị và thông số công nghệ


Thiết bị phối trộn có dạng hình trụ đứng, đáy cầu, cánh khuấy được gắn tại trục của thiết bị.
Cuvée là hỗn hợp của rượu vang nguyên liệu và syrup (tirage liqueur). Để pha chế syrup này,
người ta sẽ hòa tan đường saccharose vào nước hoặc vào rượu vang nguyên liệu với nồng độ
đường xấp xỉ 500g/L. Để quá trình lên men lần 2 diễn ra nhanh, các nhà sản xuất có thể thêm
các thành phần dinh dưỡng khác vào syrup cho nấm men vang; điển hình là nguồn nito ở
dạng diammonium phosphate (100g/L) và nguồn yếu tố sinh trưởng như thiamin (0,5 g/L).

Trên đường dẫn cuvée vào thiết bị lên men, người ta sẽ châm huyền phù nấm men vào cuvée
với tỉ lệ xấp xỉ 1,5x106 tế bào/mL. Tỉ lệ giống cấy thấp hơn sẽ làm chậm tiến trình lên men.
Nếu tỉ lệ giống cấy cao hơn sẽ làm quá trình lên men lần 2 kết thúc nhanh hơn nhưng sản
phẩm sẽ có mùi nấm men.
Cuvée thu được sẽ được bơm lên thiết bị lên men.
Hệ thống đường dẫn, thùng chứa hoạt động dưới áp lực của khí carbon dioxide để hạn chế sự
tổn thất khí carbon dioxide trong sản phẩm.
2.1.10

Lên men ethanol lần 2

Mục đích công nghệ: hoàn thiện
Các biến đổi của nguyên liệu
Trong quá trình lên men ethanol lần 2 cũng xảy ra những biến đổi tương tự như trong quá
trình lên men chính. Nấm men sẽ tiếp tục chuyển hóa đường trong cuvée sinh ra ethanol và
carbon dioxide.
Quá trình lên men lần 2 sẽ tạo bọt cho rượu vang.
Thiết bị và thông số công nghệ


1-Bộ phận khuấy; 2-khoang không khí; 3-vỏ áo cách nhiệt; 4-ống đo; 5-nhiệt kế; 6-áp kế; 7van an toàn; 8-van khí vào; 9- van rót; 10-cửa; 12- van thoát; 13- van lấy mẫu
Hình 2.5 Thiết bị lên men kín
Thiết bị lên men có dạng hình trụ đứng. Xung quanh thân là lớp vỏ áo để hiệu chỉnh nhiệt độ.
Bên trong thiết bị có cánh khuấy để đảo trộn khi cần. Thiết bị lên men được thiết kế kín để
tăng dần áp suất trong quá trình lên men do khí carbon dioxide được nấm men sinh ra.
Quá trình lên men thường được thực hiện ở 18 - 20oC. Khi áp suất trong thiết bị lên men tăng
đến giá trị mong muốn (5 atmosphere đối với Asti Spumante, 1.7 atmosphere đối với
Moscato d’Asti), quá trình lên men được xem là kết thúc.
Hệ thống đường dẫn, thùng chứa hoạt động dưới áp lực của khí carbon dioxide để hạn chế sự
tổng thất khí carbon dioxide trong sản phẩm.

Thông số công nghệ
Nhiệt độ lên men: 18 – 20oC.
Kết thúc khi áp suất đạt: 1.7 – 5 atm
2.1.11

Sunfit hóa

Mục đích công nghệ: bảo quản
Quá trình sulfit hóa nhằm mục đích dừng quá trình lên men.


Các biến đổi của nguyên liệu
Sulfur dioxide để làm ngưng các hoạt động lên men của nấm men vang.
Bên cạnh đó, quá trình ổn định rượu tiếp theo sẽ diễn ra trong một khoảng thời gian là 10 15 ngày. Các vi sinh vật tạp nhiễm có thể hoạt động và làm cho chất lượng rượu vang bị
giảm đi. Sulfit hóa rượu vang sẽ hạn chế được hoạt động của vi sinh vật nhiễm.
Thiết bị và thông số công nghệ
Sau khi áp suất trong thùng lên men đạt giá trị áp suất như yêu cầu, người ta sẽ giảm nhiệt độ
về 00C để sulfit hóa.
Sử dụng thiết bị sulfit hóa giống như 2.1.2
2.1.12

Ly tâm tách cặn

Mục đích công nghệ:
Tách cặn nấm men ra khỏi rượu vang nguyên liệu.
Biến đổi của nguyên liệu:
Sau khi ly tâm, cặn nấm men được tách ra ngoài, phần rượu thu được có tỷ trọng thay đổi.
Thiết bị và thông số công nghệ:
Sử dụng thiết bị ly tâm đĩa dạng kín như trên.
2.1.13

Ổn định rượu

Mục đích công nghệ: hoàn thiện
Dùng phương pháp xử lý lạnh để ổn định chất lượng, cấu tử hương trong rượu vang, hấp thụ
CO2 sinh ra, ngăn ngừa được sự kết tinh của muối tartrate và sự kết lắng của một số hợp chất
keo trong quá trình bảo quản sản phẩm.
Các biến đổi của nguyên liệu
Nhiệt độ thấp
Khi nồng độ ethanol trong rượu vang tăng cao, độ hòa tan của muối tatrate sẽ càng giảm. Đặc
biệt là khi giảm nhiệt độ thì độ hòa tan của kali bitartrate sẽ giảm mạnh. Do đó, phương pháp
xử lý lạnh sẽ làm kết tinh kali bitartrate, nhờ đó làm giảm nồng độ của muối này trong rượu
vang. Nhiệt độ thấp cũng làm giảm nồng độ hòa tan của calcium tartrate trong rượu vang
nhưng hiệu quả thấp hơn so với kali bitartrate.
Một số chất keo trong rượu vang không bền ở nhiệt độ thấp và chúng sẽ chuyển sang pha rắn.


Thiết bị và thông số công nghệ
Để làm lạnh rượu vang xuống nhiệt độ thấp hơn 0oC, ta dùng thiết bị trao đổi nhiệt bản
mỏng, trong đó tác nhân lạnh thường dùng là glycol.
Dịch lên men được làm lạnh về -5 oC. Người ta sẽ giữ rượu ở -5oC trong thùng hình trụ đứng
có lớp vỏ áo điều nhiệt khoảng thời gian 10 – 15 ngày để ổn định chất lượng sản phẩm.
Hệ thống đường dẫn, thùng chứa hoạt động dưới áp lực của khí carbon dioxide để hạn chế sự
tổng thất khí carbon dioxide trong sản phẩm.

2.1.14

Lọc

Mục đích công nghệ:

Lọc để hoàn thiện độ trong của sản phẩm, đồng thời ngăn ngừa sự lên men rượu trong chai
thành phẩm.
Các biến đổi của nguyên liệu
Lọc là quá trình phân riêng, tách các tế bào nấm men và các cấu tử lơ lửng ra khỏi rượu vang.
Khi cho rượu vang đi qua màng lọc, các cấu tử rắn trong rượu vang sẽ bị giữ lại trên bề mặt
tấm lọc hoặc hấp phụ vào trong mao quản của tấm lọc và bị kẹt ở đấy còn dịch lọc thu được
là rượu vang đã được làm trong.
Các cấu tử rắn không qua được màng lọc là do những lý do sau. Thứ nhất cấu tử rắn có kích
thước lớn hơn so với đường kính của lỗ lọc nên chúng sẽ bị ngăn lại phía trên bề mặt màng.
Theo thời gian, độ dày của lớp cấu tử có kích thước lớn này sẽ tăng lên và sẽ tạo nên một lớp
bã lọc trên bề mặt màng. Như vậy, trở lực của lớp bã lọc cũng sẽ tăng dần theo thời gian lọc.
Thứ hai nếu cấu tử rắn có kích thước nhỏ hơn đường kính lỗ lọc và chui vào mao quản của
màng lọc rồi bị kẹt ở đấy. Đây là hiện tượng hấp phụ. Hiện tượng cũng làm tăng trở lực của
màng lọc theo thời gian vận hành.

Thiết bị và thông số công nghệ


1. Đường nạp nguyên liệu
2. Bơm nguyên liệu
3. Cửa kính quan sát dòng nguyên liệu
4. Thùng lọc bên trong có chứa các tấm lọc nằm ngang
5. Cửa tháo cặn lọc
6. Cột lọc bổ sung nếu cần
7. Cửa kính quan sát dòng rượu vang đã tách cặn
8. Cửa tháo rượu vang đã tách cặn
9. Thùng chứa huyền phù bột trợ lọc
10. Bơm đưa huyền phù bột trợ lọc vào dòng nguyên liệu cần lọc
Hình 2.6 Hệ thống thiết bị lọc rượu vang
Các nhà sản xuất cần thực hiện quá trình lọc trong điều kiện kín để hạn chế sự xâm nhập vi

sinh vật từ môi trường bên ngoài vào bên trong sản phẩm, bên cạnh đó có chất trợ lọc được
bổ sung liên tục vào nguyên liệu trong quá trình lọc.
Bộ phận chính của hệ thống là thùng lọc có dạng hình trụ đứng. Bên trong thùng có chứa các
tấm lọc dạng nằm ngang. Trong quá trình sản xuât, các tấm lọc đã được phủ một lớp bột trợ
lọc trên bề mặt và chiến xấp xỉ 10% khối lượng của mỗi tấm. Trước khi hoạt động, người ta
chuẩn bị huyền phù bột trợ lọc trong thùng khác rồi dùng bơm để đưa nó vào thùng. Khi đó,
các tấm lọc sẽ được phủ thêm một lớp bột trợ lọc nữa trên bề mặt của nó. Như vậy, các tấm
lọc trước khi hoạt động sẽ có hai lớp bột trợ lọc phủ trên bề mặt. Để chuẩn bị huyền phù bột
trợ lọc trong thùng ngoài, người ta pha bột trợ lọc vào trong nước hoặc rượu vang đã qua lọc.


Khi bắt đầu quá trình lọc, nguyên liệu sẽ được bơm vào thùng lọc. Trên đường vào thùng lọc,
sẽ bơm bổ sung huyền phù bột trợ lọc vào nguyên liệu cần lọc. Rượu vang đã được tách cặn
sẽ được tháo ra ngoài.
2.1.15

Hiệu chỉnh thành phần rượu

Mục đích công nghệ: hoàn thiện
Người ta bổ sung syrup (dosage liqueur) vào để hiệu chỉnh thành phần hóa học của rượu.
Phương pháp thực hiện
Syrup (dosage liqeur) được pha chế bằng cách hòa tan đường saccharose vào rượu vang trắng
phổ thông đã được ủ trong một khoảng thời gian dài. Nồng độ đường trong syrup là 600g/L.
Ngoài ra, syrup còn được bổ sung acid citric, acid ascorbic và sulfite hóa. Sự có mặt của acid
ascorbic và sulfur dioxide trong syrup sẽ ngăn ngừa hiện tượng oxy hóa xảy ra trong giai
đoạn mở nắp chai và rót syrup. Tùy theo nồng độ đường cần đạt trong sản phẩm mà thể tích
syrup châm vào (hoặc nồng độ đường trong syrup) sẽ thay đổi.
Hệ thống đường dẫn, thùng chứa hoạt động dưới áp lực của khí carbon dioxide để hạn chế sự
tổn thất khí carbon dioxide trong sản phẩm.
2.1.16

Rót chai và đóng nắp

Mục đích công nghệ: hoàn thiện
Các biến đổi nguyên liệu
Trong quá trình rót sản phẩm, đóng nắp không xảy ra những biến đổi đáng kể trong rượu
vang. Yêu cầu chung là rót sản phẩm và đóng nắp trong điều kiện kín để hạn chế sự xâm
nhập của vi sinh vật và oxy không khí vào sản phẩm.
Thiết bị


Hình 2.7 Thiết bị rót sản phẩm
Dây chuyền rót, đóng nắp thường được thực hiện theo phương pháp liên tục và tự động hóa.
Hệ thống đường dẫn, thùng chứa, thiết bị rót rượu đều hoạt động dưới áp lực của khí carbon
dioxide để hạn chế sự tổn thất khí carbon dioxide trong sản phẩm.
Rượu Asti Spumante đóng nắp chai theo kiểu như Champagne trong khi rượu Moscato d’Asti
được đóng theo như các loại vang phổ thông khác.
2.1.17

Hoàn thiện sản phẩm

Mục đích công nghệ: hoàn thiện sản phẩm
Phương pháp thực hiện và thiết bị
Quá trình hoàn thiện sản phẩm rượu vang sủi bọt bao gồm một số công đoạn như dán nhãn,
đóng vào thùng. Lưu ý trên bao bì phải ghi rõ thông tin như độ cồn và nồng độ đường trong
rượu vang sủi bọt.
Các thiết bị hiện nay được thực hiện theo phương pháp liên tục và tự động hóa.

2.2

Chỉ tiêu và chất lượng sản phẩm
 Sản phẩm rượu vang sủi bọt
Rượu vang sủi bọt lên men trong thùng kín thường có hàm lượng đường sót cao, nồng độ
ethanol thấp. Ví dụ:


Rượu vang Asti Spumante thường chứa ≥ 80 g/l đường, 6 – 9%v/v ethanol
Rượu vang Moscato d’Asti có hàm lượng ethanol thấp hơn, thường 3.5 – 6.5%v/v, hàm
lượng đường sót ≥ 100 g/l.
Giống nho Moscato là một trong những giống nho đặc trưng nhất của Ý có xu hướng được
chiết xuất ra loại rượu vang trắng phổ biến phù hợp với những tuýp người mới làm quen với
rượu vang nói chung. Dòng rượu vang Moscato này đã làm say mê người Mỹ có nguồn gốc
từ miền Bắc Italy với chút sủi tăm nhẹ lấp lánh và hương vị trái cây, mức độ cồn thấp (7%
Vol đến 9% Vol) và đường còn lại sau quá trình lên men. Màu của rượu hơi ngã về màu
vàng rơm với chút ánh vàng đồng. Moscato là một loại rượu vang nhẹ với hương vị ngọt
ngào mà nó dễ dàng tạo được sự kết nối bạn bè trong những buổi tiệc, lễ hội, họp mặt, v.v…
Moscato còn được thưởng thức như một loại thức uống giải khát dinh dưỡng và hợp thời
trang, phù hợp mọi lứa tuổi và giới tính. Loại ruợu vang vị ngọt này sẽ rất ngon khi được
ngâm lạnh, đặc biệt thưởng thức với món tráng miệng bánh táo, quả mọng tươi, rau trộn mùa
hè, bánh nướng, bánh trứng đường, bánh cobbler đào, món tráng miệng làm từ quả phỉ , bánh
mì vị chanh và bánh ngọt.

2.3.

Các yếu tố ảnh hưởng đến tính tạo bọt

Bọt được coi là có chất lượng tốt khi các bong bóng bọt có dạng hình cầu, kích thước nhỏ,
tách biệt nhau. Các bong bóng bọt này nếu lớn sẽ ảnh hưởng đến cảm quan và thường biến
mất nhanh.
Sự sủi bọt còn giải phóng mùi hương cho vang, vì các bong bóng bọt này có chứa các cấu tử

hương cùng với khí carbon dioxide (Maujean, 1996).
Vì vậy, đánh giá sự tạo thành và độ bền bọt của vang là rất quan trọng.
Các protein hòa tan ảnh hưởng lớn đến sự hình thành bọt trong vang sủi bọt. Những protein
có tính kị nước có thể bị hấp phụ tại bề mặt của pha khí – lỏng, làm bền bọt nhờ làm giảm
sức căng bề mặt của chúng. Những protein có phân tử lượng thấp hơn thì bị hấp phụ nhanh
hơn. Những potein ảnh hưởng đến độ sủi bọt thường có điểm đẳng điện trong khoảng pH 2.5
– 3.9. Tính chất này không làm tăng tính hòa tan mà còn làm cho những protein thêm tính kị
nước. Vì vậy, những protein này ảnh hưởng đến tính tạo bọt bằng cách thay đổi sức căng bề
mặt khi chúng được hấp phụ lên bề mặt tiếp xúc giữa hai pha khí – lỏng của các bọt khí.