Xác định các điều kiện nghiên cứu công nghệ trong quá trình lên men rượu vang

Khóa luận tốt nghiệp

VI
VIỆN
ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGH
NGHỆ SINH HỌC
---------------

KHÓA LU
LUẬN TỐT NGHIỆ
ỆP
Đề tài:
XÁC ĐỊNH
NH CÁC ĐIỀU
Đ
KIỆN NGHIÊN CỨU
U CÔNG NGHỆ
NGH
TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN R
RƯỢU
U VANG

Ngư hướng dẫn
Người

: TS. TRƯƠNG HƯƠ
ƯƠNG LAN

Sinh viên thực
th hiện

: NGUYỄN THỊ KHƯƠNG
KH

Lớp
p

: TP CNSH 11.03

HÀ NỘI – 2015

Nguyễn Thị Khương

Lớp: 1103


Khóa luận tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp tôi đã nhận được rất
nhiều sự giúp đỡ từ phía thầy cô, gia đình và bạn bè.
Lời đầu tiên tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến TS. Trương
Hương Lan chủ nhiệm Bộ môn thực phẩm và dinh dưỡng đã tận tình chỉ bảo và
hướng dẫn cho tôi trong suốt quá trình xây dựng và hoàn thiện khóa luận.
Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ của Bộ môn Thực phẩm và Dinh
dưỡng đã giúp đỡ tôi thực hiện tốt khóa luận này.
Tôi xin cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Công Nghệ Sinh Học, Viện Đại
Học Mở Hà Nội, những người đã từng bước dạy dỗ, truyền đạt kiến thức cho tôi
trong suốt 4 năm học tập tại trường.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và bạn bè, những người

thân yêu đã luôn ở bên động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực
hiện khóa luận.
Do kiến thức và thời gian có hạn nên trong quá trình thực hiện khóa luận
không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ phía
thầy cô và bạn bè để đề tài được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 5 năm 2015
Sinh viên thực tập

Nguyễn Thị Khương

Nguyễn Thị Khương

Lớp: 1103


Khóa luận tốt nghiệp

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
PHẦN I: TỔNG QUAN....................................................................................... 2
1.1. Khái quát chung về rượu vang ..................................................................... 2
1.1.1. Lịch sử nguồn gốc rượu vang ............................................................... 2
1.1.2. Tình hình sản xuất rượu vang trên thế giới ........................................... 2
1.1.3. Tình hình sản xuất rượu vang ở Việt Nam ............................................. 4
1.2. Nguyên liệu................................................................................................. 5
1.2.1. Nho ....................................................................................................... 5
1.2.2. Enzyme ................................................................................................. 8

1.2.3. Vi sinh vật............................................................................................. 10
1.3. Qúa trình công nghệ sản xuất rượu vang ..................................................... 12
1.3.1. Điều kiện nhân giống ............................................................................ 12
Chọn giống: Nấm men sử dụng cho quá trình lên men rượu vang cần phải đáp
ứng được các yêu cầu sau: ............................................................................. 12
1.3.2. Vai trò của nồng độ chất khô ................................................................ 12
1.3.3. Ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men ............................................. 13
1.3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men ..................................... 13
1.3.5. Ảnh hưởng của SO2 đến quá trình lên men............................................ 14
PHẦN II: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................... 17
2.1. Nguyên vật liệu và thiết bị .......................................................................... 17
2.1.1. Nguyên liệu........................................................................................... 17
2.1.2. Thiết bị nghiên cứu ............................................................................... 17
2.1.3. Hóa chất ............................................................................................... 18
2.2.Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 18
2.2.1. Phương pháp công nghệ ....................................................................... 18
2.2.3. Phương pháp vi sinh vật ....................................................................... 21
2.2.2. Phương pháp phân tích hóa lý .............................................................. 22
Nguyễn Thị Khương

Lớp: 1103


Khóa luận tốt nghiệp
2.2.4.Phương pháp đánh giá cảm quan .......................................................... 25
PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................... 27
3.1. Nghiên cứu xử lí nguyên liệu cho quá trình lên men rượu vang từ dịch nho cô
đặc ..................................................................................................................... 27
3.1.1. Phân tích thành phần của dịch nho cô đặc............................................ 27
3.1.2. Nghiên cứu xác định tỷ lệ pectinase sử dụng cho quá trình xử lý nguyên

liệu dịch nho cô đặc ....................................................................................... 28
3.1.3. Xác định tỉ lệ SO2 sử dụng cho quá trình xử lý nguyên liệu dịch nho cô
đặc. ................................................................................................................ 30
3.2. Nghiên cứu quá trình lên men rượu vang từ dịch nho cô đặc ở qui mô 4,5l . 33
3.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ đường đến quá trình lên men........ 33
3.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men .......................... 34
3.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến quá trình lên men ..... 35
3.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men ................. 36
3.2.5. Động học của quá trinh lên men rượu vang .......................................... 37
3.3. Nghiên cứu quá trình lên men rượu vang từ dịch nho cô đặc quy mô 25 lít. 38
3.3.1. Sự thay đổi của nồng độ chất khô và nồng độ đường khử trong quá trình
lên men. .......................................................................................................... 38
3.3.2. Sự thay đổi nồng độ cồn trong quá trình lên men .................................. 39
3.3.3. Sự phát triển của nấm men trong quá trình lên men .............................. 40
3.3.4. Sự thay đổi của hàm lượng axit (axit tổng số, axit bay hơi) trong quá
trình lên men rượu vang ................................................................................. 40
3.3.5. Sự thay đổi của hàm lượng polyphenol và độ màu trong quá trình lên
men ................................................................................................................ 41
3.3.6. Xác định chất lượng của rượu vang từ dịch nho cô đặc ........................ 41
KẾT LUẬN .......................................................................................................... 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 52
PHỤ LỤC ............................................................................................................. 53

Nguyễn Thị Khương

Lớp: 1103


Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Sản lượng rượu vang của một số nước trên thế giới năm 2012 Error! Bookmark not def
Bảng 1.2. Năm quốc gia tiêu thụ rượu vang nhiều nhất thế giới Error! Bookmark not defined.
Bảng 1.3. Giá trị của các thông số vật lý (pH) và thành phần dịch cô đặc nho đỏ
từ năm 1990 – 1992 ....................................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 1.4. Tính chất kháng vi sinh vật của SO2 ........... Error! Bookmark not defined.

Bảng 1.5. SO2 ức chế nấm men trong rượu vang ngọt ở cuối giai đoạn Error! Bookmark not defi
Bảng1.6. Nồng độ SO2 lớn nhất được cho phép sử dụng trong các loại rượu

theo tiêu chuẩn EC và khuyến cáo của OIV[ Ribereau-Gayon, 2003] Error! Bookmark not define
Bảng 3.1. Thành phần dịch nho cô đặc (68oBx) .......... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.2. Thành phần của dịch nho sau khi pha loãng về 22oBxError! Bookmark not defined.
Bảng 3.3. Độ trong của dịch nho sau khi xử lý enzyme pectinase Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.4. Độ trong của rượu vang trước khi lọc ở các mẫu đối chứng và các
mẫu có sử dụng pectinase ............................................. Error! Bookmark not defined.

Bảng 3.5. Số lượng tế bào trong quá trình lên men rượu vang ở các mẫu Error! Bookmark not de
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến một số đặc tính của rượu vang và thời
gian lên men .................................................................. Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.7. Nồng độ chất khô và đường khử trong quá trình lên men etanol Error! Bookmark not
Bảng 3.8. Thay đổi hàm lượng axit tổng số và axit bay hơi Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.9. Thay đổi hàm lượng polyphenol và độ màu trong quá trình lên men Error! Bookmark
Bảng 3.10. Thành phần hóa học của rượu vang .......... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.11. Đánh giá cảm quan của rượu vang ............ Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.12. Hội đồng đánh giá chất lượng cảm quan .. Error! Bookmark not defined.

Nguyễn Thị Khương

Lớp: 1103


Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Quy trình công nghệ lên men rượu vang đỏ.
.......................................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.
Hình 2.2. Phương trình đường chuẩn của polyphenol
.......................................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.
Hình 2.2. Phương trình đường chuẩn của đường khử
.......................................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.
Hình 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến độ trong của dịch nho
.......................................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.
Hình 3.2. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme pectinase đến
.......................................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.
Hình 3.3. Ảnh hưởng của bổ sung SO2 đến hiệu suất lên men
.......................................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.
Hình 3.4. Ảnh hưởng của bổ sung SO2 đến khả năng tạo ethanol của nấm
men
.......................................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.
Hình 3.5. Ảnh hưởng của nồng độ chất khô hòa tan đến hàm lượng etanol
.......................................................................................................................... Er

ror! Bookmark not defined.

Nguyễn Thị Khương

Lớp: 1103


Khóa luận tốt nghiệp
Hình 3.6. Ảnh hưởng của pH đến hàm lượng etanol tạo thành
.......................................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.
Hình 3.7.Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến hàm lượng etanol.
.......................................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.
Hình 3.8. Ảnh hưởng của thời gian lên men đến sự tạo thành etanol
.......................................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.
Hình 3.9. Động học của quá trình lên men rượu vang đỏ bởi nấm men
S.cerevisiae ở nhiệt độ 25oC
.......................................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.
Hình 3.10. Hàm lượng ethanol(%v/v) trong quá trình lên men
.......................................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.
Hình 3.11. Sự phát triển của nấm men trong quá trình lên men
.......................................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.

Nguyễn Thị Khương

Lớp: 1103


Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
MRS

De Man, Rogosa and Sharp – Môi trường MRS

OD

Optical density – Mật độ quang

S.

Tên giống nấm men Saccharomyces

YMPG

Môi trường Yeast Extract, Malt Extract, Peptone, Glucose

YMPS

Môi trường Yeast Extract, Malt Extract, Peptone, Saccharose

Nguyễn Thị Khương

Lớp: 1103

MỞ ĐẦU
Rượu vang là một sản phẩm đồ uống có cồn được lên men từ quả nho hoặc
nước quả nho, ngoài ra rượu vang còn có thể được làm từ một số loại trái cây khác.
Rượu vang có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon và có lợi cho sức khỏe
con người khi sử dụng một cách điều độ.
Qúa trình lên men rượu vang là quá trình lên men cổ xưa nhất thực hiện chủ
yếu nhờ nấm men và một phần bởi vi khuẩn lactic có mặt trên quả nho hoặc trên
thiết bị làm rượu. Nấm men sử dụng hệ enzym của mình để chuyển hóa glucoza và
một số đường khác thành rượu và các sản phẩm phụ khác như rượu bậc cao, este,
các axit hữu cơ,... Trên thế gới, mặc dù những nghiên cứu về rượu vang đã được
tiến hành cách đây hàng trăm năm nhưng hiện nay các nhà khoa học vẫn tiếp tục đi
sâu làm rõ về các chỉ tiêu làm rượu vang và tìm ra điều kiện thích hợp nhất tạo cho
rượu vang có chất lượng và cảm quan như mong muốn.
Mặc dù rượu vang đã được người Việt Nam biết đến thông qua con đường du
nhập từ Châu Âu nhưng công nghệ sản xuất rượu vang mới thực sự phát triển từ
những năm 80 của thế kỷ trước với sự ra đời của các sản phẩm Vang Thăng Long,
vang Hồng Hà với sản phẩm chủ yếu là vang ngọt. Từ năm 1990 đến nay, số lượng
nhà máy sản xuất rượu vang tăng lên rõ rệt, các chủng loại cũng đa dạng hơn nhưng
chất lượng vẫn còn khoảng cách khá xa so với vang ngoại nhập, chính vì vậy rượu
vang nội giá thành rẻ hơn vang ngoại rất nhiều nhưng cũng chỉ tiêu thụ được ở các
tầng lớp bình dân. Để góp phần vào việc nâng cao chất lượng rượu vang trong nước
cũng như tìm hiểu sâu hơn về ngành công nghiệp này. Đề tài “Xác định các điều
kiện nghiên cứu công nghệ của quá trình lên men rượu vang từ dịch nho cô đặc”
đã được tiến hành nhằm tìm ra các điều kiện thuận lợi nhất cho quá trình sản xuất
rượu vang đạt năng suất và chất lượng cao.

Nguyễn Thị Khương

1

Lớp: 1103


PHẦN I: TỔNG QUAN
1.1. Khái quát chung về rượu vang
1.1.1. Lịch sử nguồn gốc rượu vang
Lịch sử rượu vang kéo dài hàng nghìn năm và gắn bó chặt chẽ với lịch
sử nông nghiệp, ẩm thực, văn minh, loài người. Bằng chứng khảo cổ sớm nhất cho
thấy con người đã làm rượu vang tại Gruzia vào khoảng 6000 năm TCN, một số địa
điểm khảo cổ đáng chú ý khác là Iran và Armenia cũng phát hiện các bằng chứng về
rượu vang có niên đại tương ứng là 5000 năm và 4000 năm TCN [17,18,19] . Ngày
nay, rượu vang đã trở nên phổ biến khắp nơi trên thế giới. Rượu vang được ưa thích
trước hết là do hương vị hết sức đặc trưng mà không loại sản phẩm nào có thể thay
thế, sau đó là do nó đem lại cảm giác sảng khoái và sức khỏe cho người uống.
Đầu tiên, rượu vang được tạo ra bằng quá trình lên men tự phát từ dịch quả.
Khi quá trình lên men kết thúc người ta không chưng cất mà để lắng trong tự nhiên,
gạn lọc và hoàn thành sản phẩm [19]. Rượu vang vốn có nguồn gốc từ quả nho, tuy
nhiên ngày nay, rượu vang còn được sản xuất từ một số loại quả khác như mận, đào,
chuối....Thông thường rượu vang chứa khoảng 80-90% nước, 10-14% etanol,
khoảng 1% axit và các chất tạo hương khác nhau ở nồng độ thấp.
Do lịch sử lâu đời của rượu vang nên ngày nay, uống rượu vang không chỉ để
giải khát mà còn là một nét văn hóa, hưởng thụ và thỏa mãn thị hiếu của con người
ở một số nước như Pháp, Ý, Tây Ban Nha,...
1.1.2. Tình hình sản xuất rượu vang trên thế giới
Theo tổ chức Quốc tế về nho và rượu vang, từ năm 1973 rượu vang được
định nghĩa như một loại thức uống được lên men một phần hoặc hoàn toàn từ quả
nho ép hoặc từ dịch nho. Nồng độ etanol quy định trong rượu vang không được thấp
hơn 8,5% v/v.
Việc sản xuất rượu vang lúc đầu chỉ là tình cờ, sau dần dần là chủ động sản

xuất thô sơ bằng cách ép lấy dịch quả cho lên men tự nhiên nhờ hệ vi sinh vật và
phải chú ý đến một số điều kiện để quá trình lên men được tốt, sản phẩm có chất
lượng cao. Hiện nay, việc sản xuất rượu vang với qui trình công nghệ tiên tiến đã
mang lại năng suất cao và không thể không kể đến những nghiên cứu xác định các
Nguyễn Thị Khương

2

Lớp: 1103


điều kiện tối ưu cho quá trình lên men. Ngành công nghiệp sản xuất rượu vang với
qui mô lớn chủ yếu tập trung ở nhiều quốc gia Châu Âu và Châu Mỹ như: Pháp, Ý,
Đức, Tây Ban Nha, Chilê...
Bảng 1.1. Sản lượng rượu vang của một số nước trên thế giới năm 2012
( Đơn vị tính: hectoliter - Theo số liệu của OIV)
Quốc gia

Sản lượng (hl)

Nhãn hiệu nổi tiếng

Pháp

41 triệu

Alsace, Bordeaux, Bourgogne, Champagne,
Côtes du Rhône, Jura, Loire, Provence.

Italya

40 triệu

Tuscanny, Eventus Primitivo, Rosso Balestra,
Dolce Vita.

Tây Ban Nha

30 triệu

Sherry, Cava

Mỹ

20 triệu

Almaden, BlackStone, Simi Reserve

Trung Quốc

14.9 triệu

Bảng 1.2. Năm quốc gia tiêu thụ rượu vang nhiều nhất thế giới
(Đơn vị tính: lít/người)
STT

Quốc Gia

Sản lượng tiêu thụ(lít/người)

1

Tây Ban Nha

55,9

2

Pháp

53,17

3

Italy

46,31

4

Bồ Đào Nha

44,78

5

Slovenia

44,74

Theo báo cáo mới đây của Morgan Stanley (2012) cùng với năng suất của
ngành sản xuất rượu vang xuống thấp nhất trong 40 năm, “cơn khát” ngày càng lớn
của Trung Quốc đang góp phần gây thiếu rượu vang trên toàn cầu. Mức tiêu thụ lớn
tại cả Trung Quốc và Mỹ, cùng với sản lượng rượu của châu Âu năm 2012 giảm vì
mùa màng thất bát tại Pháp, Italy và Tây Ban Nha khiến nguy cơ thiếu rượu toàn
cầu tăng lên, có thể đẩy giá lên cao và tăng nhu cầu xuất khẩu. Lưu ý rằng trong
năm 2012, số hàng tồn kho rượu vang chỉ là 1 triệu chai, thấp hơn nhiều con số 600

Nguyễn Thị Khương

3

Lớp: 1103


triệu năm 2004 khi sản lượng đạt đỉnh.Vài năm tới, khi người dân Trung Quốc giàu
có hơn, nhu cầu của Trung Quốc với rượu vang dự kiến sẽ bùng nổ. Tiêu thụ rượu
vang tại Trung Quốc đã tăng gấp 2 lần trong 5 năm qua và dự kiến sẽ tiếp tục tăng
gấp đôi vào năm 2016 lên 400 triệu chai, tương đương mức tiêu thụ của Mỹ. Trong
khi đó, sản lượng toàn cầu không theo kịp tốc độ tăng này, thậm chí có xu hướng
giảm kể từ đầu những năm 2000. Châu Âu, hiện cung cấp 60% lượng rượu vang
toàn thế giới, đã giảm sản lượng mạnh nhất 24% từ năm 2004[18].
1.1.3. Tình hình sản xuất rượu vang ở Việt Nam
Rượu vang đã du nhập vào Việt Nam cách đây nhiều thế kỷ bằng nhiều con
đường nhưng phải đến khi thực dân Pháp đô hộ rượu vang mới thực sự phát triển và
phổ biến rộng rãi ở nước ta. Mặc dù, Việt Nam không phải là đất nước có truyền
thống sản xuất và tiêu thụ rượu vang song lại là đất nước có nhiều tiềm năng. Thứ
nhất, Việt Nam là một đất nước đông dân cư, nên khả năng tiêu thụ sẽ lớn. Thứ hai,
tuy sản lượng tiêu thụ rượu vang không bằng bia và các loại rượu mạnh khác song
do ảnh hưởng của nền văn hóa phương Tây và do mức sống ngày càng được cải

thiện, nhu cầu cuộc sống nâng cao nên rượu vang trở thành một loại thức uống
mang tính thưởng thức và chuyên nghiệp. Thứ ba,Việt Nam có tiềm năng thu hút
khách du lịch Quốc tế cho nên cũng đòi hỏi rượu vang phải có chất lượng cao. Tuy
nhiên hiện nay, tình hình sản xuất của rượu vang nước ta vẫn còn nhiều hạn chế.
Theo thống kê của Hiệp hội Rượu Bia và Nước giải khát Việt Nam, hiện cả nước có
hơn 15 doanh nghiệp sản xuất và đóng chai rượu vang với sản lượng mỗi năm tăng
khoảng 12 – 13 triệu lít [4] và số lượng tiêu thụ không nhiều do người tiêu thụ ưa
chuộng rượu vang nước ngoài hơn.
Số liệu của Tổng cục Thống kê cho thấy, kể từ năm 2004 đến nay, rượu vang
nhập khẩu đã tăng khoảng 25%/năm. Riêng năm 2010, tổng kim ngạch nhập khẩu
rượu vang đạt 53,2 triệu USD, tăng 85% so với năm 2009. Trong đó, Pháp dẫn đầu
trong các quốc gia cung cấp rượu vang tại thị trường Việt Nam, kế đến là vang
Chile, Ý, Tây Ban Nha, Mỹ… Số lượng rượu vang đến từ những nước này cứ tăng
dần hằng năm.

Nguyễn Thị Khương

4

Lớp: 1103


Trên thực tế, tốc độ nhập khẩu rượu vang Pháp, Italia vào Việt Nam trong
năm qua tăng lên tới 20%, bất chấp tình hình kinh tế khó khăn. Do vậy, Việt Nam
đang được nhiều công ty rượu vang Pháp, Italia nhắm đến bởi đây là thị trường tiêu
thụ rượu vang tốt nhất châu Á với tốc độ tăng trưởng 10%. Trong những năm qua,
Pháp luôn là nước cung cấp rượu vang hàng đầu cho Việt Nam. Năm 2012, rượu
vang nhập khẩu từ Pháp chiếm 14,3% lượng rượu nhập khẩu của Việt Nam. Đứng
thứ hai trong lĩnh vực phân phối rượu vang tại Việt Nam là các nhà nhập khẩu đến
từ Chile. Theo số liệu thống kê của Hải quan Chile, năm 2012, nước này xuất sang

Việt Nam lượng rượu vang trị giá 10 triệu USD. Rượu vang Italia cũng đang ngày
càng có chỗ đứng tại Việt Nam, chiếm 2,5% lượng rượu nhập khẩu của Việt Nam
trong năm 2012, tăng 19,7% so với năm 2011và 6 tháng đầu năm 2013[4].
1.2. Nguyên liệu
1.2.1. Nho
Nguyên liệu để sản xuất rượu vang có thể là dịch quả nho tươi hoặc dịch ép
nho cô đặc.
Thành phần hóa học chính của quả nho
Cuống: Chiếm từ 3-7% trọng lượng nho với thành phần chủ yếu là phenol
(chiếm 20% phenol tổng số của nho).
Hạt: Chiếm 0-6% trọng lượng nho, có chứa hàm lượng cacbonhydrat (35%),
nitơ (khoảng 6%) và khoáng (4%). Hạt cũng là nguồn giầu hợp chất phenol.
Vỏ quả: Chiếm từ 8-10% trong lượng quả. Nồng độ đường trong vỏ rất thấp.
Vỏ quả được đặc trưng bởi một số lượng đáng kể các sản phẩm bậc hai như hợp
chất phenol và các chất tạo hương được tích lũy trong quá trình chín. Các hợp chất
phenol có mặt trong vỏ quả nho lúc chín là axit benzonic và axit cinnamic, flavonol
và tannin. Ngoài ra còn chứa anthocyanin với hàm lượng rất khác nhau ở các giống
nho [7]. Vỏ quả cũng chứa một lượng đáng kể các chất thơm và tiền chất của nó.
Thịt quả: là phần chủ yếu của quả nho (chiếm 75-85%). Dịch quả có dạng
chất lỏng sánh, có màu sáng, chứa nhiều chất hóa học. Đường là thành phần chủ
yếu, bao gồm glucoza và fructoza. Fructoza có hàm lượng cao hơn (tỉ lệ giữa
glucoza và fructoza thường xấp xỉ 0,9). Các đường khác cũng được phát hiện trong

Nguyễn Thị Khương

5

Lớp: 1103

nho là: arabinoza, xyloza, raffinoza, maltoza,... Hàm lượng đường khử trong nho
chín thay đổi từ 100-240 g/l. Hầu hết các axit của quá trình trao đổi chất được tìm
thấy trong thịt quả ở dạng vết (pyruvic, α-ketoglutaric, fumaric,...). Độ axit của dịch
quả chủ yếu là do axit tactaric, malic, xitric, rất khác nhau tùy theo giống. Giá trị pH
của dịch quả thường từ 2,8-3,5. Thịt quả chín chứa 20-25% nitơ tổng số của nho.
Hầu hết các axit amin được tìm thấy trong dịch nho ở nồng độ rất khác nhau và một
số như prolin, arginin, threonin và axit glutamic chiếm gần 90% nồng độ tổng số
trong nho. Khi chín, nho có hàm lượng pectin thấp hơn so với các loại quả khác.
Pectin chiếm từ 0,02-0,6% trọng lượng của nho tươi.
Nho ưa đất ít chua và khí hậu khô, nhiều nắng. Ở nước ta, nho để làm rượu
vang chủ yếu được trồng ở Ninh Thuận và một ít ở Bình Thuận. Diện tích vùng
trồng nho ở nước ta khoảng 3000 ha, trong đó 2500 ha tập trung ở Ninh Thuận.
Dịch nho cô đặc
Nước trái cây cô đặc hay dịch trái cây cô đặc nói chung và dịch nho cô đặc
nói riêng thường chứa ít nước hơn bình thường. Thông qua một tập hợp các quá
trình lọc và chiết tách nâng cao, nước trái cây bình thường trở nên phù hợp hơn cho
việc lưu trữ, vận chuyển và thương mại. Khi quả đạt đến thời điểm chín muồi,
chúng được chọn và chuẩn bị cho quá trình tách nước. Máy sẽ lột nhanh và loại bỏ
vỏ quả không được sử dụng cho quá trình làm nước trái cây để tách lấy thịt quả.
Thịt của trái cây được ép và nước ép sẽ được lọc vào một thùng chứa lớn. Dịch này
có thể được tiệt trùng hoặc vẫn để trong trạng thái tự nhiên. Nước trái cây cô đặc có
thêm một vài bước trong đó bao gồm cả việc thêm và loại bỏ một số hóa chất và các
trái cây tự nhiên để tạo ra nước trái cây cô đặc từ trái cây tự nhiên. Để cho nước ép
trái cây tự nhiên chuyển đổi thành nước trái cây cô đặc, dịch pha loãng phải được
xử lý nhiệt để bốc hơi nước gần như hoàn toàn những vẫn còn giữ được hương vị tự
nhiên. Nước trái cây cô đặc này được nâng cao chất lượng thông qua phương pháp
thẩm thấu ngược. Nước ép cô đặc không pha loãng sẽ chứa toàn bộ đường và các
chất dinh dưỡng được tìm thấy ở trong trái cây.
Dịch nho là một chất lỏng được chiết từ quả nho chín tới. Dịch nho từ các
loại nho có rất ít khác nhau về thành phần trừ hàm lượng chất xơ và dầu thường có

ở trong hạt (Peterson, 1980). Dịch nho cô đặc của mỗi giống nho ở các địa phương
khác nhau thì có thành phần dinh dưỡng, khả năng lên men… là khác nhau. Điều
này đặt ra cho các nhà khoa học, các nhà sản xuất rượu từ dịch cô đặc phải xác định,

Nguyễn Thị Khương

6

Lớp: 1103


nghiên cứu phân tích thành phần của từng loại. Từ đó, lựa chọn dịch nho cô đặc phù
hợp với mục đích sản xuất của từng sản phẩm rượu là hết sức quan trọng. Thông
thường, dịch nho cô đặc chứa 86% lượng đường lên men tổng số như glucose,
galactose, sucrose, lactose…và hàm lượng axit (715gm/100ml axit tartaric) rất phù
hợp để sản xuất rượu vang. Đã có một số nghiên cứu được công bố trên thế giới về
xác định thành phần dinh dưỡng, cũng như khả năng lên men, chủng nấm men thích
hợp với từng loại dịch nho cô đặc để sản xuất rượu vang. Bên cạnh đó, một số công
ty sản xuất và cung cấp dịch nho cô đặc cũng thường kèm theo bảng thành phần
dinh dưỡng, hàm lượng pha chế và khuyến cáo sử dụng.
Tuy nhiên, hầu hết nho cô đặc được đun sôi ở áp suất cao để loại bỏ khoảng
75-80% lượng nước tự nhiên. Vì vậy mà dịch nho cô đặc có nhược điểm là mùi
thơm và màu sắc bị mất đi một phần trong quá trình cô đặc nho. Nếu trong quá trình
cô đặc dịch nho, sử dụng nhiệt độ quá cao sẽ gây ra hiên tượng caramen hóa một số
loại đường tự nhiên và các hợp chất 2-hydroxymethyl-furfural không ổn định, dẫn
đến hương vị của dịch nho cô đặc không được tốt. Một yếu tố khác là khi sử dụng
dịch nho cô đặc để sản xuất rượu vang thường cho màu sắc nhạt hơn. Đây là những
nhược điểm mà khi sản xuất rượu vang từ dịch nho cô đặc các nhà sản xuất cần có
những nghiên cứu để khắc phục.
Dịch nho cô đặc tự nhiên được sản xuất từ một số giống nho và hầu hết

thường sản xuất như một loại hỗn hợp nước quả, thậm chí pha trộn cả dịch nho đỏ
và nho trắng. Dịch nho thường được sản xuất với enzyme được thêm vào giai đoạn
nghiền đầu tiên và có thể thêm hoặc không thêm sulfur dioxide (McLellan và Acree,
1993). Tách chất rắn bằng lắng, ly tâm hoặc lọc trước khi dịch quả tươi đi đến nồi
cô đặc. Tiếp theo quá trình cô đặc có xu hướng loại bỏ chất rắn. Chúng được tách ra
bằng quá trình lắng.
Do dịch cô đặc nho được sản xuất từ nhiều loại nho khác nhau, được trồng ở
các vùng địa lý khác nhau, người ta hi vọng rằng sản phẩm tự nhiên này chứa nhiều
các hợp chất vô cơ và hữu cơ trong dịch cô đặc, cũng như các thông số vật lý khác
nhau. Quá trình sản xuất dịch nho cô đặc tự nhiên có thể ảnh hưởng đến thành phần
của dịch. Ép nóng nho đỏ sản xuất ra nước quả có pH và hàm lượng axit tổng số cao
hơn khi so sánh với ép lạnh (Fuleki, 1993).
Dịch nho cô đặc được công nhận như là một sản phẩm biến đổi hơn là một
sản phẩm ổn định. Một số thành phần của dịch cô đặc nho như sắc tố, protein, muối
được tách chiết từ vỏ, hạt và thịt quả trong công đoạn ép nho. Các thành phần này
có hòa tan giới hạn trong nước ép nho tươi và nhìn chung ít hòa tan trong dịch nho

Nguyễn Thị Khương

7

Lớp: 1103


cô đặc với độ đường đạt 68o Brix (tính theo phần trăm khối lượng). Dịch nho cô đặc
tự nhiên sẽ thay đổi các thành phần cũng như tính chất vật lý trong quá trình bảo
quản (Wrolstad et al., 1989). Chất rắn không hòa tan lắng xuống và ổn định. Nước
quả nho được chuẩn bị bằng cách pha loãng do vậy dịch cô đặc sẽ khác về thành
phần và các thông số vật lý so với dịch nho tươi.
Bảng 1.3. Giá trị của các thông số vật lý (pH) và thành phần dịch cô đặc nho đỏ

từ năm 1990 – 1992
Thành phần
dịch cô đặc
nho đỏ

Khoảng giá
trị của các
mẫu thương

Khoảng giá trị
của các mẫu
thí nghiệm

Số
mẫu

2,8 – 4,2

32

0,9 – 2,0

32

3.100 – 23.300

32

2.060 – 2.700

32

Flavonoid
(mg/L)

ND – 7.650

32

ND – 6.030

73

ND – 7650

105

Kali (mg/L)

3.380 – 8.150

32

1.490 –
13.400

73

1.490 –
13.400

105

Natri (mg/L)

117 – 873

32

107 – 644

73

107 – 873

105

Canxi (mg/L)

245 – 1.920

32

286 – 1.260

73

245 – 1.920

105

Đồng (mg/L)

ND

32

0,57 – 1,60

12

0,57 – 1,60

12

Sắt (mg/L)

51 – 26,2

32

2,8 – 20,2

12

2,8 – 26,2

44

Mn (mg/L)

266 – 485

32

285 – 546

12

266 – 546

44

Ph
Độ axit
(g/100g)
Phenolic tổng
số(mg/L)
Phi flavonoid
(mg/L)

Số
mẫu

Khoảng giá
trị chung

Số
mẫu

3,0 – 4,2

73

2,8 – 4,2

105

0,8 – 3,4

73

0,8 – 3,4

105

mại

6.100 –
15.300
5.380 –
12.100

73
73

3.100 –
23.300
2.060 –
12.100

105
105

ND: không phát hiện (giới hạn phát hiện = 50mg/L)
1.2.2. Enzyme
Trong công nghệ sản xuất rượu vang hiện đại, việc sử dụng các chế phẩm
enzym có thể coi là một trong những phương hướng tiến bộ có triển vọng nhất. Tuy
nhiên, cần phải lựa chọn các chế phẩm enzym thích hợp căn cứ vào mục đích sử
dụng enzym đó.

Nguyễn Thị Khương

8

Lớp: 1103


Các enzym được sử dụng trong sản xuất rượu vang cần phải chứa không chỉ
các enzym thủy phân pectin mà còn phải chứa cả những enzym thủy phân các hợp
chất keo khác như hemixenluloza, araban,… thường làm cho dịch quả bị đục và làm
cho rượu vang sản xuất từ dịch quả ấy không ổn định.
Quá trình làm trong rượu vang sử dụng chủ yếu là chế phẩm enzym
pectinaza. Đây cũng là chỉ tiêu chất lượng quan trọng nhất của rượu vang. Với mục
đích làm trong rượu vang, các chế phẩm enzym sử dụng cần phải có khả năng chịu
được nồng độ cồn cao từ 10 - 12% và không chứa các enzym oxi hóa làm ảnh
hưởng tới màu sắc và mùi vị của sản phẩm.
Pectinaza làm nước quả trong suốt, dễ lọc, hiệu suất tăng. Chế phẩm còn góp
phần chiết rút các chất màu tanin và các chất hòa tan khác. Do đó làm tăng chất
lượng của thành phẩm. Những nghiên cứu khi ép nho có xử lý bằng enzym

pectinaza không những làm tăng hiệu suất mà còn làm tăng màu sắc, hương vị và
nhờ có các enzym này mà dịch quả có nồng độ đậm đặc hơn.
Các nhà sản xuất đã phát triển các chế phẩm enzym ở dạng thương phẩm, có
bản chất từ các loài nấm khác nhau (Aspergillus, Rhizopus và Trichoderma) hoặc từ
vi khuẩn (Bacillus). Nhiều nước đã cho phép sử dụng các chế phẩm này trong quá
trình sản xuất rượu vang.
Chúng được thêm vào trong giai đoạn ép để làm tăng hiệu suất chiết dịch quả
hoặc cải thiện khả năng lọc đối với rượu vang. Các phương pháp xử lý enzym cũng
được sử dụng để tăng cường màu sắc chiết được và chất lượng dịch hèm nho (sự
lắng cặn, khả năng lên men, và cường độ mùi) trong sản xuất rượu vang đỏ cũng
như rượu vang trắng.
Hoạt tính của enzym pectinaza
Mức độ hoạt hóa của enzym pectinaza phụ thuộc rất nhiều yếu tố như nồng
độ và bản chất của cơ chất (chất lượng pectin), pH môi trường, các ion kim loại,
nhiệt độ,...
+ Pectin có độ nhớt càng thấp thì hiệu quả tác dụng càng tăng. Phân tử pectin
đã loại ester thủy phân nhanh gấp 60 lần so với phân tử pectin bị este hóa. Axít
pectic phân giải nhanh gấp 17 lần so với pectin đã este hóa một phần và pectin đã
este hóa hoàn toàn thì sự phân giải rất ít có hiệu quả.
+ Các muối Ca2+, Mg2+ có tác dụng nâng cao hoạt độ của pectinaza.
Nguyễn Thị Khương

9

Lớp: 1103


+ Độ nhớt của dịch đường và các dạng đường có trong dịch quả không thấy
có ảnh hưởng ức chế hoạt độ của pectinaza.
+ Sự có mặt của tanin ở nồng độ cao sẽ làm giảm hoạt động của pectinaza.

Giống như tất cả các enzym, pectinaza có một nhiệt độ và pH tối ưu. Tại đó
chúng hoạt động tốt nhất. Ví dụ như một enzym pectinaza thương phẩm có thể hoạt
động từ 45 - 550C và hoạt động tốt tại pH 4,8 - 5. Nếu nhiệt độ nóng hơn sẽ làm các
phản ứng diễn ra nhanh hơn. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao sẽ bất hoạt enzym, làm nó
ngừng hoạt động. Pectinaza cũng phá vỡ pectin tốt nhất ở pH 4,8 - 5. pH quá cao
hay quá thấp đều cũng sẽ dẫn đến sự biến tính enzym. Nguyên nhân là nếu giá trị
pH quá thấp thì sẽ có quá nhiều ion H+ xung quanh protein và vì vậy các ion H+ sẽ
gắn vào những vị trí trên enzym, tạo ra một liên kết hydro tại đó. Cũng vậy, nếu giá
trị pH tăng thì sẽ có quá nhiều ion OH- và chúng sẽ tương tác với các vùng mang
điện tích (+) của protein. Vùng mang điện tích (-) hoặc (+) có thể là vị trí hoạt động.
1.2.3. Vi sinh vật
Hệ vi sinh vật trong quá trình sản xuất rượu vang tương đối phức tạp và
phụ thuộc vào từng giai đoạn của quá trình sản xuất, chủ yếu là nấm men và vi
khuẩn [17].
1.2.3.1. Nấm men Saccharomyces
Phần lớn dịch quả được chọn để sản xuất rượu vang có pH thấp (2,2-4), vì
vậy ức chế hoạt động của nhiều loài vi khuẩn nhưng lại thuận lợi cho sự phát triển
của nấm mốc và nấm men. Mặc dù tỷ lệ nấm men trong nước ít hơn nhiều so với
nấm mốc nhưng nấm men là loài hô hấp tùy tiện (cả hiếu khí và kị khí) nên trong
quá trình lên men nhờ có sự tích tụ cồn và giải phóng CO2, đã ức chế được hầu hết
sự phát triển của nấm mốc. Điều kiện yếm khí rất thuận lợi cho sự lên men của nấm
men, đó cũng chính là lý do vì sao từ xa xưa người ta đã sử dụng nấm men để lên
men rượu vang, và chủ yếu là các loài Saccharomyces vini, Saccharomyces
cerevisiae, Saccharomyces oviformis.
Saccharomyces vini: Trước đây gọi là S.ellipsoideus, S.vini Meyeu,
S.cerevisiae Hansen (theo Loder, 1971) gồm những tế bào hình ô van có kích thước
(3-8) x(6-12) µm, sinh sản theo hướng nảy chồi và có khả năng tạo thành bào tử.
Nguyễn Thị Khương

10

Lớp: 1103


Saccharomyces vini chiếm tới hơn 80% tổng số Saccharomyces có trong dịch quả
lên men. Chúng có khả năng chuyển đường saccaroza thành glucoza và fructoza. Vì
vậy có thể bổ sung saccaroza trong quá trình lên men rượu vang. Saccharomyces
vini có khả năng chịu cồn và sunfit, có thể tạo nồng độ rượu cao (18-19%v/v). Kết
thúc lên men các tế bào S.vini có khả năng kết tủa lắng nhanh làm cho vang trong
nhanh, hương vị của sản phẩm đặc trưng [8].
Saccharomyces cerevisiae: Trước đây thương được gọi là Saccharomyces
serevisiae Var ellipoideus, gồm những tế bào có hình elip, kích thước tương tự
Saccharomyces vini. Theo Ferreira (1959) thì Saccharomyces cerevisiae là chủng có
khả năng chịu đường và khả năng tạo cồn rất cao (18-20%v/v). Trong sản xuất vang
có độ cồn cao, người ta sử dụng Saccharomyces cerevisiae nhiều nhất vì
Saccharomyces cerevisiae không những cho hiệu suất lên men cao mà chất lượng
của sản phẩm cũng rất tốt.
Saccharomyces oviformis: Có hình dáng tương tự S.vini và tạo thành màng
trên dung dịch vang khô chứa 10% độ cồn (theo thể tích). Khả năng sinh sản và
phát triển ở giai đoạn đầu chậm hơn S.vini nhưng do có khả năng chịu cồn cao sẽ
tăng dần trong quá trình lên men. Saccharomyces oviformis không lên men
galactoza. Saccharomyces oviformis có khả năng lên men kiệt đường và đạt độ rượu
tới 18% v/v, sản phẩm lên men có hương rất đặc trưng nên trong sản xuất người ta
thường sử dụng Saccharomyces oviformis để lên men các loại vang khô [8].
Trước đây với công nghệ sản xuất vang thủ công truyền thống, nấm men
được sử dụng để lên men tạp có sẵn trong dịch quả, không khí, nước. Vì vậy, quá
trình lên men nhiều khi phải ngừng lại giữa chừng, ảnh hưởng xấu tới chất lượng
sản phẩm.
Ngày nay, xu hướng chung người ta thường sử dụng các chủng nấm men
thuần khiết đã được tuyển chọn kỹ theo các tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm và yêu

cầu công nghệ để đưa vào lên men vang. Nhờ đó chủ động được công nghệ và đảm
bảo chất lượng sản phẩm.

Nguyễn Thị Khương

11

Lớp: 1103


1.3. Qúa trình công nghệ sản xuất rượu vang
1.3.1. Điều kiện nhân giống
Chọn giống: Nấm men sử dụng cho quá trình lên men rượu vang cần phải đáp ứng
được các yêu cầu sau:
- Có hoạt lực lên men cao đối với nước quả
-

Sử dụng đường cho lên men gần như hoàn toàn

-

Kết lắng tốt

-

Làm trong dịch rượu nhanh

-

Chịu được độ cồn cao và độ axit của môi trường cũng như chất sát khuẩn

-

Tạo cho rượu hương vị thơm ngon, tinh khiết
Nấm men rượu vang thường là chủng Saccharomyces chúng thích hợp sinh

trưởng ở nhiệt độ từ 25-30oC, trong môi trường có độ chua lớn pH từ 2-4 [31].
Môi trường nuôi cấy:
Tùy từng chủng thích hợp với môi trường khác nhau. Chúng sinh trưởng
trong dịch nho và có cung cấp đủ chất dinh dưỡng carbon, nitơ, nguyên tố khoáng,
vitamin. Môi trường nhân giống nấm men: Cao nấm men, pepton, glucozơ, lysine.
Một số môi trường thường được dùng trong nghiên cứu rượu vang như MS300,
MS170. MS300 có thành phần là: glucose (110 g/l), fructose (110g/l), axit malic
(6g/l), axit citric (6g/l), KH2PO4(0,75g/l), K2SO4(0.5g/l), MgSO4.7H2O(0,25g/l),
CaCl2.2H2O (0,16g/l), NaCl(0,2g/l), dung dịch các vitamin. Nguồn nitơ được cung
cấp bởi các ion ammonium trong NH4Cl. Có hai nồng độ nitơ khác nhau được sử
dụng trong MS300 và MS170.
1.3.2. Vai trò của nồng độ chất khô
Nồng độ chất khô có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình lên men. Nó ảnh
hưởng đến điều kiện phát triển của nấm men, cảm quan, chất lượng của rượu vang.
Chất khô là chất dinh dưỡng cho nấm men phát triển. Trong suốt quá trình lên men
rượu, nấm men sẽ chuyển hóa đường trong dịch nho thành etanol và CO2. Hàm
lượng etanol được tạo thành có liên quan đến hàm lượng đường ban đầu trong dịch
lên men. Do vậy, bằng cách điều chỉnh hàm lượng đường trong dịch nho, các nhà
sản xuất rượu vang có thể kiểm soát được hàm lượng etanol trong rượu vang thành

Nguyễn Thị Khương

12

Lớp: 1103


phẩm. Hàm lượng đường trong dịch nho thường được thể hiện bằng oBx hay chính
là hàm lượng chất khô hòa tan. Nồng độ chất khô hòa tan ban đầu thường từ 2225oBx là thuận lợi cho quá trình lên men. Nồng độ chất khô cho ta thấy diễn biến
của quá trình lên men, khi quá trình lên men diễn ra thuận lợi thì nồng độ chất khô
sẽ giảm dần đến khi nó dừng lại, cũng chính là lúc quá trình lên men cồn kết thúc.
Nồng độ chất khô dừng ở mức cao trên 10°Bx thì đường sót còn lại nhiều, khi đó
quá trình lên men cồn bị ỳ, hiệu suất lên men thấp.
1.3.3. Ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men
pH ảnh hưởng đến sự phát triển của nấm men, sự sinh trưởng và phát triển
của nấm men không ổn định dẫn đến thời gian lên men kéo dài. Nấm men sinh
trưởng ở pH 2-8 [24]. Do vi khuẩn sinh trưởng phát triển tốt ở pH 4 -8 nên để tránh
nhiễm khuẩn, pH thích hợp cho sự sinh trưởng của nấm men là pH 2-4. Hơn nữa,
pH= 4 là tối ưu nhất cho sự hô hấp của nấm men. Trong sản xuất rượu vang người
ta thường chuẩn bị môi trường nước quả có độ pH là 3,0- 3,7 [31].
Kiểm soát pH và axit trong rượu vang là điều rất quan trọng để duy trì chất
lượng rượu vang trong suốt quá trình bảo quản.
- pH thấp làm tăng màu đỏ, độ sáng, độ tươi và tăng hương vị trái cây [31].
- pH cao ảnh hưởng đến độ màu, đến hương vị và làm giảm độ bền sinh học,
hóa học trong suốt quá trình bảo quản [24,31].
Ngoài ra pH còn ảnh hưởng đến hoạt động của nấm men. Khi pH càng thấp,
hàm lượng ion H+ trong dịch lên men càng cao. Do đó sẽ tạo ra sự chêch lệch trong
và ngoài tế bào, làm giảm khả năng phát triển của nấm men.
1.3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men
Nhiệt độ lên men có ảnh hưởng đến đời sống của nấm men cũng như các vi
sinh vật trong dịch nho, cũng như quá trình trao đổi chất của chúng, vậy nên nhiệt
độ lên men có ảnh hưởng lớn đến quá trình lên men và chất lượng của rượu vang.
Nhiều công trình nghiên cứu về sản xuất rượu vang đã xác định được khoảng
nhiệt độ lên men rượu vang trắng thích hợp nhất là 15-30oC, nếu lên men ở những

thang nhiệt thấp hơn thì càng tốt. Tuy nhiên, không thấp hơn 11oC, nếu thấp hơn
màng lipid sẽ bị thu hẹp làm giảm khả năng vận chuyển của các hợp chất trong trao

Nguyễn Thị Khương

13

Lớp: 1103


đổi chất của nấm men [15]. Còn lên men rượu vang đỏ (nước quả lẫn với xác quả),
cần phải chiết xuất các chất thơm và polyphenol từ vỏ quả vào dịch lên men nên
thang nhiệt độ cao hơn, thường là 25-30oC [23]. Lên men rượu vang đỏ ở nhiệt độ
thấp hơn 20oC thời gian lên men kéo dài và ở nhiệt độ thấp các sản phẩm thứ cấp
như este, axit bay hơi, glycerol, axit succinic... thấp hơn so với nhiệt độ cao [24].
Ngoài ra, ở nhiệt độ lên men cao (35oC), nấm men chết nhanh, thời gian lên men
ngắn, độ cồn có thể thấp, đường sót lại nhiều ảnh hưởng không tốt đến chất lượng
rượu vang.
1.3.5. Ảnh hưởng của SO2 đến quá trình lên men
SO2 tồn tại ở dạng cân bằng trong dung dịch, phân tử SO2 có hoạt tính
kháng khuẩn mạnh nhất, và hoạt tính này phụ thuộc vào pH, nhiệt độ và thời
gian của quá trình sử dụng. Mặc dù, SO2 có độc tính cao với vi khuẩn, nấm men
và nấm mốc bản địa, các chủng nấm men thương mại đã được lựa chọn để có đặc
tính bền vững với SO2
1.3.5.1. Những đặc tính cơ bản của SO2 trong sản xuất rượu vang
Chống nhiễm tạp vi sinh vật
SO2 ức chế sự phát triển của vi sinh vật, nó tác động lên vi khuẩn mạnh hơn
nấm men. Ở nồng độ thấp, nó chỉ ức chế trong thời gian ngắn. Ở nồng độ cao, nó
phá hủy hầu hết hệ vi sinh vật. Do đó, cặn đục dạng sương mù bởi nấm men do quá
trình lên men lại rượu vang ngọt hay sự phát triển của các loại men dại và hàng loạt

các vi khuẩn gây nhiễm đều không xảy ra.
Bảng 1.4. Tính chất kháng vi sinh vật của SO2
Đặc tính

SO2

HSO3-

R-SO3-

Kháng nấm

+

Thấp

0

Kháng vi khuẩn

+

Thấp

Thấp

Chống oxy hóa

+

+

0

Hoạt tính kháng nấm: SO2 được sử dụng để làm ngứng quá trình lên men
trong sản xuất rượu vang ngọt nhưng mặt khác nó lại bảo vệ rượu vang khỏi quá
trình lên men lại. Mỗi chủng nấm men rượu vang có khả năng kháng SO2 khác

Nguyễn Thị Khương

14

Lớp: 1103


nhau. Sulphit hóa dịch quả trước khi lên men làm tăng khả năng bền vững của nấm
men với SO2 hơn là các chủng nấm men phân lập từ dich quả đã sulphit hóa.
Bảng 1.5. SO2 ức chế nấm men trong rượu vang ngọt ở cuối giai đoạn
của quá trình lên men (số lượng tế bào/ml)
Nồng độ SO2 sử

Thời gian

dụng (mg/l)

1h

5h

24h

100

28x106

8x106

105

150

58x106

3x106

0

300

58x106

106

0

Hoạt tính kháng khuẩn: SO2 liên kết phản ứng trực tiếp với vi khuẩn giải
phóng SO2 tự do, SO2 dạng liên kết với ethanol hoặc axit pyruvic có hoạt tính kháng
khuẩn yếu hơn SO2 tự do 5-10 lần.
Quá trình sulphit dịch quả của SO2 phản ứng nhanh với vi khuẩn trước giai
đoạn lên men. Để lại lượng SO2 liên kết nhất định ức chế sự phát triển của vi khuẩn

cho đến khi kết thúc quá trình lên men.
Chống oxy hóa
Với sự có mặt của các chất xúc tác, SO2 gắn với oxy hòa tan theo phản ứng
sau: SO2+1/2O2=SO32Phản ứng này bảo vệ rượu khỏi các phản ứng oxy hóa không ảnh hưởng đến
phản ứng oxy hóa enzym, thường diễn ra rất nhanh. SO2 liên quan đến sự tạo thành
hương vị của rượu trong quá trình bảo quản và tàng trữ.
Ức chế hoạt động của các enzym oxy hóa
SO2 ức chế hoạt động của các enzym oxy hóa như tyrosinaza, laccaza. Trước
quá trình lên men, SO2 bảo quản dịch quả bằng cơ chế này.
Giữ hương thơm rượu
SO2 giữ hương thơm của rượu bằng cách gắn với etanol, sản phẩm trung gian
của quá trình chuyển hóa đường thành rượu etylic.
Nồng độ SO2 dư thừa có thể ảnh hưởng đến sức khỏe và làm mất hương vị
rượu. Tuy nhiên, nồng độ SO2 thấp, quá trình oxy hóa xảy ra và vi sinh vật có thể

Nguyễn Thị Khương

15

Lớp: 1103


làm hỏng rượu. Sử dụng SO2 đúng mức là rất phức tạp vì sự cân bằng hóa học là rất
phức tạp giữa các phân tử trong rượu. Nó tồn tại ở nhiều dạng khác nhau và có
những đặc tính khác nhau trong môi trường.
Hiện nay, rượu vang pháp tuân theo tiêu chuẩn EC (bảng 1.6), 160mg/l cho
rượu vang đỏ và 210 mg/l cho rượu vang trắng. Tại một số nước như Mỹ, Canada,
Nhật Bản và Australia, hàm lượng SO2 cho phép là 350mg/l.
Bảng1.6. Nồng độ SO2 lớn nhất được cho phép sử dụng trong các loại rượu
theo tiêu chuẩn EC và khuyến cáo của OIV[ Ribereau-Gayon, 2003]

Loại rượu

Tiêu chuẩn EC

Giới hạn cho phép
lớn nhất (OIV)

Rượu vang đỏ(nồng độ đường <5 g/l)

160

175

Rượu vang trắng (nồng độ đường <5 g/l)

210

225

Rượu vang đỏ(nồng độ đường >5 g/l)

210

300

Rượu vang trắng (nồng độ đường >5 g/l)

260

360

350

400

Rượu vang Đức: Spatalase
Các loại vang trắng Pháp: AOC Bordeux
superieurs, Graves de Vayres, Cotes de
Bordeux Saint Macaire, 1 Cotes de
Bordeux, SaiteFoy Bordeux
Rượu Tây Ban Nha
Rượu vang Đức: Auselese
Rượu vang Rumani

Nguyễn Thị Khương

16

Lớp: 1103


PHẦN II: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên vật liệu và thiết bị
2.1.1. Nguyên liệu
- Dịch ép nho cô đặc Cabernet Sauvignon của Rudolf Keller (Ý) có nồng độ
chất khô 68oBx.
- Chủng nấm men: Saccharomyces cerevisiae SH09 trong sưu tập giống của
Bộ môn Thực phẩm, Viện Công nghiệp Thực phẩm.
- Enzym Pectinex Ultra SP-L của Novozym (Đan Mạch) do Công ty

Brenntag Việt Nam cung cấp.
Pectinex Ultra SP-L: Là chế phẩm enzym chứa chủ yếu pectinaza. Nó có khả
năng phân hủy màng tế bào thực vật và thủy phân pectin có trong quả. Enzym này
được dùng chủ yếu để xử lý quả nghiền và ngâm mô tế bào thực vật. Pectin hòa tan
và không hòa tan cũng như polysaccharit gây đục đều bị phân hủy. Chế phẩm được
thêm vào quả nghiền nát dẫn đến tăng mạnh hiệu suất ép và thu hồi sản lượng nước
quả hiệu quả hơn. Điều kiện sử dụng theo khuyến cáo của nhà sản xuất:
Nhiệt độ thủy phân: 25-500C
Thời gian xử lý: 30-60 phút.
Nồng độ enzym: 0,01-0,02%.
pH: 2,0 - 4,0.
-

Mảnh gỗ sồi do Công ty Boise France (Pháp) cung cấp.

-

Chủng vi khuẩn lactic Oenococcus oeni VF của công ty CHR HANSEN (Đan

Mạch).
2.1.2. Thiết bị nghiên cứu
Các dụng cụ, thiết bị sử dụng trong nghiên cứu, sản xuất thực nghiệm, phân
tích của Viện Công nghiệp thực phẩm gồm:
-

Kính hiển vi Olympus (Nhật)

-

Máy đo quang phổ ngoại khả kiến Halo DB-20 (Pháp)

-

Cân điện tử D60 T2 Dreich(Đức )

-

Buồng đếm hồng cầu Thoma-Goriaev(Nga)

Nguyễn Thị Khương

17

Lớp: 1103