Cong nghe len men Ruou vang hong Rose wine

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.4 MB, 55 trang )

(1)MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU.........................................................................................6 1. NHO........................................................................................................................................................6 1.1. Giới thiệu chung về nho....................................................................................................................6 1.2. Giới thiệu giống nho đỏ.....................................................................................................................7 1.3. Cấu tạo của nho.................................................................................................................................7 1.4. Thành phần trong nho.....................................................................................................................10 1.5. Tiêu chuẩn chọn nguyên liệu..........................................................................................................15 2. CHẾ PHẨM.........................................................................................................................................16 3. CÁC PHỤ LIỆU KHÁC.....................................................................................................................17 3.1. Đường...............................................................................................................................................17 3.2. Diammonium phosphate (NH4)2HPO4............................................................................................18 3.3. Acid Tartaric....................................................................................................................................18 3.4. Chất hỗ trợ kỹ thuật........................................................................................................................19 CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ GIẢI THÍCH QUY TRÌNH............................................20 1. NGHIỀN/CHÀ VÀ TÁCH CUỐNG..................................................................................................21 1.1. Mục đích công nghệ.........................................................................................................................21 1.2. Các biến đổi trong quá trình...........................................................................................................21 1.3. Thiết bị và thông số công nghệ........................................................................................................21 2. SULFITE HÓA....................................................................................................................................22 2.1. Mục đích công nghệ.........................................................................................................................22 2.2. Các biến đổi trong quá trình...........................................................................................................23 2.3. Thiết bị và thông số công nghệ........................................................................................................23 3. NGÂM..................................................................................................................................................23 3.1. Mục đích công nghệ.........................................................................................................................23 3.2. Các biến đổi trong quá trình...........................................................................................................23.

(2) 3.3. Thiết bị và thông số công nghệ........................................................................................................24 4. TÁCH DỊCH NHO RỈ.........................................................................................................................26 4.1. Mục đích công nghệ.........................................................................................................................26 4.2. Các biến đổi trong quá trình...........................................................................................................26 4.3. Thiết bị và thông số công nghệ........................................................................................................26 5. TÁCH CẶN VÀ LÀM TRONG..........................................................................................................27 5.1. Mục đích công nghệ.........................................................................................................................27 5.2. Các biến đổi trong quá trình...........................................................................................................27 5.3. Thiết bị và thông số công nghệ........................................................................................................28 6. HIỆU CHỈNH HÀM LƯỢNG MỘT SỐ HỢP CHẤT TRƯỚC KHI LÊN MEN VANG..............30 6.1. Mục đích công nghệ.........................................................................................................................30 6.2. Các biến đổi trong quá trình...........................................................................................................30 6.3. Thiết bị và thông số công nghệ........................................................................................................32 7. LÊN MEN ETHANOL........................................................................................................................32 7.1. Mục đích công nghệ.........................................................................................................................32 7.2. Các biến đổi trong quá trình...........................................................................................................32 7.3. Thiết bị và thông số công nghệ........................................................................................................36 8. LÊN MEN MALOLACTIC................................................................................................................37 8.1. Mục đích công nghệ.........................................................................................................................37 8.2. Các biến đổi trong quá trình...........................................................................................................37 8.3. Thiết bị và thông số công nghệ........................................................................................................40 9. Ủ RƯỢU...............................................................................................................................................41 9.1. Mục đích công nghệ.........................................................................................................................41 9.2. Các biến đổi trong quá trình...........................................................................................................41 9.3. Thiết bị và thông số công nghệ........................................................................................................43 10. ỔN ĐỊNH RƯỢU.................................................................................................................................43 10.1.. Mục đích công nghệ.................................................................................................................44.

(3) 10.2.. Các biến đổi trong quá trình...................................................................................................44. 10.3.. Thiết bị và thông số công nghệ................................................................................................45. 11. LÀM TRONG RƯỢU VANG.............................................................................................................45 11.1.. Mục đích công nghệ.................................................................................................................46. 11.2.. Các biến đổi trong quá trình...................................................................................................46. 11.3.. Thiết bị và thông số công nghệ................................................................................................46. 12. RÓT SẢN PHẨM................................................................................................................................47 12.1.. Mục đích công nghệ.................................................................................................................47. 12.2.. Các biến đổi trong quá trình...................................................................................................47. 12.3.. Thiết bị và thông số công nghệ................................................................................................48. CHƯƠNG 3: SẢN PHẨM VÀ CHỈ TIÊU SẢN PHẨM.............................................................................51 1. SẢN PHẨM..........................................................................................................................................51 2. CHỈ TIÊU SẢN PHẨM.......................................................................................................................53 3. TÌNH HÌNH TIÊU THỤ TRÊN THẾ GIỚI......................................................................................54 TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................................................55. DANH MỤC HÌNH Hình 1: Nho trắng và nho đỏ..............................................................................................................................6 Hình 2: Giống nho Grenache.............................................................................................................................7 Hình 3: Cấu tạo của quả nho..............................................................................................................................8 Hình 4: Isoprene...............................................................................................................................................14 Hình 5: Thiết bị nghiền/chà và tách cuống.......................................................................................................20 Hình 6: Thiết bị ngâm......................................................................................................................................23 Hình 7: Thiết bị tách dịch nho rỉ......................................................................................................................24 Hình 8: Thiết bị lắng........................................................................................................................................26 Hình 9: Cấu tạo thiết bị lên men vang..............................................................................................................34 Hình 10: Thùng lên men bằng thép không rỉ....................................................................................................34 Hình 11: Chuyển hóa xylulose-5-phosphate thành acid lactic và ethanol ở vi khuẩn.......................................36 Hình 12: Chuyển hóa glycerol ở vi khuẩn lactic..............................................................................................36.

(4) Hình 13: Chu trình arginine deiminase............................................................................................................37 Hình 14: Polysaccharide ngoại bào được sinh tổng hợp bởi Peiococcus damnus............................................38 Hình 15: Tetrameric procyanidin – sản phẩm của phản ứng polymer hóa đồng thể.........................................39 Hình 16: Thiết bị ủ vang bằng thép không rỉ....................................................................................................41 Hình 17: Wine diamonds.................................................................................................................................42 Hình 18: Thiết bị ly tâm dĩa.............................................................................................................................44 Hình 19: Hệ thống thiết bị xử lý lạnh rượu vang.............................................................................................45 Hình 20: Một số sản phẩm rượu vang hồng đóng chai.....................................................................................46 Hình 21: Một số vỏ chai thủy tinh có màu.......................................................................................................46 Hình 22: Thiết bị rót và đóng nắp sản phẩm....................................................................................................47 Hình 23: Công đoạn rót sản phẩm....................................................................................................................47 Hình 24: Công đoạn đóng nắp sản phẩm..........................................................................................................48 Hình 25: Tỉ lệ tiêu thụ vang tại Pháp................................................................................................................52.

(5) DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng trong 100g nho.............................................................................................10 Bảng 2: Thành phần hóa học trong 100g nho...................................................................................................11 Bảng 3: Chỉ tiêu cảm quan...............................................................................................................................17 Bảng 4: Chỉ tiêu hóa lý....................................................................................................................................17 Bảng 5: Chỉ tiêu chất lượng của (NH4)2HPO4..................................................................................................18 Bảng 6: Chỉ tiêu chất lượng của acid tartaric...................................................................................................18 Bảng 7: Chỉ tiêu chất lượng của K2S2O5...........................................................................................................19 Bảng 8: Tóm tắt về một số hợp chất trong rượu vang......................................................................................35 Bảng 9: Hàm lượng một số hợp chất trong rượu vang.....................................................................................35 Bảng 10: Một số sản phẩm vang hồng từ giống Grenache:..............................................................................52.

(6) CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1. NHO 1.1.. Giới thiệu chung về nho. Nho là một từ để chỉ loại quả mọc trên các cây dạng dây leo thân gỗ hoặc để chỉ chính các loài cây này. Các loài cây này thuộc về họ Vitaceae. Quả nho mọc thành chùm từ 6 đến 300 quả, chúng có màu đen, lam, vàng, lục, đỏ-tía hay trắng. Khi chín, quả nho có thể ăn tươi hoặc được sấy khô để làm nho khô, cũng như được dùng để sản xuất các loại rượu vang, thạch nho, nước quả, dầu hạt nho… Phân loại khoa học của nho: Nhóm. Spermtophyta. Ngành. Tracheophyta. Ngành phụ. Pteropsida. Lớp. Angiosperm. Lớp phụ:. Dicotyledonease. Bộ:. Ramnales. Họ:. Vitaceae. Chi:. Vitis. Hiện có rất nhiều loài nho đang tồn tại như: Vitis vinifera, Vitis labrusca, Vitis riparia, Vitis lincecumii… nhưng Vitis vinifera là phổ biến nhất, hơn 90% tổng sản lượng nho thu hoạch hàng năm trên thế giới thuộc loài Vitis vinifera.. Hình 1: Nho trắng và nho đỏ.

(7) Các giống thuộc loài Vitis vinifera có thể được chia thành hai nhóm chính: . Giống nho trắng: trái nho khi chín vỏ không có màu hay có màu lục nhạt.. . Giống nho đỏ: trái nho khi chín vỏ có màu từ đỏ đến tím với các mức độ khác nhau.. 1.2.. Giới thiệu giống nho đỏ. Giống nho đỏ được chọn để sản xuất rượu vang hồng và cụ thể là giống Grenache (tiếng Tây Ban Nha: Garnacha): giống nho này được trồng chủ yếu ở Tây Ban Nha, phía Nam nước Pháp và Ý, vùng California và ở Autralia. Đặc điểm của giống: . Chiều ngang rộng, mật độ trái dày, có màu từ hồng đến đỏ. . Có mùi hăng, vị berry và mềm.. . Chứa hàm lượng cồn tương đối cao dẫn đến khả năng kháng sâu bệnh cao, đặc biệt là nấm men.. . Hàm lượng acid, tannin thấp.. Hình 2: Giống nho Grenache 1.3.. Cấu tạo của nho. Theo cách phân loại của thực vật học quả nho được chia ra thành các phần: cuống, vỏ nho, thịt quả và hạt. 1.3.1. Cuống nho Cuống nho: Chiếm từ 3 – 6% quả. Các hợp chất hóa học quan trọng trong cuống nho là tannin và khoáng mà chủ yếu là muối kali. Các hợp chất tannin trong cuống sẽ ảnh hưởng không tốt đến mùi vị của rượu vang thành phẩm..

(8)

(9) Hình 3: Cấu tạo của quả nho 1.3.2. Vỏ nho Vỏ nho: chiếm 7 – 11% quả gồm: . Lớp vỏ cutin: lớp cutin thường được bao phủ một lớp sáp bao phủ bên ngoài có tác dụng chống thấm nước, bảo vệ nho trước các chấn thương cơ học, thời tiết, sự mất nước, sự nhiễm nấm mốc và tia cực tím.. . Lớp biểu bì (epidermis): gồm một hoặc lớp các tế bào dài xếp chồng lên nhau và độ dày của lớp tùy thuộc vào các giống nho.. . Lớp dưới vỏ (hypodermis): gồm hai vùng phân biệt: vùng các tế bào hình chữ nhật và vùng các tế bào hình đa giác. Các tế bào này chứa một lượng các hợp chất phenolic tương đối cao khi nho chín. Các hợp chất chủ yếu là tanin, chất màu và chất hương. Hàm lượng của các hợp chất này sẽ ảnh hưởng đến hương, vị và màu sắc của quả. Do đó, các hợp chất này đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định chất lượng và cảm quan của rượu.. . Thành tế bào của vỏ nho (CW): được cấu thành từ các polysaccharide trung tính (cellulose, xyloglucan, arabinan, galactan, xylan và manan), 20% các chất pectin acid (62% là dạng methyl ester) khoảng 15% proanthocyanidin không tan, và <5% protein.

(10) cấu trúc. CW được xây dựng bởi ba lớp màng chung: phiến mỏng bên ngoài, CW chính và CW thứ cấp. -. Phiến mỏng bên ngoài có chức năng liên kết các tế bào với nhau, chủ yếu được cấu thành từ pectin.. -. CW chính là thành tế bào dày hơn phiến mỏng bên ngoài. Nó bao gồm ba thành phần. Thành phần đầu tiên bao gồm cellulose cơ bản (8 - 25%) và xyloglucan (2550%) đóng vai trò là lớp khung suờn thành tế bào. Thành phần này nằm đang xen vào trong một mạng lưới của thành phần thứ hai, đó là polysaccharide pectin (1035%). Phần thứ ba là các protein cấu trúc (10%).. -. CW thứ cấp là lớp thành dày hơn cả lớp thành chính, được cấu thành chủ yếu từ các vi sợi cellulose, được tổ chức thành các bó song song nhau (40-80%). CW thứ cấp cũng chứa hemicellulose (10-40%), pectin và một số lignin (5-25%). Các nghiên cứu gần đây cho rằng các hợp chất phenol có liên kết phức tạp với các polysaccharide của CW, được nhốt trong các không bào hay liên kết với nhân tế bào bằng các liên kết hóa học hay các tương tác vật lý.. 1.3.3. Thịt nho Thịt nho chiếm 80 – 85% quả. Thịt nho là thành phần quan trọng để tạo nên dịch nho. Thịt nho được chia làm các phần: phần bên ngoài bao gồm các mô nằm giữa hypodermis và bộ phận ngoại biên, phần bên trong là các mô giới hạn giữa bộ phận ngoại biên và bộ phận quanh trục. Hầu hết các tế bào của phần thịt có hình tròn hay dạng trứng chứa không bào lớn và các hợp chất phenol. 1.3.4. Hạt nho Hạt nho chiếm 2 – 6% quả. Hạt gồm có 3 phần chính: vỏ hạt, nội nhũ và phôi. Cũng như hầu hết các hạt khác, nội nhũ chiếm phần lớn các hạt nho và phục vụ để nuôi dưỡng phôi thai trong thời gian đầu phát triển. Vỏ hạt chứa một lượng tannin tương đối cao. Nếu tannin từ hạt nho được trích ly vào dịch nho thì rượu vang sẽ có vị chát rất đậm. Ngoài ra trong hạt nho còn có dầu, nếu bị lẫn vào rượu vang thì sẽ giảm đi giá trị cảm quan của sản phẩm..

(11) 1.4.. Thành phần trong nho Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng trong 100g nho Năng lượng 288 kJ (69 kcal) Carbohydrates 18.1 g Đường 22 g Chất xơ 0.9 g Chất béo 0.6 g Protein 0.72 g Thiamine (vit. B1) 0.069 mg Riboflavin (vit. B2) 0.07 mg Niacin (vit. B3) 0.188 mg Pantothenic acid (B5) 0.05 mg Vitamin B6 0.086 mg Folate (vit. B9) 2 μg Vitamin C 10.8 mg Vitamin K 22 μg Calcium 10 mg Iron 0.36 mg Magnesium 7 mg Manganese 0.071 mg Phosphorus 20 mg Potassium 191 mg Sodium 3.02 mg Zinc 0.07 mg. Bảng 2: Thành phần hóa học trong 100g nho Hợp chất Nước. % 75.0. Đường (fructose, glucose và một ít saccharose). 22.0. Alcohols (ethanol với hàm lượng vết của terpenes, glycerols và. 0.1. rượu bậc cao) Acid hữu cơ (tartaric, malic, và một ít lactic, succinic, oxalic,…). 0.9. Khoáng (potassium, calcium và một ít sodium, magnesium, iron,…). 0.5.

(12) Phenols (các flavonoid như là các chất màu cùng các nonflavonoid. 0.3. như connamic acid vanillin) Các hợp chất chứa nitơ (protein, amino acid, humin, amide,. 0.2. ammonia,…) Các hợp chất hương (các ester như ethyl caproate, ethyl butyrate,. Vết. …) 1.4.1. Đường Thành phần đường chủ yếu của nho là glucose và fructose. Chúng thường chiếm tỷ lệ bằng nhau khi nho chín. Các đường khác glucose và fructose cũng hiện diện trong nho nhưng hàm lượng không đáng kể. Hàm lượng đường của giống V.vinifera nhìn chung đạt tới 20% hay hơn khi chín. Những giống khác như V.labrusca và V.rotundigolia ít khi đạt tới mức này. Các loại đường trong dịch nho được chia làm 2 nhóm: đường lên men và đường không lên men. Nhóm đường lên men chủ yếu gồm có glucose, fructose và saccharose. Nhóm đường không lên men là đường pentose: L-arabinose, D-xylose, D-ribose. 1.4.2. Pectin, gum, và các polysaccharide có liên quan Pectin, gum, và các polysaccharide có liên quan là các polymer có nhiệm vụ liên kết các tế bào thực vật với nhau. Hợp chất pectin thuộc nhóm carbonhydrat và là hỗn hợp phức tạp của polysaccharide và dẫn xuất của chúng. Phần lớn các chất pectin là những chất keo và trong những điều kiện nhất định thì chúng đông tụ lại. Sự có mặt của pectin sẽ ảnh tới hiệu suất chiết và độ nhớt của rượu vang thành phẩm. 1.4.3. Acid hữu cơ Trong nho, hai acid hữu cơ chiếm thành phần chính là acid tartaric và acid malic.Hàm lượng của hai acid này chiếm hơn 90% tổng lượng trái nho. Ngoài ra, cón có các aicd khác như acid citric, acid acetic, acid gluconic... Trong đó, acid acetic là acid dễ bay hơi còn các acid khác không bay hơi. 1.4.4. 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 mùi vị của vang thành phẩm. Ngoài ra chúng còn có hoạt tính kháng khuẩn và chống oxy hóa. Các tác động kháng viêm, chống tắc nghẽn mạch máu và các bệnh.

(13) làm ngăn chặn sự hoạt động của tế bào của các hợp chất phenol nho đã được công bố trong nhiều tài liệu. Các hợp chất phenolic trong rất đa dạng nhưng chủ yếu gồm: các acid phenolic và dẫn xuất của chúng, flavonoid, anthocyanin và tanin.. . Các acid phenolic và dẫn xuất của chúng. Các acid phenolic (acid phenolcarboxylic) là các hợp chất hữu cơ có công thức hoá học vừa chứa gốc phenol vừa chứa gốc carboxyl. Các acid tìm thấy trong nho gồm 2 nhóm là acid benzoic (acid gallic, acid vanillic, acid salicylic…) và acid cinamic (acid caffeic, acid pcoumaric,…). Các acid này ít khi ở dạng tự do mà sẽ tự liên kết với nhau để tạo thành ester hoặc liên kết với đường. R5. COOH. R5. R4. R2. R4. R3. . COOH R2 R3. Flavonoid. Flavonoid là các phân tử chứa 2 vòng benzen liên kết với nhau bởi một cấu trúc vòng carbon pyran (chứa oxy). R'3. R'3 OH. HO. O. R'5. OH HO. O. R3 OH. O. R'5 R3. OH. O. Những hợp chất này thường có màu vàng. Các flavonoid được trích ra chủ yếu từ vỏ và hạt của quả nho, và thường ít hơn từ cuống chủ yếu gồm flavonol và flavanonol. Flavonol như quercetin glycoside hấp thu bức xạ cực tím. Kết quả là chúng bảo vệ tế bào nho khỏi sự phá hủy từ tia UV.. . Anthocyanin.

(14) Những hợp chất này có màu đỏ và được tìm thấy chủ yếu tỏng vỏ nho. Công thức cấu tạo của anthocyanidin gồm 2 vòng benzen được nối với nhau bởi một dị vòng không bão hòa và có chứa oxy. Khi anthocyanidin liên kết với đường sẽ tạo thành anthocyanin. Các thành phần đường làm gia tăng độ bền hóa học và độ hòa tan trong nước của anthocyandidin. Mỗi anthocyanidin có thể tạo phức bằng các thành phần đường liên kết với acid acetic, acid coumaric, hay acid caffeic. Sự phân loại anthocyanin chủ yếu dựa trên vị trí của nhóm hydroxyl và methyl trên vòng B của anthocyanidin. Trên cơ sở này, anthocyanin nho được chia thành 5 loại: cyanin, delphinine, malvin, peovin và petunin. Thành phần và hàm lượng của mỗi loại thay đổi rộng theo giống và điều kiện phát triển. Tỷ lệ của anthocyanin ảnh hưởng đáng kể đến màu sắc và độ bền màu. Cả 2 tính chất này bị tác động trực tiếp bởi kiểu hydroxyl hóa của vòng B anthocyanidin. Màu xanh gia tăng với lượng các nhóm hydroxyl tự do, trong khi màu đỏ tăng cao với mức độ của sự methyl hóa.. . Tannin. Tannin không phải là một đơn chất mà là một hỗn hợp phức tạp của các hợp chất có đặc tính polyphenol. Chúng là các phân tử lớn với phân tử lượng trên 500. Tanin được chia làm hai nhóm chính là tanin thủy phân (gồm gallotannin và ellagitannin) và tanin ngưng tụ. Trong nho không chứa tanin thủy phân. Tannin ngưng tụ là những polymer của các flavan-3-ol. Khi đun nóng trong môi trường acid, tannin ngưng tụ sẽ giải phóng ra các carbocation không bền và ngưng tụ với thành phần chủ yếu là cyanidin. Vì thế tannin ngưng tụ còn được gọi là procyanidin. Vỏ chứa lượng tannin cao nhất trong quả nho và các tannin này khác với các tannin khác trong quả bởi có mức độ polymer (DP) hóa cao hơn và một lượng gallate thấp hơn. Mức độ polymer hóa trung bình (mDP) cho tannin vỏ là khoảng 28, với 80 là DP lớn nhất, và phần trăm gallate trong tannin chỉ chiếm 5,16%. Tannin hạt có cùng đơn vị cấu thành như tannin vỏ, nhưng mDP chỉ khoảng 11 trong tannin hạt. Tannin trong hạt có xu hướng ở dạng monomer nhiều hơn polymer. Lượng của chúng giảm đáng kể trong quá trình chín. Hàm lượng gallate trong hạt lớn hơn 30%, cao hơn trong vỏ và cuốn. 1.4.5. Các hợp chất hương.

(15) Trong vỏ nho khi chính cũng chứa một lượng đáng kể các hợp chất hương và tiền hương. Thành phần và hàm lượng các hợp chất này thay đổi tùy theo giống nho nhưng chủ yếu là terpene và sản phẩm oxy hóa của chúng. Terpene là một nhóm quan trọng của các hợp chất hương, mô tả mùi thơm nho. Về hóa học, terpene được cấu thành từ một đơn vị isoprene năm carbon cơ bản (2-methyl-1,3 butadiene). Terpene nhìn chung được cấu thành từ hai, ba, bốn hay sáu đơn vị isoprene. Các chất này được gọi là monoterpene, sesquiterpene, diterpene, và triterpene. H2C. CH2 CH. C CH3. Hình 4: Isoprene Terpene có nhiều nhóm chức năng. Nhiều terpene quan trọng chứa các nhóm hydroxyl, còn gọi là các terpene alcohol. Các terpene khác là ketone. Terpene oxide là các terpene có cấu trúc vòng chứa oxy cũng như cấu trúc isoprenoid cơ bản. Terpene tồn tại trong nho ở 3 hình thức, hầu hết là các monoterpene alcohol hay oxide. Chúng là dạng bay hơi và có thể đóng góp vào hương thơm của nho. Một nhóm khác của terpene tồn tại ở dạng phức với glycoside, hay ở dạng diol hay triol. Tuy nhiên các chất này lại không tạo hương thơm. Terpene hầu như được tổng hợp trong plastid của tế bào nho. 1.4.6. Các hợp chất chứa nitơ Nhiều hợp chất chứa nitơ được tìm thấy trong nho. Các hợp chất nitơ này gồm: nitơ vô cơ như ammonia và nitrate, và nitơ hữu cơ khác bao gồm amine, amide, amino acid, pyrezine, nitrogen base, pyrimidine, protein và acid nucleic. Các hợp chất nitơ phức tạp (pyrimidine, protein và acid nucleic) cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của nho. 1.4.7. Enzyme Trong nho có hai nhóm enzyme quan trọng là enzym oxy hóa khử và enzyme thủy phân. Đối với nhóm enzyme hóa khử, ta chú trọng đến enzyme Laccase và polyphenyloxydase (tyrosinase). Enzyme Laccase do Botryris cinera tổng hợp nên và được tìm thấy trong nho bị nhiễm vi sinh vật này. Laccase có khả năng xúc tác tác phản ứng oxy hóa các hợp chất phenolic tạo thành D-gluconic acid. Enzyme này bền với SO2 và quá trình xử lý bằng bentonite không thể tách hoàn toàn laccase ra khỏi bán thành phẩm. Các nhà sản xuất có thể dùng phương pháp siêu lọc hoặc thanh trùng để loại bỏ hoặc tiêu diệt enzyme. Tuy nhiên cách tốt nhất là nên sử dụng nguồn nguyên liệu không bị nhiễm vi sinh vật này. Tyrosinase.

(16) được tìm thấy trong tất cả các giống nho. Nếu có oxy, nó sẽ xúc tác phản ứng oxy hóa. Tuy nhiên, enzyme này khác mẫn cảm với các điều kiện công nghệ trong quy trình sản xuất rượu vang. Ví dụ như quá trình sulfite hóa hoặc xử lý với bentonite có thể làm vô hoạt hoặc tách enzyme ra khỏi sản phẩm. Đối với nhóm enzyme thủy phân, pectinase là nhóm thủy phân quan trọng nhất. Tùy theo từng loại mà enzyme này sẽ xúc tác cắt những vị trí khác nhau của phân tử pectin. Việc cắt mạch pectin sẽ tạo điều kiện cho việc phá hủy thành tế bào, góp phần hỗ trợ cho việc thu nhận dịch quả đồng thời làm giảm độ nhớt cho sản phẩm. 1.5. . Tiêu chuẩn chọn nguyên liệu Chỉ tiêu cảm quan: o Hình dạng: nguyên liệu nho cho sản phẩm không yêu cầu cao về hình thức bên ngoài, có thể sử dụng những trái bị dập vỡ hay hư hỏng một phần miễn sao phần đưa vào sản xuất đạt yêu cầu về chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm. o Màu sắc: nho Grenache có màu đỏ đậm đến tím tùy theo vùng đất. o Mùi vị: có mùi thơm đặc trưng.. . Chỉ tiêu hóa lý: o Hàm lượng chất khô: Độ Brix trung bình của nguyên liệu nho là khoảng 23o. . Chỉ tiêu vi sinh: o Bảo quản lạnh để hạn chế sự phát triển của vi sinh vật.. 2. CHẾ PHẨM Saccharomyces cerevisiae: Chế phẩm nấm mem ICV D47 . Nguồn gốc: được phân lập từ các trái nho được trồng tại vùng Cotes của Rhone, Pháp. . Tính chất sinh học: o Được phân lập từ chủng Saccharomyces cerevisiae. o Có khả năng ức chế các vi sinh vật khác. o Có khả năng phát triển vượt trội khi dịch nho nghiền có chứa các chủng Saccharomyces cerevisiae dại. o Có khả năng thích nghi nhanh. o Chịu được khoảng nhiệt độ rộng từ 10 – 35oC..

(17) o Thành phần dinh dưỡng đơn giản nhưng phải bổ sung nitrogen vì hàm lượng nitơ trong nho không đủ để nấm men phát triển. Tính chất vật lý. . o Tạo bọt thấp. o Là nấm men chìm, lớp lắng không lan rộng. Rượu vang có độ đục thấp hơn 100 NTU. Tính chất của rượu vang. . o Nồng độ cồn 14%. o Acid dễ bay hơi: 0.2 – 0.4g/l. o Quá trình lên men malolatic diễn ra tốt khi sử dụng ICV D47. o Tính chất cảm quan tốt hơn do có sự tham gia của β-glucosidase. Non-saccharomyces: sử dụng các chủng thuần khiết như Torulaspara delbrueekii, Candida stellata, Kloeckera, Pichia,… Vi khuẩn lên men malolactic: Hầu hết chế phẩm vi khuẩn malolactic trên thị trường hiện nay là các chủng thuộc loài Oenococuss oeni. Ở đây nhóm chọn chế phẩm LALVIN 31. . Nguồn gốc: LALVIN 31 là chế phẩm thuộc viện Kỹ thuật Vin (ITV), Pháp. . Tính chất sinh học: o Chịu được pH thấp (pH ≥ 3.1) o Chịu được nhiệt độ thấp: 13oC – 24oC o Chịu cồn: tốt (max: 14% v/v) o Tốc độ sinh trưởng: vừa phải o Hình thành biogenic amine rất thấp Tính chất của rượu vang. . o LALVIN 31 giúp việc kiểm soát màu sắc của thành phẩm dễ điều khiển và ổn định hơn o Cân bằng cảm quan tốt hơn (do lên men ở nhiệt độ thấp). 3. CÁC PHỤ LIỆU KHÁC 3.1. . Đường. Mục đích sử dụng: hiệu chỉnh dịch nho trước khi lên men..

(18) . Chỉ tiêu chất lượng: theo tiêu chuẩn Việt Nam: Do Uỷ ban Khoa học và Kỹ thuật nhà nước ban hành theo quyết định số 43/QĐ ngày 11/02/1987. Bảng 3: Chỉ tiêu cảm quan Chỉ tiêu. Nội dung. Ngoại hình. Tinh thể tương đối đồng đều, tơi khô, không vón cục… Tinh thể đường cũng như dung dịch đường trong nước cất có vị. Mùi vị. ngọt, không có mùi lạ, vị lạ. Tất cả các tinh thể đều trắng ngà nhưng không được lẫn hạt có màu. Màu sắc. sẫm hơn. Khi pha trong nước cất dung dịch đường tương đôi trong Bảng 4: Chỉ tiêu hóa lý. Chỉ tiêu. Đường cát trắng hạng 2. Hàm lượng saccharose, tính bằng % chất khô,. 99.48. không nhỏ hơn Độ ẩm, tính bằng % khối lượng, không lớn hơn Hàm lượng đường khử, tính bằng % khối lượng, không lớn hơn Hàm lượng tro, tính bằng % khối lượng, không lớn hơn Độ màu, tính bằng độ Stame, không lớn hơn 3.2.. 0.08 0.13 0.10 5.00. Diammonium phosphate (NH4)2HPO4. . Mục đích sử dụng: hiệu chỉnh dịch nho trước khi lên men. . Chỉ tiêu chất lượng: Bảng 5: Chỉ tiêu chất lượng của (NH4)2HPO4 Đặc điểm. Giá trị. Hàm lượng diammonium phosphate, %. 96. P2O5, %. > 53. Nitơ %. > 20. Độ ẩm %. < 0.2. Pb %. < 0.004.

(19) As %. < 0.003. Thành phần không hòa tan trong nước %. < 0.1. 3.3.. Acid Tartaric. . Mục đích sử dụng: hiệu chỉnh độ chua trước khi lên men. . Chỉ tiêu chất lượng: theo QCVN 4-11:2010/BYT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phụ gia thực phẩm - Chất điều chỉnh độ acid. Bảng 6: Chỉ tiêu chất lượng của acid tartaric Đặc điểm. Giá trị Tinh thể không màu, trong mờ hoặc bột. Cảm quan. 3.4.. tinh thể, hạt nhỏ màu trắng; không mùi.. Hàm lượng acid tartaric. > 99,5 %. Hàm lượng tro sulfate. < 1%. Sulfate. < 0.05 %. Pb. < 2mg/kg. Chất hỗ trợ kỹ thuật. Sulfur dioxide Mục đích sử dụng: o Ức chế vi sinh vật o Ức chế sự thay đổi màu o Ức chế quá trình oxy các chất trong dịch nho và rượu vang , đặc biệt là các hợp chất phenolic Yêu cầu kỹ thuật: ở đây nhóm sử dụng Kali metabisulfite K2S2O5 theo QCVN 412:2010/BYT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phụ gia thực phẩm - Chất bảo quản. Bảng 7: Chỉ tiêu chất lượng của K2S2O5 Đặc điểm Cảm quan Hàm lượng K2S2O5. Giá trị Hạt, bột tinh thể hoặc tinh thể không màu, trơn chảy, thường có mùi đặc trưng của lưu huỳnh dioxide. > 90 %.

(20) Thiosulfate. < 0.1 %. Sắt. < 10 mg/kg. Chì. < 2 mg/kg. Selen. 5 mg/kg. Bentonite Mục đích sử dụng: o Được bổ sung vào dịch nho nhằm ngăn ngừa một số protein dễ bị đông tụ trong quá trình bảo quản và gây đục sản phẩm. Yêu cầu kĩ thuật: Dạng bột màu trắng hoặc trắng nhạt, có cấu trúc rỗng, xốp.

(21) CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ GIẢI THÍCH QUY TRÌNH Chùm nho đỏ. Nghiền/chà tách cuống SO2. Cuống. Sulfite hóa Ngâm Tách dịch nho rỉ Tách cặn. Nấm men. Hiệu chỉnh thành phần dich nho. Hoạt hóa nấm men. Lên men. Vi khuẩn lactic. Cuống Cặn. Lên malolactic Ủ rượu Ổn định rượu Làm trong Rót sản phẩm. Vang hồng. Cặn.

(22) 1. NGHIỀN/CHÀ VÀ TÁCH CUỐNG 1.1.. Mục đích công nghệ. Quá trình này có mục đích công nghệ là khai thác. Quá trình này sẽ làm phá vỡ mô và tế bào nho để giải phóng dịch bào và các chất chiết, đồng thời tách bỏ một phần cuống nho ra khỏi hỗn hợp nguyên liệu sau khi nghiền xé. 1.2. -. Các biến đổi trong quá trình Vật lý: các biến đổi vật lý giữ vai trò quan trọng nhất.. Nguyên liệu bị giảm kích thước, màng tế bào thịt nho bị phá vỡ và tạo điều kiện cho dịch bào thoát ra ngoài. Nhiệt độ của nguyên liệu tăng nhẹ do ma sát. -. Hóa lý: có sự hòa tan của oxy từ môi trường không khí vào trong dịch nho.. -. Hóa học và hóa sinh: một số hợp chất phenolic bị oxy hóa.. -. Sinh học: khi dịch bào được giải phóng, hệ vi sinh vật trên nguyên liệu sẽ dễ hập thu cơ chất và phát triển. Tuy nhiên, nếu thời gian nghiền diễn ra nhanh thì những biến đổi sinh học là không đáng kể.. 1.3.. Thiết bị và thông số công nghệ. Các bộ phận chính của thiết bị gồm có: thùng nạp nguyên liệu (1), hai trục nghiền (2), thùng chà và tách cuống (4). Thùng (4) có dạng hình trụ nằm ngang, thân lưới và trên trục quay có gắn các thanh gạt. Khi hoạt động, các chùm nho sẽ được đưa vào khoảng không gian trống giữa hai trục nghiền (2) và sẽ bị giảm kích thước. Bán thành phẩm sau khi nghiền sẽ trượt theo máng (3) để đi vào thùng (4). Trong thùng (4), nguyên liệu sẽ được tiếp tục chà và tách cuống nhờ vào tác động quay của các thanh gạt được gắn trên trục (5) bên trong thùng (4). Hỗn hợp thịt nho, vỏ nho, hạt nho và nước nho sẽ đi xuyên qua các ô lưới trên thân thùng để xuống phía bên dưới và được vis tải (6) đưa ra ngoài thiết bị. Phần cuống nho sẽ được lấy ra tại cửa thoát (7)..

(23) Hình 5: Thiết bị nghiền/chà và tách cuống 1-Thùng chứa nguyên liệu; 2-Trục nghiền; 3-Máng dẫn nguyên liệu; 4-Thùng quay có thân lưới; 5-Trục quay; 6-Trục vis; 7-Cửa tháo cuống nho; 8-Cửa tháo hỗn hợp dịch nho, thịt nho, vỏ nho và hạt nho Thông số công nghệ: Lực tác động: nếu lực tác động của thiết bị nghiền/chà lên trái nho càng lớn thì kích thước bán thành phẩm thu được sau quá trình nghiền/chà sẽ càng nhỏ. Khi đó, hiệu suất thu hồi chất chiết sẽ tăng lên nhưng chất lượng dịch nho thu được sẽ giảm đi. Trong thực tế sản xuất, để thay đổi mức độ nghiền nho, người ta sẽ thay đổi vận tốc quay của trục lăn và khoảng cách giữa hai trục lăn. Khi vận tốc quay của trục lăn càng lớn và khoảng cách giữa hai trục lăn càng nhỏ thì kích thước nho sau quá trình nghiền sẽ càng nhỏ. Module cắt (M) khi nghiền nho bằng thiết bị nghiền hai trục có tốc độ quay khác nhau được tính như sau: M = (V2-V1)/V1 Trong đó: V1 và V2 là vận tốc quay của hai trục lăn thiết bị nghiền (m/s). Đối với trái nho, giá trị module cắt nên dao động trong khoảng [0,33 – 0,75]. Nhiệt độ nghiền/chà: ảnh hưởng đến sự trích ly các chất chiết trong vỏ nho. 2. SULFITE HÓA 2.1.. Mục đích công nghệ. Quá trình này có mục đích công nghệ là chuẩn bị và bảo quản..

(24) 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, đồng thời ức chế sự thay đổi màu sắc do các phản ứng enzyme và phi enzyme. 2.2. -. Các biến đổi trong quá trình Hóa học: khí SO2 trong dịch nho tồn tại ở hai dạng: 10-20% ở dạng tự do (dạng bisulfsite hoặc dạng H2SO3 hòa tan) và 80 – 90% ở dạng liên kết: tạo phức với các phân tử có chứa nhóm carbonyl: aldehyde, ketone, đường và các dẫn xuất của đường…. Tùy theo bản chất hóa học của phân tử có chứa nhóm carbonyl tham gia phản ứng mà chúng ta sẽ thu được nhiều dạng sản phẩm khác nhau của SO2 ở dạng liên kết. Tuy nhiên, chỉ có SO2 tồn tại ở dạng tự do mới có khả năng ức chế vi sinh vật và ức chế sự oxy hóa. Còn SO2 ở dạng liên kết thì không có những tính năng này.. -. Hóa lý: SO2 có tác dụng thúc đẩy quá trình lắng trong dịch nho. Theo Navarre (1994), đó là do sự ức chế hệ vi sinh vật có trong nguyên liệu của SO2 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 của các cấu tử lơ lửng trong dịch nho sẽ diễn ra nhanh và hiệu quả.. 2.3.. Thiết bị và thông số công nghệ. Đầu tiên, ta hòa tan muối kali metabisulfite vào dịch nho (khi pha với nước có thể làm pha loãng dịch nho) để tạo thành dung dịch 10%. Sau đó, dung dịch kali metabisulfite sẽ được châm trên đường ống dẫn nước nho, thịt nho, vỏ nho và hạt nho từ thiết bị nghiền/chà, tách cuống sang thiết bị ngâm. Lưu lượng bơm hỗn hợp nho và lưu lượng bơm dung dịch kali metabisulfite sẽ được hiệu chỉnh để hoạt động đồng bộ, tức là khi kết thúc quá trình bơm hỗn hợp nho thì quá trình bơm dung dịch kali metabisulfite cũng vừa kết thúc. Điều này sẽ đảm bảo sự đảo trộn và phân bố đều sulfur dioxide trong hỗn hợp nho. Để hạn chế sự oxy hóa, dịch nho sẽ được sulfite hóa với hàm lượng 5 – 8g/hL. 3. NGÂM 3.1.. Mục đích công nghệ. Quá trình này có mục đích công nghệ là khai thác và hoàn thiện. Quá trình ngâm làm tăng hiệu suất trích ly một số chất chiết từ phần thịt nho và vỏ nho vào dịch nho, đồng thời cải thiện một số chỉ tiêu hóa lý của dịch nho. 3.2.. Các biến đổi trong quá trình.

(25) -. Hóa lý: . Các hợp chất hòa tan trong nước từ phần thịt nho và vỏ nho sẽ tiếp tục được chiết rút vào dịch nho. Đó là những chất có phân tử lượng nhỏ như đường đơn giản, acid amin, acid hữu cơ, muối khoáng… cho đến các phân tử lượng lớn như pectin, enzyme, các hợp chất phenolic… và cả những cấu tử hương và tiền hương.. . Một số chất chiết sẽ tái hấp phụ lên bề mặt pha rắn trong hỗn hợp như vỏ nho. Hiện tượng này làm giảm hiệu suất thu hồi chất chiết trong quá trình ngâm.. -. Hóa học: có thể xảy ra một số phản ứng hóa học. . Trong trường hợp có oxygen, các hợp chất phenolic sẽ bị oxy hóa. Các sản phẩm oxy hóa tạo thành có thể tiếp tục tham gia phản ứng ngưng tụ. Những phản ứng này sẽ làm thay đổi giá trị cảm quan (màu sắc và vị) của dịch nho.. . Anthocyanin có thể tạo phức với tannin. Phức tạo thành sẽ có cường độ màu cao hơn và độ bền màu tốt hơn so với anthocyanin ở dạng tự do.. . Kali sẽ phản ứng với tartaric acid và tạo thành muối kết tủa. Phản ứng này làm tăng giá trị pH của dịch nho.. -. Hóa sinh . Các enzyme pectinase thuộc nhóm depolymer hóa sẽ xúc tác phản ứng phân cắt mạch phân tử pectin và làm giảm phân tử lượng của chúng, từ đó làm giảm độ nhớt của hỗn hợp. Biến đổi này được xem là có lợi vì sự trích ly chất chiết sẽ được tăng cường khi độ nhớt của hỗn hợp giảm xuống.. . Enzyme pectin esterase sẽ xúc tác phản ứng thủy phân liên kết ester trong phân tử pectin và giải phóng ra methanol. Hệ quả là làm tăng hàm lượng methanol trong dịch nho.. -. Sinh học . Hỗn hợp nho sau quá trình nghiền/ chà và tách cuống có chứa một hệ vi sinh vật; điển hình là nấm men và vi khuẩn. Chúng sẽ sử dụng các chất dinh dưỡng trong nước nho để sinh trưởng và tạo ra nhiều sản phẩm trao đổi chất ngoại bào. Những biến đổi sinh học này được xem là bất lợi và sẽ ảnh hưởng đến tiến trình lên men vang và chất lượng sản phẩm.. 3.3. -. Thiết bị và thông số công nghệ Thiết bị:.

(26) Thiết bị có dạng hình trụ đứng. Tại thân trục hình trụ, phía trên có gắn bộ phận vừa để khuấy đảo, vừa để chứa tác nhân hiệu chỉnh nhiệt độ; phía dưới có gắn trục vít để tháo bã. Phần thân trụ có hai đáy hình côn. Đáy bên trong là một mặt lưới có vai trò ngăn bã trong quá trình tháo dịch lỏng ra khỏi thiết bị. Xung quanh thân thiết bị và phần đáy có bố trí vỏ áo không liên tục để hiệu chỉnh nhiệt độ trong quá trình ngâm. Phía trên đỉnh thiết bị có gắn động cơ được nối với trục của phần thân trụ để truyền động cho bộ phận khuấy. Khi quá trình ngâm kết thúc, đầu tiên, người ta sẽ tháo dịch nho (pha lỏng) qua cửa đáy. Phần bã gồm vỏ nho và hạt nho sẽ tập trung tại khu vực trên đáy lưới. Sau đó, nhờ hoạt động của vít tải, người ta sẽ tháo phần bã ra ngoài cũng qua cửa đáy. -. Thông số công nghệ: Quá trình ngâm được thực hiện ở nhiệt độ thấp (không quá 20oC) trong khoảng thời gian. từ 10h – 36h. Khi kết thúc quá trình ngâm, một phần dịch nho rỉ được tháo ra để sản xuất vang hồng. Phần rắn sẽ được đem ép để tận thu dịch ép. Phần dịch nho rỉ còn lại cùng với dịch ép được đem đi sản xuất rượu vang đỏ.. Hình 6: Thiết bị ngâm.

(27) 1-Trục vis tháo bã 2-Thùng hình trụ; 3-Bộ phận khuấy và hiệu chỉnh nhiệt độ; 4-Dao tháo bã; 5-Van lấy mẫu; 6-Ống xoắn để hiệu chỉnh nhiệt độ; 7-Của tháo bã và sản phẩm 4. TÁCH DỊCH NHO RỈ 4.1.. Mục đích công nghệ. Quá trình có mục đích công nghệ là chuẩn bị và hoàn thiện. Quá trình nhằm mục đích phân riêng dịch nho và bã nho. Dịch nho rỉ có chứa hàm lượng các chất dinh dưỡng cao, đặc biệt là hàm lượng các loại đường lên men cho nấm men vang. Việc tách dịch nho rỉ ra khỏi bã nho còn nhằm nâng cao chất lượng thành phẩm. 4.2.. Các biến đổi trong quá trình. Sau quá trình tách, ta thu được dịch nho và bã nho. Dịch nho thu được khác hỗn hợp ban đầu về một số chỉ tiêu vật lý như màu sắc, độ trong, tỷ trọng… Các phản ứng hóa học, hóa sinh và biến đổi sinh học diễn ra không đáng kể. 4.3.. Thiết bị và thông số công nghệ. Hình 7: Thiết bị tách dịch nho rỉ.

(28) 1-Thân thiết bị; 2-Cửa nạp nguyên liệu; 3-Ống lưới tạo kênh thoát dịch nho rỉ; 4-Cửa đáy; 5-Cửa thoát dịch nho rỉ; 6-Cửa thoát vỏ nho và hạt nho Thiết bị có dạng hình trụ đứng, đáy nón. Cửa đáy (4) có kích thước rộng để tháo sản phẩm dễ dàng. Bên trong thiết bị có ống lưới (3) để tạo kênh thoát dịch nho rỉ. Ống lưới (3) có thể tháo ráp được. Trước khi hoạt động, người ta sẽ lắp ống lưới (3) vào bên trong thiết bị. Hỗn hợp dịch nho, vỏ nho và hạt nho sẽ được nạp vào thiết bị theo cửa số (2). Dưới tác động của trọng lực, pha rắn sẽ tập trung tại phần đáy nón của thiết bị; còn pha lỏng sẽ đi qua ống lưới (3) và thoát ra ngoài qua cửa (5). Khi kết thúc quá trình tách dịch nho rỉ, người ta sẽ tháo ống lưới (3) ra khỏi thiết bị; sau đó tháo pha rắn gồm vỏ và hạt nho ra ngoài qua cửa (6). Phần pha rắn này sẽ được đem ép để tách dịch nho ép. Thông số công nghệ: Áp suất: áp suất ảnh hưởng đến trở lực do đó sẽ ảnh hưởng đến quá trình tách dịch nho rỉ. Khi áp suất tăng từ 0 đến 100 kPa thì trở lực R tăng. Tuy nhiên, tốc độ thu hồi dịch nho rỉ vẫn tăng. Ngược lại, khi áp suất tăng cao hơn 100 kPa thì trở lực R tăng rất lớn, tốc độ thu hồi dịch nho rỉ giảm. Tỷ lệ phần diện tích được đục lỗ so với tổng diện tích bề mặt đáy lưới: 10%,  = 4-5mm. 5. TÁCH CẶN VÀ LÀM TRONG 5.1.. Mục đích công nghệ. Quá trình tách cặn và làm trong có mục đích công nghệ là hoàn thiện và chuẩn bị. Quá trình làm trong dịch nho trước khi lên men sẽ cải thiện mùi hương và làm giảm nồng độ sắt trong rượu vang hồng thành phẩm. Ngoài ra, quá trình xử lý này cũng giúp làm giảm độ nhớt của dịch nho, giúp quá trình truyền khối diễn ra tốt hơn khi lên men. 5.2. -. Các biến đổi trong quá trình Vật lý: Sau quá trình xử lý, cặn sẽ được tách khỏi dịch trong. Một số đại lượng vật lý như tỷ. trọng, độ nhớt của dịch sau khi lắng sẽ có sự khác biệt so với dịch ban đầu. Nếu thời gian xử lý kéo dài, nhiều biến đổi hóa sinh và sinh học có thể xảy ra..

(29) -. Hóa sinh: Trong quá trình lắng, 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 phản ứng oxy hóa các hợp chất phenolic… Các phản ứng thủy phân pectin và protein được xem là có lợi vì chúng làm giảm độ nhớt thúc đẩy quá trình lắng diễn ra nhanh hơn và làm tăng độ bền keo của sản phẩm. Ngoài ra, phản ứng thủy phân protein sẽ làm tăng các hàm lượng các peptide mạch ngắn, acid amin… để cung cấp nguồn cơ chất nitơ cho nấm men vang trong quá trình lên men sau này. Tuy nhiên, phản ứng oxi hóa các hợp chất phenolic được xem là bất lợi cho chất lượng rượu vang. -. Sinh học: Các vi sinh vật có trong dịch nho sẽ hoạt động trong suốt thời gian xảy ra quá trình lắng. Tuy nhiên, do có quá trình sulfite hóa trước đó nên phần lớn các enzyme, vi sinh vật gần. như đã bị ức chế; vì vậy các phản ứng hóa học, hóa sinh và biến đổi sinh học diễn ra không đáng kể. 5.3. -. Thiết bị và thông số công nghệ Thiết bị: Thiết bị có dạng hình trụ đứng, có cửa để nạp dịch lỏng. Cửa tháo bã ở đáy thiết bị. Khi quá trình lắng kết thúc, dịch lỏng sẽ được bơm qua một đường dẫn được đưa từ ngoài vào.. Hình 8: Thiết bị lắng.

(30) 1-Cửa nạp nguyên liệu; 2-Cửa tháo pha lỏng; 3-Cửa tháo bã -. Thông số công nghệ: Thông thường, để tránh sự phát triển của vi sinh vật cũng như các phản ứng hóa học. không mong muốn, dịch nho sẽ được làm lạnh về 5 – 10oC trước khi bơm vào thiết bị lắng. Tuy nhiên, nhiệt độ thấp làm gia tăng độ nhớt và tốc độ lắng sẽ giảm đi. Để khắc phục, ta sử dụng bentonite để hỗ trợ quá trình lắng. khi cho bentonite vào nước sẽ tạo ra huyền phù với các cấu tử phân tán tích điện âm. Các cấu tử này sẽ liên kết với những protein tích điện dương trong dịch nho. Sử dụng bentonite trong quá trình lắng sẽ hỗ trợ tách protein và enzyme tyrosinase ra khỏi pha lỏng. Các protein hòa tan trong dịch nho cũng là những chất keo làm tăng độ nhớt nên làm giảm tốc độ lắng của các cấu tử rắn. Xử lý dịch nho với bentonite còn làm giảm nồng độ anthocyanin, từ đó làm giảm cường độ màu của rượu vang thành phẩm. Ngoài ra, bentonite còn hấp phụ được thuốc diệt nấm sử dụng trong quá trình trống trọt và bị lẫn vào dịch nho. Độ đục của dịch nho sau quá trình xử lý làm trong nên dao động trong khoảng trong khoảng 50 – 250 NTU. Nếu độ đục của dịch nho nhỏ hơn 50 NTU thì quá trình lên men diễn ra chậm chạp. Còn độ đục dịch nho tăng cao hơn 250 NTU thì rượu vang thành phẩm có mùi cỏ. (*Tùy theo chất lượng của huyền phù ban đầu và cấu hình thiết bị sử dụng mà thời gian lắng thường dao động trong khoảng 8 – 16h.) 6. HIỆU CHỈNH HÀM LƯỢNG MỘT SỐ HỢP CHẤT TRƯỚC KHI LÊN MEN VANG 6.1.. Mục đích công nghệ. Quá trình hiệu chỉnh hàm lượng một số chất trước khi lên men vang để chuẩn bị cho quá trình lên men được diễn ra thuận lợi hơn. 6.2.. Các biến đổi trong quá trình. Chủ yếu là các biến đổi về hóa lý như độ chua (pH) dịch nho, hàm lượng đường, hàm lượng các hợp chất N… 6.2.1. Hiệu chỉnh độ chua.

(31) Mục đích của việc hiệu chỉnh độ chua của dịch nho là để đưa về pH thích hợp cho sự sinh trưởng của nấm men vang. Độ chua của dịch nho được biểu diễn dưới dạng số gram sulfuric acid hoặc tartaric acid có trong 1 lít mẫu phân tích. Tăng độ chua dịch nho Dịch nho có độ chua thấp thường dễ bị nhiễm vi sinh vật, ảnh hưởng nhiều đến giá trị cảm quan và độ bền sinh học của vang hồng thành phẩm. Phương pháp: Hiện nay, phương pháp sử dụng acid hữu cơ làm tăng độ chua được sử dụng phổ biến. Acid thường được sử dụng là tartaric acid, một trong hai acid đường tìm thấy với hàm lượng cao nhất trong quả nho. Tartaric acid ít bị các vi sinh vật nhiễm chuyển hóa, do đó việc sử dụng acid này để tăng độ chua ít gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng vang thành phẩm. OH. OH O. O OH. OH. Giảm độ chua dịch nho Khi nguyên liệu nho có độ chín chưa đạt yêu cầu, hàm lượng acid hữu cơ trong dịch nho sẽ tăng cao, thường hàm lượng malic acid sẽ cao hơn cả tartaric acid. Để giảm độ chua dịch nho, cần giảm hàm lượng 2 acid này trong dịch. Phương pháp: phổ biến nhất hiện nay là phương pháp hóa học, sử dụng calcium carbonate (CaCO3) và kali bicarbonate (KHCO3). Hai muối này sẽ kết tủa với tartaric acid. CaCO3. +. H2(C4H4O6). 100 g. →. 150 g. KHCO3. +. H2(C4H4O6). 100 g. →. 150 g. →. Ca(C4H4O6)↓. +. CO2↑. +. H2O. +. CO2↑. +. H2O. Calcium tartarate →. KH(C4H4O6)↓. Kali hydrogen tartarate. 6.2.2. Hiệu chỉnh hàm lượng đường Thông thường, nhà sản xuất thường có xu hướng tăng hàm lượng đường trong dịch nho để quá trình lên men có thể diễn ra nhanh hơn, sản phẩm có độ cồn như mong muốn và điều khiển vị ngọt của sản phẩm. Để tạo ra nồng độ ethanol 1% v/v thì nồng độ đường trong dịch nho trước khi lên men là 18 g/l. Thực tế cho thấy trong vài trường hợp, dịch nho có nồng độ.

(32) đường thấp hơn giá trị yêu cầu. Khi đó các nhà sản xuất cần lựa chọn phương án bổ sung đường vào dịch nho. Phương pháp đơn giản nhất là bổ sung đường vào dịch nho. Loại đường thường được bổ sung là đường saccharose tinh luyện, do giá thành rẻ hơn hai loại đường trong dịch nho là glucose và fructose, và nấm men vẫn có thể chuyển hóa saccharose nhờ enzyme βfructofuranosidase. Để tạo ra 1% v/v ethanol cần bổ sung 16 – 19 g/l saccharose. Tuy nhiên lượng saccharose tính toán sao cho ethanol không tăng quá 2% v/v. Thời điểm bổ sung: trước khi cấy giống hoặc cuối pha sinh trưởng logarith của nấm men vang. 6.2.3. Hiệu chỉnh hàm lượng hợp chất nitrogen Khi hàm lượng nitrogen trong dịch nho thấp, quá trình lên men vang diễn ra rất chậm. Để khắc phục điều này, nhà sản xuất có thể bổ sung các hợp chất chứa nitrogen vào dịch nho. Thông thường, người ta sử dụng nguồn nitrogen vô cơ với chi phí rẻ, như diammonium phosphate (NH4)2HPO4 hoặc ammonium sulfate (NH4)2SO4. Các hợp chất nitrogen được bổ sung vào dịch nho ở 2 thời điểm: trước khi cấy giống và sau khi cấy giống 2 – 3 ngày. 6.2.4. Bổ sung oxygen Oxygen cần được bổ sung để nấm men vang sinh trưởng, tăng sinh khối. Thông thường, oxygen được bổ sung trong khoảng ngày lên men thứ 2 đến ngày lên men thứ 3. Lúc này nấm men vang đang ở cuối pha sinh trưởng logarith. Đây cũng là thời điểm bổ sung các hợp chất nitrogen hoặc đường saccharose (nếu có) vào dịch lên men. 6.2.5. Bổ sung một số thành phần khác Các thành phần khác như vitamin, khoáng và các yếu tố sinh trưởng cũng được bổ sung vào dịch nho, giúp cho nấm men vang lên men nhanh và triệt để. 6.3.. Thiết bị và thông số công nghệ. Quá trình hiệu chỉnh được thực hiện ngay trong thùng chứa dịch nho trước khi lên men. Người ta hòa tan hóa chất vào nước rồi trộn hỗn hợp này vào khối thể tích dịch nho đem lên men. 7. LÊN MEN ETHANOL.

(33) 7.1.. Mục đích công nghệ. Quá trình lên men ethanol là quá trình quan trọng trong quy trình sản xuất rượu vang. Quá trình này có mục đích công nghệ là chế biến. Dịch nho sau khi trải qua quá trình lên men sẽ biến đổi sâu sắc thành phần hóa học và chuyển thành rượu vang. 7.2. -. Các biến đổi trong quá trình Vật lý: có sự thay đổi về thể tích và tỷ trọng của dịch nho, nhiệt độ tăng do sự phát triển của nấm men.. -. Hóa học và hóa sinh: có sự thay đổi về độ chua (pH) dịch lên men. Thành phần hóa học của dịch nho sẽ được biến đổi sâu sắc trong quá trình lên men ethanol. Dễ thấy nhất đó là sự chuyển hóa từ đường sang ethanol. Một số sản phẩm được hình thành như acetaldehyde, rượu cao phân tử…. Trong quá trình lên men xảy ra các chu trình chuyển hóa: chu trình đường phân,… Trong quá trình lên men, nhiều sản phẩm trao đổi chất được sinh ra và thải ra ngoài. Một số loại sản phẩm trao đổi chất như acid hữu cơ và acid béo, rượu cao phân tử, methanol, polyol, các hợp chất carbonyl, ester, các hợp chất chứa lưu huỳnh, urea, bioamine và ethylcarbamate….. -. Các acid hữu cơ được tổng hợp là pyruvic, lactic, acetic, succinic, fumaric, oxaloacetic… Các acid béo cần quan tâm là ba acid béo no: caproic (C6), caprylic (C8) và capric (C10). O. O. H3C. H3C OH. OH OH. OH. OH. Acetic acid. O. O. Lactic acid. Succinic acid O. OH. H. O O. O. OH Fumaric acid -. H O. H HO. Oxaloacetic acid. Các rượu cao phân tử được tổng hợp là n-propanol, isobutyl alcohol (2-methylpropan-1-ol), amyl alcohol (2-methyl-butane-1-ol, 3-methyl-butane-1-ol)….

(34) H3C. H3C. OH. n-propanol -. H3C. CH3. OH. OH. CH3. 2-methyl-butane-1-ol. 3-methyl-butane-1-ol. Methanol có mặt trong rượu vang có nguồn gốc từ thành phần pectin trong nho nguyên liệu. Đây là sản phẩm thủy phân các gốc methoxyl trong pectin.. -. Các polyol trong rượu vang đáng chú ý là glycerol và butane-2,3-diol. OH H3 C. OH. HO. OH. OH. Glycerol -. CH3. Butane-2,3-diol. Các hợp chất carbonyl trong rượu vang rất đa dạng. Người ta đã phát hiện khoảng 25 aldehyde và 20 ketone trong rượu vang. Tiêu biểu là acetaldehyde (aldehyde), butane-2,3-dione và pentane-2,3-dione (ketones). O O. H3C. H3C H. CH3. CH3. H3 C. O. Acetaldehyde -. O. O. Butane-2,3-dione (Diacetyl). Pentane-2,3-dione. Tương tự các hợp chất carbonyl, người ta phát hiện rất nhiều hợp chất esters trong rượu vang (163 loại). Có thể chia các esters làm hai nhóm chính: ester giữa ethanol và acid, ester giữa acetic acid và các rượu khác.. -. Các hợp chất chứa lưu huỳnh bao gồm hydrogen sulfide, alkyl thiol, alkyl thioketone, alkyl thioester…. H3C. SH. HO. Ethyl mercaptan. SH. H3C. 2-mercaptoethanol. SH. H3C OH. CH3. CH3. 4-mercapto-4-methylpentane-2-ol. SH. Methanethiol. H3C. OH SH. 3-mercaptohexane-1-ol.

(35) -. Một số hợp chất chứa nitrogen được nấm men tổng hợp bao gồm urea, các bioamine. Urea có thể phản ứng với ethanol sinh ra ethyl carbamate. H2N. NH2. NH2. H2N. O. Urea H2N. (CH2)4. N. Putrescine. (CH2)3. NH2 H2N (CH2) 3 N. H. H. Spermidine. (CH2)4 N (CH2)3 NH2 H. Spermine H2N. O. CH3. O. Ethyl carbamate Bảng 8: Tóm tắt về một số hợp chất trong rượu vang Hợp chất Acid hữu cơ Acid béo. Rượu cao phân tử - n-propanol - dầu fusel Methanol Polyol - Glycerol - Butane-2,3-diol Hợp chất carbonyl - Acetaldehyde - Diacetyl Pentane-2,3-dione Ester. Nguồn gốc - Chu trình đường phân - Chu trình Krebs. - Quá trình dị hóa đường - Val, Ile, Leu Thủy phân pectin. - Acetic acid ảnh hưởng xấu đến mùi vị. - Succinic acid tạo vị mặn và đắng. - Acid béo có khả năng ức chế hoạt tính lên men. Cấu tử hương khi nồng độ < 300 mg/l. Nồng độ cao hơn gây mùi khó chịu. Chất độc. LD50 = 350 mg/kg.. - Sản phẩm phụ - Khử acetoin và diacetyl. - Cấu trúc (độ nhớt) và vị ngọt. - Cấu trúc.. - Sản phẩm trung gian - Phụ phẩm trong quá trình sinh tổng hợp Val, Ile Phản ứng ester hóa giữa alcohol và acid hữu cơ. - Nồng độ cao: mùi cỏ/mùi lá xanh. - Tạo mùi “bơ” (butter flavor) cho rượu vang. Tạo hương, tăng giá trị cảm qua ở nồng độ nhất định. Hợp chất chứa S - H2S - Chuyển hóa sulfate - Các hợp chất khác - Chuyển hóa cơ chất chứa S Hợp chất chứa N - Urea - Bioamine. Ảnh hưởng đến chất lượng vang. - Chuyển hóa arginine - Chuyển hóa ornithine. - Mùi trứng thối. - Mùi khó chịu. Một vài hợp chất có mùi hương ở nồng độ rất thấp. - Chuyển hóa thành ethyl carbamate. - Ảnh hưởng xấu, chất độc..

(36) - Ethyl carbamate - Dẫn xuất của urea và EtOH - Có khả năng gây bệnh ung thư. - Hóa lý: Có sự hòa tan một phần CO2 vào dịch lên men. -. Sinh học: sự tăng sinh khối nấm men. Bảng 9: Hàm lượng một số hợp chất trong rượu vang Hợp chất Acid hữu cơ Acid béo Rượu cao phân tử - n-propanol - dầu fusel Methanol Polyol - Glycerol - Butane-2,3-diol Hợp chất carbonyl - Acetaldehyde - Diacetyl - Pentane-2,3-dione Ester Hợp chất chứa S - H2S - Các hợp chất khác Hợp chất chứa N - Urea - Bioamine - Ethyl carbamate. 7.3. -. Hàm lượng - 100 – 300 mg/l (acetic), 1 g/l (succinic) - Vài mg/l Tổng 150 – 550 mg/l 30 – 35 mg/l - 5 – 20 g/l - Thấp - 100 mg/l - 7.5 mg/l 50 – 80 mg/l (ethyl acetate), vài mg/l (các ethyl esters và acetate esters) - Thấp - Thấp - Hàm lượng được kiểm soát - Hàm lượng được kiểm soát - Tối đa cho phép 15μg/l. Thiết bị và thông số công nghệ Thiết bị: Thiết bị lên men rượu vang hồng là thiết bị hình trụ đứng được làm bằng thép không rỉ,. có nắp đậy phía trên. Hệ số sử dụng thể tích của thiết bị lên men là 90%. Thiết bị có hai lớp vỏ áo để điều chỉnh nhiệt độ. Trên thiết bị được gắn cảm biến định mức, cảm biến nhiệt độ và pH để kiểm soát phần thể tích dịch lên men, nhiệt độ bên trong thiết bị và pH dịch lên men. Quá trình lên men kết thúc khi lượng đường sót không thay đổi. -. Thông số công nghệ: -. Nhiệt độ lên men: 18 – 20oC..

(37) -. Áp suất: áp suất khí quyển.. -. Thời gian lên men: 7 – 10 ngày.. Hình 9: Cấu tạo thiết bị lên men vang. Hình 10: Thùng lên men bằng thép không rỉ 8. LÊN MEN MALOLACTIC 8.1.. Mục đích công nghệ. Mục định công nghệ của quá trình lên men malolactic là hoàn thiện. Trước đây, một số nhà sản xuất cho rẳng rượu vang hồng không cần trải qua quá trình lên men malolactic; nguyên nhân là để giữ lại mùi hương trái cây và độ tươi của sản phẩm. Hiện.

(38) nay, các nhà khoa học cho rằng quá trình lên men malolactic không ảnh hưởng xấu đến mùi hương của rượu vang, quá trình này sẽ cải thiện vị của sản phẩm. 8.2.. Các biến đổi trong quá trình. -. Vật lý: nhiệt độ tăng do hoạt động vi sinh vật.. -. Hóa học và hóa sinh: sự trao đổi chất của vi sinh vật. Quá trình lên men malolactic do nhóm vi khuẩn lactic có enzyme malolactic thực hiện.. Phổ biến nhất là loài vi khuẩn Oenococcus oeni. Khi đã tích lũy lượng sinh khối không thấp hơn 106 cfu/ml, các vi khuẩn sẽ bắt đầu chuyển hóa. Biến đổi quan trọng nhất của quá trình này là sự chuyển hóa acid malic thành acid lactic và carbon dioxide.. HOOC CH2. CH. COOH. HOOC CH2. OH Malic acid (1g). CH. COOH. +. CO2. OH Lactic acid (0.67g). Carbon dioxide (0.33g). Trong quá trình lên men malolactic, vi khuẩn lactic ngoài sử dụng cơ chất là malic acid để chuyển hóa thành lactic acid còn sử dụng những cơ chất khác trong dịch lên men để phục vụ quá trình trao đổi chất và sản sinh ra nhiều sản phẩm trao đổi chất ngoại bào khác. Do đó cần phải kiểm soát tốt quá trình lên men malolactic để đảm bảo các chỉ tiêu vầ chất lượng sản phẩm.. . Dị hóa đường. Oenococcus oeni là vi khuẩn dị hình. Nếu dung dịch lên men có hexose, vi khuẩn này sẽ dị hóa hexose theo chu trình pentose phosphate. Sản phẩm là xylulose-5-phosphate. Chất này sẽ được chuyển hóa tiếp thành acid lactic hoặc ethanol..

(39) H3C C CH2 CH2 CH2 O. P. O Xylulose-5-phosphate Pi. H2 O. OH H3C C Acetyl phosphate O. O. P. O CH C CH2 O P H Glyceraldehyde-3-phosphate. +. NADPH + H Pi +. NADP Acetaldehyde. H3C CH O. +. NADPH + H +. Ethanol. -. NADP H3C CH2 OH. CH3 -CHOH-COO + 2ATP Lactate. Hình 11: Chuyển hóa xylulose-5-phosphate thành acid lactic và ethanol ở vi khuẩn  Dị hóa glycerol Glycerol được xem là cấu tử có ảnh hưởng tốt đến cấu trúc và vị của rượu vang thành phẩm. Do đó, những chuyển hóa glycerol được xem là gây ảnh hưởng bất lợi đến giá trị cảm quan sản phẩm. Một số loài vi khuẩn lactic có khả năng chuyển hóa glycerol, điển hình là L. hilgardii và L. diolivorans. H2C OH HC OH Glycerol dehydratase. Propane-1,3-dioldehydrogenase. NAD. +. NADH, H. Dihydroxyacetone-P. 3-HPA +. NADH, H NAD. HO CH2 CH2 CH2 OH Propane-1,3-diol. H2C OH. Glycerol dehydratase dihydroxyacetone kinase. H2C CH CHO Acrolein. Glyceraldehyde-3-P NAD + NADH, H Pyruvate NAD +. NADH, H CH3 -CHOH-COOH Lactic acid. Hình 12: Chuyển hóa glycerol ở vi khuẩn lactic (HPA: β-hydroxypropionaldehyde).

(40) . Dị hóa amino acid. Một số loài vi khuẩn lactobacilli có thể lên men dị hình không bắt buộc và một số chủng thuộc loài Oenococcus oeni có khả năng chuyển hóa arginine theo chu trình arginine deiminase. NH. NH. C NH2. H 2O. Arginine deiminase. NH (CH3)3. NH3. COOH Arginine. NH3. +. CO2. NH (CH3 )3. HC NH2. ATP. C NH2. HC NH2 COOH Citrulline. ADP. O. Ornithine carbamoyltransferase. C NH2 Carbamate kinase O P Carbamyl P. NH2 (CH3)3 HC NH2 COOH Ornithine. Hình 13: Chu trình arginine deiminase Một số sản phẩm phụ khác: ammonia, carbon dioxide, ornithine. Citrulline được xem là tiền chất tổng hợp ethyl carbamate. Một số chủng thuộc giống Oenococcus oeni có enzyme histidine decarboxylase, dị hóa histidine thành histamine. Một số giống L. brevis và L. hilgardii có enzyme tyrosine decarboxylase, dị hóa tyrosine thành tyramine. Các bioamine này độc, nhưng hàm lượng trong vang rất thấp và không gây độc.. . Sinh tổng hợp polysaccharide ngoại bào. Trong nhóm vi khuẩn lên men malolactic trong rượu vang, có loài Pediococcus damnosus. Loài này có khả năng tổng hợp glucan – một polysaccharide ngoại bào. Với nồng độ polysaccharide xấp xỉ 100 mg/l, độ nhớt sản phẩm sẽ tăng đáng kể gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm..

(41) H. OH. HO ...O. H. H H. O. HO. H O. H. H. O OH H. H. OH HO. H. O O. H. OH. H. H. H H. O. OH. HO. H. O OH. H. O. H. O... O. H. H. H O H H. O. OH. HO H. H H H. H HO OH. OH. HO H. H HO OH. Hình 14: Polysaccharide ngoại bào được sinh tổng hợp bởi Peiococcus damnus -. Hóa lý: có sự thay đổi về độ chua, độ bền keo của vang. Độ chua của sản phẩm sẽ được giảm xuống. Thông thường, khi 1g malic acid được. chuyển hóa thành acid lactic thì độ chua của rượu vang sẽ giảm đi 0.4 g/l tính theo acid sulfuric hoặc 0.6 g/l tính theo tartaric acid. -. Sinh học: sự sinh trưởng của các vi khuẩn lactic.. 8.3.. Thiết bị và thông số công nghệ. Quá trình lên men malolactic được tiến hành trong cùng thiết bị với quá trình lên men ethanol. Sau khi quá trình lên men ethanol kết thúc, người ta cấy vi khuẩn lên men malolactic vào thùng lên men và bắt đầu quá trình lên men malolactic. Thông số công nghệ: -. Nhiệt độ lên men: 20 – 25oC. -. Thời gian lên men: 5 -6 ngày.. 9. Ủ RƯỢU 9.1.. Mục đích công nghệ. Mục đích công nghệ của quá trình ủ chín là hoàn thiện. Sau quá trình ủ, các chỉ tiêu cảm quan của vang sẽ được cải thiện. 9.2.. Các biến đổi trong quá trình. -. Vật lý: độ trong được cải thiện.. -. Hóa học:.

(42) Có nhiều phản ứng xảy ra làm thay đổi màu sắc (cường độ màu). Thực tế trong sản xuất vang hồng, người ta không mong muốn sự tăng cường độ màu, vì sẽ làm thay đổi màu sắc đặc trưng của vang hồng. Quan trọng nhất là biến đổi của tannin:. . Phản ứng tạo phức giữa tannin với protein và polysaccharide Tannin có thể tạo phức với protein và chuyển sang dạng kết tủa. Phản ứng tạo kết tủa. giữa tannin và protein xảy ra khi 2 thành phần này có nguồn gốc khác nhau. Các procyanidin cũng có thể tạo phức với polysaccharide trung tính, polysaccharide acid và glycoprotein. Hàm lượng tannin trong sản phẩm giảm làm giảm độ chát của sản phẩm.. . Phản ứng polymer hóa procyanidin Các procyanidin có thể tham gia phản ứng polymer hóa đồng thể hoặc dị thể. Các procyanidin có thể kết hợp với nhau, tạo ra các homopolymer (phản ứng polymer. hóa đồng thể). Phản ứng polymer hóa dị thể sẽ tạo ra các heteropolymer. Khi trong rượu vang có chứa các gốc tự do, chúng sẽ cùng tham gia phản ứng polymer hóa với tannin. Phản ứng này có thể tạo ra dodecamer, các dodecamer có thể kết lại bới nhau nhờ tương tác kị nước và kết tủa. Hệ quả là hàm lượng tannin trong vang giảm và độ chát rượu thay đổi. OH HO. H. O. OH H OH. HO. H. OH. H. O. HO. OH. H HO H. OH. HO. O. OH H OH H OH. HO H HO. OH. H OH. O. H HO OH. Hình 15: Tetrameric procyanidin – sản phẩm của phản ứng polymer hóa đồng thể.

(43) . Phản ứng ngưng tụ giữa tannin và anthocyanin Có ba dạng phản ứng ngưng tụ giữa tannin và anthocyanin: -. Dạng 1 (A-T): phản ứng ngưng tụ trực tiếp. -. Dạng 2 (T-A): phản ứng ngưng tụ trực tiếp tương tự như dạng 1.. -. Dạng 3: phản ứng ngưng tụ gián tiếp. Nhìn chung các phản ứng ngưng tụ giữa tannin và anthocyanin sẽ làm thay đổi màu sắc rượu vang và làm cho màu sắc sản phẩm trở nên bền hơn trước tác động của oxygen, sulfur dioxide hoặc sự thay đổi pH. Đây là ảnh hưởng tích cực đến giá trị cảm quan của rượu vang.. . Phản ứng oxy hóa tannin Các hợp chất phenolic nói chung và tannin nói riêng rất dễ bị oxy hóa. Sự oxy hóa có. thể do enzyme hoặc không do enzyme xúc tác. Các enzyme xúc tác có nguồn gốc từ trái nho (tyrosinase) hoặc từ vi sinh vật nhiễm trên trái nho (laccase từ Botrytis cinerea). Đây là phản ứng rất phổ biến trong sản xuất rượu vang. Trong môi trường acid, sản phẩm chủ yếu của phản ứng oxy hóa tannin là các polymer và những chất không tan có màu nâu.. . Các phản ứng chuyển hóa anthocyanin -. Phản ứng phân hủy bởi nhiệt: những phản ứng này làm mất màu anthocyanin.. -. Phản ứng phân hủy oxy hóa: tạo sản phẩm có màu (đỏ).. -. Phản ứng với các hợp chất có liên kết đôi phân cực: tạo ra hàm lượng rất thấp các chất có màu, tuy nhiên màu sắc của chúng bền trước tác động của pH và SO2.. . Các phản ứng chuyển hóa cấu tử hương Một số cấu tử hương bị biến đổi trong quá trình ủ vang. Ví dụ ester bị thủy phân trở. lại thành acid và rượu. Những hợp chất hương có nguồn gốc từ trái nho cũng bị biến đổi. Điều này là không mong muốn ở vang hồng, do hương vị đặc trưng của vang hồng là hương vị trái cây đến từ các cấu tử này. -. Hóa lý: có sự thay đổi về độ bền các hệ keo trong vang, một số hợp chất kết tủa, hàm lượng tannin trong vang giảm.. 9.3.. Thiết bị và thông số công nghệ. Do có hương vị trái cây nên quá trình ủ rượu vang hồng thường được thực hiện trong thiết bị bằng thép không rỉ và thời gian ủ không kéo dài..

(44) Hình 16: Thiết bị ủ vang bằng thép không rỉ Thông số: thông số quan trọng trong quá trình ủ là thời gian ủ. Đối với vang hồng, thời gian ủ ngắn hơn rất nhiều so với vang đỏ. Thông thường thời gian ủ của vang hồng là không quá 2 năm. Nhiệt độ ủ: 10oC. 10. ỔN ĐỊNH RƯỢU 10.1. Mục đích công nghệ Mục đích của quá trình xử lý với hóa chất là để hoàn thiện và bảo quản sản phẩm. Trong quá trình ủ rượu, có rất nhiều biến đổi xảy ra giữa các thành phần của rượu vang. Kết quả là các hệ keo trong vang sẽ bị thay đổi. Một số chất sẽ bị kết tủa, có sự thay đổi về thành phần và kích thước các hạt keo. Do đó việc giảm nồng độ của các hợp chất này trong rượu là cần thiết để ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn trong chai trong quá trình bảo quản sản phẩm. Một số thành phần trong rượu vang có khả năng gây nên hiện tượng lắng cặn: -. Tannin và protein: tannin trong rượu vang có thể bị oxi hóa để tạo thành chất keo, các chất này dễ chuyển pha gây ra cặn trong rượu vang. Ngoài ra tannin cùng anthocyanin có thể tham gia phản ứng polymer hóa hình thành chất keo và kết tủa. Protein trong rượu vang cũng ở trạng thái keo, khi điều kiện hóa lý thay đổi thì protein có thể đông tụ tạo cặn.. -. Sắt và đồng: các ion này xuất xứ từ những thiết bị chứa học đường ống dẫn bằng thép không rỉ, hoặc từ các tác nhân hóa học xử lý rượu vang..

(45) -. K+, Ca2+ và tartrate: Khi hàm lượng kali bitartrate trong rượu vang tăng cao hơn giá trị bão hòa thì có thể làm kết tinh những tinh thể muối trong sản phẩm (wine diamonds).. Hình 17: Wine diamonds 10.2. Các biến đổi trong quá trình -. Hóa học: phản ứng giữa các cấu tử trong rượu vang với các tác nhân hóa chất.. -. Hóa lý: sự đông tụ, chuyển pha của một vài cấu tử trong rượu vang.. Quá trình xử lý với hóa chất được dùng để xử lý các thành phần tannin, protein và các ion kim loại sắt, đồng.. . Xử lý tannin trong rượu vang. Để ngăn ngừa sự lắng cặn do tannin gây ra, các nhà sản xuất thường sử dụng các tác nhân hóa học có bản chất là protein. Do tannin có thể tương tác với protein tao6 thành phức có kích thước lớn sẽ kết tủa và được tách ra trong quá trình làm trong. Một số chế phẩm thường được sử dụng để xử lý tannin: gelatin, thạch keo, albumin, PVPP…. . Xử lý protein trong rượu vang. Có nhiều tác nhân hóa học hạn chế hiện tượng đông tụ protein trong rượu vang, hai tác nhân thường được sủ dụng hiện nay là tannin và bentonite.. . Xử lý sắt. Tác nhân hóa học được dùng để tách sắt ra khỏi rượu vang là citric acid và calcium phytate. Cả hai tác nhân này đều phản ứng với sắt tạo kết tủa. OH HO. HO O. O. OH Citric acid. P. O. OH. HO HO. HO. OH. O. P. O. P. OH. O. O. O. O. O. O. O. O HO. P. O. HO. OH. Phytic acid. P. OH OH O. P. OH.

(46) . Xử lý đồng. Cặn đồng có màu đỏ, được tạo thành trong điều kiện không có oxygen sau khi rượu vang đã được rót vào chai thủy tinh. Ngày nay người ta sử dụng bentonite để tách phần protein có thể tạo phức với đồng để ngăn ngừa sự hình thành cặn đồng trong rượu. 10.3. Thiết bị và thông số công nghệ Thường sau khi ủ, dịch nho sẽ được dẫn đến thùng xử lý thông qua hệ thống đường dẫn. Thiết bị xử lý thường là thùng chứa làm bằng thép không rỉ, bên trong có cánh khuấy hoặc không có cánh khuấy tùy theo thể tích lượng rượu vang cần xử lý. Trong trường hợp thể tích rượu vang cần xử lý lên đến vài ngàn lít hoặc cao hơn, các nhà sản xuất tiến hành châm dung dịch các tác nhân hóa học trên đưởng dẫn rượu vang từ thùng chứa vào thiết bị xử lý. Công suất bơm rượu vang và bơm tác nhân hóa học phải được tính toán phù hợp tùy theo thể tích khối rượu vang. Thời gian xử lý bằng hóa chất: có thể kéo dài từ 1 đến 5 tuần. 11. LÀM TRONG RƯỢU VANG Gồm 2 giai đoạn là Racking và lọc Racking: Trong quá trình lên men malolactic và ủ, nấm men, vi khuẩn lactic và những cấu tử không hòa tan sẽ lắng xuống vùng đáy của thiết bị. Người ta sẽ bơm phần rượu không lẫn cặn sang thiết bị xử lý sau khi quá trình lên men malolactic kết thúc. Còn trong quá trình ủ, người ta sẽ bơm phần rượu qua trong qua một thiết bị khác để tiếp tục ủ. Số lần racking tùy theo thời gian ủ và loại rượu vang. Lọc 11.1. Mục đích công nghệ Tương tự như quá trình xử lý hóa chất, quá trình làm trong cũng có mục đích công nghệ là hoàn thiện và bảo quản sản phẩm. Trong quá trình ủ vang, một phần nấm men và những cấu tử không hòa tan khác sẽ lắng xuống vùng đáy của thiết bị. Các nhà sản xuất có thể làm trong sơ bộ bằng cách chắt rượu (racking), bằng cách bơm phần rượu vang trong ở phía trên vùng đáy để tách bớt nấm men và những thành phần không tan ra khỏi rượu. Sau khi xử lý bằng hóa chất, các nhà sản xuất cũng thường dùng phương pháp racking để tách bớt cặn. Phần cặn còn lại trong rượu sẽ được tách bằng phương pháp lọc hoặc ly tâm..

(47) 11.2. Các biến đổi trong quá trình Biến đổi chủ yếu trong quá trình là biến đổi hóa lý, sự phân riêng 2 pha lỏng và rắn. 11.3. Thiết bị và thông số công nghệ -. Thiết bị:. Dòng rượu vang sẽ đi vào cửa nạp liệu ở trên. Cấu tử rắn sẽ bị giữ lại trên bề mặt đĩa. Dịch lỏng sẽ chui qua vách ngăn để đi vào kênh dãn ở bên trong đĩa lọc rồi chảy tập trung về ống thu hồi (4) để thoát ra ngoài. Trong qua trình hoạt động, ống thu hồi (4) và các dĩa lọc có thể xoay được nhờ động cơ (5). Sau một thời gian lọc, các cấu tử rắn sẽ bám đầy bề mặt vách ngăn trên dĩa lọc. Để vệ sinh, người ta sẽ lần lượt tháo thân trụ (2), sau đó tháo các dĩa ra khỏi ống hình trụ. Hình 18: Thiết bị lọc 1 – Cửa qun sát, 2 – Thân thiết bị, 3 – Dĩa lọc, 4 - Ống trung tâm để thu hồi dịch lọc, 5 – Động cơ, 6 – Bộ truyền động, 7 – Khớp trục -. Thông số công nghệ Kích thước lỗ lọc: 1 – 5 µm Độ đục: < 5NTU.

(48) 12. RÓT SẢN PHẨM 12.1. Mục đích công nghệ Quá trình rót sản phẩm có mục đích công nghệ là hoàn thiện, là quá trình cuối cùng trong quy trình sản xuất rượu vang trước khi đưa đến tay người tiêu dùng. Rượu vang sau khi hoàn tất các giai đoạn lên men, ủ chính và ổn định thì được rót vào chai thủy tinh. Hình dạng chai có thể thay đổi tùy theo nhà sản xuất. Thông thường thể tích chai đựng sản phẩm xấp xỉ 750ml. 12.2. Các biến đổi trong quá trình -. Vật lý: màu sắc của rượu vang thay đổi nhẹ do tiếp xúc với oxy trong không khí.. -. Hóa lý: độ bền hóa lý của rượu vang giảm nhẹ do tiếp xúc với ánh sáng.. 12.3. Thiết bị và thông số công nghệ Chai thủy tinh Nguyên liệu sản xuất chai thủy tinh gồm hỗn hợp silicon dioxide (SiO2), sodium carbonate (Na2CO3), calcium oxide (CaO) và một lượng nhỏ magnesium oxide (MgO) và aluminum oxide (Al2O3). Hỗn hợp này được gia nhiệt đến 1.500oC để nóng chảy rồi được thổi vào khuôn tạo hình chai.. Hình 19: Một số sản phẩm rượu vang hồng đóng chai Chai thủy tinh trong suốt sẽ giúp người tiêu dùng nhận biết màu sắc của rượu vang. Tuy nhiên khi sử dụng chai thủy tinh trong suốt, sản phẩm trong chai sẽ tiếp xúc với ánh sáng và thành phần rượu vang có thể bị biến đổi dưới tác dụng của ánh sáng, làm thay đổi độ bền hóa lý và cảm quan của rượu vang thành phẩm. Chai thủy tinh màu: giảm tác động của ánh sáng đến rượu vang. Người ta tạo màu chai thủy tinh bằng cách bổ sung với hàm lượng ít các oxide của các kim loại chuyển tiếp như sắt.

(49) oxide (FeO, Fe2O3), manganese oxide (MnO), nickel oxide (NiO), chromium oxide vào hỗn hợp nguyên liệu trước khi gia nhiệt và tạo hình. -. Tùy theo hàm lượng FeO và Fe2O3 mà chai có màu từ vàng đến xanh lá.. -. Nickel oxide và manganese oxide làm chai có màu nâu.. -. Chromium oxide (Cr2O3) làm chai có màu xanh ngọc bích.. Hình 20: Một số vỏ chai thủy tinh có màu Quá trình rót Quá trình rót và bảo quản sản phẩm sau này thường không tránh khỏi sự oxy hóa làm thay đổi màu sắc của rượu vang. Rượu vang trước khi rót thường được sulfite hóa để ngăn ngừa sự oxy hóa trong giai đoạn rót và bảo quản sản phẩm.. Hình 21: Thiết bị rót và đóng nắp sản phẩm Thiết bị rót rượu vang hiện nay là thiết bị rót tự động. Trước khi rót, chai được thổi khí trơ (N2, CO2) để ngăn ngừa sự tiếp xúc của rượu vang với oxy. Sau khi rót rượu vào chai, CO2 tiếp tục được nạp vào phần thể tích trống vùng cổ chai trước khi đóng nắp. Những công.

(50) đoạn đó góp phần hạn chế sự tiếp xúc của oxy không khí với rượu vang, giảm thiểu sự oxy hóa xảy ra trong quá trình rót và bảo quản sản phẩm.. Hình 22: Công đoạn rót sản phẩm Sau khi rượu vang được rót vào chai, các chai sẽ được băng chuyền đến thiết bị đóng nắp. Nắp chai có thành phần là polymer tổng hợp. Do vang hồng có thời gian ủ ngắn, ta không cần sử dụng nắp gỗ (thường làm từ thân cây Quercus suber).. Hình 23: Công đoạn đóng nắp sản phẩm.

(51) CHƯƠNG 3: SẢN PHẨM VÀ CHỈ TIÊU SẢN PHẨM 1. SẢN PHẨM Vang hồng thường được xem như vang đỏ chưa hoàn chỉnh. Về một vài khía cạnh, đặc biệt là về mặt cảm quan, thì quan niệm này là đúng. Vang hồng thường có mùi vị gần giống với vang đỏ sản xuất từ cùng một giống nho, nhưng với mùi vị, độ chát, màu sắc nhẹ hơn. Tuy nhiên, vang hồng lại có hương vị trái cây dễ chịu hơn hơn vang đỏ. Tùy giống nho sử dung mà vang hồng có thể mang hương vị trái cây khác nhau. Giống Grenache sẽ cho hương vị quả dâu (strawberry) và quả mâm xôi (blackberry), giống Pinot noir cho hương vị quả dâu, giống Cabernet cho hương vị trái cây và quả ớt chuông. Khác với vang đỏ và vang trắng, chất lượng của vang hồng, về màu sắc, độ cồn, độ ngọt, có thể thay đổi rất nhiều tùy theo địa phương. Về màu sắc, vang hồng có thể mang màu hồng nhạt, cam nhạt đến đỏ hồng với sắc tím. Về độ cồn, vang hồng có rất nhiều loại với độ cồn thay đổi từ 9% đến 17%. Độ ngọt của vang hồng rất đa dạng. Ở Mỹ thường sản xuất vang hồng ngọt, ở châu Âu thường sản xuất vang hồng khô. Với giống nho mà nhóm lựa chọn là giống Grenache, sản phẩm có nhiều loại nhưng đa số đều là loại có độ cồn trung bình, với màu hồng, có sắc cam hoặc vàng. Nếu kết hợp thêm các giống nho khác như Shiraz, Cabernet, Pinot… sẽ cho màu hồng đậm hơn. Bảng 10: Một số sản phẩm vang hồng từ giống Grenache: Tên. 2011 Jana Rosé of Grenache. Hình ảnh. Xuất xứ. California – Mỹ. Giống nho. Chỉ số kĩ thuật. 90% Grenache; 10% Riesling. Alcohol: 9.5% pH: 3.25 TA: 0.51 RS: 0.8% (off dry).

(52) 100% Grenache. Alcohol: 12.5% pH: 3.15 Acid: 6.0 RS: 3.0 g/l. Stellenbosch – Nam Phi. 100% Grenache. Alcohol: 13.5% pH: 3.39 TA: 5.8 g/l RS: 4.6 g/l. McLaren Vale Úc. 92% Grenache 4% Cabernet Sauvigon 4% Semillon. Alcohol: 12.2% pH: 3.37 TA: 5.4 g/l RS: 11 g/l. 2011 Grenache Rosé. Hentley Farm - Úc. 2010 Ken Forrester Petit Rosé. 2011 Shingleback Haycutters Bush Vine Grenache Rose.

(53) 2011 Edward Sellers Vineyards and Wines Grenache Rosé. Paso Robles – California – Mỹ. 96% Grenache 3% Syrah 1% Marsanne. Alcohol: 14.9% pH: 3.21 TA: 6.2 g/l RS: 0.07%. 2. CHỈ TIÊU SẢN PHẨM Dưới đây là một số chỉ tiêu liên quan đến các hợp chất phenolic của một số sản phẩm vang hồng ở Pháp.. Hình 24: Một số chỉ tiêu về các hợp chất phenolic, anthocyanin, tannin và màu sắc của một số sản phẩm vang hồng (Ribéreau-Gayon, 2006, bảng 14.2, trang 447) Mỗi quốc gia có những chỉ tiêu khác nhau về sản phẩm vang hồng. Nhóm chúng em xin giới thiệu bảng chỉ tiêu về vang hồng của Tổ chức Quốc tế về Rượu Vang (Organisation Internationale de la Vigne et du Vin – OIV) về giới hạn cho phép của một số chất trong rượu vang (OIV, 2012): Hợp chất Acid citric Acid bay hơi Arsen Bo Brom Cadimi. Giới hạn cho phép 1g/l 20meq/l 0.2mg/l 80mg/l 1mg/l 0.01mg/l.

(54) Đồng Diethylene glycol Bạc SO2 Ethylene glycol Methanol Muối sulfate Kẽm. 1mg/l 10mg/l 0.1mg/l 300mg/l (với vang hồng chứa >4g/l đường sót) 10mg/l 250mg/l (với vang hồng) 1g/l 5mg/l. 3. TÌNH HÌNH TIÊU THỤ TRÊN THẾ GIỚI Vì sự chưa hoàn chỉnh về hương vị (so với vang trắng) và độ chát, màu sắc (so với vang đỏ), những chuyên gia về rượu vang thường không ưa chuộng vang hồng. Tuy nhiên sản phẩm này vẫn tìm được thị trường rộng lớn vì sự dễ uống, ít khắt khe trong việc thưởng thức và kết hợp với các loại thực phẩm khác. Vang hồng ở Pháp nói riêng và trên thế giới nói chung là biểu tượng cho sự tự do, không bị ràng buộc bởi quy củ và truyền thống khắt khe. Thực tế cho thấy trong vài năm trở lại đây, mức tiêu thụ vang nói chung của Pháp (nước tiêu thụ vang nhiều nhất thể giới) giảm nhưng mức tiêu thụ vang hồng nói riêng lại tăng. Đặc biệt, trong vòng 20 năm trở lại thì tỉ lệ tiêu thụ vang đỏ liên tục giảm trong khi tỉ lệ này của vang hồng liên tục tăng.. Hình 25: Tỉ lệ tiêu thụ vang tại Pháp.

(55) TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Văn Việt Mẫn (2011) Công nghệ sản xuất rượu vang, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh, 440 trang [2] Lê Văn Việt Mẫn (2010) Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh, 1020 trang [3] Fellow P. (2000) Food Processing Technology, CRC Press, Boca Raton, 579 trang. [4] Ribéreau-Gayon P., Dubourdieu D., Donèche B., Lonvaud A. (2006) Handbook of Enology, Volume 1: The Microbiology of Wine and Viifications, John Wiley & Son Ltd, Chicester, 497 trang [5] Jackson R.S (2008) Wine Science: Principles and Applications, Elsevier, 789 trang [6]OIV (2012) Compendium of International Methods of Winve and Must Analysis, Volume 2, 619 trang..

(56)

Cong nghe len men Ruou vang hong Rose wine

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về