PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ CHAMPAGNE
I.1 GIỚI THIỆU VỀ CHAMPAGNE
Khác với rượu trắng và các loại rượu pha chế, champagne là loại đồ uống lên
men trực tiếp từ nước quả. Khi quá trình lên men kết thúc, người ta không chưng cất
mà để lắng trong tự nhiên, gặn lọc và hoàn thành sản phẩm. Champagne là loại rượu
được sản xuất từ nho, xuất phát từ các nước Châu Âu.Champagne chứa nhiều chất
dinh dưỡng hơn hẳn các loại rượu khác, champagne là loại đồ uống có thành phần
cân đối và ổn định, là sản phẩm lên men tự nhiên từ nước quả có mùi thơm đặc
trưng và bổ dưỡng. Khi dùng champagne với lượng vừa phải, có tác dụng kích thích
và có lợi cho sức khỏe. Champagne chứa lượng cồn trung bình nên phụ nữ và người
già có thể dùng được, cồn trong champagne là cồn tinh khiết do lên men tự nhiên
nên khi uống vào sẽ ngấm dần làm người ta không bị chóng say.
Rượu sâm banh (champane) là một dạng vang nổ được sản xuất bằng cách tạo ra sự
lên men thứ cấp trong chai chứa rượu vang để thực hiện sự carbonat hóa.
Champagne là loại rượu vang ngon có CO
2
nên khi uống có ga bọt. Nó được đặt tên
theo khu vực Champagne của Pháp.
Sản xuất champagne dựa trên cơ sở biến đổi hóa sinh xảy ra trong quá trình lên
men các loại nước quả dưới tác dụng của hệ enzyme của nấm men. Hiện nay, có 2
phương pháp lên men champagne cơ bản: lên men tự nhiên và lên men nhờ các
chủng nấm men thuần khiết. Theo tài liệu của tổ chức quốc tế về nghề trồng nho và
làm rượu vang năm 1974, nhiều nước trên thế giới không dùng giống men thuần
chủng trong sản xuất champagne (Pháp, Italia, Bồ Đào Nha, Hy Lạp,…). Các nước
này dùng nấm men có sẵn trong nước quả để lên men.
Phương pháp sản xuất champagne từ chủng thuần khiết có rất nhiều triển vọng: thời
gian lên men nhanh, quá trình lên men không bị dừng giữa chừng, hàm lượng
đường có trong dịch quả được lên men triệt để, nồng độ cồn thu được trong sản
phẩm cao hơn lên men tự nhiên là 0,1- 1
0
, vang sáng màu nhanh hơn, có thể cho
hương vị thanh khiết hơn.
Champagne là sản phẩm của quá trình lên men (fermentation) nước ép quả nho.
Quá trình lên men xảy ra nhờ sự hiện diện của men có trong nho, bao gốm sự lên
men đường glucose thành rượu ethanol và CO
2
:
C
6
H
12
O
6
-> CH
3
CH
2
OH + CO
2
Ngoài ra, còn có những phản ứng phụ khác tạo ra nhiều hợp chất khác, đặc biệt
là : glycerol, acid succinic và các ester.
Người ta cũng tìm thấy trong champagne các hợp chất như : ion kim loại, các
phẩm màu, acid hữu cơ đặc biệt là acid tatric dextrogyre.
Thành phần chính của champagne như sau :
• Ethanol : chiếm 7-16% về thể tích.
• Acid hữu cơ : có rất nhiều loại acid hữu cơ hiện diện trong champagne, tuy
nhiên, các acid chính là : acid tartric (1500-4000 mg/L), acid malic (0-4000 mg/L),
acid succinic (500-1500 mg/L), acid L(+)-lactic (100-3000 mg/L).
• Các ion kim loại : sắt, đồng, kali.
• Đường : D-glucose (dextrose) chiếm đa số, D-fructose (levulose), D-galactose
và một lượng nhỏ đường pentose.
• Polyalcol : đặc biệt là glycerol, butan-2,3-diol, inositol, mannitol, sorbitol.
Mannitol và sorbitol làm cho rượu có vị không ngon.
• Các chất bay hơi và chất màu : trong số này, methanol gây độc nếu hàm lượng
cao, ngoài ra còn có các dẫn xuất ester từ ethanol, ethanal.
• SO2 : đóng vai trò rất quan trọng trong thành phần của champagne.
• Các hợp chất phenol : dẫn xuất anthocyane, tanin là những polymer từ flavane
(chủ yếu là flavane-3,4-diol), tạo màu cho rượu.
I.2 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT CHAMPAGNE
Nguyên liệu làm champagne là các loại quả có chứa nhiều đường, vitamin trong
đó có nhiều vitamin C, axit hữu cơ, đầy đủ các chất khoáng, một lượng protein đáng
kể. Ngoài ra nước quả còn chứa tanin, pectin. Trong các loại quả dùng làm rượu
vang trước hết phải kể đến nho
I.2.1 Nho
Trong số các loại quả, nho là loại quả lý tưởng nhất để sản xuất rượu vang.
Trước đây, nho chỉ được trồng nhiều ở các nước Châu Âu, hiện nay nho được trồng
ở nhiều nước khác nhau trên thế giới. Nho thường phát triển ở nơi khí hậu khô ráo,
nhiều nắng và trên vùng đất ít chua. Ở Việt Nam, nho được trồng ở một số tỉnh
miền Trung như Ninh Thuận, Khánh Hòa, Bình Thuận nhưng năng suất chưa cao và
chất lượng trái nho chưa phù hợp để sản xuất champagne.Tuy nhiên, có một tín hiệu
đáng mừng đó là đã sản xuất được giống nho sạch mang thương hiệu Ba Mọi được
trồng trên vùng đất Ninh Thuận và cũng đang tiến hành sản xuất champagne. Ở các
nước có sản lượng rượu vang lớn, kinh nghiệm cho biết tốt nhất nên dùng nho để
sản xuất champagne và người ta trồng những giống nho đặc biệt có độ chua cao hơn
giống nho dùng ăn tươi.
Người ta chọn quả nho để sản xuất champagne từ hàng ngàn năm nay bởi các lý
do:
- Chất lượng tốt, hương vị đậm đà, vị ngọt mạnh của cồn đối với vị chát, chua
của axit, tanin, lại thêm các vị phong phú của glyxerin, axit amin, muối
khoáng… màu sắc óng ả nhờ có các chất antoxian, tanin,…
- Thành phần hóa học của quả thích hợp, dễ dàng lên men, độ rượu cao, ức
chế các vi khuẩn có hại, rượu bảo quản lâu.
- Sản lượng nước quả trên đơn vị diện tích cao, một hecta có thể đạt 2 – 3 vạn
lít nước quả.
• Thành phần hoá học của nho:
10 - 12 % đường ( glucoza, fructoza, sacchroza )
0,5 - 1,7 % các axit hữu cơ ( axit tactaric, axit malic)
0,1 - 0,3 % pectin
0,1 - 0,5 % chất khoáng
0,1 - 0,9 % các chất protein
Vitamin C, B
1
, B
2
, PP, cùng các chất thơm khác.
Nho - một loại quả giàu vitamin và chất khoáng : Trái nho chứa khoảng 65 -
85% nước, 10 - 12% đường (glucose và fructose), phlobaphene, axit galic, axit
silicic, quercetine, anin, glucosides, mono delphinidin và delphinidin, axit hoa quả,
axit phosphoric, salicilic, axit chanh, axit formic, axit oxalic, pectin, hợp chất tanin,
axit folic và các enzime. Phần vỏ quả nho có hợp chất tanin và dầu cần thiết. Trong
hạt nho có hợp chất tanin, phlobaphene, lecithin, vani và dầu béo.
Nho là loại trái cây giàu chất đường dễ chuyển hoá trong cơ thể, tạo thành nhiều
loại vitamin. Theo phân tích của các nhà khoa học thì trong mỗi 100 gam nho tươi
có 0,6 gam protein; 0,6 gam chất béo; 10 gam hợp chất đường; 2 mg canxi; 0,5 mg
sắt; khoảng 4mg vitamin nhóm B (B1, B2, B3, B5, B6, B9) trong đó có 0,03 mg
vitamin B1; 0,04 mg vitamin B2; 0,2 mg vitamin PP; 3 mg vitamin C, cùng các
khoáng vi lượng cần thiết cho sự biến dưỡng trong cơ thể như kali khoảng 250mg,
phosphor 22mg, canxi 19mg, ngoài ra còn có các chất lưu huỳnh, magne sium, sắt,
đồng, kẽm, manganese, natri cobalt, muối kali. Trong hợp chất đường có trong quả
nho chủ yếu là đường glucose, cơ thể hấp thu trực tiếp được, sau đó là đường
levulose và saccharose v.v… Do đó, thường xuyên ăn nho sẽ có tác dụng bổ ích rất
Thành phần 100 g nho (g)
Glucid 16,0
Protid 0,6
Lipid 0,6
Nước 81,0
Sợi thực phẩm 0,7
lớn đối với những người thần kinh suy nhược, người mệt mỏi yếu sức cũng như
những người già yếu.
Trong quả nho, lượng lớn tartatic acid có tác dụng trợ giúp tiêu hóa rất tốt; hợp chất
đường và chất sắt trong quả nho khô rất cao, có tác dụng bổ ích rất tốt đối với trẻ em và
phụ nữ cũng như những người cơ thể hư nhược, bị thiếu máu.
I.2.2 HỆ VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT CHAMPAGNE
Hiện nay trên thế giới người ta sản xuất champagne theo hai phương pháp:
- Phương pháp lên men bằng hệ vi sinh vật tự nhiên.
- Phương pháp lên men bằng vi sinh vật thuần khiết.
I.2.2.1 Hệ vi sinh vật tự nhiên
Lên men tự nhiên tương đối phức tạp và không đồng nhất trong các giai đoạn
của quá trình lên men. Trong nước nho tươi có những nhóm vi sinh vật khác nhau
rơi từ môi trường xung quanh, chủ yếu ở vỏ quả, thân, cuống và thiết bị. Những
nghiên cứu khoa học cho thấy trong khu hệ vi sinh vật tự nhiên dùng trong sản xuất
theo phương pháp này có 76 – 90% là nấm mốc, 9 – 22% là nấm men, còn lại là xạ
khuẩn và vi khuẩn.
Độ axit của nước nho khá cao không thích hợp cho vi khuẩn phát triển ( pH: 2,7
– 3,8). Đây là điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng hệ vi sinh vật tự nhiên trong sản
xuất, chúng gồm các loại:
• Nấm men nhọn đầu: (Hanseniaspora apiculata) hay Kloeckera apiculata là
loại men dại làm giảm chất lượng của champagne.
- Pichia: là một trong những tác nhân làm hỏng champagne, làm champagne
bị đục và các thành phần trong vang bị biến đổi sâu sắc. Nó phát triển trên bề
mặt vang làm thay đổi thành phần và hương vị của vang, làm cho champagne
có hương vị khó chịu và giảm chất lượng rõ rệt. Một trong những biện pháp
có ý nghĩa thực tế và đơn giản khi chiết chai champagne bàn ăn ( loại
champagne dùng trong bữa ăn và không để lâu) là đổ thật đầy chai và đậy
kín nút (nút phải sạch và vô khuẩn).
- Zygopichia : gây đục champagne sau khi chiết chai,champagne được chứa
trong bom thùng, chai không đầy còn khoảng trống lớn dễ bị nhiễm
Zygopichia.
- Hansenula : là tác nhân mạnh mẽ tạo chochampagne có các este bay hơi
(etyl axetal làm cho champagne có mùi thơm riêng biệt), nó cũng làm đục
champagne.
- Mycoderma vini : phát triển trên bề thoáng của champagne trong chai hay
bom thùng và làm giảm hàm lượng rượu và các chất chiết trong champagne,
tạo thành các axit bay hơi làm cho champagne có vị chua khé, nó cũng làm
cho champagne bị đục.
• Vi khuẩn và nấm mốc : chúng không chỉ có trong dịch quả, mà còn có ở
trong không khí rơi vào nước quả và phát triển trong dịch lên men. Vi khuẩn
này tham gia vào làm chín champagne hay hòan thiện champagne, đây là
trường hợp duy nhất vi khuẩn làm lợi cho sản phẩm.
• Nấm men rượu vang : Saccharomyces vini và S.ovifomis, được dùng chủ
yếu trong lên men champagne.
Các bào tử của vi sinh vật có ở vỏ quả , đặc biệt là của nấm mốc khi gặp điều
kiện thuận lợi chúng nảy mầm và phát triển trên bề mặt dịch lên men, ở bề mặt
champagne chứa trong bom thùng, trên bề mặt tường kho lạnh và được coi là kẻ thù
nguy hiểm đối với nghề sản xuất champagne. Để ngặn chặn nấm mốc phát triển cần
phải làm vệ sinh nhà xưởng, các hầm tàng trữ, kho ủ được xông hơi lưu huỳnh để
ngặn chặn, diệt trừ nấm mốc. Tuy nhiên nếu lượng SO
2
được sử dụng quá mức thì
lại gây độc hại cho sản phẩm, ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng.
Người ta sử dụng hệ vi sinh vật tự nhiên có trong quả nho để sản xuất
champagne có ưu điểm là:
- Không cần giống vi sinh vật thuần khiết, không đòi hỏi kỹ thuật cao, không
cần đầu tư nhiều cho quá trình sản xuất.
- Sản phẩm khá đặc biệt vì quá trình tích lũy hương cho sản phẩm không chỉ
lấy từ nguồn trái cây mà còn được tạo bởi vsv tự nhiên có ở quả nho và theo
vào quá trình lên men.
Có nhiều nơi, người ta không bao giờ rửa nho trước khi làm nát để tận dụng tối
đa lượng vi sinh vật có ở quả nho. Họ dùng gần như 100% lượng nho không rửa này
để lên men. Có nhiều nơi, họ chỉ lấy 1/2 hoặc 1/3 lượng nho dùng làm nguyên liệu
sản xuất như một chất mang vi sinh vật tự nhiên vào lên men, còn 1/2 hay 2/3 khối
lượng nho kia họ rửa rất sạch và đem làm nát cùng khối lượng trên. Chính ở đây
nguy cơ bị nhiễm thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc kích thích tăng trưởng,
…rất cao. Từ đây các chất này đi vào rượu và gây ngộ độc cho người sử dụng.
Cách làm trên chỉ có hiệu quả tốt và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm khi
người trồng nho không dùng quá nhiều hoặc không nên dùng thuốc trừ sâu, các loại
phân hóa học. Trường hợp ngược lại không nên áp dụng phương pháp này vì sẽ rất
nguy hiểm cho quá trình lên men cũng như cho sức khỏe của người tiêu dùng.
I.2.2.2 Vi sinh vật thuần khiết trong sản xuất champagne
Công đoạn quan trọng nhất trong sản xuất champagne là quá trình lên men.
Người ta chia quá trình lên men này ra làm hai giai đoạn: giai đoạn lên men chính
và giai đoạn lên men phụ. Cả hai giai đoạn này vi sinh vật đóng vai trò qua trọng,
nhất là nấm men, nấm men tham gia chuyển hóa đường thành cồn. Trong sản xuất
champagne người ta sử dụng các chủng nấm men như: Sacchromyces vini,
S.wvarum, S.oviformis, S.cheva.
Saccharomyces vini (ellipsoideus): Do Hansen phân lập năm 1883 từ nho
+ Có thể lên men đường sucrose (có enzim invertase)
+ Chịu được độ cồn cao 17 – 18% (v/v)
+ Có khả năng kết lắng nhanh nên dễ làm trong vang
+ Tạo cho sản phẩm hương vị thơm ngon đặc trưng
+ Là chủng nấm men đựợc sử dụng nhiều ở Việt Nam
Saccharomyces cerevisiae
+ Dùng trong sản xuất bánh mì và trong sản xuất vang
+ Chịu được độ cồn cao 18 – 20% (v/v)