Nghiên cứu quy trình sản xuất rượu vang từ nguyên liệu mãng cầu xiêm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (848.53 KB, 65 trang )
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA HĨA HỌC
664
------------------
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT
RƯỢU VANG TỪ NGUYÊN LIỆU MÃNG CẦU XIÊM
Giáo viên hƣớng dẫn
: ThS. Trần Phƣơng Chi
Sinh viên thực hiện : Phan Thị Xuân
MSSV
Lớp
: 0952040428
: 50K – CNTP
Vinh, 2014
SVTH: Phan Thị Xuân
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Phan Thị Xuân
Mã số sinh viên: 0952040428
Khóa:
50
Ngành :
Cơng nghệ Thực phẩm
1. Tên đề tài:
“ Nghiên cứu quy trình sản xuất rƣợu vang từ nguyên liệu Mãng Cầu
Xiêm”
2. Nội dung nghiên cứu:
Đề tài được tiến hành với các nội dung sau:
- Xác định thành phần nguyên liệu có trong quả Mãng Cầu Xiêm
- Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng dịch quả đến hiệu quả lên men
rượu
- Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng đường ban đầu đến hiệu quả lên men
- Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ men giống đến hiệu quả lên men
- Xây dựng quy trình sản xuất rượu vang với các thông số tối ưu.
3. Họ tên cán bộ hướng dẫn
: ThS. Trần Phương Chi
4. Ngày giao nhiệm vụ đồ án : Ngày tháng 8 năm 2013
5. Ngày hoàn thành đồ án
Ngày tháng
: Ngày tháng 12 năm 2013
năm 2013
Chủ nhiệm bộ môn
Cán bộ hướng dẫn
(Ký, ghi rõ họ tên)
(Ký, ghi rõ họ tên)
Sinh viên đã hoàn thành và nộp đồ án tốt nghiệp ngày tháng 12 năm 2013.
Người duyệt
(Ký, ghi rõ họ tên)
SVTH: Phan Thị Xuân
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH
ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Phan Thị Xn
Mã số sinh viên: 0952040428
Khóa:
50
Ngành :
Cơng nghệ Thực phẩm
Cán bộ hướng dẫn
: ThS. Trần Phương Chi
Cán bộ duyệt:
.........................
1. Nội dung nghiên cứu:
Đề tài được tiến hành với các nội dung sau:
Xác định thành phần nguyên liệu có trong quả Mãng Cầu Xiêm
Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng dịch quả đến hiệu quả lên men
Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất khô ban đầu đến hiệu quả lên men
Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ men giống đến hiệu quả lên men
Xây dựng quy trình sản xuất rượu vang với các thông số tối ưu
2. Nhận xét của cán bộ hướng dẫn
................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
...............................................................................................................................
Ngày
tháng 12 năm 2013
Cán bộ hướng dẫn
(Ký, ghi rõ họ tên)
SVTH: Phan Thị Xuân
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH
ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Phan Thị Xn
Mã số sinh viên: 0952040428
Khóa:
50
Ngành :
Cơng nghệ Thực phẩm
Cán bộ hướng dẫn
: ThS. Trần Phương Chi
Cán bộ duyệt:
.........................
1. Nội dung nghiên cứu:
Đề tài được tiến hành với các nội dung sau:
Xác định thành phần nguyên liệu có trong quả Mãng Cầu Xiêm
Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng dịch quả đến men rượu
Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất khô ban đầu đến hiệu quả lên men
Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ men giống đến hiệu quả lên men
Xây dựng quy trình sản xuất rượu vang với các thông số tối ưu
2. Nhận xét của cán bộ hướng dẫn
................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Ngày
tháng 12 năm 2013
Cán bộ hướng dẫn
(Ký, ghi rõ họ tên)
SVTH: Phan Thị Xuân
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
LỜI CẢM ƠN
Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ThS Trần Phƣơng Chi –
Khoa Hóa, Trường Đại học Vinh là người trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ
em trong suốt q trình thực hiện và hồn thành đồ án tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cơ giáo ở phịng thí nghiệm Hóa thực
phẩm, phịng thí nghiệm khoa Hóa đã tạo điều kiện thuận lợi, động viên em trong
quá trình làm đồ án.
Em xin tỏ lịng biết ơn các thầy, cơ giáo trong ngành Cơng Nghệ Thực Phẩm
đã tận tình chỉ bảo và có những ý kiến quý giá trong quá trình em học tập và làm đồ
án tốt nghiệp.
Tôi xin cảm ơn các bạn trong lớp 50K-Công nghệ thực phẩm đã giúp đỡ tơi
trong q trình học tập và làm đồ án.
Vinh, ngày tháng 12 năm 2013
Sinh viên
Phan Thị Xuân
SVTH: Phan Thị Xuân
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
MỤC LỤC
Trang
Phần 1. MỞ ĐẦU ......................................................................................................1
I.1. Lí do chọn đề tài ...................................................................................................1
I.2. Mục tiêu đề tài ......................................................................................................1
I.3. Nội dung thực hiện ...............................................................................................2
Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...........................................................................3
II.1.Giới thiệu về rượu vang .......................................................................................3
2.1.1. Định nghĩa rượu vang .......................................................................................3
2.1.2. Giá trị cuả rượu vang ........................................................................................3
2.1.3. Nguyên liệu trong sản xuất rượu vang ..............................................................4
2.1.4. Phân loại rượu vang ..........................................................................................5
2.1.5. Thành phần rượu vang ......................................................................................6
2.1.6. Cơ sở lý thuyết cuả quá trình lên men ..............................................................7
2.1.7. Cơ chế của quá trình lên men rượu .................................................................11
2.1.8. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men..................................................13
II.2. Các giai đoạn trong quá trình lên men rượu vang .............................................16
2.2.1. Giai đoạn chuẩn bị dịch lên men .....................................................................16
2.2.2. Giai đoạn lên men chính .................................................................................17
2.2.3. Giai đoạn lên men phụ (tàng trữ) ....................................................................17
2.2.4. Giai đoạn ổn định sản xuất ..............................................................................18
2.2.5. Bảo quản rượu .................................................................................................18
II.3.Giới thiệu chung về cây Mãng cầu .....................................................................18
2.3.1.Đặc điểm phân bố và phân loại ........................................................................18
2.3.2.Đặc điểm thích nghi .........................................................................................19
2.3.3. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của Mãng Cầu Xiêm ...................20
Phần 3. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................25
3.1. Nguyên vật liệu và hóa chất thiết bị ...................................................................25
3.1.1.Nguyên liệu ......................................................................................................25
3.1.2. Hoá chất ..........................................................................................................25
3.2. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................26
3.2.1.Các phương pháp phân tích định lượng ...........................................................26
III.2.2. Phương pháp nhân giống...............................................................................32
III.2.3. Phương pháp cảm quan đánh giá chất lượng sản phẩm rượu vang ..............35
SVTH: Phan Thị Xuân
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
3.3. Giống và quy trình sản xuất ...............................................................................39
3.3.1. Giống nấm men ...............................................................................................39
3.3.2. Cấy hoạt hóa và nhân giống ............................................................................40
3.3.3. Chuẩn bị dịch lên men.....................................................................................41
3.3.4. Quy trình sản xuất ...........................................................................................42
Phần IV. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................46
4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ pha loãng đến hiệu quả lên men rượu ..................46
4.1.1. Mục đích..........................................................................................................46
4.1.2. Bố trí thí nghiệm .............................................................................................46
4.1.3. Cách tiến hành .................................................................................................46
4.2.Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng đường bổ sung vào dịch
quả đến hiệu quả lên men ..........................................................................................47
4.2.1. Mục đích..........................................................................................................47
4.2.2. Bố trí thí nghiệm .............................................................................................47
4.2.3. Cách tiến hành .................................................................................................47
4.3.Thí nghiệm 3 .......................................................................................................48
4.3.1. Mục đích..........................................................................................................48
4.3.2. Bố trí thí nghiệm .............................................................................................48
4.3.3. Cách tiến hành .................................................................................................48
4.4. Các chỉ tiêu theo dõi ...........................................................................................49
Phần V. KẾT QUẢ ..................................................................................................50
V.1. Kết quả khảo sát thành phần nguyên liệu..........................................................50
V.2. Kết quả chọn tỷ lệ pha loảng dịch quả ..............................................................50
V.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng đường bổ sung vào dịch quả
đến hiệu quả lên men.................................................................................................51
V.4. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ men giống đối với hiệu quả lên men...............52
V.5. Kết quả đánh giá cảm quan ...............................................................................54
V.5.1. Đánh giá chất lượng sản phẩm. ......................................................................54
V.5. Quy trình hồn chỉnh sản xuất rượu vang Mãng Cầu Xiêm .............................55
Phần VI. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.....................................................................56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................57
SVTH: Phan Thị Xuân
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
DANH MỤC CÁC BẢNG, ĐỒ THỊ
Trang
Bảng 2.4.3.1.Thành phần hóa học của Mãng cầu xiêm ............................................20
Bảng 3.2.3.4.a.Bảng điểm đánh giá chất lượng sản phẩm rượu. ..............................38
Bảng 3.2.3.4.b. Bảng phân loại chất lượng rượu vang..............................................39
Bảng 4.1.3: Tỷ lệ phối trộn nước ép mảng cầu với nước cất ....................................46
Bảng 4.2.2. Khối lượng đường bổ sung vào dịch quả ..............................................47
Bảng 5.1. Thành phần chính của quả Mãng cầu xiêm ..............................................50
Bảng 5.2. Độ đường và độ cồn sau 10 ngày lên men................................................50
Bảng 5.3. Đồ đường và độ cồn sau 10 ngày lên men................................................51
Bảng 5.5.a. Đồ đường và cồn sau 30 ngày................................................................54
Bảng 5.5.b. Kết quả đánh giá cảm quan....................................................................54
Đồ thị 5.2. Đồ thị hiệu quả lên men rượu .................................................................51
Đồ thị 5.3. Đồ thị thể hiện hiệu quả lên men ............................................................52
Đồ thị 5.4. Đồ thị thể hiện hiệu quả lên men ...........................................................53
SVTH: Phan Thị Xuân
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
Phần 1. MỞ ĐẦU
I.1. Lí do chọn đề tài
Ngành sản xuất rượu vang đã được hình thành từ rất lâu, khởi đầu ở các nước
châu Âu và ngày nay đang phát triển mạnh mẽ ở hầu khắp thế giới. Bên cạnh những
loại vang truyền thống rất nổi tiếng được sản xuất từ nho, người ta còn cố gắng sản
xuất ra các loại rượu vang mới từ nguyên liệu trái cây khác như dâu, dứa, chuối,
mơ…
Ở Việt Nam, rượu vang cũng được sản xuất khá phổ biến, nổi tiếng nhất là
vang Đà Lạt, chủ yếu là vang dâu, nho. Tuy nhiên sản lượng còn rất thấp và chất
lượng thật sự chưa cao.
Để góp phần làm đa dạng hóa sản phẩm rượu vang cho đất nước, đồng thời
góp phần đẩy mạnh sự phát triển nghề trồng Mãng Cầu Xiêm ở nước ta. Đề tài này
được thực hiện nhằm hai mục đích trên.
Cho đến thời điểm hiện nay có nhiều nước trên thế giới đã có những nghiên
cứu về Mãng Cầu Xiêm với nhiều công thức khác nhau.
Tuy nhiên, ở Việt Nam, viếc nghiên cứu Mãng Cầu Xiêm và các sản phẩm
Mang Cầu Xiêm hầu như rất ít. Ở nước ta, Mãng Cầu Xiêm chủ yếu được làm thức
ăn như một trái cây tươi, bên cạnh một số bộ phận của cây được các nhà thuốc Nam
chế biến để làm thuốc chữa bệnh.
Mãng Cầu Xiêm là quả có giá trị dinh dưỡng cao, sản lượng lớn, dễ trồng với
quy mơ lớn. Do đó, việc sản xuất rượu vang từ Mãng Cầu Xiêm sẽ có lợi hơn so với
nguyên liệu nho.
Từ những lý do trên tôi tiến hành đồ án: “ Nghiên cứu xây dựng quy trình
sản xuất rƣợu vang từ nguyên liệu Mãng Cầu Xiêm”.
I.2. Mục tiêu đề tài
Mục tiêu của đề tài này là thiết lập một số công thức rượu phù hợp với
nguyên liệu Mãng Cầu Xiêm nước ta nhằm tạo ra những loại rượu vang có chất
lượng tốt nhất va từ đó có thể xây dựng quy trình sản xuất rượu vang ở quy mơ
cơng nghiệp.
SVTH: Phan Thị Xn
1
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
I.3. Nội dung thực hiện
Nội dung cần thực hiện của đề tài này gồm 2 phần là phân tích định lượng
một số thành phần hóa học trong nước ép Mãng Cầu Xiêm được trông phổ biến tại
Việt Nam và nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành rượu vang
Mãng Cầu. Để từ đó xây dựng quy trình sản xuất rượu vang từ Mãng Cầu Xiêm một
cách tối ưu nhất.
SVTH: Phan Thị Xuân
2
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
II.1.Giới thiệu về rƣợu vang
2.1.1. Định nghĩa rƣợu vang
Là rượu lên men từ các dịch quả không qua chưng cất (lên men tự nhiên hoặc
cấy chủng nấm men thuần khiết), có độ cồn từ 9 – 15o
Bản chất cuả rượu vang là nước quả lên men. Do vậy, vang là sản phẩm tự
nhiên, có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon, nhiều vitamin và khoáng,
chứa các đường đơn dễ tiêu hố, độ cồn nhẹ có tác dụng kích thích tiêu hố, chống
ung thư, có thể dùng chữa một số bệnh như thiếu máu, hen…dùng là rượu bổ, bồi
dưỡng cho người sức khoẻ yếu
2.1.2. Giá trị cuả rƣợu vang
o Dùng rượu vang với lượng vưà phải, có tác dụng kích thích, lợi cho sức
khoẻ. Rượu vang có chứa lượng cồn trung bình nên phụ nữ và người già có thể
dùng được, cồn trong rượu vang là cồn tinh khiết do lên men tự nhiên nên khi uống
vào sẽ ngấm dần làm người uống không bị chống say.
o Rượu vang chứa nhiều chất dinh dưỡng hơn hẳn các loại rượu khác, rượu
vang là loại thức uống có thành phần tương đối ổn định, là sản phẩm lên men từ
nước quả có mùi thơm đặc trưng và bổ dưỡng
o Sản xuất rượu vang thương phẩm làm tăng giá trị kinh tế, thu nhập cho người
làm vườn.
o Rƣợu vang và bệnh tim mạch
Rượu vang thực chất lầ một dạng nước ép trái cây được trải qua một quá trình
lên men và tạo ra một lượng nhất định rượu ethylic trong đó, đồng thời cịn giữ lại
được nhiều chất dinh dưỡng có trong trái cây. Như vậy nếu uống rượu vang với một
lượng vừa phải sẽ mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe của chúng ta.
Một cuộc điều tra dịch tể học cho thấy tỷ lệ tử vong do bệnh tim mạch vành tại
Pháp chỉ bằng một nữa so với Mỹ. Lý do là người Pháp có thói quen sử dụng nhiều
rượu vang hơn, đặc biệt rượu vang đỏ. Cơ chế chủ yếu của tác động này là sự hình
thành mãng xơ vữa động mạch do q trình oxy hóa của lipoprotein trong thành
SVTH: Phan Thị Xuân
3
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
động mạch trong rượu vang mà rượu vang có các chất có tác dụng ngăn cản quá
trình trên.
Một số nghiên cứu khác thấy rằng rượu vang làm tăng hàm lượng HDL ( một
loại chất làm thối triển q trình xơ vữa động mạch ) lên khoảng 12 %. Ngoài ra,
rượu tác dụng này tương tự như Aspirin, một loại thuốc rất quan trọng trong điều trị
bệnh mạch vành,
o Rƣợu vang và bệnh tăng huyết áp
Ngược lại rượu vang có tác dụng khơng tích cực đối với bệnh tăng huyết áp. Ở
tuổi 35 đến 55, những phụ nữ uống quá 200ml rượu vang trong ngày sẽ có tỷ lệ tăng
huyết áp cao hơn người không uống ruợu. Ở đàn ông việc uống rượu quá trung bình
200ml rượu vang trong ngày cũng làm tăng huyết áp, nhưng mối liển hệ náy không
rõ ràng bằng phụ nữ.
Những người uống rượu vang trung bình 600 – 800 ml trong một ngày sẽ bị
tăng huyết áp tâm thu 9,1 mmHg và tăng huyết áp tâm trương 5,6 mmHg so với
người không uống rượu. Nhưng người nghiện rượu nặng sẽ làm tăng nguy cơ tai
biến mạch máu não, đặc biệt chảy máu ở nội sọ và xuất huyết dưới nhện. Nhưng
nếu uống vừa phải, ít hơn 200 ml trong ngày thì nguy cơ tai biến mạch máu não do
tắt mạch máu lại giảm rõ rệt.
Lời khuyên đối với việc uống rượu vang: không nên cho thanh thiếu niên uống
rượu, bởi việc dùng rượu ở lứa tuổi nàycó thể là nguyên nhân gây tai nạn giao
thông, chấn thương, tự tử. Đối với phụ nữ, thời gian gần đây, Hội tim mạch Mỹ
khuyến cáo không nên uống quá 100 ml trong ngày ( với rượu vang là 100 – 200 ml
trong ngày ). Việc dùng quá 500 ml rượu trong ngày có thể làm tăng nguy cơ ung
thư vú. Những người bị tim mạch nên hỏi ý kiến bác sỹ trước khi uống rượu.
2.1.3. Nguyên liệu trong sản xuất rƣợu vang
Nguyên liệu trong sản xuất rượu vang là các loại quả có vị chua ngọt hài hồ.
Quả chín hoặc có thể chưa chín sau khi thu hoạch, chọn những quả tươi, chất lượng
tốt đem ép lấy nước hoặc ngâm nước đường để thu dịch quả dùng cho lên men.
Tất cả các quả dùng trong sản xuất rượu vang đều có nhiều đường dễ đồng
hoá, nhiều acid hữu cơ làm cho nước quả có vị chua (pH thường từ 2.5 trở lên),
SVTH: Phan Thị Xuân
4
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
nhiều vitamin, trong đó có nhiều vitamin C, làm cho rượu có vị chua chát, có đầy đủ
chất khống và một lượng protein đáng kể
2.1.4. Phân loại rƣợu vang
Có nhiều cách phân loại rượu vang khác nhau. Theo cách thức sản xuất, có
thể chia thành vang trắng, vang đỏ, vang hồng, sâm banh…. Người ta có thể chia
rượu vang theo màu sắc, theo hàm lượng đường có trong rượu hoặc theo độ cồn.
Theo màu sắc
- Vang trắng
- Vang đỏ (màu đỏ Bordeaux)
Theo hàm lƣợng đƣờng
- Vang chát
- Vang khô (lên men hết đường < 4g đường sót/l): Dùng uống
giữa bữa ăn, vừa ăn, vừa uống.
- Vang ngọt: Uống sau bữa ăn
- Vang nửa khô: Vang Vermouth (dùng khai vị).
Theo công nghệ
Theo công nghệ, sản phẩm vang được chia làm 2 nhóm lớn:
Rƣợu vang khơng có Gas
Rƣợu vang phổ thơng : đặc điểm kỹ thuật của loại vang này là hồn tồn
lên men, khơng có bổ sung cồn ethylic và đường vào trước khi lên men.
- Vang khô (lên men kiệt đường):
+ Hàm lượng ethanol: 9 – 14%V
+ Đường sót: 0.3%
- Vang bán ngọt: cịn sót lại một phần đường lên men được
+ Hàm lượng ethanol: 9 – 12%V
+ Đường sót: 3 – 8%
Rƣợu vang cao độ : là những loại rượu vang có hàm lượng ethanol cao hơn
vang phổ thơng. Về mặt kỹ thuật có bổ sung cồn tinh luyện để nâng cao hàm lượng
ethanol trong sản phẩm hay bổ sung đường để nâng cao hàm lượng đường trước khi
lên men.
SVTH: Phan Thị Xuân
5
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
- Vang nặng
+ Hàm lượng ethanol: 17 – 20%V
+ Đường sót: 1 – 14%
- Vang khai vị
+ Hàm lượng ethanol:12 – 17%V
- Khai vị bán ngọt
+ Hàm lượng ethanol: 14 – 16%V
+ Đường sót: 5 – 12%
- Khai vị ngọt
+ Hàm lượng Ethanol: 15 – 17%V
+ Đường sót: 14 – 20%
- Khai vị rất ngọt
+ Hàm lượng ethanol: 12 – 17%V
+ Đường sót: 21 – 35%
Rƣợu vang có Gas
Vang có gas CO2 tự nhiên (còn gọi là rƣợu champagne): để giữ được CO2
tự nhiên trong sản phẩm do quá trình lên men tạo ra ta thực hiện quá trình lên men
phụ trong chai, thùng, hay hệ thống kín. Phụ thuộc vào điều kiện lên men khác nhau
như nhiệt độ, thời gian mà ta có những sản phẩm khác nhau với mức chất lượng
khác nhau.
+ Hàm lượng ethanol: 10 – 12%V
+ Đường sót: 3 – 5%
Vang có gas nhân tạo: được nạp CO2
+Hàm lượng ethanol: 9 – 12%V.
+ Đường sót: 3 – 8%.
2.1.5. Thành phần rƣợu vang
Thành phần hóa học của rượu vang khá phức tạp và thay đổi tùy thuộc vào
thành phần nguyên liệu sử dụng, những biến đổi trong quá trình lên men chính, lên
men phụ, q trình tàng trữ và sự kết hợp của những phương pháp sản xuất.
SVTH: Phan Thị Xuân
6
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
Rượu ethylic: Là thành phần quan trọng nhất của các loại rượu vang và
các loại nước giải khát có cồn. Hàm lượng ethylic trong rượu vang do quá trình lên
men tạo ra đạt từ 10 – 12% thể tích.
Đường: Hàm lượng đường trong rượu vang tùy thuộc vào loại rượu. Chủ
yếu là đường glucose, fructose, có thể có dextrin và một số loại đường khác.
Acid: Có nguồn gốc từ nguyên liệu hay bổ sung và tăng lên trong q
trình lên men, làm chín. Thành phần chủ yếu là các acid hữu cơ như: acid malic,
tartaric. Hàm lượng acid trong rượu vang có thể dao động trong một khoảng lớn từ
0.4 – 1% tùy loại rượu.
Rượu bậc cao: Gồm amyl, isoamyl, n-butyl, propilic.. với hàm lượng 10
– 75mg/100ml.
Aldehyd: Chỉ ở dạng vết. Quan trọng nhất là acetaldehyd.
Ethylacetat: Là ester quan trọng nhất với nồng độ lớn hơn 150ppm.
Tanin: Tùy loại rượu có thể chứa từ 0.01% - 0.3%.
Chất màu, mùi: Chất màu tạo ra do bản thân ngun liệu cịn lại trong
q trình lên men, thường là họ màu flavanal, anthocyanne... Hương vị và các chất
thơm của rượu vang phụ thuộc vào nguyên liệu, quá trình lên men và tàng trữ rượu.
Vitamin: Trong rượu vang có chứa khá nhiều loại vitamin, đặc biệt là
vitamin nhóm B.
2.1.6. Cơ sở lý thuyết cuả q trình lên men
2.1.6.1. Các quá trình lên men
Lên men theo nghĩa hẹp là thuật ngữ dùng để chỉ các quá trình phân giải các
chất để thu năng lượng, trong đó hydro được tách ra từ một cơ chất (thường là
glucoxit), được chuyển đến chất nhận cuối cùng là hợp chất hữu cơ. Oxy phân tử
khơng tham gia vào q trình lên men (sự phân giải yếm khí). Theo định nghĩa của
Pasteur thì “sự lên men là sự sống khơng có oxy phân tử”. Ví dụ trong lên men rượu
hydro được tách ra trong q trình phân hủy gluco kị khí được chuyển đến
axetaldehyd (CH3CHO) hình thành trong quá trình đường phân để tạo etanol. Đối
SVTH: Phan Thị Xuân
7
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
với tế bào thì ý nghĩa của sự lên men ở chỗ chúng thu được năng lượng ở dạng
ATP, dự trữ cho cơ thể sinh vật.
Một chất hữu cơ có thể lên men kị khí có khả năng được oxy hóa từng phần
nhờ quá trình phân giải nội phân tử kèm theo quá trình giải phóng năng lượng. Các
chất có thể lên men được chủ yếu là gluxit dạng đơn giản như monose, disaccarit…
các loại axit amin (trừ axit amin có nhân thơm), các base purin, pirimidin. Trong đó
quan trọng và dễ lên men được như steroit, tecpen… Các acid béo từ 50C trở lên chỉ
trong điều kiện hiếu khí mới bị phân giải và oxy hóa.
Ở vi sinh vật trong q trình tiến hóa đã hình thành nhiều kiểu lên men khác
nhau. Dựa vào bản chất của sản phẩm chính cuối cùng của quá trình lên men cũng
như các con đường trao đổi chất đặc trưng cho từng loại vi sinh vật mà người ta
phân loại các quá trình lên men như: lên men rượu, lên men lactic, lên men do nấm
men, do nấm mốc.
Ngày nay trong lĩnh vực công nghiệp cũng như trong thực tiễn đời sống
người ta có quan điểm quá trình lên men theo nghĩa rộng hơn. Quá trình lên men là
q trình trao đổi chất, qua đó các chất hữu cơ mà chủ yếu là đường bị biến đổi
dưới tác dụng của enzym vi sinh vật. Sự hình thành các chất khác nhau xảy ra trong
điều kiện kị khí hoặc hiếu khí (khơng có oxy hoặc có oxy tham gia).
Từ khái niệm mở rộng trên đây, dựa vào cơ chế phản ứng người ta đã chia sự
lên men thành hai loại :
Lên men yếm khí (kị khí) :
Lên men yếm khí là sự biến đổi đường hay các hợp chất hữu cơ phức tạp
thành các chất đơn giản, dưới tác dụng của enzym vi sinh vật, trong điều kiện khơng
có sự tham gia của oxy phân tử. Đây chính là sự lên men theo đúng định nghĩa lên
men của Pasteur đã nói trên. Thuộc loại lên men này có lên men rượu, lactic,
aceton-butylic…
Lên men hiếu khí :
Lên men hiếu khí là dạng lên men theo nghĩa mở rộng hơn, là quá trình phân
giải đường hay các chấc hữu cơ khác thành sản phẩm đơn giản, dưới tác dụng của
SVTH: Phan Thị Xuân
8
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
enzym vi sinh vật trong điều kiện có oxy tham gia. Thuộc loại này có lên men
a.acetic, lên men citric, a.glutamic…
Trong cơng nghiệp lên men, người ta thường sử dụng các vi sinh vật khác
nhau làm nguồn cung cấp enzym và chuyển hóa các chất như nấm mốc, nấm men,
vi khuẩn
Dựa vào đối tượng cung cấp hệ enzym người ta cũng có thể chia lên men ra
ba nhóm chính :
- Lên men nhờ nấm men như: lên men rượu, glyxerin, bia, rượu vang, bánh
mì, men gia súc.
- Lên men nhờ nấm mốc như: lên men a.citric, a-gluconic, a-fumaric,
penixilin, Streptomyxin…
- Lên men nhờ vi khuẩn như: lên men acetic, a. lactic, a.butiric, acetonbutilic…
Do những đặc điểm khác nhau về nguồn enzym từ các chủng loại vi sinh vật
khác nhau, cơ chế của sự lên men rất đa dạng… mà ta thu được các sản phẩm lên
men rất đa dạng, phong phú, nhiều loại, đáp ứng nhu cầu về đời sống của con
người.
2.1.6.2. Bản chất của quá trình lên men
Dầu các quá trình lên men có khác nhau về hình thức, cơ chế, tiến trình phản
ứng, sản phẩm cuối và hệ vi sinh vật tham gia, hệ enzym xúc tác… Nhưng các quá
trình lên men có bản chất cơ bản giống nhau.
Các phản ứng sinh hóa xảy ra trong q trình lên men là những phản ứng
chuyển hydro và điện tử (e- và H+). Các enzym xúc tác cho quá trình này là các
enzym oxy hóa khử (dehydrogenase, oxydase…) chủ yếu từ vi sinh vật. Như vậy:
thực chất các quá trình lên men là các q trình oxy hóa – khử sinh học để thu năng
lượng và các hợp chất trung gian..
Năng lượng này rất cần thiết cho hoạt động sống của sinh vật như sinh
trưởng, phát triển, sinh sản…
Tùy theo chủng vi sinh vật, môi trường, và điều kiện lên men chúng ta thu
được các sản phẩm chính, phụ khác nhau.
SVTH: Phan Thị Xuân
9
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
Trong quá trình oxy hóa khử sinh học, hydro được tách khỏi cơ chất ban đầu
nhờ enzym dehydrogenase, và chuyển đến những chất tiếp nhận khác nhau. Tùy
theo chất tiếp nhận hydro từ cơ chất mà người ta phân biệt các dạng lên men và hơ
hấp như sau:
Trong lên men yếm khí (lên men theo định nghĩa của Paster) khơng có sự
tham gia của oxy phân tử, hydro được tách ra khỏi cơ chất và chuyển đến chất nhận
là chất hữu cơ chưa no. Sau khi nhận hydro các chất này tạo thành các chất hữu cơ
nhất định, đây chính là sản phẩm của q trình lên men tích tụ trong mơi trường (ví
dụ etanol, acid lactic…). Trong lên men rượu hydro được tách ra trong q trình
phân hủy glucose, được chuyển hóa đến acetaldehyt (CH3CHO) hình thành trong
quá trình đường phân và tạo thành etanol trong điều kiện thiếu oxy, chất này hoạt
động như chất nhận hydro và bị khử thành etano, và đồng thời tái sinh NAD từ
NADH2.
Trong hô hấp hiếu khí (lên men hiếu khí). Hydro được tách ra từ cơ chất hữu
cơ trải qua hàng loạt các giai đoạn trung gian, cuối cùng kết hợp với oxy để tạo ra
H2O. Ví dụ acid pyruvic, bị oxy hóa hồn tồn trong chu trình Kreb, qua hàng loạt
sản phẩm trung gian cuối cùng tạo CO2 và H2O và giải phóng năng lượng. Q trình
hơ hấp hiếu khí giải phóng ra năng lượng lớn cung cấp cho quá trình hoạt động sống
của cơ thể vi sinh vật. Nguyên liệu của quá trình oxy hóa (hơ hấp hiếu khí) chủ yếu
là gluxit, sáp, chất béo… Sản phẩm cuối cùng này là CO2 và H2O và một số sản
phẩm trung gian do oxy hóa khơng hồn tồn như a.acetic, a.citric…
Các vi sinh vật sống trong điều kiện hiếu khí thường có thể sống trong điều
kiện kị khí hoặc kị khí khơng bắt buộc hồn tồn. Chất nhận điện tử và hydro cuối
cùng khơng phải oxy mà là nitrat hay sulfat. Kiểu chuyển điện tử và H+ này giúp
cho vi khuẩn oxy hóa hồn tồn cơ chất mà không cần sự tham gia của oxy phân tử.
So với q trình lên men trong hơ hấp kị khí vi sinh vật thu được nhiều năng lượng
hơn.
Tóm lại trong thực tiễn sản xuất hiện nay người ta chỉ phân biệt hai dạng lên
men là lên men hiếu khí (có oxy tham gia) và lên men yếm khí (khơng có oxy tham
gia) đơi khi cịn gọi là lên men kị khí.
SVTH: Phan Thị Xn
10
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
2.1.7. Cơ chế của quá trình lên men rƣợu
Đường và các chất dinh dưỡng được hấp thụ qua bề mặt tế bào rồi thẩm thấu
vào bên trong. Ở đó, các enzym sẽ tác dụng qua nhiều giai đoạn trung gian để cuối
cùng tạo ra sản phẩm chính là rượu và khí cacbonic. Hai chất này đều khuếch tán và
tan vào môi trường xung quanh. Rượu do rất linh động nên hòa tan nhanh trong
dịch lên men, cịn khí CO2 hịa tan kém và khuếch tán chậm. Lúc đầu hịa tan hồn
tồn, dần dần tạo thành các bọt khí bám quanh tế bào men và lớn dần đến mức lực
đẩy Archimèdes lớn hơn tế bào men cộng bọt khí, lúc đó tế bào men và bọt khí nổi
dần lên, khi đến bề mặt các bọt khí vỡ ra. Bọt khí tan, tế bào men lại chìm dần. Quá
trình trên lại lập lại. Khi đường và các chất dinh dưỡng trong canh trường cịn ít,
một lượng lớn tế bào men sẽ lắng xuống đáy, dịch lên men trong dần. Xét về mặt
hóa học, sự lên men rượu bình thường có thể chia ra hai thời kỳ: thời kỳ cảm ứng và
thời kỳ tĩnh.
Thời kỳ cảm ứng
Ở giai đoạn này, chất tiếp nhận hydro của enzym alcoldehydrogenaza là
acetaldehyd được tạo thành chưa đủ, do đó enzym sẽ chuyển hydro đến cho aldehyd
phosphatglixerinic. Dưới tác dụng của enzym phosphataza, phosphatglixerin bị thuỷ
phân để tạo thành glixerin. Như vậy trong mơi trường sẽ hình thành glixirin và CO2.
P
C6H12O6
CH2O P
phosphataza
CHOH
CHOH
CH = O
CH2OH
CH2O P
CHOH
NAD+
NAD.H2
CH2OH
phosphatglixerin
CH2OH
glixerin
Thời kỳ tĩnh
Đến lúc này,lượng acetaldehyd là cơ chất bình thường của enzym
alcoldehydrogenaza được tạo thành đã có nhiều, nên enzym sẽ chuyển hydro đến
cho cơ chất của nó và rượu etylic được tạo thành từ đây
SVTH: Phan Thị Xuân
11
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
CH2OP
CHOH
C6 H12 O6
CH2 O P
CH2OH
CHOH
CH2 OH
P
CH2 OH
glixerin
phosphatglixerin
CHOH
NAD.H2
CH = O
NAD+
CH3
CH3
CH3
C= O
CH = O
CH2 OH
COOH
Acetaldehit
etanol
+
CO 2
Glixerin chỉ được tạo nên trong thời kỳ cảm ứng nên nó sẽ chỉ là sản phẩm
phụ trong mơi trường acid.
Phương trình phản ứng tổng quát của quá trình lên men [1]
C6 H12O6 2 ADP 2H 3 PO4 2C2 H 5OH 2CO2 2 ATP 2H 2 O
Thực tế cho thấy rằng, sự lên men rượu sẽ xảy ra một cách bình thường để
cho ta sản phẩm chủ yếu là rượu và một số sản phẩm phụ khác như glixerin. Chỉ
trong điều kiện pH của mơi trường từ 4-5 và mơi trường thật yếm khí. Trong điều
kiện yếm khí sự lên men xảy ra rất mạnh mẽ (nghĩa là etanol tạo thành sẽ nhiều)
nhưng sự phát triển của tế bào nấm men hầu như không có. Vì khi ấy nấm men có
thể thu được năng lượng để duy trì cho các hoạt động sống của mình chỉ bằng cách
lên men glucose. Khi có khơng khí thì sự lên men yếu đi vì nấm men sẽ thu năng
lượng cần thiết cho sự phát triển của chúng bằng con đường hơ hấp hiếu khí, nghĩa
là bằng cách oxi hóa sinh học glucose đến CO2và H2O
SVTH: Phan Thị Xuân
12
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
Hình 2.1.7:Cơ chế phân hủy đƣờng trong tế bào nấm men (theo con đƣờng
EMP)
Glucose
Hexokinaza
Glucose – 6 – phosphat
Photphoglucoza isomeraza
Fructose – 6 – phosphat
PhosphoFructokinaza
Fructose – 1,6 – diphosphat
Aldolaza
Triophosphat izomeraza
Glyceraldehyd – 3 – phosphat
Dihydroxy aceton phosphat
Glyceraldehyd phosphatdehydrogenaza
Acid – 1,3 – diphosphoglyceric
Phosphoglyceratkinaza
Acid – 3 – phosphoglyceric
Phosphoglycerat-mutaza
Acid – 2 – phosphoglyceric
Enolaza
Acid phosphoenolpyruvic
Pyruvat kinaza
Acid pyruvic
Pyruvate – decarboxylaza
Acetaldehyd
Aldodeshydrogenaza
Ethanol
2.1.8. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình lên men
SVTH: Phan Thị Xuân
13
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
Thực chất cuả q trình lên men rượu là q trình chuyển hố đường thành
etanol nhờ vào hoạt động cuả nấm men. Do vậy các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
hoạt động cuả men cũng là các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu.
Ảnh hƣởng cuả nồng độ đƣờng trong dịch lên men
Nồng độ đường trong dịch lên men ảnh hưởng đến hiệu suất, hoạt động cuả
nấm men, quá trình lên men. Đuờng cung cấp nguồn carbon là nguồn thức ăn cho
nấm men hoạt động.
Hàm lượng đường khá cao sẽ làm tăng áp suất thẩm thấu và làm mất cân
bằng trạng thái sinh lý của nấm men. Kết quả là đường nhiều sẽ dẫn đến ức chế
không những tạp khuẩn mà cả nấm men. Mặc khác, đường nhiều sẽ dẫn đến tổn thất
hoặc kéo dài thời gian lên men. Nếu hàm lượng đường quá thấp không đủ cơ chất
cho nấm men hoạt động, sẽ giảm hiệu suất lên men, không tạo được độ cồn mong
muốn trong rượu vang.
Trong nước quả thường có hàm lượng đường khơng đều, do đó người ta
thường bổ sung thêm đường saccharose. Thơng thường, các loại nấm men hoạt
động bình thường trong mơi trường có hàm lượng đường 10 – 25%, nồng độ đường
cao hơn 25 % trở lên thì sự lên men khó khăn và chậm chạp. Ở nồng độ đường 3035% sự lên men gần như bị đình chỉ.
Ảnh hƣởng cuả pH
pH có ảnh hưởng lớn đến q trình lên men, tạo sản phẩm chính và phụ khác
nhau. Nếu pH 4 – 5 lên men rượu bình thường tạo sản phẩm chính là etanol. Nếu
pH mơi trường là kiềm thì sản phẩm chính là glycerin. Để điều chỉnh acid thường
dùng acid citric hay acid lactic.
Thực tế cho thấy khi lên men những dịch quả chua thường cho rượu vang
ngon. Mặt khác pH dịch lên men càng acid thì càng hạn chế được hoạt động của
nhiều loại vi khuẩn. Đối với dịch quả thường có độ pH từ 2.8 – 3.8. Khoảng pH này
nấm men vẫn hoạt động được.
Ảnh hƣởng cuả nguồn Nitơ
SVTH: Phan Thị Xuân
14
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
Tùy nguồn nguyên liệu ban đầu có thể bổ sung hay khơng bổ sung nguồn
dinh dưỡng nitơ cho nấm men. Tùy thuộc vào đặc tính của từng ngun liệu mà có
thể sử dụng (NH4)2SO4, NH4H2PO4, NH4NO3 nước chiết nấm men, pepton...
Ảnh hƣởng cuả nhiệt độ
Nhiệt độ lên men ảnh hưởng đến nấm men, quá trình lên men, chất lượng sản
phẩm. Nhiệt độ thấp thì quá trình lên men kéo dài nhưng chất lượng, hương vị rượu
tốt hơn. Nhiệt độ lên men càng cao thì thời gian lên men càng ngắn nhưng hàm
lượng các chất không mong muốn (aldehyd, diacetyl, furfurol...) càng cao, hàm
lượng rượu càng thấp và hương vị sản phẩm không tốt. Nhiệt độ phù hợp cho lên
men là 28–32oC và tốc độ lên men tỉ lệ thuận có hạn với nhiệt độ, nhiệt độ khoảng
hơn 50oC và nhỏ hơn 0oC thì sự lên men hầu như bị đình chỉ.
Ảnh hƣởng cuả oxy trong môi trƣờng dịch lên men
Hầu hết các nấm men lên men rượu vang thuộc giống Saccharomyces là vi
sinh vật kỵ khí tùy tiện. Khi trong mơi trường giàu O2 chúng phân huỷ đường để
làm năng lượng và gia tăng sinh khối. Trong môi trường thiếu O2, chúng sử dụng
phần O2 hịa tan trong mơi trường để sinh trưởng và chủ yếu là lên men.
Trong quá trình lên men, giai đoạn đầu yêu cầu O2 cao nhất để nấm men sinh
sản, gia tăng sinh khối. Sau đó phải đảm bảo điều kiện kỵ khí để q trình lên men
đạt hiệu quả cao.
Ảnh hƣởng cuả SO2
SO2 có tác dụng trì hỗn sự lên men tùy thuộc vào hàm lượng sử dụng và
thậm chí có thể ngăn chặn hồn tồn q trình lên men. SO2 được sử dụng xử lý
mơi trường trước khi lên men vì có tác dụng nhiều mặt: chống oxi hóa (SO2) có tác
dụng làm tê liệt các enzym oxi hóa khử), làm giảm hoặc tiêu diệt nhiều lồi vi
khuẩn có hại trong đó chủ yếu là ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn acetic và
lactic. Lượng SO2 thường dùng là 30 – 120mg/l. Nếu dùng quá liều lượng, rượu
vang sẽ có mùi khó chịu và diệt một số vi khuẩn có ích. Nguồn SO2 dùng phổ biến
trong ủ rượu vang là Na2SO4.
Ảnh hƣởng cuả CO2
SVTH: Phan Thị Xuân
15
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
Hàm lượng CO2 hình thành trong quá trình lên men thường hạn chế sự sinh
sản của nấm men, theo nghiên cứu của Miuler-Thurrau, khi :
Hàm lượng CO2 trong rượu đạt đến 0,25% trọng lượng thì việc sinh sản của
nấm men bị đình trệ.
Hàm lượng CO2 trong rượu vang đạt đến 1,5% trọng lượng thì nấm men
khơng cịn sinh sản được nữa.
Với hàm lượng CO2 như trên ở nhiệt độ 150C sẽ có áp suất là 7,7 atm, nấm
men vẫn tiếp tục sống và lên men kị khí.
Đây chính là những điều kiện kỹ thuật dùng để áp dụng cho q trình
champagne hóa trong công nghệ sản xuất rượu champagne.
Ảnh hƣởng của nồng độ rƣợu tạo thành
Rượu tạo ra trong quá trỉnh lên men có ảnh hưởng tới sự lên men. Thơng
thường nấm men lên men đến nồng độ rượu đạt 10 – 14%. Độ rượu ảnh hưởng đến
hoạt động cuả nấm men, rượu tạo thành sẽ ức chế hoạt động và kìm hãm nấm men,
mỗi chủng nấm men có khả năng chịu được độ rượu khác nhau. Khả năng sống sót
trong mơi trường có nồng độ cồn cao là tiêu chuẩn cần có cuả chủng nấm men dùng
trong sản xuất rượu vang. Những chủng nấm men dại chỉ chịu được độ cồn thấp, do
vậy chúng chỉ sống sót trong giai đoạn đầu quá trình lên men. Khi độ cồn tăng cao
thì chủng nấm men chịu được độ cồn cao sẽ chiếm ưu thế.
2.3. Các giai đoạn trong quá trình lên men rƣợu vang
Trong quá trình sản xuất rượu vang, lên men là giai đoạn quyết định để
chuyển hóa dịch đường thành rượu dưới tác động của nấm men. Quá trình lên men
ảnh hưởng trực tiếp đến rượu vang. Dựa vào cơ chế tác dụng, quá trình sản xuất
rượu vang được chia làm 4 giai đoạn:
2.2.1. Giai đoạn chuẩn bị dịch lên men
Nguyên liệu lý tưởng nhất để sản xuất rượu vang là nho, tuy nhiên nếu dùng
các loại trái cây khác thì chúng thường có hàm lượng đường khơng cao và độ acid
cao. Do vậy, đối với loại quả không phải là nho, người ta thường điều chỉnh tổng
lượng đường sao cho đạt 16-18%, pH đạt 4.0-4.2 là tốt nhất. Sau đó phải thanh
trùng dịch lên men hoặc bổ sung SO2 để tiêu diệt vi sinh vật.
SVTH: Phan Thị Xuân
16
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Ths Trần Phương Chi
2.2.2. Giai đoạn lên men chính
Đây là giai đoạn tạo rượu chủ yếu được thực hiện bởi nấm men. Nấm men
chuyển hóa thành etanol và CO2. Bên cạnh sản phẩm chính là etanol, trong giai
đoạn này còn tạo ra các sản phẩm phụ khác như: ester, aldehyde, rượu cao phân tử,
acid hữu cơ…Với nồng độ rượu thích hợp sau q trình này có thể ức chế hoạt động
của nấm men ở giai đoạn cuối, đồng thời pH của dịch lên men giảm tạo mơi trường
thích hợp cho các vi khuẩn lactic hoạt động, đây là tác nhân chính của q trình lên
men malolactic tiếp theo. Rượu sau giai đoạn lên men chính cịn gọi là rượu non.
Giai đoạn này có nhiều biến đổi trong nước quả nhưng người ta chú ý nhất là
độ cồn hình thành. Kết thúc q trình lên men chính độ cồn thường đạt khoảng 8100.
2.2.3. Giai đoạn lên men phụ (tàng trữ)
Giai đoạn này được thực hiện bởi nấm men và vi khuẩn lactic để tiếp tục lên
men tạo etanol làm chín rượu và làm hạn chế sự phát triển của vi sinh vật gây hại,
do đó làm tăng thời gian bảo quản sản phẩm. Đặc biệt trong giai đoạn này xảy ra
phản ứng lên men malolactic của vi khuẩn lactic chuyển hóa diacetyl, acetone và
2,3-butyl glycol thành những hợp chất tạo hương, làm giảm nồng độ các chất gây
ngộ độc trong rượu vang thành phẩm. Sau giai đoạn lên men phụ, pH của rượu tăng
lên một ít vì mức độ phân ly của acid lactic của acid malic ban đầu. Cuối giai đoạn,
rượu vang được hình thành, CO2 được bão hòa, các hạt lơ lửng trong vang, và các
muối tartrat lắng xuống làm vang trong, đồng thời rượu vang có hương vị hài hịa,
đặc trưng.
Mục đích cuả lên men phụ là ổn định chất lượng rượu và làm tăng hương
thơm cho rượu. Giai đọan này tính từ sau khi lên men rượu xong, gạn cặn lần đầu.
Giai đoạn này khơng xảy ra ồ ạt nữa, chỉ cịn sót lại một ít men phân hủy những
gram đường cuối cùng. Đồng thời vi khuẩn lactic bắt đầu hoạt động lên men
malolactic làm cho rượu bớt chua. CO2 vẫn tiếp tục được giải phóng nhưng ít dần,
xác men lắng xuống đáy bình và phải gạn lọc 2, 3 lần. Sau khi gạn lọc lần cuối
cùng, thành phần cuả rượu trẻ đã ổn định cơ bản. Trường hợp sau khi lên men,
SVTH: Phan Thị Xuân
17
Lớp 50K-Hóa thực phẩm
