Công nghệ sản xuất rượu vang nho

Phân loại rượu vang Phân loại theo độ ngọt  Phân loại theo quá trình lên men  Phân loại theo lượng CO2  Phân loại theo màu  Phân loại theo nơi sản xuất Rượu vang khô hay vang chá

• Giới

th iệu

2

• Chu

ẩn

bị v ang

3

• Lên m

en

4

• Hoà

n th iện

sả

n p hẩm

Nội dung

i giới thiệu

 Vang trái cây là nước quả nguyên chất lên men ethanol, với tác nhân

lên men là nấm men Saccharomyces cerevisiae, chuyển hóa các

thành phần trong quả thành ethanol

khác như vitamin, muối khoáng, axit hữu cơ, tannin nên rượu vang rất có giá trị về dinh dưỡng

Phân loại rượu vang

 Phân loại theo độ ngọt

 Phân loại theo quá trình lên men

 Phân loại theo lượng CO2

 Phân loại theo màu

 Phân loại theo nơi sản xuất

Rượu vang khô hay vang chátRượu vang bán ngọt

Rượu vang ngọt

Rượu vang tự nhiênRượu vang cao độ

Rượu vang không có gasRượu vang co gas

Tự nhiên Nhân tạo

Rượu vang trắngRượu vang hồngRượu vang đỏ

Theo quốc giaTheo vùng

White wine Rose wine Red wine

ChampagneTable wine

Thành phần dinh dưỡng

Ethanol

Các ion kim loại

Các phụ gia khác

Các poly alcol Acid hữu

cơ

THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG

 Thành phần chính của rượu vang:

 Ethanol (chiếm 7 – 16% về thể tích)

 Acid hữu cơ: acid tartric, acid malic, acid succinic, acid lactic.

 Các ion kim loại: sắt, đồng, kali, natri, canxi.

 Đường: D-glucose, D-fructose, D-galactose và một lượng nhỏ đường pentose.

 Polyacol: đặc biệt là glycerol, inositol, mannitol, sorbitol.

 Các chất bay hơi và chất màu

 SO2: đóng vai trò quan trọng trong rượu vang.

 Các hợp chất phenol: dẫn xuất anthocyanine, tanin

Giảm quá trình sơ

vữa động mạch

Tác dụng đối với

sức khoẻ

Tác dụng của rượu vang đối với sức khỏe con người

Rượu vang đỏ chứa chất resveratrol và polyphenol tự nhiên có thể chống lão hóa Đồng thời vang đỏ còn chứa flavonoid và anthocyanin là các chất chống các gốc oxi hóa.

 Tăng tuổi thọ

 Giảm nguy cơ bị bệnh tim từ 10-40%

 Chống ung thư

 Chống lại các vi trùng nguy hiểm như Salmonella

 Giảm quá trình xơ vữa động mạch

 Tăng huyết áp

Hệ vi sinh vật trong lên men rượu vang tự nhiên

Hệ vi sinh vật trong lên men rượu vang tự nhiên

Nấm men

Nấm men

Đường

Nước Các chất

phụ gia

Các chất phụ gia

II nguyên liệu

Hình cấu tạo của quả nho

1 Nho

axit hữu

cơ : 1,7%, (axit malic, factoric) Đường:

0,5-10-30%, (glucose, fructose,

Các chất thơm

Vitamin

C, B1, B2,

PP

Chất khoáng:

0,1-0,5%.

2 Hệ vi sinh vật trong lên men rượu vang tự nhiên

Những VSV chính có trong hay trên bề mặt quả nho:

 Nấm men (9 – 22%), : chủ yếu là Kloeckera/Hanseniaspora, một lượng ít Candida,

Metchnikowia, Cryptococcus, Pichia, Kluyveromyces và một lượng nhỏ Saccharomyces cerevisiae…

 Vi khuẩn Lactic: Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus.

 Vi khuẩn sinh Acid acetic: Gluconobacter, Acetobacter.

 Nấm mốc (76 – 90%), : Botrytis, Penicillium, Aspergillus, Mucor, Rhizopus, Alternaria,

Ucinula và Cladosporium

THÀNH PHẦN VI SINH VẬT TRONG LÊN MEN TỰ NHIÊN

 HỆ VI SINH VẬT CÓ LỢI TRONG LÊN MEN RƯỢU VANG TỰ NHIÊN

VI KHUẨN : Hiếu khí bắt buộc

- Vi khuẩn thuộc giống: Bacillus, Pseudomonas, Microcicus, và vi khuẩn acetic thuộc giống Acetobacter

NẤM MỐC : hiếu khí bắt buộc thường hiện diện trong giai đoạn lên men chính

- Nấm mốc thuộc giống: Aspergiluss, Penicillium, Rhizopus, Botrytis

NẤM MEN :

- Có các loại nấm men khác nhau: Saccharomyces cerevisiae, Hanseniapora, Metschnikowia,hensenula và

Candida

1 VI KHUẨN

- Vi khuẩn lactic: có thể tạo mùi hôi do sự phân hủy lysine tạo ra histamin, từ histidine và các amin khác gây nhức đầu

Vi khuẩn lactic cũng tạo ra CO2 làm hỏng chất lượng rượu gây “nở hoa” làm đục rượu

- Vi khuẩn acetic: chủ yếu là Acetobacter aceti, có thể phát triển sau khi rượu được đóng chai nếu nút chai không thật

chặt, tạo acid acetic gây vị chua

- Bacillus: Gây mùi khó chịu và gây đục rượu

- Streptomyces: Gây mùi “đất” cho rượu

 HỆ VI SINH VẬT GÂY HẠI CHO CHẤT LƯỢNG RƯỢU VANG LÊN MEN

2 NẤM MEN

Zygosaccharomyces, Pichia: làm đục rượu vang và tạo mùi làm ảnh hưởng đến chất lượng Rượu.

Brettanomyces/ Dekkra : tạo ra mùi khó chịu do hơp chất vinyl phenol sản phẩm phân hủy amino acid và các sản

phẩm oxy hóa các hợp chất aldehyde của thùng gỗ đựng rượu vang

Saccharomyces: làm đục rượu, sủi bọt do CO2

3 NẤM MỐC

Vi sinh vật hiếu khí nhạy cảm với ethanol và sulfite Nấm mốc có thể tạo ra chất 2,4,6 – trichloranisole có tính chất “ giống như bần”

3 NẤM MEN TRONG LÊN MEN RƯỢU VANG

- Saccharomyces cerevisiae (hay Saccharomyces vini)

phổ biến trong lên men rượu vang chiếm 80% trong tổng số Saccharomyces.

 Hình dáng tế bào: hình ovan, tế bào dạng bụi hoặc dạng bông

 Sinh sản: nẩy chồi và tạo bào tử

 Hệ enzym: có enzym invertase có khả năng khử đường saccharose thành glucose và fructose

 Nguồn dinh dưỡng carbon: đường, cồn

và acid hữu cơ

 Tác nhân sinh trưởng: acid petotinic, biotin,

mezoinozit, tiamin, piridoxin

 Khả năng kết lắng: nhanh

 Khả năng tạo rượu: 8 -10% so với thể tích

+ Nhược điểm: không lên men được galactose

Đặc điểm chung: nhiệt độ thích hợp phát triển18 - 25oC, ức chế sinh sản ở nhiệt độ 35oC, 40oC ngưng sinh sản

Ảnh hưởng của oxy

Ảnh hưởng của nhiệt độ

Ảnh hưởng của axit hữu cơ

Ảnh hưởng của etanol

Ảnh hưởng của acid hữu cơ

Nồng độ rượu và CO2

Ảnh hưởng của nguồn nitơ

Các yếu tố ảnh hưởng lên nấm men vang

Ảnh hưởng của Oxy

Nấm men vang là vi sinh vật hiếu khí tùy tiện

Trong điều kiện có nhiều O2, hoạt động sinh sản của nấm men là chủ yếu.

Trong điều kiện thiếu O2 , hoạt động lên men kỵ khí cho ra etanol là chủ yếu.

ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ

Nấm men bền vững trong nhiệt độ thấp và rất nhạy cảm nhiệt độ cao

Nhiệt độ tối ưu: 25-300C

o Vang trắng: 10-180C

o Vang đỏ: 20-300C

Ảnh hưởng của etanol

• Nấm men S.elipsoideus có thể chịu đựng được 18%V etanol

• Khả năng chịu đựng etanol của nấm mốc , vi khuẩn còn kém hơn nhiều so với nấm men

NỒNG ĐỘ RƯỢU VÀ CO2

• Khi nồng độ rượu của môi trường là 5%: sinh sản nấm men bị ngừng

• Khi nồng độ rượu của môi trường là 2%: sinh sản nấm men bị chậm

ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒN NITƠ

Trong nho có đủ nitơ cung cấp cho nấm men hoạt động Nếu thiếu thì bổ sung thêm nitơ từ (NH4)2SO4 hoặc dùng men tự phân

ẢNH HƯỞNG CỦA ACID HỮU CƠ

Nấm men vang có thể hoạt động trong môi trường có 8÷10g/l acid (với môi trường này hầu như các loài vi khuẩn đều bị ức chế)

5 NƯỚC

Hàm lượng chất khô trong môi trường trước lúc lên men thường vào khoảng 20% (theo trọng lượng) Như vậy trong rượu vang thành phẩm, nước chiếm một tỷ lệ khá lớn (khoảng 80%) và điều này cũng chứng tỏ nước là một trong những nguyên liệu sản xuất rượu vang

6 CÁC CHẤT PHỤ GIA

SO2 hoặc NaHSO3: thường được bổ sung trước khi lên men với liều lượng 50 – 200ppm Mục

đích là để ức chế, tiêu diệt các vi khuẩn có hại

Bentonit, tanin và đất sét trắng là các chất trợ lắng, giúp cho quá trình lắng trong sản phẩm được tốt hơn

Enzyme Pectinase: được bổ sung vào nhằm mục đích làm trong và làm giảm độ nhớt cho sản phẩm

CHUẨN BỊ NGUYÊN LIỆU

Làm dập, nghiền xé nho

Làm dập, nghiền xé nho

Sulfit Ép

Thu dịch quả

Thu dịch quả

Lọc bỏ cặn

Lọc bỏ cặn

Xử lý nho

Chuẩn bị giống nấm men

Yêu cầu đối với chọn nấm men thuần chủng:

+ Có hoạt lực lên men cao đối với nước quả

+ Sử dụng đường cho lên men gần như hoàn toàn

+ Kết lắng tốt

+ Làm trong dịch rượu nhanh

+ Chịu được độ rượu cao và độ acid của môi trường cũng như các chất sát trùng+ Tạo cho rượu hương vị thơm ngon tinh khiết

Quy trình phân lập nấm men

Nhân giống nấm men

III QUÁ TRÌNH LÊN MEN

 Đây là quá trình chuyển hóa nước

nho thành rượu Acid malic có trong nho tươi (chua và gắt) được chuyển hoá thành acid lactic dịu hơn do tác dụng của vi khuẩn và chất lên men sẵn có trong nho

- Lên men tự nhiên: sử dụng nấm men có sẵn trên vỏ hoặc bổ sung từ dịch lên men trước Chất lượng lên men thấp và dễ bị tạp nhiễm.

- Lên men từ chủng nấm men thuần chủng: nhân giống trong phòng thí nghiệm hoặc nhà xưởng trong điều kiện vô trùng, không có tạp khuẩn Thời gian lên men nhanh, lượng đường trong dịch quả được lên men triệt để, nồng độ cồn thu được cao hơn trong lên men tự nhiên 0,1 – 1o, màu sáng hơn, hương vị thanh khiết hơn

1 Cơ chế lên men rượu

Đường phân tạo Pyruvat

Khử Pyruvat tạo Ethanol

Quy trình sản xuất rượu Vang

Lên men phụ (t°= 15÷18 °C) Rượu vang

Bã

Men giống(2%V)

Cặn

2 Lên men chính

 Nấm men được đưa vào bể lên men ở nhiệt độ ổn định 20 – 30oC.

 Thời gian lên men 7 – 10 ngày

 Đây là giai đoạn nấm men họat động mạnh nhất, tiêu thụ nguyên liệu mạnh nhất, phần lớn đường chuyển hóa thành etanol

 Độ cồn đạt được 8% - 10%

 Dịch thu được gọi là “rượu vang non”

2 Lên men chính

 Thùng lên men bằng thép không gỉ (inox) có gắn thiết bị điều chỉnh nhiệt độ thích hợp

2 Lên men chính

Dịch nho đang lên men

3 Lên men phụ

 Lên men phụ giúp ổn định chất lượng rượu, làm trong rượu, làm tăng hương cho rượu

+ Nhiệt độ 15 – 18oC, thời gian lên men từ vài tuần đến vài tháng

+ Phần đường còn lại sẽ bị phân giải, các chất thơm được tạo ra

 Dịch thu được gọi là “rượu vang sống”.

Ngoài ra các vi khuẩn lactic còn tạo ra 1 số sản phẩm khác có vai trò quan trọng trong tạo hương

vị riêng, đặc trưng cho rượu vang như acid acetic, diacetyl, acetoin, butanediol, ethyl lactac, diethyl succinate, acrolein,

4 Các quá trình lên men khác

 VK lên men glycerol trong rượu → acid lactic + acid acetic.

 VK biến đổi đường nho tự nhiên → acid lactic + acid acetic.

 VK biến đổi acid tartaric trong rượu → acid lactic + acid acetic + CO2

 VK giấm biến đổi rượu → acid acetic → nước + CO2

=> làm giảm đi chất lượng rượu vang

=> bảo đảm quá trình lên men chính và phụ diễn ra có kiểm soát và đúng đắn → rượu vang cần được đánh giá, ngửi và nếm thường xuyên

Ép (Press)

 Hơn một nửa lượng nước ép ra từ quả nho một cách dễ dàng không cần đến áp lực cao Phần còn lại sẽ được ép ra từ hệ thống ép Để làm rượu vang trắng nho sẽ được ép trước sau đó đưa lên hệ thống lên men Còn rượu đỏ thì ngược lại, được đưa lên hệ thống lên men trước khi đưa vào hệ thống ép

Một thùng ép Marzola dung lượng 5 tấn đặt thuận tiện trong một góc của phòng lên men

Ổn định rượu (Stabilization)

 Để loại bỏ protein dư thừa và tinh thể kali tartrate kết tủa làm đục rượu.

 Phương pháp truyền thống: làm lạnh hay sử dụng chất phụ gia.

 Ngày nay có nhiều thiết bị hiện đại, khắc phục các hạn chế của phương pháp truyền

thống

Hệ thống ED ổn định rượu vang bằng

phương pháp thẩm tách điện

Lọc (Clarification)

 Để loại bỏ cặn bã rượu

 Hệ thống lọc sẽ làm cho nước nho trong

hơn Rượu sau khi được lọc sẽ được chuyển

qua bồn chứa sạch khác và quy trình lọc sẽ

được thực hiện vài ba lần trong 6 tháng

cho đến 3 năm trong quy trình làm rượu

vang

Giai đoạn vang chín

 Tàng trữ rượu ở 4 – 10oC trong vài tháng hoặc vài năm, thậm chí có thể hàng chục

năm

 Giai đoạn này tạo nhiều phần hương và vị hơn.

 Sử dụng một số biện pháp kĩ thuật làm tăng chất lượng của rượu:

+ Nút thật chặt

+ Hạ thổ - chôn sâu

+ Sau 2 năm sẽ có chất lượng rượu tốt

- Nhiều loại rượu trưởng thành trong thùng gỗ Sồi

thậm chí nhiều loại còn được lên men trong thùng sồi

- Chất phenol trong gỗ sồi khi tác dụng với rượu vang sẽ tạo ra mùi vanilla và vị ngọt chát của trà hay vị ngọt của hoa quả

- Gỗ sồi cũng tác động lên màu sắc của rượu Ví dụ vang trắng khi lên men trong thùng gỗ sồi sẽ có màu vàng rơm và trắng đục Vang trắng khi lên men trong thùng inox rồi ủ trong thùng gỗ sồi sẽ có màu vàng hổ phách

Phương pháp pha trộn

 Pha trộn có thể mang đến những sản phẩm có đặc thù riêng và chất lượng rất ổn định

Có thể pha trộn theo các phương thức:

+ Hai hoặc nhiều giống nho chính trong cùng một nông trại nho

+ Cùng một giống nho chính từ nhiều nông trại nho khác nhau

+ Hai hoặc nhiều giống nho chính từ hai hoặc nhiều nông trại nho khác nhau

+ Nho từ các năm gặt hái khác nhau…

 Việc pha trộn được thực hiện vào thời điểm giữa hai quy trình lên men và vô chai

Chỉ có lên men malolactic là tăng chất lượng của rượu vang, con những biến đổi khác do vi khuẩn lactic gây ra đều

có hại vì phá huỷ các thành phần cơ bản của vang:

- Bệnh vang dính:

+ Đặc điểm: vang không chảy đều, lỏng như nước ma dính như hồ nếp Bệnh này thường kéo theo bệnh chua và bệnh đắng

+ Nguyên nhân: do vi khuẩn lactic (đặc biệt là Leuconostoc) tiết ra 1 loại đường riêng gọi là dextran.

+ Cách xử lí: lên men rượu vang xong nên thêm SO2 - tiệt trùng

MỘT SỐ BỆNH RƯỢU VANG VÀ CÁCH XỬ LÍ

- Bệnh chua lactic:

+ Đặc điểm: rượu có mùi chua khó chịu

+ Nguyên nhân: khi quả quá ngọt hoặc cho thêm quá nhiều đường, kĩ thuật lên men thấp, làm cho nấm men ngừng hoạt động, hoặc do cấy men chưa đủ, nhiệt độ cao, thiếu oxy, … vi khuẩn lactic sẽ chuyển hoá đường khử thành đường manit và acid bay hơi

+ Cách xử lí: loại bớt khuẩn ngay từ đầu bằng cách lọc kĩ nước quả Thêm SO2 và tạo điêu kiện thuận lợi

cho Saccharomyces hoạt động tốt.

-Bệnh đắng:

+ Đặc điểm: rượu bị chua, có vị đắng

+ Nguyên nhân: do vi khuẩn lactic phá huỷ glycerin hình thành các chất acrolein

+ Cách xử lí: Thêm SO2 - tiệt trùng bằng nhiệt

-Bệnh chua giấm:

+ Đặc điểm: rượu có mùi giấm

+ Nguyên nhân: do vi khuẩn acetic chuyển hoá cồn trong rượu thành acid acetic

+ Cách xử lí: loại bớt khuẩn ngay từ đầu bằng cách lọc, giữ vệ sinh trong quá trình sản xuất Tránh không để rượu tiếp xúc với O2.

- Bệnh vang bị đục:

+ Nguyên nhân: do xuất hiện những kết tủa màu trong rượu hay sự oxi hoá của thành phần polyphenol có trong nguyên liệu làm rượu, hoặc sự tạo kết bông protein của thành phần tanin trong rượu và một số dạng kết tủa khác

+ Cách xử lí: chọn nguyên liệu sạch, không lẫn tạp chất có thành phần sắt hoặc đồng Thanh trùng ở nhiệt

độ 70 – 80oC rồi lọc kĩ Hạn chế sự tiếp xúc với O2

Cảm ơn Cô và các bạn

đã lắng nghe!