Nghiên cứu quá trình trưng cất và tàng trữ rượu whisky quy mô 1000 lít mẻ

Viện Đại Học Mở Hà NộiLỜI MỚ ĐÀU Whisky là một loại rượu mạnh, có độ cồn khoáng 40 - 45%v, được sán xuất từ malt đại mạch và ngũ cốc bằng cách lên men rồi chưng cất, sau đó dược tàng trữ

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Đe tài:

NGHIÊN cứu QUÁ TRÌNH TRUNG CẤT VÀ TÀNG TRỮ

RUỢU WHISKY QUY MÔ 1000 LÍT/MẺ

Giáo viên hưóng dẫn : TS Đặng Hồng Ánh

Sinh viên thực hiện : Dặng Vũ Việt Hà

Lớp :KSCNSH1103

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Đe tài:

RƯỢU WHISKY QUY MÔ 1000 LÍT/MẺ

Giáo viên hướng dẫn : TS Đặng Hồng Ánh

Sinh viên thực hiện : Đặng Vũ Việt Hà

Lóp :KSCNSH1103

HàNội - 2015

LỜI CẢM ON

Đề tài được thực hiện tại Bộ môn Công Nghệ Đồ uống, Viện Công Nghiệp Thực Phẩm - 301 Nguyễn Trãi - Thanh Xuân - Hà Nội

Đầu tiên tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn TS Đặng Hồng Ánh - Chù nhiệm

bộ môn Công nghệ đồ uống và Ths Nguyễn Thu Vân - Viện Công nghiệp Thực Phấm đã trực tiếp hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu vừa qua

Tôi xin chân thành cảm ơn các cô chú các anh chị công tác tại Bộ môn Công nghệ đồ uống đã luôn hướng dẫn, chì bảo, động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất đe tôi có thể hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu này

Bên cạnh đó tôi xin gừi lời cảm ơn chân thành tới các thầy, cô giáo trong khoa Công nghệ sinh học - Viện Đại học Mờ Hà Nội, những người thầy khoa học đầu tiên không chi mang đến cho tôi niềm đam mê và còn truyền đạt cho tôi nhiều kiến thức bồ ích của một ngành học lí thú

Cuối cùng tôi xin sâu sắc nhất tới gia đình, bạn bè những người đã luôn tin tương và ung hộ tÔr^Ịig ^t t^ờj^ra?.ịlọc Mở Hà Nội

Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2014

Sinh viên

Đặng Vũ Việt Hà

Viện Đại Học Mở Hà Nội

MỤC LỤC

DANH MỤC BÁNG iv

DANH MỤC HÌNH V LỜI MỚ ĐÀU 1

PHẦN I-TÒNG QUAN 3

1.1 Giới thiệu về rượu Whisky 3

1.1.1 Định nghĩa về rượu Whisky 3

1.1.2 Phân loại rượu Whisky 3

1.2 Giới thiệu một số nguyên liệu dùng trong sàn xuất rượu Whisky tại Việt Nam 4 1.2.1 Malt 4

1.2.2 Gạo 5

1.2.3 Ngô 6

1.2.4 Nước 7

1.2.5 Gồ sồi 7

1.2.5.1 Cấu trúc gOư.yiện Viện.Đ.ại.học.MỞ.Hà.Nậi 7

1.2.5.2 Một số loại gỗ sồi 8

1.2.5.3 Một số cấu tứ bay hơi trong gỗ sồi 9

1.3 Quy trình sản xuất rượu Whisky 12

1.3.1 Nghiền, nấu và thu hồi dịch đường 13

1.3.1.1 Sán xuất rượu Whisky không sừ dụng nguyên liệu thay the 13

1.3.1.2 Sản xuất rượu Whisky sừ dụng nghuyên liệu thay thế 13

1.3.2 Lên men 14

1.3.3 Chưng cất 15

1.3.3.1 Chưng cất gián đoạn 16

1.3.3.2 Chưng cất liên tục 18

1.3.4 Tàng trữ 20

1.3.5 Phối chế và tạo màu 22

PHÀN THỨ II - VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cửu 23

2.1 Vật liệu nghiên cứu 23

2.1.1 Nguyên liệu 23

2.1.2 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất 23

2.1.2.1 Dụng cụ và thiết bị 23

2.1.2.2 Hóa chất 23

2.2 Phương pháp nghiên cứu 23

2.1.1 Công thức tính hiệu suất chưng cất 23

2.2.2 Phương pháp xác định Polyphenol 24

2.2.3 Xác định màu bằng phương pháp đo OD ớ bước sóng 420nm 24

2.2.4 Phương pháp xác định hàm lượng các hợp chất bay hơi 25

2.2.5 Phương pháp phân tích các cấu tử hương 25

2.2.6 Phương pháp cảm quan 25

PHÀN 3 - KÉT QUẢ VÀ THÁO LUẬN 28

3.1 Xác định thông số cho quá trình chưng cất 28

3.2 Lựa chọn tỷ lệ nguyên liệu/gồ sồi thích hợp đồ tàng trữ rượu Whisky 35

3.3 Theo dõi sự thay đối màu sắc của rượu Whisky theo thời gian tàng trữ quy mô 1000 lít 43

Thu'viên Viện Đại học Mớ Hà Nôi, 3.4 Theo dõi sự thay đôi hàm lượng polyphenol của rượu Whisky theo thời gian tàng trữ quy mô 1000 lít 45

3.5 Đánh giá cám quan và phân tích các cấu tử hương các mẫu rượu Whisky theo thời gian tàng trữ 46

PHÀN 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49

4.1 Kết luận 49

4.2 Kiến nghị 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO 50

PHỤ LỤC 52

Viện Đại Học Mở Hà Nội

DANH MỤC BẢNG

Băng 1.1 Chi tiêu chất lượng malt của công ty cô phân Đường Malt 5

Bảng 1.2 Hàm lượng chat dinh dưỡng có trong gạo 6

Bâng 1.3 Sơ đồ quy trình sàn xuất rượu Whisky đối với các nguyên liệu khác nhau 12

Bảng 2.1 Hệ số quan trọng cùa từng chi tiêu 26

Báng 2.2 Hạng chất lượng của sản phàm 26

Bàng 2.3 Điềm tiêu chuẩn cho từng chi tiết cảm quan cùa sàn phẩm 27

Băng 3.1 Ket quà chưng cất rượu lần 1 28

Báng 3.2 Hàm lượng các chất bay hơi trong quá trình chưng cất rượu malt lần 2 29

Bâng 3.3 Hàm lượng các hợp chất bay hơi trong quá trình chưng cất rượu Gạo lần 2 31

Bảng 3.4 Hàm lượng các hợp chất bay hơi trong quá trình chưng cất rượu Ngô lần 2 33

Bàng 3.5 Kết quí^ đOịỌD ^2Qnm:.cpạ Whisky ngâm ^pịết với gỗ sồi dạng nướng nhẹ ở các ti lệ khác nhau 36

Bảng 3.6 Kết quã đo OD 420nm của rượu Whisky ngâm chiết với gỗ sồi dạng nướng nhiều ở các ti lệ khác nhau 37

Bàng 3.7 Kết quà cảm quan của mẫu rượu Whisky khi ngâm chiết với gỗ sồi ờ mức nướng nhẹ (Light) với các tỷ lệ khác nhau 41

Bảng 3.8 Ket quá cám quan cúa mẫu rượu Whisky khi ngâm chiết với gồ sồi ờ mức nướng mạnh (Heavy) với các tý lệ khác nhau 42

Bâng 3.9 Ket quá đo OD ờ bước sóng 420nm cùa rượu Whisky cúa malt, gạo ngô theo thời gian tàng trữ 44

Băng 3.10: Kct quả dánh giá càm quan với mầu rượu Whisky từ malt, gạo ngô sau 3 tháng tàng trữ 46

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Thùng gỗ sồi 9

Hình 1.2 Bột gỗ sồi 9

Hình 1.3 Cấu trúc cùa một số cắu tứ bay hơi chính có trong gỗ sồi 11

Hình 1.4 Quy trình chưng cất rượu Whisky malt đại mạch cùa Scotland 17

Hình 1.5 Quy trình chưng cất rượu Whisky cùa Ai Len 18

Hình 1.6 Thiết bị chưng cất liên tục theo thiết kế của Coffey 19

Hình 2.1 Phương tình đường chuẩn dựng theo axit gallic 24

Hình 3.1 Biến đổi nồng độ polyphenol theo thời gian tàng trữ rượu Whisky từ ngô, malt, gạo khi ngâm chiết với gỗ sồi dạng nướng nhẹ ở các tý lệ khác nhau 39

Hình 3.2 Biến đổi nồng độ polyphenol theo thời gian tàng trữ rượu Whisky từ ngô, malt, gạo khi ngầm chiết với gỗ sồi dạng nướng mạnh ớ các tý lệ khác nhau 40

Hình 3.3 Biến đối nồng độ polyphenol với 3 mẫu rượu Whisky theo thời gian tàng trữ 45

Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội

Viện Đại Học Mở Hà Nội

LỜI MỚ ĐÀU

Whisky là một loại rượu mạnh, có độ cồn khoáng 40 - 45%v, được sán xuất

từ malt đại mạch và ngũ cốc bằng cách lên men rồi chưng cất, sau đó dược tàng trữ trong các thùng gồ sồi với thời gian dài Quá trình tàng trữ rượu trong thùng gồ sồi nhàm chiết các cấu từ tạo hương vị đặc trưng cho sán phẩm rượu Whisky

Trên the giới hiện nay có hai dòng Whisky chính là Whisky được sản xuất từ 100% malt đại mạch và Whisky được sán xuất từ malt đại mạch và các loại nguyên liệu thay the phố biến tại các nước nhằm tận dụng các nông sàn có sẵn từng quốc gia như ngô, lúa mì lúa mạch đen

Hiện nay trên thị trường Việt Nam chú yếu tồn tại hai dòng sán phàm chính được sản xuất trong nước: rượu Vodka được pha chế từ cồn thực phẩm không có hương hoặc bổ sung hương nhân tạo và rượu được nấu theo phương pháp cổ truyền Các sàn phẩm rượu khác hầu như phải nhập khấu từ nước ngoài như: John, Chivas, Hennessy với giá thành cao nên không phù hợp với hầu hết người tiêu dùng Việt Nam Ngoài ra trong nước có một nhà máy sân xuất rượu Whisky từ malt đại mạch như Công ty TNHH một thàph ỵiên Bia Rựợu Ẹresson, tuy nhiên giá thành khá cao

do sử dụng nguyên liệu malt đại mạch nhập khâu từ nước ngoài

Việt Nam là một nước nông nghiệp với 80% dân số chú yếu sông bằng nghề nông, là một trong số những nước xuất khẩu gạo dứng dầu the giới Mặc dù lúa gạo

là cây trồng có giá trị kinh tế cao nhưng ờ Việt Nam chú yếu sử dụng với mục đích cung cấp lương thực và xuất khấu, một phần được sử dụng làm nguyên liệu trong quá trình sán xuất bia rượu Ngô cũng là một cây lương thực thiết yếu ớ Việt Nam nhưng hiện nay chù yếu được sử dụng làm thức ăn cho gia súc với giá thành thấp Tận dụng nguồn nguyên liệu ngũ cốc phong phú này, Việt Nam hoàn toàn có thế sản xuất rượu Whisky nội địa có chất lượng tốt, phù hợp với khá năng kinh tế cùa phẩn lớn người tiêu dùng Với mong muốn tạo ra một số dồ uống mới trên thì trường Việt Nam và tăng giá trị mặt hàng nông sàn (gạo, ngô) các nhà khoa học ờ Viện Công Nghiệp thực phẩm đã và đang thực hiện đề tài: Nghiên cứu quá trình

sản xuất rượu Whisky từ malt dại mạch và nguyên liệu thay thế cứa Việt Nam

thuộc Đe án phát triển và ứng dụng lĩnh vực công nghệ sinh học trong lình vực chế biến công nghiệp đen năm 2020 Ket quà từ những nhóm nghiên cứu trước đây đã

nghiên cứu thành công Công nghệ sàn xuất rượu Whisky từ malt, gạo ngô hoàn thiện quy mô phòng thí nghiệm Trong thời gian vừa qua đế hỗ trợ cho Công ty TNHH một thành viên bia rượu Eresson giảm giá thành sán phâm rượu Whisky thì nhóm đề tài đã ứng dụng các kết quà nghiên cứu đế thực hiện quy trình đường hóa

và lên men ở quy mô công nghiệp tại công ty

Đế tạo được sán phâm rượu Whisky cần thực hiện tiếp các công đoạn chưng cất và tàng trữ Do đó trong thời gian 6 tháng thực tập, chúng tôi đã thực hiện nội dung: “Nghiên cún quá trình chưng cất và tàng trữ rưọn Whisky quy mô 1000 lít/mẽ”, trên hệ thống thiết bị cùa công ty với các nội dung cụ thế sau đây:

- Xác định thông số cho quá trình chưng cất

- Xác định tý lệ nguyên liệu gỗ sồi/rượu thích hợp đế tàng trữ rượu Whisky

- Theo dõi sự thay đối màu sấc cùa rượu Whisky theo thời gian tàng trữ quy

Viện Đại Học Mở Hà Nội

PHÀN I - TÔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về rượu Whisky

1.1.1 Định nghĩa về rượu Whisky

Rượu Whisky là loại rượu mạnh được sàn xuất bang cách chưng cat dịch lên men của dịch chiết malt đại mạch và một số loại ngũ cốc khác nhờ chúng nấm men

Sacchoromyces cerevisiae.

Từ Whisky được nhắc đến lần đầu tiên vào năm 1736 xuất phát từ

uisgebeatha trong tiếng Gaelic tại Scotland hay uisce beatha trong tiếng Gaelic tại Ireland và có nghĩa là “nước cùa sự sống” (uisgebetha/uisce: “nước”, betha: “sự sống”) Khái niệm này đã phố biến ngay từ the ki XVI và XVII nhưng vào thời điểm đó người ta không hiểu đó không chi nói riêng rượu Whisky mà còn là những loại rượu chưng cất khác nhờ phối chế với một số loại phụ gia[l,9]

1.1.2 Phăn loại rượu Whisky

• Whisky được bán trên thị trường dưới nhiều tên khác nhau, trong đó một phần là tên loại ngũ cốc được dùng đế sản xuất Whisky

Malt: là loại Mơ Hà Nội

Grain: là tên loại Whisky được sàn xuất từ lúa mạch, sử dụng thiết bị chưng cất cột được gọi là “kieu Cofey”

Rye: là tên gọi loại Whisky chủ yếu được sàn xuất từ lúa mạch đen, ít nhất là 51%

Bourbon: là tên gọi loại Whisky chủ yếu được sản xuất từ ngô (ít nhất là 51%)

và được chưng cất tối đa là 81% thể tích rượu, đổ vào thùng chứa với tối đa là 63% thê tích rượu

• Phân loại theo quy trình sàn xuất:

Single: là loại Whisky có nguồn gốc chi từ một lò rượu nấu riêng lẻ (thường

dùng cho Whisky của Scotland: Single-Malt-Whisky)

Straight: cũng là loại Whisky có nguồn gốc chi từ một lò nấu rượu riêng lẻ (thường dùng cho Whisky cùa Mỹ)

Blend: là một loại Whisky đã được pha trộn Trong lúc sản xuất (blending)

nhiều loại Whisky khác nhau từ nhiều lò nấu rượu khác nhau được pha trộn với nhau, có đến 70 loại sản pham Whisky khác nhau

Pot still: là loại Whisky được sản xuất chi dùng loại bình nấu cổ điển (thường

dùng cho một số loại Whisky của Ai Len)

Pure pot still: là loại Whisky được sản xuất chi dùng mạch nha trong các bình

nấu rượu cố điển (thường dùng cho một số loại Whisky của Ai Len)

• Ngoài ra có một số loại rượu được phân loại theo chất lượng rượu, nồng độ ethanol hay nguồn gốc xuất xứ:

Cask strength: rượu sau khi được tàng trữ trong thùng người ta không cho thêm nước vào Whisky nữa để đạt đến nồng độ rượu nhất định Nồng độ rượu của những loại Whisky này khác nhau vì sự thay đối tùy theo thời gian tàng trữ, điều kiện môi trường, chat lượng của thùng chứa và nồng độ rượu của rượu cất nguyên thủy

Vintage: loại Whisky được sử dụng có nguồn gốc từ năm được ghi chú

Single cask: loại Whisky này có nguồn gốc từ một thùng rượu riêng lé (thường dùng cho Whisky của Scotland)

Single barel: loại Whisky này có nguồn gốc từ một thùng rượu riêng lẻ (thường dùng cho Whisky của Mỹ) [2],

Các tên gọi Scotch Irish hay American là thể hiện xuất sứ của sàn phẩm Một số tên gọi xuất sứ này dược pháp luật bảỉồ vệ^Vắ gắn iiềh vơi một số ứĩều kiện nhất định

1.2 Giói thiệu một số nguyên liệu dùng trong sản xuất rượu Whisky tại Việt Nam.

1.2.1 Malt

Malt là một trong những loại nguyên liệu chính dùng để sản xuất rượu và bia, là sàn phẩm được chế biến từ các loại hạt hòa thào như: đại mạch, tiểu mạch, thóc, ngô Sau khi cho nảy mầm nhân tạo và sấy đến độ ấm nhất định với những điều kiện bắt buộc Mali còn là một loại bán thành phẩm giàu chất dinh dưỡng: chứa

từ 16-18% các chất thấp phân tứ dễ hòa tan, chủ yếu là đường đơn giàn, dextrin bậc thấp, các axit amin, các chất khoáng, các nhóm vitamin và đặc biệt là có hệ enzyme proteaza và amylaza Chất lượng của Malt được xác định bởi thành phần, chất lượng của nguyên liệu ban đầu và những giải pháp công nghệ, thiết bị sàn xuất ra[ 11] Malt cũng có thề dùng để chế biến các thực phẩm có chất lượng cao như bột dinh dưỡng cho trẻ em, các loại đồ uống tổng hợp cho người già và phụ nữ có thai Malt dùng làm tác nhân dịch hóa trong công nghệ sàn xuất rượu cồn từ tinh bột, làm tác nhân đường hóa trong sán xuất kẹo mạch nha Công dụng lớn nhất của malt là dùng để sán xuất các loại đồ uống có nồng độ cồn thấp

Viện Đại Học Mở Hà Nội

Malt cùa nước ta trước đây chủ yếu là được nhập khấu từ các nước như Trung Quốc, Mỹ, Hà Lan, úc Công ty cổ phần Đường Malt là một doanh nghiệp đầu tiên tại Việt Nam và Đông Nam Á săn xuất malt - nguyên liệu chính trong sản xuất bia

lỉáng 1.1 Chỉ tiêu chất lượng malt của công ty cồ phần Đường Malt [3Ị

Chi' Tiêu Chất

Lượng

Chỉ Tiêu Chất Lượng

Độ Ám (%) 3,5 - 4,5 Protein tổng số (%) 9.0-11.5Chiết tinh (%) 80 Protein hòa tan (%) 4,0 - 4,7Chiết thô (%) 79 Chi số Kolbach 38 - 45Chênh lệch F/C (%) <1,5 Hoạt lực (WK) 250 - 400

Độ màu (EBC) 3,0 - 5.6 Độ xốp (%) 80 - 90Hạt thúy tinh (%) <1.5 Hạt > 2,5mm (%) <1

Thời gian đường hóa

T1

<15 phút IU' viên Viên Đa i hoc Mơ Hà Nôi

1.2.2 Gạo

Gạo là một sản phẩm lương thực thu từ cây lúa Hạt gạo thường có màu trắng, nâu hoặc đỏ thầm và chứa nhiều dinh dưỡng Hạt gạo chính là nhân của thóc sau khi xay đế tách bó vò trấu Hạt gạo sau khi xay được gọi là gạo lứt hay gạo lật, nếu tiếp tục xát đề tách cám thì gọi là gạo xát hay gạo trắng Gạo là lương thực phổ biển của gần một nứa dân số thế giới

Từ xa xưa cây lúa đã gan bó với người dân Việt Nam, đó cũng là cái tên gọi cho một nền văn minh - nền văn minh lúa nước Sông Hồng Gạo là lương thực chính của Việt Nam, cung cấp 80% năng lượng cho các bừa ăn của người dân Việt Nam

Mặc dù diện tích trồng lúa giảm nhưng do hệ số vụ tăng và sử dụng những giống lúa mới năng suất cao nên sàn lượng lúa liên tục tăng Việt Nam từ một nước nghèo đói đã trờ thành một nước chi đứng sau Thái Lan về xuất khấu Sàn lượng và chất lượng lúa gạo của Việt Nam sẽ còn tăng cao do áp dụng các tiến bộ khoa học

kỹ thuật trong các khâu để tạo ra giống mới có năng suất cao hơn trong sản xuất, thu hoạch, bào quàn và chế biến.

Rang 1.2 Hàm lượng chất dinh dưững có trong gạo [6]

Ngoài protein, gạo còn chứa một lượng chất béo nhất định, chú yếu là axit béo chưa no như axit oleic chiếm tới 42,4%, linoleic chiếm 30,6%, axit pamitic là 15,5% Bên cạnh đó gạo còn chứa một số vitamin như Bj, pp, D tập trung chủ yếu ở phôi và lớp vò aleuron, trong đó vitamin B| chiếm tỳ lệ cao nhất

Viện Đại Học Mở Hà Nội

trọng lượng phôi), chất béo này đa số là acid chưa no, màu vàng nhạt, chiếm 72% tổng lượng chất béo, thường ta tách phôi ra để làm bơ nhân tạo hay dầu ăn, hạt ngô

đã tấch phôi dùng để nấu rượu |4J

Gluxit trong ngô gồm:

Hiện nay, nước thường được xử lý qua hệ thống lọc RO đế xử lý nguồn nước sạch dùng rộng rãi trong ngành đồ uống nói riêng và các nghành thực phấm nói chung Nước sau khi qua hệ thống lọc RO sẽ được tinh sạch hoàn toàn, không có các chất độc hại ô nhiễm, không mùi vị và đây là dung môi tốt nhất đế pha chế các loại đồ uống và sẽ cám nhận thấy nguyên vị của các loại nước uống mà mùi vị không bị ánh hưởng bời các yếu tố nguồn nước ô nhiễm [7J

7

xenllulose liền kề các phân từ là kết quả của việc hình thành sợi, do đó tạo ra một cấu trúc thượng tầng cho phần còn lại của thành phần gỗ.

Ngoài xenlllose, thành tế bào còn chứa các polysaccharide khác như hemicenllulose Các hợp chất này được phân nhánh heteropolyme ngan hơn nhiều

so với các phân tứ xenllulose Nó bao gồm các thành phần chủ yếu là đường, có thể chia thành các nhóm như pentose, hexose, axit hexuronic và deoxy-hexose Chuồi chính của một phân tứ hemixenllulose bao gồm một hoặc nhiều đơn vị đường và gắn liền với chuỗi này là các thành phần khác như acid 4-0-methylglucuronic và galactose Hemicenllulose trong gỗ sồi chủ yếu là xylose, chiếm khoảng 15-30% trọng lượng khô

Thành phần chính thứ ba của gồ là lignin, là một cao phân tử có phân nhánh Lignin nằm ở cả thành tế bào và các khu vực gian bào, có vai trò liên kết các tế bào

gồ [11]

Các tannin trong gỗ sồi là các ester axit gallic cùa glucose và axil ellagic Ellagitannn là những hợp chat phenol chính cúa gỗ sồi Tannin là chất kết tủa với potein Tannin gỗ spi cpng đyợq gợị^ ẹUạại^nụin\lMiỵ gallptatuiin [12],

1.2.5.2 Một số loại gỗ sồi.

Mỹ: thường sử dụng loại gỗ sồi trắng là Quercss alba, màu của loại này có màu nâu xám, loại cây này có đường kính nhó nhưng chiều cao rất dài nên chống chịu được các điều kiện thiên nhiên rất tốt, dề trồng trên diện rộng và cứng, chắc rất phù hợp để sản xuất thùng gỗ sồi

Pháp: cà hai loại gỗ sồi thông thường Robur Quercus và gỗ sồi trắng Quercus Petraea đều thích hợp đế tàng trữ rượu Gỗ sồi ở pháp có rất nhiều điểm khác so với

gỗ sồi ở Mỹ về màu, hương và hàm lượng các chất hòa tan như tannin và một số chất khác

Hiện nay có khoảng 300 loại gỗ sồi phân bố ở khắp nơi trên thế giới, diển hình ở một số nước như: Tây Ban Nha, Ý, Rumani, Nam Phi, úc, Indonesia Một số sàn phẩm gỗ sồi thương mại hiện nay: có nhiều công ty bán gỗ sồi với các kích thước khác nhau (dạng phoi, dạng bột, dạng mành vụn nhó ) và mức độ nướng khác nhau Các loại gỗ này có kích thước nhỏ đưa trực tiếp vào trong rượu đe sàn xuất một số loại rượu nhằm rút ngắn thời gian tàng trữ và giâm được giá thành

Viện Dại Học Mở Hà Nội

Hình 1.1 Thùng gỗ sồi Hình 1.2 Bột gỗ sồi

1.2.5.3 Một số cấu từ hay hơi trong go sồi

GỖ sồi chứa nhiều thành phần dễ bay hơi đã phát hiện được khoáng 100 cấu

tử hương trong gỗ sồi bằng phương pháp sắc ký khí Các cấu từ có lợi trong quá trình tạo thành Whisky là các axit hữu cơ lactone, norisoprcnoid và các hợp chất phenol dễ bay hơi Các axit hữu cơ chính là acetic vậ axit linolenic Axit linolenic là ' ■ 1 Jfioien Vien Đai 11QC M ợ TJặ N01 s_, " một trong những thành phân bay hơi trong quá trình chín cùa Whisky và suy thoái của nó tạo aldchyt và rượu Oak lacton là một trong những hợp chat dề bay hơi chính trong gồ sồi và có vai trò quan trọng trong việc tạo mùi thơm cho Whisky, đặc biệt là các đồng phân cis có ngưỡng thấp hơn nhiều so với các đồng phân trans Các hợp chất Norisoprenoid như 3-oxo-ionol cũng được phát hiện Mặc dù 3-0X0- ionol có ít mùi nhưng nó có thế là tiền thân của đồng phân megastigmatrienone có mùi rất thơm Các hợp chất phenol dễ bay hơi như eugenol và vani có mặt với số lượng nhó, mặc dù nó có thể tăng lên do nhiệt độ cùa gỗ sồi [12],

Một số nghiên cứu đã cho thay rang mùi hương của rượu khi ngâm chiết trong

gồ sồi chịu ảnh hường trực tiếp cùa các hợp chất như: furfural, guaiacol, whisky lacton eugenol, vanilin và syringaldehyde [13]

Furfural (2-furancarboxaldehyde) là sán phẩm của sự phân cất monosacarit được tạo ra bang cách thúy phân một phần cùa hemicellulose Fufural là chất lỏng không màu, có mùi hạnh nhân

Whisky Lacton (đồng phân cis và trans P-methyl-y-coctalactone) có nguồn gốc

của hợp chất này trong rượu quyết định đáng kể chất lượng cũng như sự chấp nhận cúa người tiêu dùng Các đồng phân dạng cis có ngưỡng mùi thấp hơn 4-5 lần so với đồng phân trans Whisky Lacton có mặt trong tất cá các loại gỗ sồi được sứ dụng đế làm thùng tàng trữ nhưng so với các loài khác thì trong gỗ sồi trang cùa Mỹ đong phân cis hiện diện ờ mức độ cao hơn Cã hai đồng phân sẽ tăng lên trong quá trình nướng gồ sồi.

Phenol de bay hơi:

Các chat Guaiacol (o-methoxyphenol, Eugenol (2-methoxy-4-(2-propenyl) phenol), Vanillin (4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde) và Syringaldehyde (hydroxy-3,4-dimethoxybenzaldehyde) là sản phấm cùa quá trình nhiệt phân lignin trong giai đoạn nướng gỗ, góp phan tạo vị và mùi khói cho rượu

Vanillin là một thành phan chính chiết xuất từ gỗ sồi và tạo hương vani cho rượu Các chất này có trong gồ sồi tươi, khi gồ được sấy khô hàm lượng vanillin cũng tăng theo

Guaiacol và 4-metyl guaiacol có mùi khói Chúng được tìm thay trong gỗ tươi và tăng nhiều sau khi nướng gồ Mức độ nướng là yếu tố quan trọng tạo vị khói cho rượu.Ngoài ra mộtUẵ^lìého^ d¥ Bầp quá trình tàng trữrượu như là: Ethylphenol, 4-ethylphenol và 4-ethylguaiacol tạo ra do sự ô nhiễm và

nấm men Brettanomyces, nó làm cho rượu có mùi khó chịu Các hợp chất này hình

thành nhiều hơn khi rượu được tàng trữ trong các thùng đã qua sứ dụng và nồng độ của chúng có xu hướng gia tăng trong quá trình tàng trữ Ethylphenol hình thành trong các loại rượu có nong độ con thấp nhiều hơn là trong các loại rượu có nồng độ cồn cao Rượu có nồng độ cồn cao làm giám hoạt động của vi sinh vật, làm chậm sự tống hợp ehylphenol [15]

Viện Dại Học Mở Hà Nội

Hình 1.3 Cấu trúc của một số cấu tử bay hoi chính có trong gỗ sồi

[1] Methyl octalactone, [2] eugenol, [3] vanillin, [4] syringaldehyde [5] coniferaldehyde, [6] sinapaldehyde

Gồ sồi tự nhiên được say và nướng qua 2 giai đoạn:

- Gia nhiệt (sấy): có tác động tới cấu trúc của ligin, các polimer glucid như cellulose và hemicenllulose Gồ sồi được sấy trong 20-30 phút Kết thúc quá trình này thì nhiệt độ bên trong cúa gồ sồi là 200°C, trong khi đó nhiệt độ

- Nướng: tạo cho gồ sồi có hình dạng cuối cùng và làm biến đổi cấu trúc và thành phần của gồ sồi Một số cấu tứ có trong gỗ sồi nướng như: furfural, methyl-furfural, vanillin, syringaldchydc

Chat lượng gỗ sồi nướng phụ thuộc vào quá trình nướng Thông thường có 03 mức độ nướng như sau:

- Mức độ nướng nhẹ: thời gian nướng khoảng 5 phút, nhiệt độ bề mặt khoảng 120-180°C

- Mức độ nướng vừa phải: thời gian nướng khoảng 10 phút, nhiệt độ bề mặt là 200”C

- Mức độ nướng mạnh: thời gian nướng khoáng 15 phút, nhiệt độ bề mặt là 230°C

1.3 Quy trình sản xuất rượu Whisky

Báng 1.3 Sư dồ quy trình sán xuất rượu Whisky dối với các nguyên liệu

khác nhau

Quy trình công nghệ sản xuất nrọu

Whisky không sử dụng nguyên liệu

Phối chế và tạo màu

Quy trình công nghệ sản xuất rượu Whisky sử dụng nguyên liệu thay thế

Ngô, gạo, lúa mạch đen, lúa mì

ị Dịch hóa <— Enzym ịĐường hóa «— Malt lót 10-15%

ị , Lên men <— Giống nấm men

ị Chưng cất ịTàng trữ trong thùng gồ sồi *

Phối chế và tạo màu

Viện Đại Học Mở Hà Nội

1.3.1 Nghiền, nấu và thu hồi dịch đường

ì.3.1.I Sản xuất rượu Whisky không sừdụng nguyên liệu thay thế

Mục đích của quá trình nghiền và nấu là làm nhỏ hạt Malt đế dễ dàng thấm hút nước trong quá trình nấu, cho phép quá trình dịch hóa dưới tác dụng cùa enzyme trích ly các chất tan đạt hiệu quả cao

Mục đích của thu hồi dịch đường là loại bỏ bã và thu hồi tối đa các chất chiết

có thế lên men cho quá trình lên men

Đa số các nhà máy rượu trang bị loại máy nghiền 4 trục, một số lại trang bị loại

6 trục Mức độ nghiền rất da dạng, nó phụ thuộc vào nồi đường hóa thông thường bột nghiền chứa khoảng 20% vỏ trấu, 70% hạt vỡ nhỏ và 10% dạng bột Quá trình nghiền không nên quá mịn vì sẽ gây ra việc lắng xuống đáy nồi làm bít và cản trờ dịch đường chảy ra sau khi nấu Sau khi malt được nghiền thành hạt thì đưa vào các thùng nấu, hòa cùng với nước ấm theo tỷ lệ 4 phần nước và 1 phần malt đe khối lỏng đạt nhiệt độ 60-65°C Dịch nấu được giữ trong 1 giờ rồi dịch đường tách ra khỏi lớp bã [14] Dịch đường có tỷ trọng khoáng 1,060-1,070, sau đó được đưa vào thùng chứa Bã tropg pịồiựỊấỊỊ saự Ịđóị đự^c ỊtỲ^ỸÍỚi^ượcil^Ê^Ỵ^sau khi rứa bã lần

1 chảy ra có tỷ trọng khoáng 1,030 và lại đưa vào thùng chứa Lặp lại quá trình này thêm 2 lần nữa nhưng nước rứa bã này không đưa vào thùng lên men mà cho quay lại nồi nấu dùng cho mẻ sau Dịch đường trong thùng chứa thường có pH khoảng 5,5, tỳ trọng khoảng 1,045-1,065, hàm lượng nitơ khoảng 150-180mg/l Dịch đường được làm nguội tới 25°c nhờ thiết bị trao đối nhiệt và chuyển tới thùng lên men

1.3.1.2 Sán xuất rượu Whisky sứ dụng nghuyên liệu thay the

Các loại nguyên liệu thay thế như gạo, ngô, lúa mạch đen, lúa mì phài được nấu chín trước khi đưa vào nồi đường hóa đễ đàm bảo tinh bột được phân giải bời enzyme trong malt Thông thường những nguyên liệu thay thế này được nghiền bằng máy nghiền búa Trong quá trình nấu phải diều chinh nhiệt độ và áp suất đế đảm bảo việc dịch hóa được hoàn toàn, tránh gây hiện tượng caramen hóa dẫn tới hao hụt và giảm hiệu suất Đối với nồi nấu nguyên liệu thay the thường thiết kế chịu

áp lực với nhiệt độ làm việc khoảng 120°C và áp suất 15xl04 Pa, thời gian nấu khoảng 1,5 giờ Sau khi nấu xong dịch được chuyến sang noi đường hóa, rồi thêm nước lạnh đe làm nguội 60-65°C Quá trình đường hóa kết thúc thì dịch đường được

tách lọc khỏi bã và bơm qua thiết bị trao đối nhiệt rồi vào thùng lên men Có một vài nhà máy lên men cả bã, khi lọc dịch đường thì hiệu quà sàn phẩm bị giảm nhẹ Trong sàn xuất rượu Whisky dùng nguyên liệu thay thế thì tỷ lệ malt khoảng 10- 15%.

1.3.2 Lên men

Lên men là quá trình oxy hóa đường (glucoza) do hệ enzyme của vi sinh vật tiến hành trong điều kiện kị khí Qua đó hydro được tách ra khỏi cơ chất và chuyến đến cho chất nhận cuối cùng là các hợp chất hữu cơ đế tạo thành các sản phàm tích

tụ trong môi trường như etanol, glyxerin, các axit hữu cơ

Phương trình lên men tong quát:

C6H|2O6 2CH3CH2OH + 2CO2 + Q

Toàn bộ các quá trình chuyển hóa được thực hiện bên trong tế bào nấm men, sau đó rượu được đưa ra ngoài và tích tụ trong môi trường nhờ chênh lệch về áp suất thẩm thấu Ngoài sàn phẩm chính là rượu và co2 còn thu được nhiều sản phẩm phụ như andehyt, este, rượu bậc cao

Trong quá triy^!1^ i^fpVYgft Ffcl C1W chủng nấm men

Saccharomyces cerevisiae để chuyến đường trong dịch lên men thành cồn, co2 và đồng thời tạo một số lượng nhỏ các hợp chất hữu cơ khác góp phần vào tính chất cảm quan của sản phẩm cuối cùng kế cà sau quá tình chưng cất Thiết bị lên men thì rất đa dạng tùy thuộc vào các nhà máy rượu Một số nhà máy rượu nhỏ tại Scotland thiết bị lên men có thế tích khoảng 4500 lít, trong đó một số nhà máy có những thùng lên men cỡ từ 50000 đến 150000 lít Theo truyền thống trước đây thùng lên men được làm bằng gỗ nhưng gần đây đã được thay thế bằng thép hoặc nhôm.Dịch đường Whisky thường có tỷ trọng 1,050 - 1,080, giá trị pH khoảng 5,2, hàm lượng tồng axit khoảng 0,1% Sau khi cấy giống lên men thì mật độ tế bào khoáng 5-20 triệu tế bào/ml Trong săn xuất dịch lên men dùng nguyên liệu thay thế do dử dụng một lượng lớn bã được đường hóa nên quá trình lên men tạo ít bọt Nhưng trong sán xuất rượu Whisky không dùng nguyên liệu thay thế thì chi một tỳ

lệ nhó bã đường hóa đi vào dịch lên men tạo thành rất nhiều bọt và phải sử dụng dầu phá bọt khi chưng cất Trong 30 giờ lên men đầu tiên thì tỳ trọng giảm xuống 1,0 hoặc thấp hơn Cũng giống như quá trình lên men bia thì ban đầu nấm men sử

Viện Đại Học Mở Hà Nội

dụng đường glucose và fructose sau đó đến maltose và maltotriose Sau 30h giá trị

pH giảm xuống khoảng 4,2 thì lại tăng lên 4,5 Trong 30h đầu thì tốc độ giảm tỷ trọng khoảng 0,57giờ cùng việc sinh nhiệt Trong khi nhiều nhà máy rượu có hệ thống làm lạnh nhưng nhiều nhà máy nhỏ không có hệ thống này và khi kết thúc quá trình lên men nhiệt độ có thể lên tới 35-37°C Quá trình lên men thường tiếp diễn đến giờ thứ 6 và khi đó hàm lượng cồn đạt 9 - 11 % V [141

1.3.3 Chung cất

Dịch sau khi lên men được chưng cất trong các thiết bị chưng cất gián đoạn hay chưng cất liên tục Mục đích của quá trình này là đế loại bỏ các tạp chất bay hơi hoặc ngưng tụ có lựa chọn

Dịch lên men rượu từ tinh bột sau khi kết thúc thường có nồng độ cồn khoáng 8

- 11%V, được gọi là giấm chín Dịch giấm chín bao gồm các chất dễ bay hơi như rượu etylic, este, aldehyde, rượu bậc cao Ngoài ra trong dịch giấm chín còn có tinh bột, dextrin, protid, các axit hữu cơ, chất khoáng, xác nấm men Do đó, giấm chín

là một hỗn hợp nhiều cấu tử Nhưng hiện nay lý thuyết về chưng cất mới chỉ nghiên cứu hệ hai cấu tử, mặt khác, thành phàn chú yếu trong giấm chín là nước và rượu etylic Vì vậy, ta xem giấm chín như là một hỗn hợp hai cấu từ rượu và nước đề nghiên cứu

Dịch giam chín là hỗn hợp cồn - nước Khi chưng cất ở ấp suất khí quyến (P=760mmHg) hỗn hợp này có điểm sôi là 78,37°, khi sôi nồng độ hỗn hợp là đắng phí có nghĩa là thành phần trong pha lòng và pha hơi bằng nhau

Giấm chín sau khi chưng cất ta thu được cồn thô Trong cồn thô có gần 50 các tạp chất khác nhau mà dựa theo tính chất hóa học thường được chia thành 4 nhóm: Aldehyde, este, rượu bậc cao, axit hoặc dựa vào tính chất lý học (đặc tính phân tách các tạp chất mà chia làm 3 nhóm: tạp chất đầu, tạp chất cuối, tạp chất trung gian.Tạp chất đầu: là tạp chất dễ bay hơi hơn rượu etylic, nhiệt độ sôi của các tạp chất đó thấp hơn nhiệt độ sôi của etylic, các tập chất đầu gồm có: Aldehyde acetic, ethyl acetal, fomiat ety, acetal metyl Trong thực te sản xuất các tạp chất này có tên gọi chung là este - aldehyde

Tạp chất cuối: Có nhiệt độ sôi cao hơn rượu etylic và khó bay hơi Các tạp chất cuối gồm có rượu cao phân từ như: amylic, iso amylic, iso butylic,

isopropylic Các tạp chất này ở dạng dầu, do đó mà tạp chất cuối trong sản xuất còn gọi là dầu fusel.

Tạp chất trung gian: là những chất phụ thuộc và nồng độ rượu và tính chất vật

lý cúa tạp chất đó mà có thế bay hơi cùng với tạp chất đầu, hay ờ lại với tạp chất cuối, khi nồng độ rượu thay đổi thì độ bốc hơi của tạp chất này cũng thay đồi, do đó chúng có thế vừa là tạp chất đầu vừa là tạp chất cuối Các tạp chất trung gian khó tách ra khỏi rượu Các tạp chất trung gian bao gồm có isobutyrat etyl và isovaleryanat etyl]9]

1.3.3.1 Chưng cất gián đoạn

Nồi cất bằng đồng mà có đặc điểm cấu tạo điển hình trong bất kì nhà máy rượu

ớ Scotland hoặc Ai Len đã có sự thay đổi mạnh mẽ theo thời gian ngoại trừ kích thước Theo truyền thống thì thiết bị có hình củ hành được cấp nhiệt từ dưới đáy và

có ống nối từ nồi cất ra thùng nước làm mát được nối với dòng điện Hiện nay ống hơi đi bên trong thiết bị được thay thế cho việc đun trực tiếp, điều này làm giảm sự cháy cơ chất trong quá trình chưng cất dẫn tới giảm hàm lượng furfural trong rượu Trong nhiều nhà máy bộ phận ngtrng tụ hình ống dà dược sư dụng, nó có ưu diêm giúp hạn chế thất thoát nhiệt khói rượu ngưng tụ [14] Ngoài ra đế chất lượng rượu cất được tinh chế hơn thì các nồi cất còn được thiết kế hệ thống hình cầu được làm mát bang nước đặt xen giữa cồ cong cùa nồi cất và bộ ngưng tụ Trong nồi cất rượu

ở Ai Len chức năng tinh chế này được tác động bằng cách thêm một máng bao quanh ổng cổ cong và qua máng này nước làm mát được tuần hoàn Nồi cất rượu tại Scotland và Ai Len được làm bằng đồng, lý do cho việc sử dụng vật liệu này là vì đồng có thể cố định các hợp chất sunphua bay hơi có mùi khó chịu sinh ra trong quá trình lên men mà không tốt cho sàn phẩm cuối

Tại Scotland dịch lên men được chưng cất hai lần Trong lần đầu tiên thì dịch lên men được đun sôi trong khoảng 5-6h, dung dịch cất ra có nồng độ cồn gấp 3 lần trong dịch lên men Sau đó dung dịch cất được chưng cất lần 2 và phân tách đoạn Phần dịch cắt ra dầu tiên có chứa các cấu tử có nhiệt độ sôi thấp được tách riêng cho đến khi dịch cất có tỷ trọng 25-30° proof thì bắt đầu thu nhận dịch rượu Whisky Khi giá trị tỳ trọng thấp đến ngưỡng nhất dinh thì ngừng thu nhận sản phâm và chuyến sang phân đoạn khác và dừng chưng cất khi cồn được tách hết khỏi dịch

Viện Đại Học Mở Hà Nội

chưng cất Rượu Whisky sản phẩm được lấy từ phân đoạn giữa và có tỷ trọng trong khoảng 55° proof Hai phân đoạn đầu và cuối được đưa vào chưng cất lại trong các

mẽ sau

Hình 1.4 Quy trình chưng cất rượu Whisky malt đại mạch của Scotland

Rượu Whisky của Ai Len thì lại được chưng cất 3 lần Dịch lên men được cất lần một đề thu lấy dịch cất cho đến khi tỷ trọng giám đến mức nhất định thì dịch cất được tách sang thùng chứa riêng Sau đó phần tách riêng này được chưng cất lần

2, phân đoạn đầu của lần chưng cất thử 2 được trộn với phân đoạn đầu sau khi chưng cất lần 1 để chuyển sang cất lần 3, còn phân doạn sau thì được cất lại ở mẻ chưng cất lần 2 sau đó Khi chưng cất lần 3 thì cũng chia làm 3 phân đoạn, phân đoạn giữa là rượu Whisky có tỷ trọng dạt 60-65° proof, còn phân đoạn đầu và cuối thì được quay lại để cất lại cùng với mé chưng cất lần 3 sau đó

17

Hình 1.5 Quy trình chưng cất rưọn Whisky cùa Ai Len

Ghi chú: ì00° proof tương đương với 57,14° alcohol

1.3.3.2 Chưng cất liên tực

Trong chưng cất liên tục, các nguồn nguyên liệu, hơi, và sàn phẩm chưng cất được lưu giữ tại một thành phan không đối bằng cách cần thận bổ sung thêm các nguồn nguyên liệu và loại bỏ các phần phân đoạn của cà hai hơi và chất lóng trong

hệ thống, điều này dẫn đến việc kiếm soát tốt hơn các quá trình tách

Viện Đại Học Mở Hà Nội

Việc chưng cất theo kiểu thiết bị truyền thống theo mè thì chi phí khá cao (về nguyên liệu, năng lượng và nhân công), do vậy thiết bị chưng cất liên tục đã được

áp dụng vào năm 1830 bởi Coffey Mặc dù rượu chưng cất theo phương pháp liên tục thì có mùi hương không mạnh bằng chưng cất theo phương pháp truyền thống, tuy nhiên quá trình chưng cất liên tục khuyến khích sự phát triền của hai yếu tố: không cần thiết phải sử dụng loại malt đắt tiền và có thể sử dụng các loại nguyên liệu ngũ cốc không này mầm thay thế Điều đó cũng mang lại một sản phẩm đạt chất lượng yêu cầu, hương của sản phấm có thổ được kiểm soát bằng quá trình phối che giữa Whisky ngũ cốc và Whisky malt đại mạch Đa số các loại Whisky ngũ cốc

và Whisky phối chế được chưng cất theo phương pháp liên tục [14],

về cơ bản thiết bị chưng cất liên tục hiện đại vẫn theo thiết kế đưa ra của Coffey từ thế ký trước Quá trình tự động hóa đặc biệt là việc đưa dịch vào cất thì bây giờ là điều khiến tự động các giai đoạn khác của quá trình chưng cất Nhiều nhà máy ở Scotland vẫn sử dụng thiết bị chưng cất liên tục theo kiểu thiết kế của Coffey

có 2 tháp, một tháp phân tách và một tháp tinh chế, trong khi các nhà máy ở Bắc

Mỹ lại dùng hệ thống 5 tháp và tạo ra sản phẩm có độ tinh sạch cao Hệ thống chưng cất này là hoằn toàn tươhg Ịự như.quá trinh chưng cất rượu Vodka Với hệ thống chưng cất 2 tháp, để thu được sân phẩm rượu Whisky có chất lượng cao thì nồng độ rượu rút ra từ sau tháp tinh sạch không được lớn hơn 94,17 % ở 20°C

Hệ thống thiết bị chưng cất 5 tháp trong sán xuất rượu Whisky Bourbon được thiết kế bởi Packowski (1963) Dịch lên men chưa khoảng 7% cồn được bơm vào tháp tách ở khoang đĩa từ thứ 13 đến thứ 19, sau đó dịch chưng cất đi sang tháp tách đoạn, sau đó đến tháp tinh, tháp tách aldehyt và cuối cùng là tháp tách dầu fusel, có nhiều kiểu thiết kế dựa trên cấu tạo cơ bân này ờ cá Scotland và Bắc Mỳ 114J

1.3.4 Tàng trữ

Rượu Whisky ngay sau khi chưng cất có sự khác biệt so với các loại rượu đang

có trên thị trường Sự thay đối đó do việc tàng trữ rượu trong thùng gỗ sồi trong một thời gian nhất định phụ thuộc vào kinh nghiệm truyền thống và yêu cầu của pháp luật Thông thường thì rượu Whisky được tàng trữ lâu hơn theo thời gian quy định của pháp luật Rượu thô sau chưng cất theo đường ống đến các thùng tàng trữ, sau

đó được pha loãng với nước tới nồng độ nhất định và được tàng trữ trong thùng gỗ với các thế tích khác nhau Quá trình tàng trữ trong thùng gồ sồi sẽ có sự hao hụt dung dịch lóng do sự bay hơi và mức độ hao hụt tương đối của nước và cồn, từ đó

sẽ xác định nồng độ của rượu Whisky khi được đóng chai, có một số loại được tàng trữ ở nhiệt độ mát có giữ độ ẩm thì cồn giảm, do đó mà các nhà khoa học đã kết luận rằng điều kiện tàng trữ sẽ ánh hưởng tới nồng độ rượu Khi tàng trừ trong thùng gỗ sồi cũng tạo nên sự thay đồi về thành phần hóa học của rượu Whisky liên quan đến việc chiết xuất các cấu tứ cùa gỗ sồi, oxi hóa các cấu tử có trong rượu ban đầu cũng như phàn ứng giữa các cấu tử trong rượu với cấu tử từ thùng gỗ Một số nghiên cứu cho thấy c,0 sUjt^ng'ilen^ye nồng <|^ủa axit baỵ hơi, furfural, tannin và màu sắc theo thời gian tàng trữ Tàng trữ trong gỗ sồi là một quá trình có chi phí lớn nên nhiều phương pháp đã được nghiên cứu để rút ngắn quá trình này Jacobs (1947) đã mô tà vài phương pháp như tiền xứ lý dịch rượu với than hoạt tính, xử lý hóa học của rượu Whisky để biến andehyt thành este và sử dụng các quá trình xử lý oxi hóa [14] Tuy nhiên phương pháp đó ít được áp dụng trong công nghiệp do các nhà máy rượu vẫn ưa thích sàn xuất Whisky theo phương pháp truyền thống.Khi rượu được tàng trữ trong thùng thì một số hợp chất bay hơi sẽ mất đi, thường mất từ 2-5% các hợp chất trong mồi năm tàng trữ Nước và cồn là các phân

tử nhó khuếch tán vào gỗ ở dạng lòng và sẽ thoát ra ở dạng hơi Sự mất mát này bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ ẩm của hàm chứa Độ ẩm hầm chứa nên được duy trì khoảng 65% Neu như hầm chứa khô, nước bị mất nhiều hơn sẽ khiển cho nồng độ cồn trong rượu cao Neu hầm chứa ấm sẽ làm giám hàm lượng cồn trong rượu Trong cá hai trường hợp những chất không bị mất do bay hơi sẽ tập trung lại Nếu thùng chất lỏng kín sẽ tạo ra chân không Neu như chân không không dược hình thành có nghĩa là không khí đã đi vào thùng tàng trữ Không gian trống rỗng chứa

Viện Đại Học Mở Hà Nội

không khí có khả năng thúc đấy quá trình oxi hóa Đe ngăn chặn vấn đề này các nhà sản xuất rượu thường quan tâm nhất tới quá trình sản xuất thùng tàng trữ rượu [12]

Có hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới chất lượng rượu khi tàng trữ trong thùng gỗ sồi:

- Nhiều hợp chất dễ bay hơi và không bay hơi được chiết xuất từ gỗ sồi và các thành phần ảnh hưởng tới hương vị và chất lượng cùa rượu Điều quan trọng cần chú ý là thùng được nướng với các mức độ nướng khác nhau, các phương pháp xứ

lý nhiệt khác nhau sẽ làm thay đồi hương vị của rượu trong quá trình tàng trữ

- Quá trình oxi hóa có kiềm soát của rượu trong thời gian tàng trữ làm tăng cường và ổn định màu, vị cùa rượu

Rượu cao độ được tàng trữ trong gỗ sồi sẽ làm cho vị và hương cùa rượu sau khi tàng trữ cũng trờ nên hài hòa, dịu nhẹ hơn và có màu hổ phách Quá trình này rất quan trọng với rượu Whisky, các chất chiết từ trong gồ sồi, rượu và oxi trong không khí sẽ phàn ứng với nhau tạo ra các hương vị, màu sắc đặc trưng của gỗ sồi.Rượu thường tàng trữ từ 2-3 năm tùy theo yêu cầu kỹ thuật Trong quá trình tàng trữ và làm chip rpợỊi ^^âỵTja,^ự;Jyy1hơi pũaS;dụpg dịch, liên quan đến sự hao hụt giữa con và nước Sau quá trình tàng trữ thì độ rượu có thế tăng hoặc giảm hơn trước khi đưa vào tàng trữ Quá trình tàng trù' trong thùng gỗ sồi cũng sẽ làm thay đồi thành phần của rượu cao độ vì các chất có trong rượu cao độ sẽ được bo sung trong thùng tàng trà Rượu cao độ sau khi được tàng trữ thì chất lượng thay đổi đáng kể như: nồng độ các axil bay hơi trong rượu tăng lên, độ màu và hàm lượng tannin tăng lên, các hợp chất dễ bay hơi cúa gồ sồi và phenol góp phần nâng cao chất lượng rượu

Hiện tượng oxi hóa [16]:

Một số cấu tử được tìm thấy trong rượu có thể bị oxi hóa, chú yếu là các hợp chất phenol Khi rượu bị oxi hóa, phenol trong nó giảm đi Ethanol thường không

dề bị oxi hóa một mình do tính ổn định cùa dung dịch rượu, nhưng khi có mặt một

số cấu tứ khác thì có thể bị oxi hóa cùng với phenol vì hydro peroxide được sinh ra khi các họp chất phenol bị oxi hóa sẽ oxi hóa ethanol thành axetadehyt

Trong quá trình tàng trữ rượu Whisky, màu cùa rượu thay đoi theo thời gian tàng trữ Hương vị cùng thay đổi Biến đồi cùa rượu trong thời gian tàng trù' phụ

thuộc vào thành phần phenol, được biếu thị bởi số lượng phenol tống số và loại hợp chất tannin.

Tuy nhiên, tàng trữ Whisky ở trong những thùng gỗ sồi rất tốn kém Vì thế nhờ

sự phát triển của kỹ thuật đế đơn giàn hóa quá trình tàng trữ đồng thời đảm bào rằng các hợp chất dễ bay hơi từ gỗ sồi sẽ chiết xuất vào rượu tối đa và tạo tính chất cám quan cho rượu như trong thùng gỗ sồi Những lựa chọn thay thế cho thùng gỗ sồi bao gồm có: mánh gỗ sồi, phoi và dạng bột cùa gỗ sồi Những lựa chọn này là một thực tế đã được mở rộng ở Mỹ, úc và các nước khác như Chile trong nhiều năm, nhưng pháp luật ờ các nước EU lại không chấp nhận điều này Đen tháng 10 năm

2006 khi EU chấp nhận việc sử dụng gỗ vụn trong rượu vang và qui định rằng “các phôi gồ sồi” được sừ dụng chi thuộc chi Quercus [17]

1.3.5 Phối chế và tạo màu

Các nhà sản xuất Whisky có niềm tự hào lớn nhất vào chất lượng cùa sản phẩm rượu không phối chế và có phối chế của họ và vào khá năng duy trì chất lượng cùa một loại sản phẩm đặc biệt trong nhiều năm Quá trình phối che được thực hiện bời các cỊiuỵên gia^sạu ịlậýi họ nem lừng loại yà dựạ trộn kinh nghiệm thì

họ sẽ đưa ra lời khuyên cho nhà sản xuất tỷ lệ phối che giữa các loại Sau khi phối chế thì rượu Whisky thường được đưa vào các thùng gỗ tái sử dụng dù có được pha loãng với nước hay không và được tàng trữ tiếp trong khoảng 6 tháng hoặc 1 năm Nước dùng để pha loãng không phải là nước mềm và khử khoáng chất bời vì nếu nước có chứa nồng độ muối nhất định có thể gây hiện tượng cặn đục trong rượu Sau đó màu của rượu Whisky được điều chinh đến cường độ mong muốn bằng cách cho thêm màu caramen Mặc dù một lượng chất màu nhất định được chiết từ gỗ sồi nhưng không đù cho cường độ màu của sàn phẩm cuối cùng Cuối cùng thì rượu Whisky được lọc trong qua tấm bản asbestos hoặc xenllulose, đôi khi cũng được xử

lý với than trước khi lọc Ngoài ra quá trình lọc lạnh cũng thường được thực hiện bởi vì nó giúp loại bỏ tannin khỏi rượu và ngăn ngừa hiện tượng cặn đục cho rượu [14],

Viện Đại Học Mở Hà Nội

PHẦN THÚ II - VẬT LIỆU VÀ PHUONG PHÁP NGHIÊN cúu 2.1 Vật liệu nghiên cứu

- Thiết bị đo cồn nhanh - Pháp

- Cân phân tích Precisa 62a - Thụy Điền

- Máy đo quang Labocon Luvs 401 - sản xuất tại Anh

- Máy lắc VontexF202a()173

- Hệ thống chưng cất chân không dung tích 1200 lít

- Ống nghiệm, phễu lọc, giấy lọc, nhiệt kế, bếp gas

H: Hiệu suất chưng cất

V1: Thể tích rượu đưa vào chưng cất

N1: Nồng độ rượu dưa vào chưng cất

V2: Thế tích rượu thu được sau chưng cất

N2: nồng độ rượu thu được sau chưng cất