Nghiên cứu công nghệ sản xuất rượu brandy từ quả vải và quả mận của việt nam

Nội dung tham gia chủ yếu Sản phẩm chủ yếu đạt được Ghi chú* 1 Công ty Cổ phần Cồn rượu Hà Nội Công ty Cổ phần Cồn rượu Hà Nội - Rượu brandy - Chủng nấm men -Quy trình công nghệ sản

CÔNG TY CỔ PHẦN RƯỢU HÀ NỘI

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU BRANDY

TỪ QUẢ VẢI VÀ QUẢ MẬN CỦA VIỆT NAM

CNĐT: VŨ THỊ KIM PHONG

8888

HÀ NỘI – 2011

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH SẢN XUẤT BRANDY 3

1.2 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI BRANDY 7

1.3 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BRANDY 9

1.4 NGUYÊN LIỆU QUẢ 30

CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆUVÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37

2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU 37

2.2 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 38

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 49

3.1 PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU 49

3.2 TUYỂN CHỌN CHỦNG NẤM MEN PHÙ HỢP 53

3.3 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QTCN SẢN XUẤT BRANDY 58

3.4 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MÔ HÌNH THIẾT BỊ SẢN XUẤT CÔNG SUẤT 10.000 LÍT/NĂM) 85

3.5 SẢN XUẤT THỬ SẢN PHẨM 104

3.6 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ 110

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 115

TÀI LIỆU THAM KHẢO 119

CÔNG TY CỔ PHẦN CỒN RƯỢU

HÀ NỘI

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Hà nội, ngày 15 tháng 6 năm 2010.

BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI/DỰ ÁN SXTN

I THÔNG TIN CHUNG

1 Tên đề tài/dự án: Nghiên cứu công nghệ sản xuất rượu Brandy từ quả

vải và mận của Việt Nam

Mã số đề tài, dự án: ĐT.03.08/CNSHCB

Thuộc: Đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020

- Chương trình (tên, mã số chương trình):

- Dự án khoa học và công nghệ (tên dự án):

- Độc lập (tên lĩnh vực KHCN):

2 Chủ nhiệm đề tài/dự án:

Họ và tên: Vũ Thị Kim Phong

Năm sinh: 1955 Nam/Nữ: Nữ

Học hàm: Kỹ sư Học vị:

Chức danh khoa học:

Chức vụ: Phó Giám đốc Công ty Cổ phần Cồn Rượu Hà Nội

Điện thoại Cơ quan: 39765434 Nhà riêng: 38629396 Mobile: 0983060155 Fax: 39765434 E-mail: phonghalico@yahoo.com.vn

Tên cơ quan đang công tác: Công ty Cổ phần Cồn Rượu Hà Nội

Địa chỉ cơ quan: 94 Lò Đúc - Hà Nội

Địa chỉ nhà riêng: Số 41 ngõ 87 Tam Trinh, Hoàng mai, Hà Nội

3 Tổ chức chủ trì đề tài/dự án:

Tên tổ chức chủ trì Đề tài: Công ty Cổ phần Cồn Rượu Hà Nội

Điện thoại: 39713249 Fax: 38212662

E-mail: Halico-exp@hn.vnn.vn

Website: WWW.halico.com.vn

Địa chỉ: 94 Lò Đúc - Hà Nội

Họ và tên thủ trưởng cơ quan: Hồ Văn Hải

Số tài khoản: 931.01.021 tại Kho bạc Nhà nước Hà Nội

Tên cơ quan chủ quản: Bộ Công Thương

II TÌNH HÌNH THỰC HIỆN

1 Thời gian thực hiện đề tài/dự án:

- Theo Hợp đồng đã ký kết: từ tháng 01/năm 2008 đến tháng 12/năm

2009

- Thực tế thực hiện: từ tháng 10/năm 2008 đến tháng 6/năm 2010

- Được gia hạn (nếu có):

+ Tỷ lệ và kinh phí thu hồi đối với dự án (nếu có): 0 tr.đ

c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi:

Đối với đề tài:

- Lý do thay đổi (nếu có):

3 Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án:

(Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn,

phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn

bản của tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có)

Số

TT

Số, thời gian ban

1 Số 4777/QĐ-BCT

Ngày 01/9/2008

Quyết định về việc giao nhiệm vụ năm

2008 thuộc đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2010

2 Số 0936/QĐ-BCT

Ngày 23/02/2009

Quyết định về việc giao kinh phí thuộc

kế hoạch năm 2009 tiếp tục thực hiện nhiệm vụ đã giao năm 2008 thuộc Đề

án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020

Đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020

Nội dung tham gia chủ yếu

Sản phẩm chủ yếu đạt

được

Ghi chú*

1 Công ty Cổ

phần Cồn

rượu Hà Nội

Công ty Cổ phần Cồn rượu Hà Nội

- Rượu brandy

- Chủng nấm men -Quy trình công nghệ sản xuất brandy từ quả vải và mận của Việt Nam

-Thiết bị sản xuất Brandy từ quả vải và mận (thiết bị lên men, thiết bị chưng cất, thiết

bị tàng trữ sản phẩm)

- Lý do thay đổi (nếu có):

5 Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án:

(Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá 10

Nội dung tham gia

chính

Sản phẩm chủ yếu đạt được

Ghi chú

*

1 Vũ Kim

Phong

Vũ Kim Phong

Viết đề cương nghiên cứu, tổ chức thực hiện nhiệm vụ, xây dựng quy trình công nghệ, tổng hợp số liệu, viết báo cáo tổng kết

-Đề cương nghiên cứu,

- Xây dựng quy trình công nghệ, -

- Viết báo cáo tổng kết

2 Nguyễn

Thị Hồng

Chi

Nguyễn Thị Hồng Chi

Lựa chọn thiết bị, xây dựng mô hình thiết bị công suất 10.000 lít/năm, tổ chức sản xuất ra sản phẩm

-Xây dựng mô hình thiết bị công suất 10.000 lít/năm

-Đánh giá hiệu quả kinh tế

3 Trần Thị

Lan

Trần Thị Lan

Phân tích thành phần nguyên liệu

Lựa chọn chủng nấm men ứng dụng trong sản xuất Brandy

Lên men thử nghiệm trên mô hình lựa chọn, xác định các thông số phù hợp cho điều kiện sản xuất

Có kết quả phân tích thành phần nguyên liệu

Lựa chọn được 02 chủng nấm men ứng dụng trong sản xuất Brandy

Xác định các thông

số lên men phù hợp cho điều kiện sản xuất

4 Nguyễn

Đắc Kiên

Nguyễn Đắc Kiên

Nghiên cứu xác định các thông số kỹ thuật của các phân đoạn trong quá trình chưng cất (nhiệt đô, thời gian, lưu lượng….)

-Xác định tiêu chuẩn chất lượng rượu brandy

-Nghiên cứu chọn phương pháp chưng cất phù hợp

Nội dung tham gia

chính

Sản phẩm chủ yếu đạt được

Ghi chú

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ enzym trong thu hồi dịch quả

Nghiên cứu ảnh hưởng của các chất tạo hương

và quá trình tàng trữ đến chất lượng sản phẩm ở quy mô thử nghiệm

-Nghiên cứu ứng dụng công nghệ enzym trong thu hồi dịch quả

-Xác định được điều kiện tàng trữ sản phẩm

- Hoàn thiện chất lượng sản phẩm

- Phân tích các yếu

tố cấu thành sản phẩm

6 Nguyễn

Văn

Cường

Nguyễn Văn Cường

Chuẩn bị nguyên liệu, điều kiện thiết bị để lên men và cất thu hồi sản phẩm, chiết rót

- Phân tích chất lượng sản phẩm -Thử nghiệm quá trình chưng cất

7 Lê Hoài

Thanh

Lê Hoài Thanh

Thiết kế bao bì nhãn mác (chai, nút, nhãn) cho sản phẩm, nghiên cứu lựa chọn thị trường

Thiết kế bao bì nhãn mác (chai, nút, nhãn) cho sản phẩm

8 Hồ Việt

Hưng Hồ Việt Hưng Tổ chức sản xuất sản phẩm trên mô hình

thiết bị đã lựa chọn

- Nghiên cứu xác định các thông số

kỹ thuật của qua trình chưng cất

- Thử nghiệm quá trình chưng cất

9 Nguyễn

Thị Hợi Nguyễn Thị Hợi Xây dựng tiêu chuẩn nguyên liệu, xác định

nguyên liệu phù hợp, phân tích, đánh giá chất lượng sản phẩm

-Xây dựng tiêu chuẩn nguyên liệu,

- Xác định nguyên liệu phù hợp, Phân tích, đánh giá chất lượng nguyên liệu

- Lý do thay đổi ( nếu có):

1 Nhận chuyển giao thiết bị

chưng cất SH 900 Holstein -

Đức

-Nhận chuyển giao thiết bị chưng cất SH 900 Holstein - Đức

-Thời gian từ tháng 4/2009 đến 8/2009

- Tại Công ty Cổ phần Cồn rượu Hà nội

(Nội dung, thời gian, kinh

phí, địa điểm ) Ghi chú*

1

2

- Lý do thay đổi (nếu có):

8 Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu:

(Nêu tại mục 15 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát trong nước và nước ngoài)

Người,

cơ quan thực hiện

1 Xây dựng tiêu chuẩn chất lượng

nguyên liệu

01/2008 đến 6/2008

6/2008

2 Xác định loại nguyên liệu và vùng

nguyên liệu phù hợp

01/2008 đến 12/2008

12/2008

3 Xác định công thức phối chế

nguyên liệu phù hợp

Nguyễn Thị Hợi

4 Xác định tiêu chuẩn chủng nấm

men phù hợp

01/2008 đến 6/2008

6/2008

5 Chọn chủng nấm men phù hợp

đối với lên men rượu Brandy

01/2008 đến 12/2008

12/2008

6 Nghiên cứu xác định các đặc tính

sinh học cơ bản của nấm men

6/2008 đến 12/2008

12/2008

Trần Thị Lan

7 Nghiên cứu công nghệ sơ chế

quả phù hợp

01/2008 đến 12/2008

12/2008

8 Nghiên cứu ứng dụng enzym

trong chế biến dịch quả

6/2008 đến 12/2008

12/2008

Hoàng Liên Hương

9 Xác định các điều kiện lên men

tối ưu

6/2008 đến 12/2008

12/2008

10 Xác định thời gian lên men tạo

rượu

6/2008 đến 12/2008

12 Xác định tiêu chuẩn chất lượng

rượu Brandy

6/2008 đến 12/2008

12/2008

13 Nghiên cứu chọn phương pháp

chưng cất phù hợp

6/2008 đến 6/2009

6/2009

Nguyễn Đắc Kiên

Người,

cơ quan thực hiện

14 Nghiên cứu xác định các thông

số kỹ thuật của quá trình chưng

cất

9/2008 đến 9/2009

9/2009

15 Thử nghiệm quá trình chưng cất 9/2008 đến

9/2009 9/2009

Hồ Việt Hưng

16 Nghiên cứu xác định điều kiện

tàng trữ sản phẩm

9/2008 đến 9/2009

9/2009

17 Nghiên cứu hoàn thiện CLSP 9/2008 đến

9/2009 9/2009

Hoàng Liên Hương

18 Xác định loại thiết bị và các

thông số kỹ thuật

6/2008 đến 6/2009

6/2009

Nguyễn Hồng Chi

21 Sản xuất thử nghiệm ở quy mô

3000 lít

9/2008 đến 9/2009

23 Thiết kế mẫu mã sản phẩm 3/2009 đến

9/2009

12/2009 Lê Hoài

Thanh

24 Hoàn thiện quy trình công nghệ

sản xuất Brandy trên mô hình

thiết bị đã lựa chọn

6/2009 đến 11/2009

12/2009 Vũ Thị

Kim Phong

25 Xác định các yếu tố cấu thành

sản phẩm

6/2009 đến 11/2009

11/2009

Nguyễn Hồng Chi, Hoàng Liên Hương

- Lý do thay đổi (nếu có):

III SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI, DỰ ÁN

1 Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:

Thực tế đạt được

Ghi chú

1 Quy trình công nghệ sản

xuất rượu Brandy từ quả

vải và quả mận của Việt

Nam

Đảm bảo tính khoa học và thực tiễn

Khoa học và thực tiễn

2 Mô hình hệ thống thiết

bị sản xuất Brandy từ

quả vải và quả mận

Đáp ứng được yêu cầu công nghệ và chất lượng sản phẩm

đạt hiệu quả

về mặt công nghệ, cho chất lượng sản phẩm tốt

3 Tiêu chuẩn chất lượng

sản phẩm

Theo tiêu chuẩn Việt Nam

Theo tiêu chuẩn Việt Nam

- Lý do thay đổi (nếu có):

(Tạp chí, nhà

xuất bản)

1 Bài báo 1: Ứng dụng

công nghệ chưng luyện

gián đoạn trong nghiên

cứu sản xuất rượu

Tạp chí khoa học công nghệ số 2-06/2010

2

- Lý do thay đổi (nếu có):

d) Kết quả đào tạo:

Ghi chú

(Thời gian kết thúc)

2 Tiến sỹ

- Lý do thay đổi (nếu có):

đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền đối với giống

Ghi chú

(Thời gian kết thúc)

1 NHHH: rượu Brandy

2

e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN đã được ứng dụng vào thực tế

2 Đánh giá về hiệu quả do đề tài, dự án mang lại:

a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:

(Nêu rõ danh mục công nghệ và mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ công nghệ so với khu vực và thế giới…)

- Xây dựng quy trình công nghệ, mô hình hệ thống thiết bị cho sản xuất rượu brandy từ quả vải, mận Việt Nam; Tạo ra sản phẩm mới - rượu brandy vải, mận đặc trưng của Việt Nam, chất lượng tốt, giá cả hợp lý

- Thúc đẩy công nghệ sau thu hoạch trong nước phát triển

- Tăng cường được năng lực nghiên cứu giải quyết những vấn đề tương tự khác trong tương lai bằng nội lực trong nước

- Đề tài liên quan đến nhiều lĩnh vực từ chủng giống vi sinh vật, công nghệ chế biến dịch quả, công nghệ ứng dụng enzym, công nghệ lên men, xây dựng

mô hình sản xuất điều đó sẽ giúp cán bộ tham gia thực hiện đề tài có hiểu biết sâu rộng hơn trong công tác nghiên cứu

- Đề tài có sự kết hợp nghiên cứu và triển khai sản xuất sẽ giúp cho cán bộ của đơn vị chủ trì đề tài cũng như đơn vị tham gia phối hợp gắn kết với nhau hơn, đẩy nghiên cứu khoa học sát với thực tế sản xuất và cuộc sống

- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần giải quyết đầu ra cho các vùng trồng vải và mận, tạo ra sản phẩm mới cho Công ty

- Thông qua việc thực hiện đề tài, năng lực nghiên cứu của bản thân chủ nhiệm đề tài và tập thể tham gia đề tài sẽ được nâng lên, đặc biệt là trong lĩnh

vực ứng dụng công nghệ enzym, công nghệ chưng cất và công nghệ tàng trữ, tạo hương vị cho sản phẩm

b) Hiệu quả về kinh tế xã hội:

(Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do đề tài, dự án tạo ra so với các sản phẩm cùng loại trên thị trường…)

1 Đánh giá hiệu quả kinh tế của sản phẩm

Thuế TNDN (25%) = Lợi nhuận thuần x 25% = 4.720 (đ)/chai

Lợi nhuận sau thuế = Lợi nhuận thuần - Thuế TNDN

= 18.881 - 4.720 = 14.161(đ)/chai

Ghi chú: Giá thành sản phẩm được tính dựa trên số liệu cung cấp của phòng

kế toán Công ty Cổ phần Cồn Rượu Hà Nội

163.600

1 + 0,45

2 Đánh giá hiệu quả kinh tế của mô hình sản xuất 10.000 lít/năm

Chi phí sản xuất, thuế tiêu thụ đặc biệt, giá bán sản phẩm (đơn vị lít)

Đơn vị tính: đồng/lít

TT Nội dung

Đến thời điểm 31/12/2012

Kể từ thời điểm 01/01/20103

(Theo số liệu cung cấp của Phòng Kế toán, Công ty Cổ phần Cồn Rượu Hà

Nội) Thuế suất thuế tiêu thụ đặc biệt đến ngày 31/12/2012 là 45% và từ ngày

01/01/2013 trở đi là 50%

* Tổng mức đầu tư, hiệu quả kinh tế

Đơn vị tính: nghìn đồng

TT Khoản mục chi phí

Giá trị trước thuế

Thuế GTGT

Giá trị sau thuế TỔNG MỨC ĐẦU TƯ 2.797.510 279.751 3.077.261

II Chi phí thiết bị 2.658.182 265.818 2.924.000

IV Chi phí quản lý dự án 21.188 2.119 23.307

V Chi phí tư vấn đầu tư XD 40.328.000 4.033.000 44.361

+ Chỉ tiêu chi phí/lợi ích B/C= 1.079;

+ Thời gian hoàn vốn: 8 năm, 11 tháng

3 Ý nghĩa kinh tế xã hội

- Hiện tại nghề trồng quả ở Việt Nam đã và đang phát triển nhưng chủ yếu là

sử dụng để ăn tươi Lượng quả thu hoạch tiêu thụ chính tại thị trường trong nước, một phần nhỏ xuất khẩu sang Trung Quốc và để sản xuất rượu vang nên giá cả thiếu ổn định, người nông dân dễ bị ép giá khi vào mùa thu hoạch rộ

Vì vậy việc đầu tư nghiên cứu chế biến quả thành rượu Brandy ở quy mô công nghiệp là rất cần thiết và phù hợp với điều kiện Việt Nam, góp phần đáng kể vào việc nâng cao hiệu quả kinh tế cho người nông dân vùng trồng quả

- Tạo được sản phẩm mới có chất lượng tốt đáp ứng yêu cầu về chất lượng vệ sinh, an toàn thực phẩm, làm phong phú mặt hàng nhằm đón đầu một xu hướng tiêu dùng mới của xã hội và phục vụ mục tiêu xuất khẩu khi thực hiện quá trình hội nhập thị trường thế giới

- Công ty Cổ phần Cồn Rượu Hà Nội hiện đang sản xuất và tiêu thụ khoảng 25 triệu lít/năm, vì thế việc sản xuất rượu Brandy là hoàn toàn có thể thực hiện được, chắc chắn sẽ có đóng góp rất lớn về khoa học, kinh tế, xã hội cho Công ty Cổ phần Cồn Rượu Hà Nội nói riêng, ngành sản xuất rượu Việt Nam và các địa phương vùng nguyên liệu nói chung

3 Tình hình thực hiện chế độ báo cáo, kiểm tra của đề tài, dự án:

I Báo cáo

định kỳ

Ngày 23/10/09

- Đơn vị đã cơ bản hoàn thành khối lượng công việc đề ra, tập trung hoàn thiện các quy trình trong thời gian tới

-Hoàn thiện các báo cáo chuyên đề theo quy định trên cơ sở nội dung tại hợp đồng đã ký -Tập trung thanh toán kinh phí được giao năm

2009 từ NSNN và làm các thủ tục duyệt đấu thầu mua sắm nguyên liệu theo quy định hiện hành

-Công ty báo cáo Bộ về TCCS đã xây dựng TC

quốc gia hoặc QCKT

- Phối hợp với tổ giúp việc để hoàn thành các chuyên đề và thủ tục hành chính

- Căn cứ vào nội dung, tiến độ thực hiện, Công

ty chủ động làm công văn đề nghị gia hạn thời gian thực hiện

II Nghiệm

thu cơ sở

Ngày 4/8/2010

Số thành viên hội đồng nghiệm thu cấp cơ sở

09 người, 09/09 người đánh giá ở mức đạt Hội đồng kiến nghị cơ quan chủ trì đề tài: Đủ điều kiện đánh giá kết quả đề tài ở cấp nhà nước

Chủ nhiệm đề tài

(Họ tên, chữ ký)

Thủ trưởng tổ chức chủ trì

(Họ tên, chữ ký và đóng dấu)

MỞ ĐẦU

Trong đời sống của các dân tộc, các quốc gia, rượu không chỉ là một phần nghi lễ văn hóa, xã giao mà còn là một thứ ẩm thực tinh tế của những tao nhân, mặc khách Nếu như người châu Á có những dòng rượu truyền thống lâu đời làm từ ngũ cốc thì ở châu Âu lại có những thương hiệu rượu nổi tiếng toàn cầu thuộc dòng Brandy

Brandy là tên chung của các loại rượu mạnh cất từ nguyên liệu rượu nho rồi ủ lâu trong thùng gỗ sồi hoặc gỗ cao su-tùy theo từng vùng, từng quốc gia Ngoài nho ra, Brandy còn được sản xuất từ các loại trái cây khác Khi đó

nó thường được thêm tên của các loại trái cây sau từ Brandy, ví dụ Brandy táo, Brandy mận…Brandy chỉ là một thuật ngữ chung, vì thế nó có thể được sản xuất ở bất kỳ nơi nào Các nước trồng nho đều sản xuất Brandy Đặc biệt

ở châu Âu, Brandy là đồ uống lâu đời của nhiều nước và đã đi vào huyền thoại; có cả các vị thần được thờ phụng để bảo trợ cho các vườn nho và rượu làm từ nho

Việt Nam là quốc gia gắn với nền văn minh lúa nước Rượu Việt Nam chủ yếu được làm từ gạo và các nguyên liệu giàu tinh bột Tuy nhiên khi nền nông nghiệp phát triển, diện tích trồng cây ăn quả cũng tăng lên nhanh chóng

Từ 346 nghìn ha năm 1995 đến nay đạt khoảng 775 nghìn ha Sản lượng đạt khoảng 7 triệu tấn/năm Do công nghệ sau thu hoạch chưa đáp ứng, sản lượng xuất khẩu còn hạn chế (mới chỉ chiếm khoảng 10% sản lượng trái cây của cả nước), tình trạng “khủng hoảng thừa” hoa quả nhiều năm nay liên tục xảy ra, điển hình như vải thiều Lục Ngạn, nhãn lồng Hưng Yên, dứa Đồng Giao v.v…

Sản xuất rượu Brandy từ nguồn trái cây trong nước là một trong những phương án đưa khoa học công nghệ vào nông nghiệp để giải quyết việc tiêu thụ sản phẩm nông nghiệp và nâng cao thu nhập cho người nông dân Mặt khác, trong nền kinh tế hội nhập, thị trường rượu đứng trước một thách thức lớn khi nhiều dòng rượu được du nhập từ nước ngoài: Vang, Liquor, Vodka, Gin, Brandy Ngành rượu Việt Nam tuy phát triển về sản lượng nhưng tập trung chủ yếu vào dòng Vodka, tiếp sau là Vang, Liquor…Công nghệ sản xuất rượu Brandy chưa được nghiên cứu và thực hiện rộng rãi do chưa có trải nghiệm mang tính truyền thống, yêu cầu về công nghệ và thiết bị rất phức tạp

và hoàn hảo

Thực hiện đề tài “Nghiên cứu sản xuất rượu Brandy từ quả vải và

mận của Việt Nam” theo quyết định số 4777/QĐ-BCT ngày 01/9/2008 là

nhiệm vụ cấp bách của công ty Cổ phần Cồn Rượu Hà Nội nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng; phù hợp với yêu cầu phát triển sản phẩm mới của công ty nói riêng và của ngành sản xuất rượu nói chung; góp phần thúc đẩy phát triển sản xuất, kinh tế, an sinh xã hội

Đề tài giải quyết các nội dung sau:

1- Phân tích chất lượng nguyên liệu

2- Tuyển chọn chủng nấm men phù hợp

3- Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ sản xuất Brandy

4- Nghiên cứu xác định mô hình thiết bị sản xuất công suất 10.000 lít/năm 5- Sản xuất thử sản phẩm

6- Đánh giá hiệu quả kinh tế

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH SẢN XUẤT BRANDY

1.1.1 Trên thế giới

Rượu Brandy là loại rượu mạnh được làm từ nước ép quả hoặc thịt

quả và vỏ quả lên men Độ cồn của rượu Brandy luôn trong khoảng từ 60%Vol Etanol Công nghệ sản xuất rượu Brandy đã có từ rất lâu đời ở các nước châu Âu có khí hậu ôn đới, mỗi quốc gia có một loại rượu Brandy nổi tiếng đặc trưng của riêng mình Nó đặc trưng bởi nguyên liệu sản xuất, nguồn nước, tiểu vùng khí hậu và đặc biệt là công nghệ sản xuất

- Rượu Brandy của Pháp: Nói đến người Pháp là người ta nghĩ đến

rượu Cognac cũng như nói đến người Anh là nói đến rượu Whisky Cognac

và Armanac là hai loại rượu Brandy nổi tiếng của Pháp Cognac được sản

xuất tại vùng Cognac, nằm ở bờ biển phía tây Đại Tây Dương Các giống nho chính được dùng để sản xuất rượu Cognac là Ugni Blanc, Folle Blanche và Colombard Đầu những năm 1640, mỗi năm vùng Cognac bán được từ 3000 -

4000 thùng rượu, những năm 1643, Công ty xuất khẩu rượu cồn đầu tiên của nước Pháp được thành lập và phát triển cho đến nay Hiện nay, rượu Cognac chiếm 1 khối lượng lớn trên thị trường rượu thế giới và chiếm tỷ trọng lớn trong tổng giá trị xuất khẩu của nước Pháp Có 4 hãng lớn nắm 80% số lượng rượu Cognac bán ra là Hennesy, Remy-Martin, Martell và Courvoisier Trong suốt 4 thế kỷ qua, sự phát triển của rượu Cognac đã tạo ra một xã hội có nền văn hoá riêng biệt cho miền Tây Nam nước Pháp với những nghi thức và quy tắc sống riêng biệt của nó Rượu Cognac đã nuôi sống cả một loạt nghề nghiệp, trong đó có những người chưng cất rượu, nông dân trồng nho và một

số đông những nhà buôn ở các thành phố, trung tâm sản xuất ra dòng rượu này Cognac được cất hai lần trong nồi cất bằng đồng sau đó rượu được tàng trữ trong các thùng gỗ sồi Limousin hoặc Troncais Tất cả rượu Cognac khi

bắt đầu giai đoạn tàng trữ đều được đựng trong các thùng gỗ sồi mới để làm dịu đi vị cay nồng của rượu và để tạo mầu cho rượu Sau một vài năm tàng trữ, rượu được chuyển sang thùng gỗ sồi khác thích hợp cho quá trình chín của Brandy và hạn chế quá trình trích li hương sồi Công đoạn phối trộn là không thể thiếu trong quá trình sản xuất rượu Cognac Rượu được phối trộn từ các loại Brandy được sản xuất từ các trang trại nho khác nhau ở các vùng

khác nhau thậm chí giữa các thùng gỗ sồi khác nhau Armagnac là rượu

Brandy lâu đời nhất ở Pháp Các khu vực sản xuất Armagnac chính là Armagnac, Haut Armagnac và Tenareze Nho dùng để sản xuất Armagnac tương tự như Cognac là Ugni Blanc, Folle Blanche và Colombard Nhưng quá trình chưng cất được thực hiện trong một thiết bị cất gọi là Alambic Armagnacais với tháp cất dạng cột, ít hiệu quả hơn so với nồi cất của Cognac Rượu sau cất được tàng trữ trong các thùng gỗ sồi Monlezun của địa phương Không giống với Cognac, các loại rượu Armagnac được phối trộn theo từng vùng sản xuất nho và từng vườn nho riêng biệt [25,38]

- Rượu Brandy Tây Ban Nha: +Brandy de Jerez được sản xuất tập

trung quanh thành phố Jerez de la Frontera của Tây Ban Nha Hầu như tất cả rượu Brandy de Jerez được cất từ các loại rượu vang lên men từ giống nho Airen ở La Mancha và Extremadura Ngày nay, hầu hết thiết bị cất rượu Brandy ở Tây Ban Nha là thiết bi cất dạng cột Rượu sau cất được xuống tầu chở đến vùng Jerez để tàng trữ trong các thùng gỗ Sherry Về cơ bản Brandy

de Jerez phải được tàng trữ ít nhất là 6 tháng và loại ngon nhất phải tàng trữ

từ 12-15 năm Brandy de Jerez thường êm, hơi ngọt, có hương quả kết hợp với hương Sherry của thùng tàng trữ [27, 38]

- Rượu Brandy của Ý: Ý có lịch sử lâu đời về sản xuất rượu

Brandy, ít nhất là từ thế kỷ thứ 16 Không giống như Tây Ban Nha và Pháp, nước Ý không có vùng chuyên sản xuất Brandy Rượu Brandy của Ý được cất

từ rượu vang nho trong nước, sử dụng thiết bị chưng cất dạng cột Rượu sau cất được tàng trữ, trong sản xuất công nghiệp thường là 6-8 năm Rượu Brandy của Ý thường có mầu sáng và hậu vị hơi ngọt [27, 38]

- Rượu Brandy của Đức: Các Thầy tu người Đức đã cất rượu

Brandy từ thế kỷ thứ 14 và các nhà sản xuất rượu chưng cất người Đức đã tổ chức thành hiệp đoàn từ đầu năm 1588 Rượu Brandy Đức chủ yếu được cất

từ rượu vang nhập khẩu Hầu hết rượu Brandy của Đức sử dụng nồi cất giống như rượu Cognac Rượu sau cất phải được tàng trữ trong thùng gỗ sồi tối thiểu là 6 tháng đến một năm Các loại rượu Brandy tốt nhất của Đức thường

êm, nhẹ hơn rượu Cognac và có vị ngọt [27, 38]

- Rượu Brandy của Mỹ: Rượu Brandy được sản xuất ở California

nhờ những nhà truyền giáo Tây Ban Nha vào cuối thế kỷ 18 và đầu thế kỷ 19 Vào cuối những năm 1940, các nhà sản xuất rượu Brandy ở California đã bắt đầu sản xuất lại rượu Brandy với phong cách mới Rượu Brandy có vị thanh

và nhẹ hơn rượu Brandy của các nước châu Âu và có hương thơm hỗn hợp Các rượu Brandy sản xuất tại Mỹ hiện nay sử dụng thiết bị cất dạng cột California Brandy được tàng trữ từ 2-12 năm trong các thùng gỗ sồi của Mỹ [27, 38]

- Rượu Brandy của Châu Mỹ La Tinh: Mexico là nước sản xuất một

số lượng rượu vang khá lớn và hầu hết chúng được dùng để làm rượu Brandy Rượu Brandy của Mexico được làm từ hỗn hợp các loại nho bao gồm: Thompson Seedless, Palomino và Ugni Blanc Cả hai loại thiết bị cất dạng cột

và nồi chưng cất đều được sử dụng trong sản xuất Brandy Rượu sau cất được tàng trữ trong các thùng gỗ Sherry lớn theo nguyên tắc rút 1/3 rượu cũ đã tàng trữ được rút ra và rượu mới cất đươc bổ sung vào cho đầy Cho đến nay ở Mexico, doanh số bán rượu Brandy đã vượt xa doanh số bán rượu Tequila và Rum Rượu Brandy ở Nam Mỹ nói chung chỉ giới hạn ở thị trường nội địa

Thương hiệu được biết đến nhiều nhất là Pisco, một loại rượu Brandy thô và trong của Peru và Chi Lê được sản xuất từ nho Muscat và được cất hai lần bằng nồi cất Rượu Brandy đượm hương thơm [27, 38]

- Rượu Brandy từ các vùng khác trên thế giới: Hy Lạp sản xuất

Brandy sử dụng nồi chưng cất Rượu Brandy nổi tiếng của Hy Lạp là Metaxa,

chúng có hương của rượu vang Muscat, hồi hay một vài gia vị khác Israel mới bắt đầu sản xuất Brandy vào những năm 1880 Rượu Brandy của Isael được sản xuất theo công nghệ sản xuất rượu Cognac từ giống nho Colombard,

sử dụng cả hai hệ chưng cất dạng cột và nồi cất Rượu sau cất được tàng trữ trong các thùng gỗ sồi Limousin của Pháp Một số quốc gia nằm ở bờ biển phía Đông của Biển Đen như Georgia và Armenia rượu Brandy được chưng cất bằng nồi cất từ các giống nho của địa phương lên men và từ nho Muscardin nhập từ Pháp Nam Phi bắt đầu sản xuất rượu Brandy vào thế kỷ thứ 17 kể từ khi người Hà Lan đầu tiên đến định cư Việc giới thiệu các kỹ thuật sản xuất hiện đại cùng với những qui định của Chính phủ trong những năm đầu thế kỷ 20 dần dần đã cải tiến chất lượng rượu Brandy của địa phương Các loại rượu Brandy mới của Nam Phi được sản xuất từ các giống nho: Ugni Blanc, Colombard, Chenin Blanc và Palomino sử dụng cả hai loại thiết bị cất là tháp cất và nồi cất Rượu sau cất được tàng trữ tối thiểu ba năm trong các thùng gỗ sồi [16, 27, 38]

Hiện nay công nghệ sản xuất rượu Brandy ở các nước Châu Âu là khá hoàn chỉnh, các nghiên cứu gần đây hầu hết tập trung vào nghiên cứu các biến đổi hóa lý trong quá trình ủ chín rượu, cơ chế và sự hình thành các hợp chất tạo hương trong quá trình tàng trữ [16, 27, 38]

1.1.2. Ở Việt Nam

Cho đến nay Việt Nam vẫn chưa có một công trình nghiên cứu nào

về công nghệ sản xuất rượu Brandy từ nguyên liệu quả được công bố Ở một

số vùng trồng cây ăn quả tập trung như Ninh Thuận, Bắc Kạn, Thanh Hà, Mộc Châu v.v một số gia đình đã sản xuất rượu Brandy chưng cất từ dịch quả lên men Nhìn chung chất lượng rượu Brandy của các cơ sở này chưa cao,

kỹ thuật lên men, chưng cất và tàng trữ chưa được quan tâm Rượu sau cất còn chứa nhiều tạp chất và thiếu hương đặc trưng của sản phẩm, chất lượng rượu không ổn định Đây cũng là nguyên nhân chính làm cho các sản phẩm

rượu này không có sức cạnh tranh trên thị trường

1.2 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI BRANDY

1.2.1 Khái niệm chung

Brandy theo nghĩa rộng là loại rượu mạnh được chế biến từ sự chưng cất của rượu vang rồi ủ lâu trong thùng gỗ Thùng gỗ cho phép oxy hoá nhẹ brandy Brandy ngấm màu của gỗ để trở thành mầu hổ phách và hấp thụ hương thảo mộc từ gỗ

1.2.2 Phân loại brandy

Brandy có 3 loại chính:

Brandy nho: Được chế biến từ nước nho lên men, nước nho ép chứ không có thịt hay vỏ quả nho Loại rượu này thường có thời gian lưu trữ khá dài trong thùng gỗ sồi để lên màu thêm mùi vị và trở nên ngon hơn

Rượu brandy nho ở Mỹ chủ yếu sản xuất ở Califonia: Christian Brothers, Coronet, E&J, Korbel, và Paul Masson

Armagnac: loại Brandy cao tuổi nhất ở Pháp

Cognac (Cognac) là tên một loại Brandy nổi tiếng được lấy tên của một thị trấn ở Pháp

Brandy từ bã nho: (Loại Grappa của Italia và Marc của Pháp là hai điển hình của loại brandy này) là loại brandy được làm từ thịt quả, vỏ, thân và phần còn lại của quả nho sau khi đã ép lấy nước, do đó có vị gắt, nên phải có thời gian ủ khá dài Brandy thường có thời gian lưu trữ trong thùng gỗ tối

thiểu nên có hương vị nồng đậm và có mùi vị đặc trưng của loại nho được chế biến đã bị mất đi ở brandy ủ lâu năm trong thùng gỗ

Brandy hoa quả: là tên gọi chung cho tất cả các loại brandy lên men từ các loại trái cây nói chung trừ nho Brandy hoa quả, trừ loại làm từ dâu, thường là làm từ các loại quả dùng để lên men rượu Dâu không đủ độ ngọt để làm ra vang có đủ nồng độ cồn cần thiết để chưng cất và vì vậy thường được ngâm trong rượu mạnh để chiết lấy vị dâu và hương thơm

Một số nhãn hiệu nổi danh

Bisquit Dubouche: thành lập năm 1819 tại Janac, một trong tứ trụ của

làng rượu Cognac Hãng có các loại rượu: 3 Stars, V.S., V.S.O.P., Napoléon Fine Champagne, Extra Vieille

Camus: thành lập năm 1863 với tên Grande Marque, đến 1930 đổi thành

Camus Các loại rượu: 3 Stars, V.S., V.S.O.P., Napoléon, Hors d'Age và Reserve Extra Vieille (hiếm quý), Chateau D'uffaut Grande Fine Cognac, Chateau Plessis Extra Fine (nổi tiếng, đặc biệt hiếm gặp, nhiều người chỉ được nghe chứ chưa bao giờ nhìn thấy)

Courvoisier: thành lập năm 1899, là hãng duy nhất trong những hãng ở

đây không trực tiếp sản xuất rượu, chỉ mua lại các hầm rượu của các hãng khác về pha chế theo bí quyết riêng để tạo ra các loại rượu khác nhau bán ra thị trường

Delamain: Thành lập năm 1759 Năm 1824 đổi tên thành Roullet &

Delamain Các loại rượu có 3 Stars, Liquid Gold, V.S.O.P., Long Drink, Pale and Dry Grande Delamain (30 tuổi), Vesper Très Vieille, Très Vieux Cognac

de Grande Delamain (cực hiếm)

Hennessy: một trong tứ trụ của làng Cognac, ra đời năm 1865, sử dụng

biểu tượng cánh tay vung rìu sắt Có các loại rượu: Bras Arme, V.S.O.P., Bras d'Or, X.O., Extra

Martell: thành lập năm 1715, cha truyền con nối Có các loại rượu: Dry

Pale, V.S (tương đương 3 Stars), Medaillon V.S.O.P., Cordon Blue, Cordon d'Argent (tuổi khoảng 35), Extra Vieille Martell (tuổi 45 trở lên)

Otard: thành lập năm 1494, có các loại rượu: Stars, V.S., Baron Otard

V.S.O.P Fine Cognac, Prince de Cognac (tuổi trên 25 năm), Charles X (cực hiếm)

Polignac-Unioop: thành lập năm 1925, chủ yếu bán cho giới bình dân

Hãng có các loại: 3 Stars, V.S (tương đương Courone), V.S.O.P Fine Cognac, Dynaste Grande Fine Cognac (rất hiếm)

Rémy Martin: một trong tứ trụ làng Cognac và là hãng rượu lâu đời

nhất, thành lập năm 1724 Hãng không sản xuất dòng tương đương 3 Stars mà chỉ có các loại rượu V.S.O.P (5 tuổi trở lên), Lancet d'Or, Grande Reserve, Vieille Reserve, Age Inconnu, Lancet d'Or Grande Cognac, Louis XIII Grande Cognac (tuổi khoảng 25 năm)

Armagnac: Là một vùng núi cao cách Charete hơn 100 km Ở đây sản

sinh loại rượu không gọi bằng tên Cognac mà mang tên quê hương của nó là Armagnac Đặc tính của rượu Armagnac do loại cây sồi ở đây tạo ra, gỗ sồi màu đen hơn khiến rượu để ít năm hơn Cognac vẫn cho màu sắc và hương vị như rượu vùng Cognac lâu năm Danh hạng rượu Armagnac gồm: Marquic de Montesquio, Lafontan, Malliac, J Gauvin, Iles des Ducs, Larressingle, Kressmann, Domains Boingneres, San Gil, Condom, Pacherene

1.3 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BRANDY

1.3.1 Tiêu chí chọn nguyên liệu trong sản xuất brandy

Nguyên liệu được coi là yếu tố hàng đầu, quyết định đến chất lượng của brandy, từ lâu nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất brandy ở hầu hết các quốc gia vẫn là dịch ép quả nho chín Đó là những giống nho có chất lượng

phù hợp với công nghệ sản xuất và tạo được nhiều loại brandy có chất lượng rất cao

Cho đến nay nhiều quốc gia đã sản xuất được brandy có chất lượng cao

từ một số loại quả như: Táo, vải, mận được thị trường chấp nhận

Để sản xuất brandy người ta thường phải quan tâm đến một số yếu tố:

- Chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu:

+ Hàm lượng đường: là chỉ tiêu chính đánh giá chất lượng nguyên liệu,

nguyên liệu quả được lựa chọn để sản xuất brandy cho đến nay hầu hết đều có hàm lượng đường khá cao trong dịch ép quả (từ 18 ÷ 25%Vol), chủ yếu là hàm lượng đường khử (có thể chiếm 85 ÷ 90%), còn sacaroza thì chỉ là thứ yếu (thường ≈ 10%) [1]

Trong trường hợp hàm lượng đường trong dịch quả không đủ theo yêu cầu của công nghệ và chất lượng sản phẩm, người ta tiến hành các biện pháp

kỹ thuật để loại bỏ bớt hàm lượng nước có trong quả, hoặc bổ sung thêm saccaroza vào dịch lên men (như các nước Mỹ, Đức, Thuỵ Sỹ, Canada ) [1],[33]

+ Thành phần và hàm lượng axit: Hai loại axit chủ yếu của nho là tartric

(D-tartric) và malic (L-malic) trong đó tartric là axit khá mạnh, là chất đệm để giữ rượu ở pH tương đối thấp Ngoài ra trong dịch nho cũng có một lượng nhỏ axit xitric (L-xitric) và một số rất ít các loại axit oxalic, gluconic, photphoric (ở dạng photphate) [33],[36], [37]

+ Pectin: Trong một số loại quả chín, pectin chiếm tỉ lệ trung bình từ

0,02 ÷ 0,6% chủ yếu ở dạng keo và araban Pectin có trong thành phần dịch lên men sẽ làm tăng độ nhớt và bọt trong quá trình lên men Trong quá trình lên men tạo rượu khoảng 30 ÷ 90% pectin bị kết tủa do hoạt tính pectolytic của nấm men và cồn trong dịch dấm chín Để tăng cường chất lượng cho

brandy, ngày nay người ta thường sử dụng enzym pectinase để phân giải pectin có trong dịch quả trước khi tiến hành lên men [9]

+ Tanin: Có chủ yếu ở cuống, vỏ và hạt quả, các loại nho trắng chứa hàm

lượng tanin (≈ 0,02%) ít hơn quả nho đỏ Tanin có trong quả nho gồm có loại thuỷ phân (có đặc tính giống như este, dễ bị phá vỡ bởi phản ứng thuỷ phân)

và loại tanin cô đặc (các hạt nhân liên kết với nhau bởi cacbon)

Sự có mặt của tanin trong dịch lên men càng nhiều sẽ ức chế hoạt động của nhiều loại enzym, làm giảm quá trình lên men rượu, vì vậy đối với những loại quả có chứa nhiều tanin (quả điều, táo mèo ) trước khi đưa vào sản xuất brandy người ta thường phải sử dụng gelatin, albumin hoặc nước vôi trong để loại bỏ bớt tanin trong dịch lên men

+ Các loại vitamin: Là thành phần chủ yếu có trong dịch quả và có vai

trò rất quan trọng đối với sự sinh sản, phát triển của nấm men cũng như chất lượng của brandy Các kết quả nghiên cứu cho thấy: trong dịch quả nho có đầy đủ các loại vitamin như: vitamin C, biotin, vitamin K, tiamin, riboflavin, pyridoxin, B6, vitamin PP , đây được coi là nguồn dinh dưỡng rất quan trọng đối với nấm men và nhiều loại vi khuẩn khác trong quá trình lên men tạo rượu

+ Các loại enzym: Trong dịch quả nho ép người ta đã phát hiện được

một số loại enzym có liên quan đến quá trình chín, hình thành màu của quả

Đó là: peroxylase, polyphenoloxydase, tananase, invectase, pectinase, catalase, esterase, dehydrase, proteolytic

- Vùng nguyên liệu:

Mỗi loại Brandy mang đặc trưng của từng vùng Vì thế người ta đặt tên cho loại Brandy theo tên của vùng đó Ví dụ Cognac là tên 1 thị trấn ở Pháp, đồng thời là tên loại Brandy của vùng Những vùng sản xuất Brandy nổi

tiếng, đặc biệt ở châu Âu thường rất khác với các vùng khác ở loại nho trồng

ở đó

Brandy của Pháp gồm 2 loại nổi tiếng nhất là Cognac và Armagnac Conhac là Brandy chuẩn của các loại Brandy Vùng Cognac nằm ở phía Tây vùng biển Atlantic của Pháp, phía Bắc của Bordeaux Vùng được chia thành 6 tiểu vùng: Grande champagne, Petite Champagne, Bois Ordinaries, Borderies, Fins Bois và Bonsbois

Armagnac là loại Brandy cao tuổi nhất ở Pháp

Theo các tài liệu còn lưu lại thì Armagnac được chưng cất từ đầu thế kỷ

15 Vùng Armagnac nằm ở trung tâm tỉnh Gascony cổ kính ở cực Tây Nam nước Pháp Cũng giống như Cognac, có các tiểu vùng: thượng Armagnac, hạ Armagnac và Tenareze

Chất lượng của Brandy không chỉ đặc biệt ở quá trình chưng cất rượu mà còn ở vùng nguyên liệu - do sự kết hợp lớp đất trồng trọt, khí hậu và các điều kiện tự nhiên khác

1.3.2 Phương pháp tách chiết dịch quả

Quả chín sau khi thu hoạch được lựa chọn rất kỹ để loại bỏ những quả kém chất lượng, tiếp tục được rửa sạch, sau đó được nghiền (hoặc ép) để thu hồi lấy dịch quả Để thu hồi được dịch quả có chất lượng phù hợp với công nghệ người ta tiếp tục xử lý dịch quả với mục tiêu loại bỏ các chất gây đục, tạo bọt, loại bỏ vi sinh vật gây nhiễm bằng các loại enzym, và xử lý vi sinh vật; Sau đó bổ sung thêm đường hoặc các nguyên liệu cần thiết khác để dịch lên men đạt được các tiêu chuẩn phù hợp với quy trình công nghệ và chất lượng sản phẩm

1.3.3 Xử lý dịch quả trước lên men

- Thu hồi dịch quả và xử lý vi sinh vật: Mục tiêu chính là thu dịch quả và

tách riêng bã quả Phần bã có thể sử dụng lên men riêng và chưng cất để sản

xuất rượu cao độ Dịch quả tiếp tục được xử lý bằng nhiệt hoặc SO2 với hàm lượng tổng số khoảng 120 ÷ 150 mg/l [25],[27] để ức chế và tiêu diệt các loại

vi khuẩn và nấm men dại không có lợi cho quá trình lên men và chất lượng sản phẩm

- Xử lý pectin bằng phương pháp sinh hóa: Bản chất là sử dụng một số

loại chế phẩm enzym để phân giải pectin trong dịch quả nhằm giảm độ nhớt giúp dịch quả thoát ra dễ dàng tăng hiệu suất trích ly, tăng độ trong của dịch lên men và chất lượng sản phẩm Đây được coi là phương hướng tiến bộ và có triển vọng nhất để sản xuất brandy theo công nghệ hiện đại đã và đang được

áp dụng ở nhiều quốc gia trên thế giới Trong công nghệ chế biến quả, người

ta thường sử dụng 3 nhóm chính sau: [9], [27]

+ Các chế phẩm dùng để sản xuất nước quả trong không chứa pectin: Tăng hiệu suất thu hồi dịch quả và thuỷ phân hoàn toàn các chất pectin, protein

+ Các chế phẩm để tăng hiệu xuất thu hồi và làm cho sản phẩm đạt độ trong tốt nhất

+ Các chế phẩm có khả năng ngăn cản các quá trình oxy hoá và ức chế sự phát triển của các vi sinh vật yếu khí có trong nước quả

Một số enzym thường được sử dụng để phân giải pectin trong dịch quả:

Pectinmetyl esterase (Pectinhydrolase): Là các enzym xúc tác sự thuỷ

phân liên kết este trong phân tử pectin hoặc axit pectinic, sự thuỷ phân chỉ xảy ra ở liên kết este liền kề với nhóm cacboxyl tự do, cho nên số liên kết este trong phân tử pectin và axit pectinic có thể bị thuỷ phân hoàn toàn hoặc một phần

Polygalacturonase (Polygalacturonit-glucanhydrolase): Là các enzym

xúc tác sự thuỷ phân liên kết 1- 4 glucozit trong phân tử pectin Các enzym

của nhóm này có tính đặc hiệu khác nhau đối với mức độ metoxy hoá của pectin

Ngoài các enzym đã nêu trên thì các enzym: Protopectinase cũng xúc tác

sự phân giải protopectin tạo ra pectin hòa tan, enzym transeliminase xúc tác

sự phân giải các hợp chất pectin để tạo ra galacturonic với liên kết đôi giữa nguyên tử cacbon số 4 và 5

Hầu hết enzym đều có tác dụng tối ưu trong những điều kiện nhất định của nhiệt độ, pH, bản chất của cơ chất Nhưng nhìn chung các enzym pectinase hoạt hóa được trong các điều kiện cơ bản sau [9],[27],:

- Độ pH thích hợp để phân giải axit pectic trong dịch quả là: 3,5 ÷ 4,5

- Nhiệt độ thích hợp: 45 ÷ 540C

- Thời gian tác dụng: 90 ÷ 120 phút

Hoạt độ của pectinase được nâng cao khi có mặt của Ca2+ và Mg2+ Pectin có độ nhớt càng thấp thì hiệu quả tác dụng càng tăng

Trong sản xuất brandy người ta thường chọn loại enzym giữ được hoạt

độ trong điều kiện có cồn (tới 14%Vol) và pH phù hợp với brandy (3,0 ÷ 3,5) Tanin trong dịch quả ở hàm lượng cao sẽ làm giảm hoạt độ của pectinase, riêng độ nhớt của dịch đường và các dạng đường có trong dịch quả không thấy có ảnh hưởng và ức chế hoạt độ của pectinase

Một số loại chế phẩm enzym hiện có trên thị trường:

PECTINEX ULTRA SP-L: Chứa các enzime pectinase, hemicellulase + Tác dụng: Phá huỷ hiệu quả thành tế bào tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tách dịch quả Thuỷ phân pectin dẫn tới giảm độ nhớt dịch quả + Lợi ích: - Tăng hiệu suất chiết

- Giảm độ nhớt dịch quả

- Tăng năng suất máy ép

- Giảm thời gian và năng lượng cho quá trình ép

+ Sử dụng: Bổ sung trong quá trình nghiền

RAPIDASE X - PRESS: Dùng sản phẩm Rapidase X - Press trong quá trình nghiền hoặc trong quá trình tiếp xúc với vỏ quả sẽ tăng hiệu suất dịch quả tự chảy, cải thiện khả năng lọc và làm cho quá trình ép trở nên dễ dàng

- Là một Gras pectolytic enzym với khía cạnh hoạt động đặc biệt, có

nguồn gốc từ Aspergillus niger

- Được sản xuất bởi công ty DSM Food Specialties France

+ Tính chất:

- Hoạt động trong khoảng nhiệt độ từ 8 - 55 0C

- Hoạt động trong khoảng pH của brandy và có thể chịu được nồng độ

SO2 lên tới 500 ppm

- Bị khử hoạt tính bởi bentonite

+ Tác dụng: - Tăng hiệu suất thu hồi dịch quả tự chảy

- Giảm thời gian ép

- Tăng hiệu suất thu hồi

- Cải thiện khả năng lắng và lọc

- Cải thiện chất lượng hương

+ Sử dụng: Dùng 1 ÷ 3 gram/100 kg nho Sử dụng ở hàm lượng cao hơn

sẽ đảm bảo hoàn toàn quá trình thuỷ phân pectin Khi dùng hoà loãng 10 lần Chú ý: Liều lượng dùng phụ thuộc vào thời gian tác động trước quá trình nghiền từ vài phút tới vài giờ

1.3.4 Lên men rượu trong sản xuất rượu brandy

1.3.4.1 Tiêu chí chọn giống nấm men

Nấm men được bổ sung vào dịch lên men để tiến hành lên men chuyển hóa đường thành rượu Trong lên men công nghệ, ngoài điều kiện cần có một quy trình công nghệ hợp lý thì vấn đề giống là khâu quan trọng, quyết định

giá trị kinh tế của quy trình sản xuất Một chủng men được coi là chủng giống tốt trong sản xuất phải hội tụ nhiều đặc điểm ưu việt Trước hết chủng phải có hiệu xuất lên men cao đồng thời phải có thêm những đặc điểm chính:

+ Trong quá trình lên men hạn chế thấp nhất việc tạo ra những sản phẩm phụ không mong muốn

+ Ít mẫn cảm đối với sự tạp nhiễm do vi sinh vật khác

Thông thường người ta sử dụng loại nấm men thuần chủng có hoạt lực cao, tiêu thụ và chuyển hoá hết đường thành rượu Nếu nấm men hoạt động yếu, sự lên men ngưng khi môi trường còn nhiều đường khử, các vi sinh vật khác (không phải nấm men) phát triển dễ dàng, dẫn đến thành phần rượu không còn như bình thường Với một số loại brandy nổi tiếng, chủng nấm men đóng vai trò quan trọng và là bí mật công nghệ của nhà sản xuất

1.3.4.2 Chuẩn bị giống nấm men

Nấm men được sử dụng để lên men tạo rượu, là những chủng đã được tuyển chọn rất kỹ, có đủ đặc tính cơ bản phù hợp với yêu cầu của công nghệ

- Chế phẩm men khô: Hiện nay nhờ vào tiến bộ của công nghệ sinh học nói chung và công nghệ gen nói riêng, người ta có thể tạo ra các chủng nấm men phù hợp với các mục đích sử dụng và cho hiệu suất lên men cao Chế

phẩm men (sinh khối tê bào) được đóng gói chân không, trữ trong điều kiện thường nhỏ hơn 250C Ưu điểm khi sử dụng men khô là hạn chế được sự tạp

nhiễm do rút ngắn thời gian nhân giống và không tốn thiết bị

1.3.4.3 Lên men chính

A Sự lên men tạo rượu

Nguồn gốc của quá trình lên men tạo rượu trong sản xuất Brandy là sự chuyển đổi đường có trong dịch ép trái nho thành rượu Ngày nay khái niệm

“lên men” được dùng để chỉ quá trình biến đổi của các hợp chất hữu cơ mà bản chất là sự chuyển đổi từ hợp chất năng lượng cao thành hợp chất năng lượng thấp hơn cùng với sự giải phóng liên tục năng lượng ở dạng nhiệt Lên men rượu thực chất là quá trình hô hấp kỵ khí của nấm men để chuyển hóa đường thành rượu và giải phóng CO2 Quá trình lên men rượu bao giờ cũng kèm theo sự hình thành các sản phẩm phụ đồng thời giải phóng năng lượng (117,6 kJ) [15], [32]

Năm 1789, nhà hóa học người Pháp là Lavoisier đã có những nghiên cứu đầu tiên về quá trình lên men rượu và nhận thấy đường không chỉ biến đổi thành rượu và giải phóng CO2 mà còn tạo ra axit axetic

Năm 1810, Gay-Lussac công bố sự biến đổi đường thành rượu được xảy

ra theo phương trình:

C6H12O6 = 2 C2H5OH + 2CO2Theo tính toán của Gay-Lussac thì cứ 45 phần trọng lượng glucoza thì tạo ra được 23 phần trọng lượng rượu và 22 phần CO2 Tuy nhiên ông lại không nêu được các sản phẩm trung gian đã có trong quá trình lên men rượu Cho đến năm 1857 Pasteur đã phát hiện ra được một số sản phẩm phụ khác nhau đã được tạo ra trong quá trình lên men rượu (trước đây Gay-Lussac

đã không tính đến trong phương trình) đó là: glycerol, axit axetic, axit lactic, axetaldehyt [18], [35]

Theo Pasteur: nếu lượng đường có trong môi trường được coi là 100% thì sau khi lên men sẽ tạo ra 46% etanol, 44% CO2, 3,3% glyxerin, 0,6% axit sucxinic, 1,1% xenlula, ngoài ra ông còn khẳng định sự lên men rượu là quá trình sinh lý liên quan tới các hoạt động sống của nấm men [18] [35]

Các nghiên cứu tiếp theo cuả Ivanov và A.Lebedep cũng như của Neiberg và Mayerhoff về vai trò của photpho trong quá trình tổng hợp hexophotphat, những phản ứng trung gian của quá trình lên men rượu và đã thiết lập được sơ đồ cơ chế hóa học của toàn bộ quá trình lên men rượu bao gồm 5 giai đoạn và được tóm tắt theo phương trình tổng quát sau:

C6H12O6 + 2ADP + 2H3PO4 = 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + H2O Quá trình lên men glucoza thành etanol và giải phóng CO2 được thực

hiện bằng con đường EMP bởi nấm men Saccharomyces cerevisiae

Hàm lượng saccaroza trong dịch quả là không nhiều, tuy nhiên trong sản xuất cũng có khi phải bổ sung saccaroza vào dịch lên men, khi đó, việc chuyển sacaroza thành glucoza và fructoza là nhờ enzym invectase của chính nấm men tạo ra và quá trình lên men rượu lại vẫn diễn ra bình thường

Ngày nay khoa học đã tìm được hơn 50 loại enzym tham gia vào quá trình chuyển hoá đường thành rượu vừa nêu trên

B Sự tạo thành các sản phẩm trung gian

Các sản phẩm bậc 2 và các sản phẩm phụ là thành phần tất yếu và không thể thiếu được của quá trình lên men rượu

Theo R Dupui: khi lên men 180 gram đường thì thu được 83,6g CO2 + 87,4g C2H5OH + 0,4g dầu fuzel + 6g glyxerin + 0,3g axit lactic +0,1g axetaldehyt [18]

Nhưng trên thực tế lượng etanol tạo ra được luôn thấp hơn tính toán lý thuyết (thường chỉ đạt 90- 95%), khoảng 5% đường bị tiêu hao do quá trình

tạo các sản phẩm phụ và 1% đường được nấm men sử dụng trong quá trình sinh sản và phát triển

Như vậy, có thể thấy quá trình lên men rượu là hết sức phức tạp mà sản phẩm của nó không đơn thuần chỉ có CO2 và etanol như Gay-Lussac đã nêu,

có rất nhiều sản phẩm phụ đã được tạo ra trong quá trình chuyển hóa đường thành rượu bởi nấm men, mà cho đến nay cơ chế của việc hình thành các sản phẩm bậc 2 cũng vẫn chưa được làm sáng tỏ, mặc dù người ta đã biết được cơ chế hình thành của rất nhiều chất có trong brandy Chẳng hạn: glyxerin có thể chuyển hóa thành etanol và axit axetic, axit lactic có thể chuyển hóa thành glyxerin, etanol, axit axetic [11], [18] Glyxerin cũng có tác dụng tăng cường giá trị về vị ngọt cho sản phẩm Hàm lượng glyxerin trong rượu tăng lên khi lên men ở nhiệt độ thấp, dịch lên men có hàm lượng axit tartric cao cùng với

sự có mặt của SO2 [11], [18]

Một số loại rượu bậc cao khác như: propylic, amylic, izobutylic, cũng được hình thành từ một số loại axit amin tương ứng có sẵn trong dịch quả bằng cách khử amin và khử cacboxyl Mặc dù hàm lượng rượu bậc cao không đáng kể, nhưng lại có vai trò rất quan trọng trong việc tạo hương thơm đặc trưng cho sản phẩm

Axetaldehyt là sản phẩm thông thường của quá trình lên men rượu, số lượng được tìm thấy trong những loại rượu mới lên men thường rất thấp (khoảng 75 mg/l) Nhưng khi tàng trữ, do quá trình ôxy hóa của rượu etanol hoặc do hoạt tính của màng nấm men mà lượng axetaldehyt trong brandy đã tăng lên đáng kể [11],[18] Axetaldehyt có vai trò quan trọng trong việc tăng giá trị cảm quan của brandy ở hàm lượng nhất định

Các axit bay hơi như axetic, lactic, formic, butyric được hình thành trong quá trình lên men rượu cũng ảnh hưởng nhiều tới chất lượng của sản

phẩm, vì vậy hàm lượng axit bay hơi trong brandy cũng được coi là một chỉ tiêu đánh giá chất lượng sản phẩm

Nhìn chung các sản phẩm phụ của quá trình lên men rượu đóng vai trò rất quan trọng đối với giá trị cảm quan của sản phẩm Tuy nhiên, quá trình hình thành và hàm lượng của các sản phẩm phụ lại phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện lên men như: độ pH, hàm lượng đường, hàm lượng và chất lượng men giống, chủng men giống, nhiệt độ, áp suất của quá trình lên men rượu Việc nắm vững các điều kiện này sẽ giúp các nhà công nghệ có thể định hướng được việc tạo các sản phẩm phụ cho phù hợp sẽ làm tăng chất lượng của brandy

1.3.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men tạo rượu

A Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ có ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh sản và phát triển của nấm men và chất lượng của brandy Nấm men có thể tồn tại ở nhiệt độ từ 4 ÷ 450C, nhưng nhiệt độ phù hợp nhất cho sự sinh sản và phát triển của nấm men là 28

÷ 300C[11], [37]

Nhiệt độ càng thấp thì nấm men sinh sản càng chậm, thời gian lên men bị kéo dài hơn, tuy nhiên lại hạn chế được sự nhiễm khuẩn và ngược lại, nhiệt độ càng cao (vượt quá 300C) thì nấm men sinh sản nhanh hơn, thời gian lên men ngắn hơn, nhưng khả năng nhiễm khuẩn sẽ rất cao

Mặt khác nhiệt độ còn ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của brandy Theo các tác giả: Breckmann và Stier [25] khi lên men ở điều kiện nhiệt độ lạnh thì hương, vị của rượu sẽ có mùi vị của trái cây và tươi hơn, hàm lượng axit bay hơi thấp hơn, hàm lượng glyxerin sẽ tăng hơn

Theo nhiều tác giả Việt Nam thì nhiệt độ phù hợp cho quá trình lên men tạo rượu là: 25 ÷ 300C và việc duy trì ổn định nhiệt độ trong suốt quá trình lên men là quan trọng và rất cần thiết [7]

B Ảnh hưởng của độ pH

Nấm men có thể sinh sản và phát triển trong môi trường có độ pH từ 2,5

÷ 7,5, nhưng theo đa số tác giả thì độ pH phù hợp nhất với sự sinh sản và phát triển của nấm men là 4 ÷ 6 [4], nhiều chủng nấm men có thể sinh sản và phát triển tốt ở pH từ 3 ÷ 3,5 Trong khi đó, các vi sinh vật gây hỏng rượu thường hoạt động tốt ở pH >3,5 Vì vậy để hạn chế quá trình nhiễm tạp và phát triển của nhiều loại vi khuẩn, phù hợp với độ pH tự nhiên của nguyên liệu để sản xuất brandy và chất lượng của sản phẩm, trong thực tế sản xuất brandy các nhà sản xuất luôn duy trì độ pH ở mức 3,2 ÷ 4,0 [20] Để điều chỉnh độ pH của dịch lên men, người ta thường sử dụng NaHCO3, CaCO3, axit tartric [7] Theo Desoto và Warkentin ở pH < 3,7 brandy sẽ chống được sự kết tủa của canxi tartrate đồng thời cũng làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm [18]

Độ pH thấp hoặc cao quá cũng sẽ làm thay đổi cấu trúc protein của nhiều loại enzym tham gia trực tiếp vào quá trình lên men tạo rượu và làm giảm khả năng hoạt hóa của enzym

C Ảnh hưởng của nồng độ rượu

Mỗi giống nấm men có khả năng chịu được nồng độ rượu khác nhau, có

giống chịu được cồn ở nồng độ thấp như: Hansenula, Anomala và một số men

dại chỉ chịu được 3%Vol nhưng rất nhiều chủng nấm men thuộc giống

Saccharomyces lại có thể chịu được 9 ÷ 12%Vol cồn và lên men đạt tới 14 ÷ 16%Vol Trong quá trình lên men rượu, nồng độ rượu tăng dần sẽ gây ức chế không chỉ cho các hoạt động sống của nấm men mà còn kìm hãm hoạt động của nhiều loại enzym chuyển hóa đường thành rượu, khả năng sống sót của nấm men phụ thuộc vào nhiệt độ và nồng độ rượu có trong dịch lên men

D Ảnh hưởng của hàm lượng đường