Nghiên cứu công nghệ sản xuất rượu vang chất lượng cao tại việt nam

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

KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ CÔNG THƯƠNG

CHƯƠNG TRÌNH NGHỊ ĐỊNH THƯ VỚI CỘNG HÒA PHÁP

BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

“NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANG CHẤT

LƯỢNG CAO TẠI VIỆT NAM”

Chủ nhiệm đề tài Cơ quan chủ trì đề tài

TS Trương Hương Lan PGS TS Lê Đức Mạnh Ban Chủ nhiệm chương trình Bộ Khoa học và Công nghệ

8743

Hà Nội – 2011

KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ CÔNG THƯƠNG

CHƯƠNG TRÌNH NGHỊ ĐỊNH THƯ VỚI CỘNG HÒA PHÁP

BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

“NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANG CHẤT

LƯỢNG CAO TẠI VIỆT NAM”

Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Công nghiệp thực phẩm

Chủ nhiệm đề tài: TS Trương Hương Lan

Hà Nội – 2011

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BỘ CÔNG THƯƠNG

VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

Hà Nội, ngày tháng năm 2011

BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

I THÔNG TIN CHUNG

1 Tên đề tài: Nghiên cứu công nghệ sản xuất rượu vang chất lượng cao tại Việt Nam

Mã số đề tài: 03/2008/HĐ-NĐT

Thuộc: Nghị định thư với Cộng hòa Pháp

2 Chủ nhiệm đề tài:

Họ và tên: Trương Hương Lan

Ngày, tháng, năm sinh: 09/07/1971 Nam/ Nữ: Nữ

Fax: 04 3858 4554; E-mail: truonghuonglan@yahoo.com

Tên tổ chức đang công tác: Viện Công nghiệp thực phẩm

Địa chỉ tổ chức: 301, Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội

Địa chỉ nhà riêng: số 37 Tập thể Đá quí, xã Trung Văn, Huyện Từ Liêm, Hà Nội

Tổ chức chủ trì đề tài:

Tên tổ chức chủ trì đề tài: Viện Công nghiệp thực phẩm

Điện thoại: 04 3858 4318; Fax: 04 3858 4554;

E-mail: manh@firi.ac.vn ; Website: www firi.ac.vn

Địa chỉ: 301, Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội

Họ và tên thủ trưởng tổ chức: Lê Đức Mạnh

Số tài khoản: 931.01.016

Ngân hàng: tại Kho bạc Nhà nước Thanh Xuân Hà Nội

Tên cơ quan chủ quản đề tài: Bộ Công Thương

b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn SNKH: Đơn vị: đồng

Theo kế hoạch Thực tế đạt được

2 Nguyên, vật liệu, năng lượng 635 435 200 635 435 200

3 Thiết bị, máy móc chuyên

3 Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài: (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

Quyết định, văn bản của cơ quan quản lý

1 Quyết định số 2389/QĐ-BKHCN

ngày 22 tháng 10 năm 2007 về việc thành lập Hội đồng khoa học và công nghệ cấp Nhà nước thẩm định chuyên ngành xem xét

nhiệm vụ nghiên cứu khoa học và công nghệ theo

ngày 22 tháng 6 năm 2010 Về việc đồng ý gia hạn thời gian thực hiện đề tài Nghị định thư: Nghiên cứu công nghệ sản xuất

rượu vang chất lượng cao tại Việt Nam Hợp đồng

số 03/2008/HĐ-NĐT

6 Quyết định số 4640/QĐ-BCT ngày

07 tháng 09 năm 2010 của Bộ

trưởng Bộ Công Thương

về việc cử cán bộ đi công tác tại Cộng hòa Pháp

Văn bản của Tổ chức chủ trì đề tài

1 Công văn số 184/VTP ngày 10

tháng 12 năm 2009 của Viện

trưởng Viện Công nghiệp thực

phẩm

Gửi Bộ Khoa học và Công nghê về việc xin gia hạn thời gian kết thúc hợp đồng số 03/2008/HĐ-NĐT đến tháng 06/2010

2 Công văn số 80/CV-VTP ngày 14

tháng 6 năm 2010 của Viện trưởng

Viện Công nghiệp thực phẩm

Gửi Bộ Khoa học và Công nghê về việc xin gia hạn thời gian kết thúc hợp đồng số 03/2008/HĐ-NĐT đến tháng 11/2010

4 Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án:

Nội dung tham gia chủ yếu

Sản phẩm chủ yếu đạt được

1 Viện Công

nghiệp Thực

phẩm

Công ty CP Phát triển Thực phẩm Quốc tế

Nghiên cứu lựa chọn nguyên liệu thích hợp thích hợp cho rượu vang

Lựa chọn được giống

nho Syrah NTR06 và Sauvignon Blanc

NTR21 cho sản xuất rượu vang đỏ và rượu vang trắng chất lượng cao tại Việt Nam

2 Công ty TNHH

Hoàng Giang

Công Ty TNHH Hoàng Giang

- Nhận chuyển giao công nghệ sản xuất rượu vang đỏ chất lượng cao.

2.000 lít Rượu vang đỏ mang thương hiệu của công ty TNHH Hoàng Giang.

Công ty TNHH Hà Anh

- Hợp tác nghiên cứu thử nghiệm công nghệ sản xuất rượu vang đỏ chất lượng cao

- Nhận chuyển giao công nghệ sản xuất rượu vang đỏ chất lượng cao

- Sản xuất thử nghiệm rượu vang đỏ chất lượng cao ở quy mô 2.000 lít

- 3.000 lít Rượu vang

đỏ mang thương hiệu của công ty TNHH Hà Anh

3 Công ty Việt

TNHH Hà Anh

Hợp tác nghiên cứu thử nghiệm công nghệ sản xuất rượu vang trắng chất lượng cao

- Sản xuất thử nghiệm rượu vang trắng chất lượng cao ở qui mô 2.000 lít

- Cung cấp cho đối tác Việt Nam các chủng nấm men rượu vang, chủng vi khuẩn malolactic sử dụng cho sản xuất rượu vang

- Đào tạo cán bộ Việt Nam về lên men hỗn hợp các chủng nấm men

rượu vang Saccharomyces và non – Saccharomyces theo phương pháp

đồng thời và liên tiếp, phương pháp

lên men malolactic

Cung cấp cho Việt Nam các chủng vi sinh vật sau:

- 03 chủng nấm men

Saccharomyces, trong

đó có 2 chủng cho lên men rượu vang đỏ là

Malolactic

- 01 chủng nấm men

non-Saccharomyces Torulaspora delbrueckii NSC

- Đạo tạo tại Pháp 01 cán bộ về phương pháp lên men rượu vang

Hướng dẫn cho phía Việt Nam phương pháp tàng trữ rượu vang với thanh gỗ sồi (oak chips)

Các cán bộ phía Việt Nam đã làm chủ được phương pháp tàng trữ rượu vang với gỗ sồi

gia về Khoa học Nông nghiệp, Thực phẩm và Môi trường AgroSup Dijon, Pháp

- Phối hợp với Viện nghiên cứu Rượu vang và nho IUVV tổ chức hội thảo tại Viện CNTP về CNLM rượu, lên men malolactic

- Phối hợp với Viện nghiên cứu Rượu vang và nho IUVV đào tạo cán bộ Việt Nam phương pháp sản xuất rượu vang ở qui mô sản xuất thực nghiệm

- Tổ chức 2 hội thảo tại Viện CNTP với sự tham gia của các nhà nghiên cứu, cơ quan quản lý và các doanh nghiệp sản xuất rượu vang tại VN

- Đào tạo được 2 cán bộ Việt Nam tại xưởng

Marsannay

7 Viện Nghiờn

cứu và đào tạo Vang và Nho (IUVV), Dijon, Phỏp

-Đào tạo cỏn bộ Việt Nam phương phỏp đỏnh giỏ cảm quan rượu vang

đỏ và rượu vang trắng

- Đỏnh giỏ chất lượng rượu vang trắng và rượu vang đỏ của đề tài theo thang điểm Davis Score Card

- Đào tạo được 2 cỏn bộ của đề tài phương phỏp đỏnh giỏ cảm quan theo thang điểm Davis Score Card

- Đỏnh giỏ chất lượng rượu vang trắng và rượu vang đỏ Việt Nam

và so sỏnh với sản phẩm của Phỏp hạng Vin de Pays

5 Cỏ nhõn tham gia thực hiện đề tài, dự ỏn:

Nội dung tham gia chớnh Sản phẩm chủ yếu đạt được

1 Trương Hương

Lan

Trương Hương Lan

2 Trần Thị Minh

Hà

Trần Thị Minh Hà

3 Ngụ Anh

Tuấn

Ngụ Anh Tuấn

4 Lại Quốc

Phong

Lại Quốc Phong

- Nghiờn cứu tuyển chọn chủng vi khuẩn malolactic thớch hợp cho quỏ trỡnh lờn men malolactic của rượu vang

- Nghiờn cứu xỏc định cỏc điều kiện tối ưu của quỏ trỡnh lờn men rượu vang và lờn men malolactic trong cụng nghệ sản xuất rượu vang

- Nghiờn cứu sử dụng mảnh gỗ sồi cho quỏ trỡnh tàng trữ rượu vang để sản phẩm cú hương thơm đặc trưng

- Nghiờn cứu sản xuất rượu vang ở qui mụ thực nghiệm, tạo sản phẩm rượu vang đỏ, rượu vang trắng

- Chuyển giao cụng nghệ sản xuất rượu vang chất lượng cao cho doanh nghiệp sản xuất rượu vang tại Việt Nam

- Đó tuyển chọn được 01 chủng nấm men

Saccharomyces cerevisiae SH09 cho sản

xuất rượu vang đỏ

- Đó cụng bố 02 bài bỏo tại Hội nghị Cụng nghệ Sinh học toàn quốc năm

2009, đào tạo được 3 kỹ

sư, 01 cử nhõn chuyờn ngành cụng nghệ sinh học

- Xõy dựng được 01 qui trỡnh cụng nghệ sản xuất rượu vang đỏ Syrah

- Xõy dựng được 01 qui trỡnh cụng nghệ sản xuất rượu vang trắng Sauvignon Blanc

- Chuyển giao cụng nghệ sản xuất rượu vang đỏ cho cho Cụng ty TNHH Hoàng Giang và Cụng ty TNHH Hà Anh

- 01 bỏo cỏo tổng kết đề tài.

11 Taillandier

Patricia

Taillandier Patricia

- Cung cấp cho đối tác Việt Nam các chủng nấm men r−ợu vang,

Cung cấp cho Việt Nam

03 chủng vi sinh vật:

chủng vi khuẩn malolactic sử dụng cho sản xuất rượu vang

- Đào tạo cán bộ Việt Nam về lên men hỗn hợp các chủng nấm men

rượu vang Saccharomyces và non – Saccharomyces theo phương pháp

đồng thời và liên tiếp

- 01 chủng nấm men

Saccharomyces cerevisiae VL1 cho sản

xuất rượu vang trắng

- 01 chủng vi khuẩn

Oenococcus oeni VF cho

lờn men Malolactic

- 01 chủng nấm men Saccharomyces

Torulaspora delbrueckii

NSC

12 Lonvaud Aline Lonvaud Aline - Hướng dẫn cho phớa Việt Nam

phương phỏp tàng trữ rượu vang với thanh gỗ sồi (oak chips) để sản phẩm tạo ra cú hương vị hài hoà, đặc trưng tại Phỏp và Việt Nam

- Cỏc cỏn bộ phớa Việt Nam đó nắm được phương phỏp tàng trữ rượu vang với mảnh gỗ sồi

Marechal

- Đào tạo cỏn bộ Việt Nam phương phỏp sản xuất rượu vang ở qui mụ sản xuất thực nghiệm

Đào tạo được 2 cỏn bộ Việt Nam tại xưởng thực nghiệm ở Marsannay

Tourdot Marechal

Đào tạo cỏn bộ Việt Nam phương phỏp đỏnh giỏ cảm quan rượu vang

nghiệp, Thực phẩm và Mụi trường AgroSup Dijon và Viện Nghiờn cứu và đào tạo Vang và Vang (IUVV), Dijon, Phỏp

Kinh phớ: 170 triệu đồng

2 Đoàn vào: Chuyờn gia Phỏp vào Việt

Nam

Số lượng người: 07 người Thời gian:

14 ngày Từ nước: Cộng hũa Phỏp

Kinh phớ: 60 triệu đồng

Đoàn vào: Chuyờn gia Phỏp vào Việt Nam

Số lượng người: 02 người Thời gian: 11 ngày (từ 17-27/04/2008)

Từ nước: Cộng hũa Phỏp

Kinh phớ: 60 triệu đồng

- Lý do thay đổi người trong Đoàn ra: Vỡ tỡnh hỡnh biến động về giỏ mỏy bay, chi phớ ăn ở

nờn kinh phớ dự toỏn theo thuyết minh đề tài năm 2008 khụng đủ, do vậy phải giảm bớt 01

người trong Đoàn ra

7 Tỡnh hỡnh tổ chức hội thảo, hội nghị:

Số

TT

Theo kế hoạch

(Nội dung, thời gian, kinh phớ, địa điểm ) (Nội dung, thời gian, kinh phớ, địa điểm ) Thực tế đạt được

1 Hội thảo chuyờn đề 1: Nội dung: Lờn men

malolactic – Giải phỏp hiệu quả nõng cao chất

Hội thảo chuyờn đề 1: Nội dung: Lờn men

malolactic – Giải phỏp hiệu quả nõng cao chất

lượng rượu vang Việt Thời gian: 2009 Kinh

phí: 5 triệu đồng Địa điểm: Viện Công nghiệp

thực phẩm

lượng rượu vang Việt Nam Thời gian: 2009 Kinh phí: 5 triệu đồng Địa điểm: Viện Công

nghiệp thực phẩm

2 Hội thảo chuyên đề 2: Nội dung: Nghiên cứu

và tuyển chọn chủng nấm men thích hợp cho

công nghệ sản xuất rượu vang chất lượng cao

tại Việt Nam Thời gian: 2009 Kinh phí: 5

triệu đồng Địa điểm: Viện Công nghiệp thực

phẩm

Hội thảo chuyên đề 2: Nội dung: Nghiên cứu

và tuyển chọn chủng nấm men thích hợp cho công nghệ sản xuất rượu vang chất lượng cao

tại Việt Nam Thời gian: 2009 Kinh phí: 5 triệu đồng Địa điểm: Viện Công nghiệp thực

phẩm

3 Hội thảo chuyên đề 3: Nội dung: Nghiên cứu

các phương pháp lên men hỗn hợp nhằm nâng

cao chất lượng rượu vang Việt Nam Thời gian:

2009 Kinh phí: 5 triệu đồng Địa điểm: Viện

Công nghiệp thực phẩm

Hội thảo chuyên đề 3: Nội dung: Nghiên cứu

các phương pháp lên men hỗn hợp nhằm nâng

cao chất lượng rượu vang Việt Nam Thời gian:

2010 Kinh phí: 5 triệu đồng Địa điểm: Viện

Công nghiệp thực phẩm

4 Hội thảo chuyên đề 4: Nội dung: Các phương

pháp tàng trữ nâng cao chất lượng rượu vang

sản xuất tại Việt Nam Thời gian: 2009 Kinh

phí: 5 triệu đồng Địa điểm: Viện Công nghiệp

thực phẩm

Hội thảo chuyên đề 4: Nội dung: Các phương

pháp tàng trữ nâng cao chất lượng rượu vang

sản xuất tại Việt Nam Thời gian: 2010 Kinh phí: 5 triệu đồng Địa điểm: Viện Công nghiệp

1 Nghiên cứu lựa chọn nguyên liệu nho thích

hợp cho sản xuất rượu vang chất lượng cao tại

Việt Nam

01/2008 – 06/2008

08/2008 – 12/2008

Đoàn Thị Thanh Huyền, Vũ Phương Nam và các cộng

sự

Công ty CP Phát triển Thực phẩm Quốc tế

2 Nghiên cứu sử dụng enzim pectinaza cho quá

trình trích ly dịch quả để tăng hiệu suất trích

ly nguyên liệu, rút ngắn thời gian lên men,

tăng hương thơm và nâng cao chất lượng rượu

vang

06/2008 – 07/2008

04/2008

- 07/2008

KS Nguyễn Thị Làn và các cộng sự Viện Công nghiệp thực phẩm

3 Nghiên cứu tuyển chọn chủng nấm men thích

hợp cho quá trình lên men rượu vang

7/2008 – 9/2008

7/2008 – 9/2008

TS Trương Hương Lan, Ths Lại Quốc Phong và các cộng

sự

4 Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi khuẩn

malolactic thích hợp cho quá trình lên men

malolactic của công nghệ sản xuất rượu vang

9/2008 – 11/2008

8/2008 – 11/2008

TS Nguyễn La Anh, KS Nguyễn Thị Làn và các cộng

sự

p5 Nghiên cứu xác định các điều kiện tối ưu của

quá trình lên men rượu và quá trình lên men

malolactic trong công nghệ sản xuất rượu

vang

11/2008 – 2/2009

02/2009 – 6/2009

Ths Lại Quốc Phong CN Nguyễn Thị Việt Hà và các cộng sự

6 Nghiên cứu sử dụng mảnh gỗ sồi cho quá 10/2008 02/2009 Ths Trần Thị Minh

trình tàng trữ rượu vang để sản phẩm có

hương thơm đặc trưng

– 6/2009 6/2009 – Hà và các cộng sự

7 Nghiên cứu sản xuất rượu vang ở qui mô thực

nghiệm, tạo sản phẩm rượu vang đỏ và rượu

vang trắng

3/2009 – 10/2009

2/2009 – 12/2009

TS Trương Hương Lan, KS Nguyễn Thị Làn và các cộng

sự

8 Chuyển giao công nghệ sản xuất rượu vang

chất lượng cao cho một số doanh nghiệp sản

xuất rượu vang tại Việt Nam

8/2009 – 11/2009

9/2009 – 12/2009

và 07/2010 – 12/2010

TS Trương Hương Lan và các cộng sự

9 Viết báo cáo tổng kết và nghiệm thu 12/2009 11/2010 TS Trương Hương

Lan

III SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI, DỰ ÁN

1 Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:

Theo

kế hoạch

Thực tế đạt được

1 Sản phẩm:

1 Rượu vang đỏ Syrah

2 Rượu vang trắng Sauvignon Blanc Lít Lít 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000

2 Bộ giống vi sinh vật:

- Chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae

SH09 phân lập tại Việt Nam sử dụng cho sản

xuất rượu vang đỏ

- Chủng nấm men S.cerevisiae VL1 do đối

tác Pháp cung cấp sử dụng cho sản xuất rượu

vang trắng

- Chủng nấm men non–Saccharomyces

Torulaspora delbrueckii NSC do đối tác Pháp

cung cấp

- Chủng vi khuẩn malolactic Oenococcus

oeni VF do đối tác Pháp cung cấp

cao từ nho Syrah NTR06 với các

thông số công nghệ đầy đủ, tối

ưu

- 01 quy trình công nghệ sản xuất rượu vang trắng chất lượng cao từ

nho Sauvignon Blanc NTR21 với

các thông số công nghệ đầy đủ,

tối ưu

c) Sản phẩm Dạng III:

Yêu cầu khoa học cần đạt

Số

1 Bài báo về lên men hỗn hợp nấm

men rượu vang và lên men

- Công ty TNHH Hoàng Giang

- Công ty TNHH Hà Anh

+ 2.000 lít rượu vang đỏ

+ 5.000 lít rượu vang đỏ (2.000 lít của đề tài và 3.000 lít của Công ty)

2 Rượu vang trắng

Sauvignon Blanc 06/2010 -

12/2010

Công ty TNHH Hà Anh

+ 2.000 lít rượu vang trắng

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…)

- Công nghệ sản xuất rượu vang đỏ từ nho Syrah NTR06 trồng trong nước là công nghệ

hiện đại đã được nghiên cứu trên cơ sở lựa chọn các chủng nấm men, vi khuẩn malolactic

thích hợp, kết hợp với một qui trình công nghệ lên men hỗn hợp tối ưu đã cho ra đời sản

phẩm có chất lượng vượt trội so với các sản phẩm trong nước và có những điểm tương

đồng với rượu vang Pháp (loại Chantovent Dolmen Syrah và Fortant de France Sauvignon

Blanc).

- Công nghệ sản xuất rượu vang trắng với các thông số công nghệ tối ưu của quá trình lắng

trong, lên men, tàng trữ với gỗ sồi tạo ra sản phẩm rượu vang Sauvignon Blanc có các tiêu

chuẩn sản phẩm đạt TCVN, được đánh giá cao về mặt cảm quan bởi Hội đồng chuyên gia

Pháp và Việt Nam

- Đề tài đã sử dụng kết hợp các công nghệ hiện đại như công nghệ enzym, vi sinh, các phương pháp phân tích GC, các kỹ thuật di truyền … trong qúa trình nghiên cứu nên các kết quả thu nhận được là có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao

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…)

- Sản phẩm rượu vang của đề tài có chất lượng cao chắc chắn sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cho các nhà sản xuất do sử dụng được nguồn nguyên liệu, nhân công trong nước có giá thành rẻ, đồng thời tiết kiệm được chi phí vận chuyển, lưu thông so với các sản phẩm ngoại nhập

- Giá thành ước tính của sản phẩm rượu vang đỏ Syrah là 58.000 đ, của rượu vang trắng Sauvignon Blanc là 62.000 đ Nếu so với các sản phẩm cùng loại của Pháp như loại Chantoven Dolmen Syrah, giá bán tại Việt Nam là 270.000 đ và Fortant de France Sauvignon Blanc giá 285.000 đ thì đây là một mức giá có tính cạnh tranh

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

Số

TT Nội dung thực hiện Thời gian (Tóm tắt kết quả, kết luận chính, người chủ trì…) Ghi chú

I Báo cáo định kỳ

1 Lần 1 12/2008 Đề tài thực hiện đúng nội dung và tiến độ Đã có

các sản phẩm như chủng giống vi sinh vật, đào tạo sinh viên đại học

2 Lần 2 12/2009 - Về mặt nội dung nghiên cứu, đề tài đã đạt được

kế hoạch đúng so với mục tiêu đặt ra, tuy nhiên chưa thực hiện được Đoàn ra và Đoàn vào do thời gian thực hiện dự án của đối tác Pháp lệch so với phía Việt Nam Đoàn ra và Đoàn vào của đề tài xin gia hạn sang năm 2010

Đã có các sản phẩm như chủng giống vi sinh vật, bài báo công bố, đào tạo đại học

II Kiểm tra định kỳ

1 Lần 1 29/1//2010 Kết luận của Đoàn kiểm tra: Hoàn thành các nội

dung của năm 2009 Đảm bảo đúng tiến độ

III Nghiệm thu cơ sở Kết luận của Hội đồng: đủ điều kiện đánh giá kết

quả đề tài ở cấp Nhà nước

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành công trình này, chúng tôi đã nhận được sự quan giúp

đỡ, hỗ trợ, tạo điều kiện thuận lợi của nhiều Đơn vị, tổ chức trong và ngoài nước Chúng tôi xin trân trọng cảm ơn:

- Vụ Khoa học và Công nghệ các ngành kinh tế kỹ thuật, Bộ Khoa học và

Công nghệ

- Vụ Khoa học và Công nghệ, Bộ Công thương

- Ban lãnh đạo, các phòng chức năng, các Bộ môn nghiên cứu của Viện

Công nghiệp Thực phẩm

- GS TS Taillandier Patricia, Bộ môn các quá trình Sinh học và Hệ

thống Vi sinh vật, phòng thí nghiệm Công nghệ Hóa học, INP của Toulouse (Cộng hòa Pháp)

- GS TS Lonvaud Aline, Khoa Rượu vang, trường Đại học Bourdeaux 2

(Cộng hòa Pháp)

- PGS TS Pierre Andre Marechal, Phó hiệu trưởng trường Đại học

Quốc gia về Khoa học Nông nghiệp, Thực phẩm và Môi trường AgroSup Dijon (Cộng hòa Pháp)

- TS Raphelle Tourdot Marechal, chuyên gia Rượu vang Viện Nghiên

cứu và đào tạo về Rượu vang và nho IUVV (Cộng hòa Pháp)

- Tập thể lãnh đạo và công nhân Công ty trách nhiệm hữu hạn TNHH

Hà Anh (Vĩnh Phúc), Công ty TNHH Hoàng Giang (Hải Phòng)

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 1

1.1 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ RƯỢU VANG TRONG

NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI

3

1.1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rượu vang trên thế giới 3

1.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rượu vang tại Việt Nam 4

1.2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANG TRÊN THẾ GIỚI 6

1.2.1 Đặc điểm và tính chất của nguồn nguyên liệu nho 6

1.2.1.2 Các giống nho sử dụng trong sản xuất rượu vang 7

1.2.2 Sử dụng chế phẩm enzym pectinaza trong sản xuất rượu vang 9

1.2.2.2 Một số loài nấm men Saccharomyces 14

1.2.2.3 Một số loài nấm men non-Saccharomyces 15

1.2.2.4 Phương pháp lên men hỗn hợp các chủng nấm men rượu vang 20

1.2.3 Vi khuẩn malolactic và quá trình lên men malolactic 22

1.2.3.2 Vi khuẩn Oenococcus oeni 23

1.2.4 Giới thiệu qui trình công nghệ sản xuất rượu vang đỏ 28

1.2.4.1 Chiết tannin và anthocyanin trong giai đoạn ngâm ủ 30

1.2.5 Giới thiệu qui trình công nghệ sản xuất rượu vang trắng 32

1.2.5.2 Tầm quan trọng của giai đoạn lắng trong đến chất lượng của

vang trắng

33

1.2.6 Sử dụng gỗ sồi trong quá trình tàng trữ rượu vang 36

1.3 THỰC TRẠNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANG Ở VIỆT

NAM

38 1.3.1 Nguyên liệu 41

2.1 NGUYÊN LIỆU, CHỦNG VI SINH VẬT VÀ HÓA CHẤT 44

2.1.1 Nguyên liệu 44 2.1.2 Vi sinh vật 45 2.1.2.1 Môi trường phân lập vi sinh vật 45

2.1.2.2 Môi trường lên men của vi sinh vật 45

2.1.3 Hóa chất 46 2.1.4 Dụng cụ máy móc, thiết bị 46

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 47

2.2.1 Phương pháp công nghệ 47

2.2.2 Phương pháp vi sinh vật 48

2.2.4 Phương pháp sinh học phân tử 53

CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 56

3.1 NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU NHO THÍCH HỢP CHO

SẢN XUẤT RƯỢU VANG CHẤT LƯỢNG CAO TẠI VIỆT NAM

56

3.1.1 Xác định thành phần của nho đỏ Red Cardinal và Syrah NTR06 56

3.1.2 Xác định thành phần 2 giống nho xanh NH01-48 và Sauvignon Blanc

3.2.1 Nghiên cứu sử dụng enzym Pectinex trong sản xuất rượu vang trắng 59

3.2.2 Nghiên cứu sử dụng enzym Pectinex trong sản xuất rượu vang đỏ 62

3.3 NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN CHỦNG NẤM MEN THÍCH HỢP CHO

QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU VANG

64

3.3.1 Phân lập các chủng nấm men tạo etanol cao từ nho Syrah NTR06 64

3.3.2 Phân lập các chủng nấm men tạo độ etanol cao từ nho Sauvignon

3.3.4 Đánh giá chất lượng các chủng nấm men do đối tác Pháp cung cấp 68

3.3.4.1 Nghiên cứu xác định đặc điểm hình thái của các chủng nấm men

rượu vang do đối tác Pháp cung cấp

68

3.3.4.2 Nghiên cứu xác định đặc tính lên men của các chủng nấm men

trên môi trường dịch hèm nho cô đặc

69

3.3.5 So sánh một số đặc tính của các chủng nấm men Pháp cung cấp và

các chủng nấm men phân lập tại Việt Nam

70

3.3.5.1 Nghiên cứu khảo sát khả năng chịu etanol của các chủng nấm

men rượu vang

70

3.3.5.2 Nghiên cứu khả năng bền vững với SO2 của các chủng nấm men

rượu vang

71

3.3.5.3 Nghiên cứu khả năng lên men của các chủng nấm men cho lên

men rượu vang đỏ trên môi trường dịch nho Syrah NTR06

71

3.3.5.3 Nghiên cứu khả năng lên men của các chủng nấm men cho lên

men rượu vang trắng trên môi trường dịch nho Sauvignon Blanc NTR21

73

3.4 NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN CHỦNG VI KHUẨN MALOLACTIC

CHO SẢN XUẤT RƯỢU VANG

74

3.4.1 Phân lập các chủng vi khuẩn malolactic tại Việt Nam 74

3.4.1.2 Xác định khả năng lên men malolactic của các chủng vi khuẩn

phân lập

76

3.4.2 Nghiên cứu so sánh các chủng vi khuẩn malolactic phân lập được tại

Việt Nam với các chủng do đối tác Pháp cung cấp

78

3.4.2.1 Nghiên cứu một số đặc tính di truyền của các chủng vi khuẩn

malolactic phân lập được tại Việt Nam và các chủng do đối tác Pháp cung

cấp

79

3.4.2.2 Nghiên cứu so sánh khả năng chịu SO2 và etanol của các chủng

vi khuẩn O oeni phân lập và các chủng O oeni do đối tác Pháp cung cấp

80

3.4.2.3 Nghiên cứu khả năng chuyển hóa axít malic thành axít lactic của

các chủng vi khuẩn trên môi trường rượu vang non

81

3.5 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỀU KIỆN TỐI ƯU CỦA QUÁ

TRÌNH LÊN MEN RƯỢU VÀ QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALOLACTIC

82

3.5.1 Nghiên cứu lên men rượu vang đỏ bằng nuôi cấy hỗn hợp các chủng

nấm men rượu vang theo phương pháp đồng thời (mixed yeast culture)

82

3.5.2 Nghiên cứu lên men rượu vang đỏ bằng nuôi cấy các chủng nấm men

theo phương pháp liên tiếp (sequential yeast culture)

85

3.5.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của bơm đảo đến quá trình chiết các hợp chất

phenol trong quá trình lên men rượu vang đỏ

86

3.5.4 Xác định nhiệt độ tối ưu cho quá trình lên men rượu vang đỏ 87 3.5.5 Nghiên cứu xác định thời gian lên men cùng với xác nho (ngâm ủ) 88 3.5.6 Nghiên cứu xác định các điều kiện tối ưu cho quá trình lên men

malolactic rượu vang đỏ

90

3.5.6.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của chất dinh dưỡng bổ sung đến quá

trình lên men malolactic

90

3.5.6.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men malolactic 92

3.5.7 Tối ưu hóa quá trình lên men rượu vang trắng 93

3.5.7.1 Ảnh hưởng của việc cung cấp oxy đến quá trình lên men rượu

3.6.1 Nghiên cứu sử dụng mảnh gỗ sồi cho quá trình tàng trữ rượu vang đỏ 97

3.6.1.1 Sự thay đổi của furfural trong quá trình tàng trữ 98

3.6.1.2 Sự thay đổi của vanillin trong quá trình tàng trữ 98

3.6.1.3 Sự thay đổi của cis và trans lacton gỗ sồi trong quá trình tàng trữ 99

3.6.1.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của sử dụng mảnh gỗ sồi đến màu của

rượu vang đỏ sau quá trình tàng trữ

100

3.6.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của sử dụng mảnh gỗ sồi sau thời gian 4 tháng

đến một số chỉ tiêu hóa lý của rượu vang trắng

101

3.6.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học để chống

vi sinh vật nhiễm tạp, chống biến màu, kéo dài thời gian bảo quản rượu vang

102

3.6.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của Nisaplin đến bảo quản rượu vang 102

3.6.3.2 Nghiên cứu xác định nồng độ Nisaplin thích hợp để bảo quản

rượu vang

102

3.6.3.3 Nghiên cứu tác dụng của Natamax đến bảo quản rượu vang 103

3.6.3.4 Nghiên cứu xác định nồng độ Natamax thích hợp cho quá trình

bảo quản rượu vang

104

3.6.3.5 Nghiên cứu sử dụng phối hợp Natamax và Nisapin trong quá

trình bảo quản rượu vang

104

3.7 XÂY DỰNG QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANG

CHẤT LƯỢNG CAO

105

3.7.1 Xây dựng qui trình công nghệ sản xuất rượu vang đỏ chất lượng cao 105

3.7.2 Xây dựng qui trình công nghệ sản xuất rượu vang trắng chất lượng

3.8.1 Nghiên cứu sản xuất thực nghiệm rượu vang đỏ qui mô 2.000 lít 112

3.8.2 Nghiên cứu sản xuất thực nghiệm rượu vang trắng qui mô 2.000 lít 116

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 123

TÀI LIỆU THAM KHẢO 125

PHỤ LỤC 134

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AG Acid Grape – Nước nho axít

ATP Adenosin – 5’ - triphotphat

CFU Colony formation unit – Đơn vị khuẩn lạc

GC-MS Gas Chromatography Mass Spectometry – Sắc ký khí khối phổ HDL High density lipoprotein – Lipoprotein có tỷ trọng cao

LAB Lactic acid bacteria - Vi khuẩn lactic

LDL Low density lipoprotein – Lipoprotein có tỷ trọng thấp MRS De Man, Rogosa and Sharp – Môi trường MRS

NAD+ Nicotinamit Adenin Dinucleotit

NADH Nicotinamit Adenin Dinucleotit Hydro

OD Optical density – Mật độ quang

YMPG Môi trường Yeast Extract, Malt Extract, Peptone, Glucose

YMPS Môi trường Yeast Extract, Malt Extract, Peptone, Saccharose

Bảng 1.3 Phân tích rượu trước và sau lên men malolactic 25

Bảng 1.4 Ảnh hưởng của thành phần dịch hèm nho Muxcat lên một số

đặc tính của quá trình lên men

35

Bảng 1.5 Ảnh hưởng của độ đục đến hàm lượng axít bay hơi trong

rượu (g/l axít axetic)

35

Bảng 1.6 Ngưỡng cảm nhận (µg/l) các hợp chất dễ bay hơi

của gỗ sồi trong rượu vang đỏ

36

Bảng 3.1 Một số thành phần hoá học của dịch ép nho đỏ Ninh Thuận 57

Bảng 3.2 Thành phần hoá học của nho xanh NH01 – 48 và Sauvignon

Blanc NTR21

58

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của sử dụng enzym Pectinex SP-L đến tỷ lệ thu

hồi dịch tự chảy và dịch ép nho xanh

60

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của sử dụng Pectinex 3XL đến thời gian lắng

trong dịch nho

61

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của sử dụng enzym Pectinex SP-L đến cường độ

màu của dịch quả trong quá trình lên men

62

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của sử dụng enzym Pectinex SP-L đến tỷ lệ thu

hồi dịch tự chảy và dịch ép rượu vang

63

Bảng 3.7 Khả năng tạo etanol của 21 chủng nấm men phân lập từ nho

Syrah NTR06

65

Bảng 3.8 Khả năng tạo etanol của 15 chủng nấm men phân lập từ

nho Sauvignon Blanc NTR21

66

Bảng 3.9 Một số đặc điểm của dịch lên men từ các chủng nấm men phân

lập được từ nho Syrah NTR06 trên môi trường YMPS

66

Bảng 3.10 Một số đặc điểm của dịch lên men từ các chủng nấm men

phân lập được từ nho Sauvignon Blanc NTR21 trên môi

trường YMPS

67

Bảng 3.11 Một số đặc điểm hình thái của các chủng nấm men rượu vang 68

Bảng 3.12 Một số đặc điểm về khuẩn lạc của các chủng nấm men rượu 69

vang

Bảng 3.13 Một số đặc tính của rượu vang đỏ được sản xuất từ 2 chủng

nấm men PV1 và PV3 do đối tác Pháp cung cấp

69

Bảng 3.14 Hàm lượng etanol mới tạo thành (%v/v) của các chủng nấm

men rượu vang lên men ở các nồng độ etanol ban đầu khác nhau

70

Bảng 3.15 Hàm lượng etanol tạo thành của 3 chủng nấm men trên môi

trường dịch nho được sulphit hoá

71

Bảng 3.16 Một số tính chất của dịch lên men từ các chủng nấm men

phân lập trong nước và các chủng nấm men do đối tác Pháp

cung cấp trên môi trường dịch nho Syrah NTR06

72

Bảng 3.17 Một số đặc tính của rượu vang trắng được lên men từ VL1 và

SBL04

73

Bảng 3.18 Đặc tính sinh lý của các chủng vi khuẩn lactic phân lập được

tại Việt Nam

Bảng 3.21 Một số gen của các chủng vi khuẩn malolactic phân lập tại

Việt Nam và Pháp cung cấp

80

Bảng 3.22 Hàm lượng axít malic và axít lactic trước và sau lên men

malolactic

80

Bảng 3.23 Hàm lượng axít malic và axít lactic trước và sau quá trình

lên men malolactic

81

Bảng 3.24 Hàm lượng axít axetic và diaxetyl trước và sau lên men

malolactic của 4 chủng vi khuẩn

82

Bảng 3.25 Một số thành phần của rượu vang ở lên men thuần khiết

và lên men hỗn hợp

83

Bảng 3.26 Ảnh hưởng của lên men liên tiếp các chủng nấm men đến

một số thành phần chính của rượu vang

Bảng 3.30 Thành phần dịch vang non sau khi lên men rượu 90 Bảng 3.31 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự chuyển hóa axít malic thành

axít lactic trong quá trình lên men malolactic

92

Bảng 3.32 Thành phần của rượu vang sau khi kết thúc quá trình lên men

malolactic

93

Bảng 3.33 Một số tính chất của rượu vang trắng được thông khí ở các

điều kiện khác nhau trong quá trình lên men

94

Bảng 3.34 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến một số đặc tính của rượu vang

trắng và thời gian lên men

95

Bảng 3.35 Hàm lượng furfural (µg/l) trong các mẫu rượu vang 98

Bảng 3.36 Sự thay đổi của vanillin (µg/l) trong quá trình tàng trữ ở các

mẫu rượu vang khác nhau

99

Bảng 3.37 Hàm lượng của cis và trans-lacton (µg/l)

trong các mẫu rượu vang

100

Bảng 3.38 Độ màu của các mẫu rượu vang sau thời gian tàng trữ 4 tháng 101

Bảng 3.39 Thành phần hóa lý của rượu vang trắng sau khi tàng trữ với

mảnh gỗ sồi

101

Bảng 3.40 Ảnh hưởng của Nisaplin đến số lượng vi khuẩn lactic trong

rượu vang sau quá trình bảo quản

102

Bảng 3.41 Số lượng vi khuẩn lactic ở các mẫu rượu vang sử dụng chế

phẩm Nisaplin ở các nồng độ khác nhau

103

Bảng 3.42 Ảnh hưởng của Natamax đến số lượng nấm men, mốc trong

rượu vang sau quá trình bảo quản

103

Bảng 3.43 Số lượng nấm men, nấm mốc ở các mẫu rượu vang sử dụng

chế phẩm Natamax ở các nồng độ khác nhau

104

Bảng 3.44 Chỉ tiêu vi sinh vật của rượu vang khi bảo quản bằng chế

phẩm Nisaplin và Natamax sau thời gian 6 tháng

104

Bảng 3.45 Các thông số của quá trình lên men rượu vang đỏ ở qui mô

thực nghiệm

112

Bảng 3.46 Thành phần hóa lý của rượu vang đỏ ở qui mô sản xuất thực

nghiệm và so sánh với một số loại rượu vang khác

113

Bảng 3.47 Điểm cảm quan của các mẫu rượu vang đỏ đánh giá tại Hội

đồng chuyên gia Pháp theo thang điểm Davis Score Card

115

Bảng 3.48 Điểm cảm quan của các mẫu rượu vang đỏ đánh giá tại Hội

đồng chuyên gia Việt Nam theo thang điểm TCVN

3217-1979

115

Bảng 3.49 Các thông số công nghệ của sản xuất rượu vang trắng ở qui

mô sản xuất thực nghiệm

116

Bảng 3.50 Thành phần hóa lý của rượu vang trắng ở qui mô sản xuất

thực nghiệm và so sánh với một số loại vang trắng khác

117

Bảng 3.51 Điểm cảm quan của các mẫu rượu vang trắng đánh giá tại

Hội đồng chuyên gia Pháp theo thang điểm Davis Score Card

118

Bảng 3.52 Điểm cảm quan của các mẫu rượu vang trắng đánh giá tại

Hội đồng chuyên gia Việt Nam theo thang điểm TCVN

Bảng 3.54 Sơ bộ ước tính giá thành sản phẩm rượu vang nho Sauvignon

Blanc (cho 2.000 lít sản phẩm, 2.500 chai)

121

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.2 Quá trình trao đổi chất của các vi khuẩn lactic lên men dị hình 24

Hình 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men malolactic 27

Hình 1.4 Một số qui trình công nghệ sản xuất rượu vang đỏ trên thế giới 29

Hình 1.5 Quy trình công nghệ sản xuất rượu vang truyền thống 39

Hình 1.6 Quy trình sản xuất rượu vang đỏ Đà Lạt 40 Hình 1.7 Quy trình sản xuất rượu vang trắng Đà Lạt 40 Hình 2.1 Sơ đồ phân lập vi khuẩn malolactic từ nguồn nguyên liệu quả và

rượu vang

49

Hình 3.1 Ảnh hưởng của nồng độ enzym Pectinex SP-L đến tỷ lệ thu hồi

dịch tự chảy và dịch ép nho sau thời gian 90 phút

60

Hình 3.2 Độ trong của rượu vang đỏ trước và sau khi lọc ở mẫu sử dụng

enzym Pectinex 3XL và đối chứng

63

Hình 3.3 Sản phẩm PCR tổng hợp của các cặp mồi đặc hiệu On1,On2 và

Arg B1, Arg B2 của một số chủng vi khuẩn malolactic Pháp và

Việt Nam

79

Hình 3.4 Sự phân giải axít malic trong quá trình tàng trữ ở các mẫu có tỷ

lệ bổ sung dinh dưỡng khác nhau

91

Hình 3.5 Động học của quá trình lên men rượu vang trắng bởi nấm men

VL1 ở nhiệt độ 22oC

96

Hình 3.7 Qui trình sản xuất rượu vang trắng Sauvignon Blanc 109

MỞ ĐẦU

Rượu vang là một sản phẩm đồ uống có cồn được lên men từ quả nho hoặc nước quả nho, ngoài ra rượu vang còn có thể được làm từ một số loại trái cây khác Rượu vang có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon và

có lợi cho sức khỏe con người khi sử dụng một cách điều độ

Quá trình lên men rượu vang là quá trình lên men cổ xưa nhất thực hiện chủ yếu nhờ nấm men và một phần bởi vi khuẩn lactic có mặt trên quả nho hoặc trên thiết bị làm rượu Nấm men sử dụng hệ enzym của mình để chuyển hóa glucoza và một số đường khác thành rượu và các sản phẩm phụ khác như rượu bậc cao, este, các axít hữu cơ,… trong khi đó vi khuẩn lactic chuyển hóa axít malic thành axít lactic và CO2 bằng quá trình lên men malolactic Trên thế giới, mặc dù những nghiên cứu về rượu vang đã được tiến hành cách đây hàng trăm năm nhưng hiện nay các nhà khoa học vẫn tiếp tục đi sâu làm rõ các cơ chế như: sự chuyển hóa các thành phần trong nho thành các chất thơm

trong rượu vang [53], tương tác của các chủng Saccharomyces và

non-Saccharomyces trong quá trình lên men rượu [12], [19], [42], [45], [84], tác

động của điều kiện môi trường đến sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn malolactic trong quá trình lên men malolactic [14],[31],[34],… Điều này đã giúp các nhà sản xuất rượu vang kiểm soát quá trình sản xuất rượu vang được tốt hơn, giảm rủi ro tạo ra các sản phẩm hỏng hoặc có chất lượng không ổn định, đồng thời làm đa dạng các chủng loại rượu vang phục vụ cho nhu cầu người tiêu dùng

Mặc dù rượu vang đã được người Việt Nam biết đến thông qua con đường du nhập từ châu Âu nhưng công nghệ sản xuất rượu vang mới thực sự phát triển từ những năm 80 của thế kỷ trước với sự ra đời của Vang Thăng Long, vang Hồng Hà, sản phẩm chủ yếu là vang ngọt Từ năm 1990 đến nay,

số lượng nhà máy sản xuất rượu vang tăng lên rõ rệt, các chủng loại cũng đa dạng hơn nhưng chất lượng vẫn còn khoảng cách khá xa so với vang ngoại nhập, chính vì vậy rượu vang nội giá thành rẻ hơn vang ngoại rất nhiều nhưng cũng chỉ tiêu thụ được ở các tầng lớp bình dân Rượu vang sản xuất trong nước có chất lượng chưa cao do nhiều nguyên nhân Thứ nhất là Rượu vang

được sản xuất chủ yếu từ các loại dứa, vải, mơ, sơn tra, nho Cardinal hoặc là kết hợp giữa chúng Các loại nguyên liệu này, kể cả nho Cardinal còn chưa

đáp ứng được yêu cầu cho sản xuất rượu vang: chưa đủ độ ngọt và độ chua Thứ hai, công nghệ sản xuất còn nhiều hạn chế như sử dụng siro pha loãng để

lên men, chủng giống nấm men và vi khuẩn lactic còn có chất lượng chưa cao, các điều kiện lên men chưa phù hợp Thứ ba là kinh nghiệm phối chế các thùng vang chưa có, phần lớn là phối trộn theo cảm tính, có rất ít các sản phẩm được tàng trữ với gỗ sồi Thứ tư là việc xử lý rượu trong quá trình ngâm ủ, lên men, tàng trữ còn chưa phù hợp nên rượu vang chưa bảo quản được lâu Và cuối cùng, một lý do nữa khiến ngành rượu vang trong nước vẫn chưa phát triển mạnh là do chúng ta còn thiếu nhân lực có trình độ cao cũng như kinh nghiệm lâu năm trong nghề, do đây là một ngành mới du nhập từ châu Âu vào

Để góp phần vào việc nâng cao chất lượng rượu vang trong nước, năm

2008, Viện Công nghiệp Thực phẩm đã được Bộ Khoa học và Công nghệ xét

duyệt đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất rượu vang chất lượng cao tại

Việt Nam” Đây là đề tài Nghị định thư hợp tác giữa hai nước Việt Nam và

Pháp Mục tiêu của đề tài là: “Xây dựng được qui trình công nghệ và tạo ra sản phẩm rượu vang đỏ và rượu vang trắng chất lượng cao tại Việt Nam” Trong đề tài này, đối tác Pháp, Trường Đại học Bách Khoa Toulouse và các chuyên gia Pháp của Khoa Rượu vang, trường Đại học Bordeaux 2, Trường Đại học Quốc gia về Khoa học Nông nghiệp, Thực phẩm và Môi trường AgroSup Dijon và Viện Nghiên cứu Vang và Nho IUVV (Pháp) phối hợp với các cán bộ của Viện Công nghiệp thực phẩm thực hiện các nội dung của đề tài như sau:

- Nghiên cứu lựa chọn nguyên liệu nho thích hợp cho sản xuất rượu vang chất lượng cao tại Việt Nam

- Nghiên cứu sử dụng enzym pectinaza cho quá trình trích ly dịch quả

- Nghiên cứu tuyển chọn chủng nấm men thích hợp cho quá trình lên men rượu vang

- Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi khuẩn malolactic thích hợp cho quá trình lên men malolactic của công nghệ sản xuất rượu vang

- Nghiên cứu xác định các điều kiện tối ưu của quá trình lên men rượu và quá trình lên men malolactic trong công nghệ sản xuất rượu vang

- Nghiên cứu sử dụng mảnh gỗ sồi cho quá trình tàng trữ rượu vang để sản phẩm có hương thơm đặc trưng

- Nghiên cứu sản xuất rượu vang ở qui mô thực nghiệm, tạo sản phẩm rượu vang đỏ và rượu vang trắng

- Chuyển giao công nghệ sản xuất rượu vang chất lượng cao cho một số doanh nghiệp sản xuất rượu vang tại Việt Nam

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN 1.1 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ RƯỢU VANG TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI

1.1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rượu vang trên thế giới

Theo tổ chức Quốc tế về nho và rượu vang, từ năm 1973 rượu vang được định nghĩa như là một loại thức uống được lên men một phần hoặc hoàn toàn từ quả nho ép hoặc từ dịch nho Nồng độ etanol qui định trong rượu vang không được thấp hơn 8,5%v/v

Ngành sản xuất rượu vang trên thế giới đã có cách đây hàng ngàn năm

và cho đến nay đã trở thành ngành công nghiệp sản xuất với qui mô lớn ở nhiều quốc gia châu Âu và châu Mỹ như: Pháp, Ý, Đức, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Nga, Hoa Kỳ, Chilê, với tổng sản lượng đạt hàng trăm triệu hl/năm (bảng 1.1) và lợi nhuận kinh tế do ngành sản xuất rượu vang mang lại

là rất lớn cho các quốc gia

Bảng 1.1 Sản lượng sản xuất và tiêu thụ rượu vang toàn thế giới

Bảy quốc gia có sản lượng tiêu thụ rượu vang lớn, tiêu thụ hơn 60% rượu vang trên toàn thế giới (tính theo lít/năm/người) là Pháp: 33; Ý: 28,3; Anh: 11,3; Mỹ: 24,7, Đức: 19,6, Tây Ban Nha: 13,7; Achentina: 11,1 l/người/năm

Các số liệu trên cho thấy rượu vang là một mặt hàng có năng lực sản xuất và sức tiêu thụ rất lớn Trong những năm gần đây, bên cạnh các quốc gia

có truyền thống về sản xuất rượu vang như Pháp, Ý, Tây Ban Nha (Old World Wines) còn có các quốc gia mới nổi như Úc, Nam Mỹ, Nam Phi (New World Wines), tạo nên một sự cạnh tranh rất lớn trên thị trường tiêu thụ Các nước châu Á cũng sản xuất rượu vang nhưng sản lượng khiêm tốn hơn nhiều do khí hậu không phải là tối ưu nhất cho cây nho Thái Lan, Trung Quốc, Nhật Bản đều sản xuất rượu vang nhưng chủ yếu là các loại vang trắng và các loại vang

đỏ ít tàng trữ Người Nhật rất kiên nhẫn và đã thành công trong sản xuất vang

ở vùng núi Yamanashi Rượu vang trắng sản xuất từ nho Koshu được xuất đi châu Âu rất nhiều, phục vụ chủ yếu cho các quán ăn của người Nhật

Phân loại rượu vang

Có nhiều cách phân loại rượu vang khác nhau Thường người ta dùng tên của loại nho để đặt tên cho rượu vang sản xuất từ nó Rượu vang được phân loại theo màu sắc (đỏ, trắng, hồng), có ga hay không ga, ngọt, chát, khô,… Tuy nhiên, nước Pháp sử dụng hệ thống appellation để chỉ định nơi xuất xứ, phân ra bốn cấp độ như sau:

• Vin de Table (rượu vang thông thường): không chỉ định xuất xứ

• Vin de Pays (rượu vang địa phương): được phép chỉ định xuất xứ

• Vin Délimité de Qualité Superieure (rượu vang được xác định chất lượng cao), thường viết tắt là VDQS

• Appellation d’Origine Contrôlée (nhãn hiệu xuất xứ được kiểm soát), thường viết tắt là AOC: rượu vang được sản xuất và kiểm định theo

những tiêu chuẩn khắt khe nhất

Tính trung bình, loại Vin de table chiếm 15% sản lượng rượu vang Pháp, trong khi đó loại Vin de pays chiếm 30%, loại VDQS chiếm 2% và loại AOC chiếm tỷ lệ cao nhất là 53%

1.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rượu vang tại Việt Nam

Mặc dù Việt Nam không phải là đất nước có truyền thống sản xuất và tiêu thụ rượu vang song lại là đất nước có nhiều tiềm năng Thứ nhất, Việt Nam là một quốc gia đông dân, vì thế sức tiêu thụ rất lớn Thứ hai, tuy lượng rượu vang tiêu thụ hàng năm cho đến nay là không nhiều lắm so với bia và các loại rượu mạnh nhưng Việt Nam không xa lạ với rượu vang bởi ảnh hưởng khá đậm nét của văn hoá Châu Âu, nhất là văn hoá Pháp Thứ ba là trong thời hiện đại khi nền kỹ thuật phát triển, mức sống được nâng cao, nhu

cầu cuộc sống ngày càng cao, đa dạng và phong phú hơn Thứ tư, Việt Nam đang là nước có tiềm năng trong thu hút khách du lịch quốc tế Nhiều khách sạn cao cấp, nhà hàng được xây dựng, đòi hỏi các loại đồ uống, trong đó có rượu vang phải có chất lượng cao Thị trường Việt Nam đang được đánh giá

là một thị trường đang tăng trưởng Mỗi năm Việt Nam chi khoảng 29 triệu USD để nhập khẩu các mặt hàng rượu vang (khoảng hơn 200 loại) từ nước ngoài Lượng tiêu thụ rượu vang tính theo đầu người mới chỉ đạt 0,23 l/người/năm (Trung Quốc là 0,3 l/người/năm và Thái Lan là 8-10 l/người/năm) Trên thị trường Việt Nam, có khá nhiều loại rượu vang có nguồn gốc từ Pháp, Italia, Bồ Đào Nha, Thổ Nhĩ Kỳ, Mỹ, Chilê, Úc, nhưng hiện nay vang Pháp vẫn được người Việt Nam ưa chuộng hơn cả Sản lượng rượu vang Pháp tiêu thụ ở Việt Nam chiếm đến quá nửa sản lượng rượu vang tiêu thụ trong nước Người tiêu dùng trong nước chuộng rượu vang ngoại vì chất lượng ổn định, hợp với gu của người thưởng thức chuyên nghiệp Các loại rượu vang nội giá rẻ bằng 1/2-1/3 so với rượu vang ngoại nhưng chỉ có

thị trường là khách hàng có thu nhập trung bình Xu hướng thị hiếu sử dụng

vang của người Việt Nam cũng đang dịch chuyển từ dòng vang ngọt sang dòng vang đỏ, chát có chất lượng cao Các loại vang nội địa thường chỉ được tiêu thụ ở tầng lớp bình dân và thị trường nông thôn

Theo thống kê năm 2007 của Hiệp hội Bia-Rượu-Nước giải khát Việt Nam, trong nước có hơn 15 doanh nghiệp sản xuất và “đóng chai” rượu vang với sản lượng 12-13 triệu lít/năm [88] Sản lượng này đã tăng lên trong vòng

3 năm qua với ước tính khoảng 20 triệu lít/năm, trong đó Công ty Cổ phần vang Thăng Long sản xuất khoảng 10 triệu lít Ngoài ra còn có Công ty Cổ phần Thực phẩm Lâm Đồng (vang Đà Lạt), Công ty Anh Đào (vang Anh Đào), công ty Rosa Vạn Đạt, sản xuất các loại vang đỏ, vang trắng, vang chát Mặc dù gần đây rượu vang sản xuất trong nước có đa dạng về chủng loại, mẫu mã nhưng chất lượng vẫn chưa có thể cạnh tranh được với vang ngoại nhập Tại hội nghị APEC năm 2008, thứ trưởng Bộ Công Thương Đỗ Hữu Hào đã thẳng thắn nhận xét: 3 loại rượu này (vang Đà Lạt, vang Thăng Long, rượu Vodka Hà Nội) chưa thực sự được đánh giá cao, chưa đủ “đẳng cấp” đem ra chiêu đãi khách quốc tế Tại các cuộc thi rượu vang quốc tế tổ chức tại Việt Nam, hầu hết các huy chương vàng, bạc, đồng được ban tổ chức

trao cho các loại rượu vang ngoại Rượu vang Việt Nam còn thua kém xa các loại rượu vang ngoại mặc dù những loại rượu ngoại mang đi thì nhiều khi không phải là xuất sắc nhất (theo lời ông Erik Stenstron, giám đốc Công ty Thực phẩm Frontier)

1.2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANG TRÊN THẾ GIỚI

1.2.1 Đặc điểm và tính chất của nguồn nguyên liệu nho

Cây nho (Vitis vinifera) thuộc họ nho (Ampelidaeae) gốc ở các miền ôn đới khô Âu Á (Acmêni - Iran) có 19 chi, hơn 1.000 loài Vitis vinifera: 6.000-

8.000 giống hiện nay được trồng nhiều ở các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và

ôn đới Cây nho ưa khí hậu khô và nhiều nắng, độ ẩm không khí thường xuyên thấp

1.2.1.1 Thành phần hóa học chính của nho

Cuống: chiếm từ 3-7% trọng lượng nho với thành phần chủ yếu là

phenol (chiếm 20% tổng số phenol của nho)

Hạt: chiếm 0-6% trọng lượng nho, có chứa hàm lượng cacbonhydrat

(35%), nitơ (khoảng 6%) và khoáng (4%) Dầu nho chiết xuất từ hạt chứa nhiều axít oleic và linolic có tác dụng làm tăng HDL-cholesterol và làm giảm LDL-cholesterol Do đó làm giảm nguy cơ các bệnh tim mạch như: xơ vữa mạch máu, tăng huyết áp, nhồi máu cơ tim, tai biến mạch máu não Hạt cũng

là nguồn giầu hợp chất phenol

Vỏ quả: chiếm từ 8-10% trong lượng quả Nồng độ đường trong vỏ rất

thấp Vỏ quả được đặc trưng bởi một số lượng đáng kể các sản phẩm bậc hai như các hợp chất phenol và các chất tạo hương được tích luỹ trong quá trình chín Các hợp chất phenol có mặt trong vỏ quả nho lúc chín là axít benzoic và axít cinnamic, flavonol và tannin Ngoài ra còn chứa anthocyanin với hàm lượng rất khác nhau ở các giống nho Ánh nắng cũng làm tăng tốc độ tích lũy anthocyanin mà không làm ảnh hưởng đến hàm lượng đường trong vỏ quả [79] Vỏ quả cũng chứa một lượng đáng kể các chất thơm và tiền chất của nó

Ở một số giống muxcat, vỏ quả nho chứa hơn một nửa là các terpen tự do của toàn bộ quả nho

Thịt quả là phần chủ yếu của quả nho (chiếm 75-85%) Dịch quả có

dạng chất lỏng sánh, có màu sáng, chứa nhiều chất hoá học Đường là thành

phần chủ yếu, bao gồm glucoza và fructoza Fructoza có hàm lượng cao hơn (tỷ lệ giữa glucoza: fructoza thường xấp xỉ 0,9) Sacaroza chỉ tồn tại ở dạng vết trong nho Các đường khác cũng được phát hiện trong nho là: arabinoza, xyloza, raffinoza, maltoza,… hàm lượng đường khử trong nho chín thay đổi

từ 100-240 g/l Hầu hết các axít của quá trình trao đổi chất được tìm thấy trong thịt quả ở dạng vết (pyruvic, α -ketoglutaric, fumaric, ) Độ axít của dịch quả chủ yếu là do axít tactaric, malic, và xitric, rất khác nhau tuỳ vào giống, khí hậu và độ chín của quả từ 3-10 g/l (tính theo H2SO4) hoặc từ 4,5-15 g/l (tính theo axít tactaric) Thịt quả có rất nhiều cation kali với nồng độ cao hơn canxi, magiê và muối Giá trị pH của dịch quả thường từ 2,8-3,5 Thịt quả chỉ chứa 20-25% nitơ tổng số của nho Hầu hết các axít amin được tìm thấy trong dịch nho ở nồng độ rất khác nhau và một số như prolin, arginin, threonin

và axít glutamic chiếm gần 90% nồng độ tổng số trong nho Khi chín, nho có hàm lượng pectin thấp hơn so với các loại quả khác Pectin chiếm từ 0,02-0,6% trọng lượng của nho tươi

1.2.1.2 Các giống nho sử dụng trong sản xuất rượu vang

Trên thế giới có hơn 6.000 giống nho, trong đó có khoảng 1.000 loại có thể dùng để sản xuất ra rượu vang Tuy nhiên, chúng ta chỉ cần quan tâm đến khoảng 7 giống nho (4 đỏ, 3 trắng) quan trọng nhất, làm ra gần 90% tổng số rượu vang trên thế giới

Các giống nho đỏ

Cabernet Sauvignon

Nguồn gốc xuất xứ: Bordeaux Cabernet Sauvignon thường được nhắc

đến như là vua của các giống nho đỏ Rượu vang làm từ giống nho có quả nhỏ, vỏ dầy này có vị đậm đà, mạnh mẽ với rất nhiều tannin giúp nó có thể tàng trữ cả trăm năm mà vẫn giữ được hương vị thơm ngon Tuy nhiên, cũng

do có vị chát đậm, rượu vang Cabernet Sauvignon cần có một khoảng thời

gian (5-10 năm) để trưởng thành thì mới đạt đến mức tuyệt hảo Cũng vì vậy

mà nó thường được pha trộn với một số loại nho khác như Cabernet Franc và

Merlot để vị chát dịu đi và rượu trở nên mềm mại, tinh tế hơn Có thể tìm thấy

những thứ vang ngon nhất làm từ loại nho này ở Bordeaux (Pháp), California (Mỹ), Nam Úc, Chilê hay Tuscany (Ý)

Sauvignon nhưng mềm mại và ít tannin hơn Khi giống nho Merlot còn non

thì có hương vị của dâu đen và khi chín thì hương vị đổi sang mận ngọt

Syrah

Syrah là giống nho làm ra một số loại rượu nổi tiếng ở phía Bắc thung

lũng Rhône của Pháp, không chỉ ở Côte Rôtie (vùng này nhiều sườn dốc, nóng) và Hermitage mà còn ở Cornas và Crozé-Hermitage Giống nho này vỏ dày cho ra những loại rượu có độ tanin cao và có thể trồng lâu năm Hương vị: mùi trái cây, mùi hạt tiêu đen nhưng nó nghiêng về mùi quả mâm xôi, mùi gia vị, mùi bạc hà, mùi thịt nướng, mùi than củi, mùi khói, mùi nhựa đường

Pinot Noir

Nguồn gốc: Burgundy (Pháp) Hiện nay được trồng nhiều vùng khác như New Zealand, California và Úc Giống nho này vỏ mỏng, trồng thành những bụi nhỏ Rượu vang non thường có hương vị đặc trưng của mùi vị trái cây mầu đỏ, như việt quất hoặc dâu tây

Các giống nho trắng

Chardonnay

Nguồn gốc: Burgundy Là giống nho chính ở Champagne Hiện nay

được trồng ở nhiều nơi trên thế giới Nếu Cabernet Sauvignon được coi là vua của các loại nho đỏ, thì Chardonnay có thể được coi như nữ hoàng của các giống nho trắng Giống nho Chardonnay thường có hương thơm của quả táo

xanh, dứa và cam Khi đã được lên men cùng với quá trình ủ trong gỗ sồi, sự kết hợp của nho và gỗ tạo nên hương thơm của chuối, ngô, bơ, hoa, mật ong

và quế Trong tất cả các loại nho dùng làm vang trắng thì giống nho

Chardonnay khi ủ càng lâu trong gỗ sồi hoặc ngay cả khi đã đóng chai thì

hương vị sẽ càng nồng nàn hơn

Sauvignon Blanc

Nguồn gốc: Loire Valley, Bordeaux Ở Pháp, Sauvignon blanc được

trồng ở Bodeaux (đặc biệt ở Entre-Deux-Mers, Graves và Pessac-Leognan với

loại rượu vang trắng và ở Sauternes là rượu vang ngọt), cũng như là ở Loire Valley Khí hậu ở những vùng này đặc biệt thích hợp với việc chín dần dần của nho, cho phép nó tạo ra một sự cân bằng giữa hàm lượng đường và axít

Sự cân bằng này rất quan trọng tạo nên hương thơm của rượu

Cùng với Sémillon, Muscadelle và Ugni blanc, Sauvignon blanc là một

trong 4 loại nho dùng để sản xuất rượu vang Bordeaux Hầu hết họ sử dụng nho

hỗn hợp, Sauvignon blanc là loại nho chính cho sản xuất rượu ở Château Margaux's Pavillon Blanc Ở phía Bắc Rhône Valley, Sauvignon blanc thường được trộn với Tresallier Ngoài ra, nho Sauvignon blanc còn được sử dụng

rộng rãi trong sản xuất rượu vang trắng ở Sauternes và vùng Chabli của Pháp

Chenin Blanc

Nguồn gốc xuất xứ: Loire Valley Hiện nay được trồng ở Nam Phi Giống nho này cho ra những loại rượu có thể bảo quản lâu năm mà không cần trộn với giống nho khác Nó tạo ra một số loại rượu ngọt nổi tiếng ở thung lũng Loire như Bonnezeaux, Quarts de Chaume, Vouvray và Couteaux du

Layon Giống nho này vỏ mỏng nên có lợi cho nấm Botrytis Mùi vị đặc trưng

của rượu ngọt làm từ giống nho này là mùi trà xanh, mùi khoáng chất

1.2.2 Sử dụng chế phẩm enzym pectinaza trong sản xuất rượu vang

Các enzym được sử dụng trong sản xuất rượu vang cần phải chứa không chỉ các enzym thủy phân pectin mà còn phải chứa cả những enzym thủy phân các hợp chất keo khác như hemixenluloza, araban,… thường làm cho dịch

quả bị đục và làm cho rượu vang sản xuất từ dịch quả ấy không ổn định

Quá trình làm trong rượu vang sử dụng chủ yếu là chế phẩm enzym pectinaza Đây cũng là chỉ tiêu chất lượng quan trọng nhất của rượu vang Với mục đích làm trong rượu vang, các chế phẩm enzym sử dụng cần phải có khả năng chịu được nồng độ cồn cao từ 10-12% và không chứa các enzym oxi hóa làm ảnh hưởng tới màu sắc và mùi vị của sản phẩm

Pectinaza làm nước quả trong suốt, dễ lọc, hiệu suất tăng Chế phẩm còn góp phần chiết rút các chất màu tannin và các chất hòa tan khác Do đó làm tăng chất lượng của thành phẩm Những nghiên cứu khi ép nho có xử lý bằng enzym pectinaza không những làm tăng hiệu suất mà còn làm tăng màu sắc, hương vị và nhờ có các enzym này mà dịch quả có nồng độ đậm đặc hơn

1.2.2.1 Vai trò của enzym trong sản xuất rượu vang đỏ

- Enzym hoạt động phá vỡ các tế bào vỏ quả nhanh chóng, giải phóng dịch quả cùng các chất có trong vỏ quả như tannin, anthocyanin,

- Cải thiện quá trình ép bã

+ Nâng cao lượng đường khử

+ Nâng cao hiệu suất dịch quả tự chảy

- Cải thiện màu sắc và tính ổn định của màu sắc

- Rượu vang sẽ trong hơn và lắng cặn nhanh hơn

1.2.2.2 Vai trò enzym trong sản xuất rượu vang trắng

Sản xuất rượu vang trắng cần xử lý enzym để:

- Phá vỡ mối liên kết pectin nhanh đến mức có thể để đạt được loại dịch quả trong suốt

- Cải thiện quá trình chiết hương thơm từ nho

- Nâng cao hiệu suất thu dịch quả mà không ảnh hưởng đến chất lượng

- Cải thiện độ trong của dịch quả

- Nâng cao chất lượng thành phẩm

1.2.2.3 Phân loại pectinaza

Trong quá trình lên men, khoảng 30 - 90% pectin bị kết tủa do hoạt tính phân giải pectin của nấm men và cồn có trong rượu vang Để tăng hiệu suất thu hồi dịch quả cũng như nâng cao chất lượng rượu vang, các enzym pectinaza đã được sử dụng để phân giải pectin trong dịch quả

Pectinaza được ứng dụng trong công nghệ rượu vang từ những năm

1960 Chúng có thể được tách chiết từ nấm như Aspergillus spp Khi đun sôi,

các enzym này sẽ bị biến tính

Enzym pectinaza được chia thành 2 nhóm lớn:

+ Emzyme thuỷ phân (hydrolaza)

+ Enzym phi thuỷ phân (transelimilaza)

* Nhóm enzym Hydrolaza

Enzym thuộc nhóm này xúc tác phản ứng thuỷ phân các hợp chất pectin Tuỳ theo liên kết được phân cắt mà người ta phân nó ra thành 2 nhóm:

liên kết este thuộc nhóm metoxyl nằm trong hợp chất pectin Dưới xúc tác của nhóm enzym này thì độ metoxyl của hợp chất pectin giảm xuống, đồng thời

tạo ra các phân tử methanol Enzym đặc hiệu xúc tác với các hợp chất có độ metoxyl cao

kết α-1,4-glucozit nằm trong hợp chất pectin Tuỳ theo tính đặc hiệu cơ chất

mà người ta phân chia thành hai nhóm tiếp theo:

+) Polymethyl galacturonaza (PMG): là những enzym xúc tác thuỷ phân

các liên kết α-1,4-glucozit của các hợp chất pectin có độ metoxyl hoá cao Vì vậy, chúng có ái lực mạnh đối với propectin và pectin hoà tan Tuỳ theo liên kết đặc hiệu được phân cắt mà người ta chia chúng thành 2 nhóm nhỏ:

Endo polymethyl galacturonaza: có khả năng xúc tác cho phản ứng

thuỷ phân các liên kết α-1,4-glucozit nằm sâu trong chuỗi mạch mà cạnh liên kết đó có nhóm metoxyl

Exo polymethyl galacturonaza: có khả năng xúc tác thuỷ phân liên kết

α-1,4-glucozit nằm ở đầu chuỗi mạch mà xung quanh liên kết có chứa nhóm metoxyl Dưới tác dụng của enzym này độ nhớt của dịch quả giảm chậm nhưng tính khử của dịch quả lại tăng

+) Polygalacturonaza (PG): enzym thuộc nhóm này xúc tác cho phản

ứng thuỷ phân đặc hiệu các hợp chất pectin có độ metoxyl hoá thấp, đặc biệt

là axít pectinic và axít pectic Dựa vào tính đặc hiệu phân cắt chia thành 2

nhóm: Endo polygalacturonaza và Exo polygalacturonaza

Sản phẩm tạo thành dưới tác dụng của nhóm enzym này có độ axít tăng

và tính khử giảm Đầu mạch phân cắt bao giờ cũng có nhóm cacboxyl tự do

* Nhóm enzym Transelimilaza

Nhóm enzym này xúc tác phân huỷ các hợp chất pectin theo cơ chế phi thuỷ phân Với cơ chế này thì không có sự tham gia của nước Trong quá trình chuyển hoá sẽ hình thành nên một liên kết đôi nằm giữa C thứ 4 và thứ 5 nằm trong đơn vị axít galacturonic này chuyển cho C thứ 1 của đơn vị axít galacturonic khác

Tuỳ theo tính đặc hiệu cơ chất, phân nhóm enzym này thành 2 nhóm nhỏ:

độ metoxyl hoá cao Vì vậy, chúng có ái lực mạnh đối với protopectin và pectin hoà tan

+ Polygalacturonic - transelimilaza (PGTE): có ái lực mạnh đối với

hợp chất pectin có độ metoxyl hoá thấp

Tuỳ theo liên kết đặc hiệu được phân cắt mà phân chia nhóm này thành

hai nhóm: Endo PTE và Exo PTE, Endo PGTE và Exo PGTE

+ Pectinetyl esteraza (Pectinhydrolaza): là các enzym xúc tác thủy

phân liên kết este trong phân tử pectin hoặc axít pectinic Sự thủy phân chỉ xảy ra ở liên kết este trong phân tử pectin có cacboxyl tự do cho nên số liên kết este trong phân tử pectin và axít pectinic có thể bị thủy phân hoàn toàn hoặc một phần

enzym thủy phân liên kết 1,4 - glucozit trong phân tử pectin có độ metoxyl hoá cao Các enzym thuộc nhóm này có tính đặc hiệu rất khác nhau

Ngoài các enzym đã nêu trên, còn có các enzym protopectin cũng xúc tác sự phân giải protopectin để không tạo thành pectin hòa tan và enzym

transeliminaza xúc tác sự phân giải các hợp chất pectin để tạo thành

galacturonit mạch ngắn hơn so với liên kết ở giữa nguyên tử C số 4 và 5

1.2.2.4 Hoạt tính của enzym pectinaza

Mức độ hoạt hóa của enzym pectinaza phụ thuộc rất nhiều yếu tố như nồng độ và bản chất của cơ chất (chất lượng pectin), pH môi trường, các ion kim loại, nhiệt độ,

+ Pectin có độ nhớt càng thấp thì hiệu quả tác dụng càng tăng Phân tử pectin đã loại ester thủy phân nhanh gấp 60 lần so với phân tử pectin bị este hóa Axít pectic phân giải nhanh gấp 17 lần so với pectin đã este hóa một phần và pectin đã este hóa hoàn toàn thì sự phân giải rất ít có hiệu quả

+ Các muối Ca2+, Mg2+ có tác dụng nâng cao hoạt độ của pectinaza + Độ nhớt của dịch đường và các dạng đường có trong dịch quả không thấy có ảnh hưởng ức chế hoạt độ của pectinaza

+ Sự có mặt của tanin ở nồng độ cao sẽ làm giảm hoạt động của pectinaza

Giống như tất cả các enzym, pectinaza có một nhiệt độ và pH tối ưu Tại đó chúng hoạt động tốt nhất Ví dụ như một enzym pectinaza thương phẩm có thể hoạt động từ 45-550 C và hoạt động tốt tại pH 4,8 - 5 Nếu nhiệt

độ nóng hơn sẽ làm các phản ứng diễn ra nhanh hơn Tuy nhiên, nhiệt độ quá

cao sẽ bất hoạt enzym, làm nó ngừng hoạt động Pectinaza cũng phá vỡ pectin tốt nhất ở pH 4,8-5 pH quá cao hay quá thấp đều cũng sẽ dẫn đến sự biến tính enzym Nguyên nhân là nếu giá trị pH quá thấp thì sẽ có quá nhiều ion H+xung quanh protein và vì vậy các ion H+ sẽ gắn vào những vị trí trên enzym, tạo ra một liên kết hydro tại đó Cũng vậy, nếu giá trị pH tăng thì sẽ có quá nhiều ion OH- và chúng sẽ tương tác với các vùng mang điện tích (+) của protein Vùng mang điện tích (-) hoặc (+) có thể là vị trí hoạt động

1.2.3 Nấm men và quá trình lên men rượu vang

1.2.3.1 Nấm men trong sản xuất rượu vang

Trong sản xuất rượu vang, nấm men đóng vai trò quan trọng, chuyển hóa đường và các thành phần khác của nho để tạo ra các sản phẩm của quá trình lên men, Khi nấm men lên men đường glucoza và fructoza có trong dịch hèm nho, etanol không phải là sản phẩm duy nhất mà còn rất nhiều các sản phẩm phụ như este, rượu bậc cao, các axít hữu cơ, cũng được tạo ra, góp phần tạo nên hương vị của vang và sự hình thành chúng phụ thuộc vào chủng nấm men [25] Có rất nhiều tiêu chuẩn để lựa chọn chủng nấm men với các đặc tính mong muốn như: sản xuất và chịu được nồng độ etanol cao, hiệu suất lên men cao, lên men cạn kiệt đường, sinh trưởng ở nhiệt độ thấp và cao, sản xuất ra glyxerol tốt, ức chế và tạo ra nồng độ thấp SO2, tạo ít bọt, sản xuất

H2S thấp, tạo ra ít các axít dễ bay hơi, không hình thành các amin sinh học, tiết ra các enzym có hoạt tính tốt (các hoạt tính β-glucosidaza và phân giải

protein), sinh ra axetaldehyt với mức độ thấp [25], [58]

Các nghiên cứu về vi sinh vật lên men rượu vang chủ yếu tập trung vào

giống Saccharomyces Nó có mặt rất ít trên quả nho [72] nhưng xuất hiện với

số lượng lớn trên thiết bị lên men và dịch hèm nho [74] Đây là giống chịu trách nhiệm chính về quá trình lên men rượu [70] Nó cũng có vai trò rất quan trọng trong việc tạo ra các sản phẩm trao đổi chất của rượu vang cũng như trong sự chuyển hóa các chất thơm của nho thành hàng loạt các chất thơm

khác trong rượu Vì lý do này, S.cerevisiae thường được gọi là “nấm men

rượu vang” Tuy nhiên, các nấm men khác, đặc biệt là nấm men

non-Saccharomyces có mặt trong giai đoạn đầu của quá trình lên men có thể có

một ảnh hưởng nhất định đến giá trị cảm quan của rượu vang thành phẩm

Hơn nữa, chúng có thể tạo nên các tính chất đặc trưng đại diện cho mỗi vùng sản xuất rượu vang

Vai trò của nấm men non-Saccharomyces trong sản xuất rượu vang vẫn

còn có nhiều tranh cãi [21], [27], [52], [44], [66], [71] Mặc dù hiện nay các nhà sản xuất rượu vang ở các nước có truyền thống như Pháp, Ý, Tây Ban

Nha đã sản xuất ra các loại rượu nổi tiếng từ lên men hỗn hợp Saccharomyces

và Saccharomyces thì trước đây nhiều tác giả vẫn cho rằng Saccharomyces là các vi sinh vật gây nhiễm hoặc “men dại” [9], [62] vì

non-chúng thường được phân lập từ dịch lên men bị ì hoặc từ các chai vang bị

nhiễm Mặc dù có khoảng cách xa về mặt di truyền, Saccharomyces và

Saccharomyces cùng tạo ra một số loại hương thơm, nhưng nấm men Saccharomyces có khả năng tạo ra thêm một số hương mới trong đó có loại

non-tốt, có loại không tốt đối với chất lượng rượu vang Lema (1996) đã phân tích thành phần hóa lý của rượu vang Albarino và kết luận rằng lên men nấm men

Saccharomyces và non-Saccharomyces đã tạo ra loại hương mong muốn cho

vang [42] Một số loài nấm men non-Saccharomyces có khả năng tạo este với hàm lượng lớn như Hansenula anomala [12] Nó có thể sản xuất đến 1.200 mg/l etyl axetat Một số chủng khác của loài C stellata có thể tạo ra 10-14 g/l

glyxerol [17] Etyl axetat và glyxerol có vai trò đặc biệt đóng góp vào giá trị cảm quan của rượu, tuy nhiên ở một nồng độ nhất định Điều này cho thấy muốn tạo ra sản phẩm có các hợp chất hương cân bằng thì việc sử dụng nấm

men Saccharomyces và non-Saccharomyces đúng cách là rất cần thiết

1.2.3.2 Một số loài nấm men Saccharomyces

Saccharomyces cerevisiae: Saccharomyces cerevisiae có khả năng bắt

đầu quá trình lên men rất nhanh chóng và cũng biến mất rất nhanh ở cuối quá trình này Trong quá trình tàng trữ, người ta hầu như không nhận ra sự có mặt của các chủng nấm men thuộc loài này Chịu được độ cồn cao từ 8-15% v/v là

một ưu điểm quan trọng nhất của loài S cerevisiae Điều đó cho phép chúng

có thể sinh ra tới 18-20%v/v cồn sau quá trình lên men chính Hơn nữa, chịu được độ cồn cao cho phép chúng chiếm ưu thế trong suốt quá trình lên men đặc biệt là ở giai đoạn cuối Chẳng hạn như trong thời gian đầu tiên của quá

trình lên men tự nhiên rượu vang, các loài nấm men Hanseniaspora uvarum

và Kleokera apicula thường phát triển rất mạnh nhưng do không chịu được độ

cồn cao nên chúng dần bị thay thế bởi nấm men S cerevisiae Bên cạnh đó, một số chủng S cerevisiae còn có khả năng tạo hương thơm rất đặc trưng nhờ

vào khả năng sinh tổng hợp mạnh các loại este và rượu bậc cao Do vậy, đây chính là loài nấm men được sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp sản xuất rượu vang Ví dụ như trong số các chủng nấm men phân lập được từ rượu vang của vùng Gironde thì có tới 80% thuộc loài này, đặc biệt là có tới 98%

trong số chúng được tìm thấy ở cuối quá trình lên men

Saccharomyces bayanus: Đây là loài nấm men đóng vai trò kết thúc

quá trình lên men tự nhiên do hàm lượng cồn mà chúng sinh ra có thể lên tới

19%v/v Chính vì vậy, S bayanus thường được sử dụng cho quá trình lên men

lại các loại đường sót trong trường hợp lên men ì và để lên men dịch ép nước nho chín có độ đường cao Hơn nữa, các chủng nấm men thuộc loài này có khả năng chịu SO2 tương đối cao (100mg/l) và đây chính là lý do để sử dụng

chúng trong hầu hết các quá trình lên men lại rượu vang trắng và rượu vang ngọt nhưng chúng có một nhược điểm là tạo ra một lượng lớn axít axetic gây

vị chua gắt cho vang

Saccharomyces pastorianus: Nấm men này hay được bắt gặp trong bia

nhưng cũng có trong dịch nước nho Chúng có hình dạng không khác nhiều so với các chủng nấm men khác và có khả năng sinh bào tử mạnh trên môi trường thích hợp Khả năng tạo cồn của chúng ở mức trung bình từ 12-13%v/v Một số chủng thuộc loài này có khả năng tạo SO2 trong quá trình lên

men

1.2.3.3 Một số loài nấm men non-Saccharomyces

Torulaspora delbrueckii: Có tên trước đây là Saccharomyces rosei Loài

này đã có những ảnh hưởng tích cực đến hương vị của các đồ uống chứa cồn [17], [37], [48] và tạo ra một nồng độ thấp các sản phẩm phụ của quá trình lên men như axetaldehyt, axeton, axetat, etyl axetat [37], [86] Không giống với các chủng nấm

men S cerevisiae tạo ra nhiều axit axetic khi lên men trong môi trường pH thấp,

Torulaspora delbrueckii lại chỉ sinh ra một lượng rất nhỏ axit này, khoảng 0,04

g/l Torulaspora delbrueckii có khả năng chịu được nồng độ cồn vừa phải (< 12,5%v/v) và tạo ra loại vang giống với loại vang tạo bởi S cerevisiae Nó được

sử dụng trong lên men hỗn hợp hoặc liên tiếp với S cerevisiae với mục đích giảm

hàm lượng axit axetic trong rượu vang [37], [86]