nguồn gốc, quy trình kĩ thuật và ứng dụng của vi sinh vật trong sản xuất rượu

Sản xuất rượu vang dựa trên cơ sở biến đổi hóa sinh xảy ra trong quá trình lên men các loại nước quả dưới tác dụng của hệ enzyme của nấm men.. Theo tài liệu của tổ chức quốc tế về nghề t

LỜI MỞ ĐẦU

Rượu vang bắt nguồn từ miền Nam nước Pháp vào thế kỷ thứ VI trước Công Nguyên –thời La Mã đóng chiếm Nghề trồng nho bắt đầu phát triển ở thành phố Marseille – thuộc địa của người La Mã Đế Chế La Mã đã cho phép những vùng ở phía Nam nước Pháp sản xuất rượu Thánh Martin de Tours (316 – 397) đã tham gia tích cực truyền bá đạo Cơ Đốc Giáo và nghề trồng nho Trong suốt thời Trung Cổ loạn lạc, những thầy tu đã có công giữ gìn các ruộng nho và kỹ thuật làm rượu Các tu viện có sự bảo hộ cao, nguồn lực lao động dồi dào để sản xuất rượu vang cho những dịp lễ và nhờ nó tăng thêm thu nhập đáng

kể Trong thời kỳ đó, những ruộng nho lớn thường thuộc về các nhà thờ thiên chúa giáo và rượu của họ luôn được coi là rượu cao cấp Sau này, giới quý tộc

mở rộng thêm diện tích trồng nho Mặc dù thời đó Bordeaux đã xuất khẩu rượu nhưng mãi đến năm 1850 hầu hết rượu của Pháp vẫn chỉ phục vụ cho nhu cầu nội địa Do sự phát triển của ngành đường sắt và đường bộ, chi phí vận chuyển giảm nhờ đó mà lượng rượu xuất khẩu cũng tăng lên đáng kể

Hiện nay ượu vang được sản xuất và tiêu thụ khắp nơi trên thế giới với nhiều loại rượu vang nổi tiếng như rượu vang của Chilê, Tây Ban Nha Hiện nay, thị trường rượu vang của Việt Nam cũng đang dần trở nên phong phú và đa dạng hơn với nhiều chủng loại được nhập khẩu từ các nước và sản xuất trong nước như vang Đà Lạt, Vì nhu cầu ngày càng tăng về số lượng cũng như chất lượng rượu của người tiêu dùng mà lợi nhuận kinh tế của rượu vang mang lại và

cơ hội mở rộng của rượu vang cũng ngày càng tăng Do đó mà nhà sản xuất rất quan tâm đến công nghệ sản xuất rượu vang sao cho hiện đại hơn, thời gian tàng trữ nhanh hơn và chất lượng tốt hơn Và như thế rượu vang Việt Nam ngày một phát triển phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng trong nước và có những cơ hội vươn ra thế giới

Để có được một chai rượu vang có chất lượng tốt phải trải qua nhiều giai đoạn và có được công nghệ cũng như kỹ thuật sản xuất tốt Muốn hiểu rõ về công nghệ sản xuất chúng ta cần hiểu về nguồn gốc, quy trình kĩ thuật và ứng dụng của

vi sinh vật trong sản xuất rượu

Trong bài tiểu luận này em sẽ đề cập nhiều về giá trị dinh dưỡng rượu vang nho, bên cạnh đó cũng đi phân tích những nguy cơ về vệ sinh an toàn thực phẩm

có thể xảy ra trong quá trình sản xuất và chế biến thực (các phương pháp chế biến sản phẩm, các hóa chất sử dụng, các chất bảo quản…) và những nguyên tắc trong việc lựa chọn nguyên liệu chế biến

PHẦN I: TỔNG QUAN

I.Giới thiệu về rượu vang:

Khác với rượu trắng và các loại rượu pha chế, rượu vang là loại đồ uống lên men trực tiếp từ nước quả Khi quá trình lên men kết thúc, người ta không

chưng cất mà để lắng trong tự nhiên, gặn lọc và hoàn thành sản phẩm Rượu

vang là loại rượu được sản xuất từ nho, xuất phát từ các nước Châu Âu Rượu vang vốn có nguồn gốc từ quả nho, nên có tên gọi là ” Vin” hoặc “Wine”, danh

từ “vang nho” đồng nghĩa với “vang” ngày nay người ta mở rộng ý nghĩa của rượu vang là rượu không chưng cất từ các loại nước quả

Rượu vang chứa nhiều chất dinh dưỡng hơn hẳn các loại rượu khác, rượu vang là loại đồ uống có thành phần cân đối và ổn định, là sản phẩm lên men tự nhiên từ nước quả có mùi thơm đặc trưng và bổ dưỡng Khi dùng rượu vang với lượng vừa phải, có tác dụng kích thích và có lợi cho sức khỏe Rượu vang chứa lượng cồn trung bình nên phụ nữ và người già có thể dùng được, cồn trong rượu vang là cồn tinh khiết do lên men tự nhiên nên khi uống vào sẽ ngấm dần làm người ta không bị chóng say

Người ta chia rượu vang theo màu sắc, theo hàm lượng đường có trong rượu hoặc theo độ cồn Theo màu sắc: có vang trắng, vang đỏ Theo lượng đường còn lại trong rượu có: vang chát hay vang khô (hết đường) và vang ngọt (còn đường) Ngoài ra còn có loại rượu vang nạp CO2 hoặc giữ CO2 trong lên men Rượu sâm banh (champane) là loại rượu vang ngon có CO2 nên khi uống

có ga bọt Vang khô thường uống giữa bữa ăn, vừa ăn vừa uống Vang ngọt dùng uống sau bữa ăn Cũng có loại vang nửa khô: vang Vermouth dùng khai vị Sâm banh thường dùng cho đại tiệc Sản xuất rượu vang dựa trên cơ sở biến đổi hóa sinh xảy ra trong quá trình lên men các loại nước quả dưới tác dụng của hệ enzyme của nấm men

Hiện nay, có 2 phương pháp lên men rượu vang cơ bản: lên men tự nhiên

và lên men nhờ các chủng nấm men thuần khiết Theo tài liệu của tổ chức quốc

tế về nghề trồng nho và làm rượu vang năm 1974, nhiều nước trên thế giới không dùng giống men thuần chủng trong sản xuất rượu vang (Pháp, Italia, Bồ Đào Nha, Hy Lạp,…).Các nước này dùng nấm men có sẵn trong nước quả để lên men Phương pháp sản xuất rượu vang từ chủng thuần khiết có rất nhiều triển vọng: thời gian lên men nhanh, quá trình lên men không bị dừng giữa chừng, hàm lượng đường có trong dịch quả được lên men triệt để, nồng độ cồn thu được trong vang cao hơn lên men tự nhiên là 0,1- 10, vang sáng màu nhanh hơn, có thể cho hương vị thanh khiết hơn

II.Nguyên liệu:

1.Nguyên tắc chọn nguyên liệu chính:

Cần nhấn mạnh: không có nguyên liệu tốt thì không có chế phẩm tốt Có thể nói khoảng 60% chất lượng rượu vang là do nguyên liệu quyết định, còn lại

là do kĩ thuật.Nguyên liệu chính dùng trong sản xuất là trái cây các loại Tất cả các loại quả, nếu có đường, protid, vitamin, muối khoáng và không chứa nhiều chất độc hại cho nấm men đều có thể cho lên men và chế thành rượu vang Mỗi loại quả thì có cách xử lý bằng các phương pháp khác nhau và có thể bổ sung thên một số chất phụ gia khác Vậy cần phải lựa chọn loại quả thích hợp để đảm bảo lên men tốt cho chất lượng rượu vang tốt, hợp thị hiếu khách hàng và giá thành rẻ Trong sản xuất rượu vang, nho là một nguyên liệu truyền thống rất được ưa thích và có giá trịdinh dưỡng cao

2.Nguyên liệu chính:

Các loại quả như nho, táo, cam, xoài,… thậm chí cả bưởi, mận, cherry đều

có thể sử dụng làm nguyên liệu để chế biến lên men rượu vang Thậm chí cả vỏ

cà phê cũng có thể sản xuất rượu vang Trong đó nho là loại quả lý tưởng để chế rượu và rượu vang nho là loại vang nổi tiếng đối với người phương Tây cũng như phương Đông Nho được trồng nhiều ở các nước Châu Âu nhất là ở Pháp và

Mĩ Ở nước ta nho cũng đã được trồng ởmột số tỉnh miền Trung và đang phát triển nghề trồng nho với đầy triển vọng phía trước Trên quả nho có rất nhiều loại nấm men có mặt một cách tự nhiên là nhân tố chính tham gia vào quá trình sản xuất rượu vang nho lên men tự nhiên truyền thống.Quả nho ép được 85 – 95% dịch quả Nước nho lên men tạo ra một loại rượu vang có giá trịdinh dưỡng cao, hương vị đặc trưng, thơm ngon và màu sắc rất đẹp

Nho có thành phần hóa học trung bình như sau:

- Nước : 70 – 90%

- Đường : 10 – 25% (trong đó chủyếu là glucose, fructose và saccharose)

- Acid hữu cơ: 0,5 – 1,7% (chủyếu là acid malic và factoric)

Nho là loại quả lí tưởng nhất để lên men chế biến rượu vang vì:

Nho chứa nhiều đường , khoảng 15 – 20%, đường lại ở dưới dạng dễ lên men, nhiều muối khoáng nhất là K, P, Mg,Ca,S … Thích hợp cho quá trình lên men dễ dàng,tạo độ rượu cao, ức chế được hoạt động của các vi khuẩn có hại, rượu bảo quản được lâu Quả nho ép được 85 - 95% dịch quả (còn hạt và vỏ 5 -

15%) chứa glucose, fructose, acid malic, acid tatric, acid citric, tanin, tinh dầu, nhựa, sắc tố đỏ Do vậy nước nho là dịch để lên men cho rượu vang có hương vị đặc trưng thơm ngon, màu đẹp tanin làm cho vang nho trong, ức chế các vi sinh vật có hại, ổn định màu cho rượu.

Chất lượng rượu nho tốt hơn các loại vang quả khác vì có hương vị đậm

đà, hài hòa giữa vị ngọt với vị chua của axit, vị chát của tanin, lại thêm các vị phong phú khác của glixerin, axit amin, muối khoáng Màu sắc rượu nho hấp dẫn nhờ có các chất tạo màu anto- xian, tanin v.v…

Sản lượng quả nho trên đơn vị diện tích cao và hiệu suất trích ly dịch quả lớn nên cung ứng dồi dào nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất rượu vang

3 Nguyên liệu phụ:

Nước: là nguyên liệu cơ bản không thể thiếu trong sản xuất rượu vang

Ngoài tham gia vào thành phần của rượu vang thành phẩm, nước còn tham gia đáng kể vào quá trình sản xuất, quá trình vệ sinh, sát khuẩn, khử trùng,…

Thành phần hóa học của nước và chất lượng nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình sản xuất, đến đặc điểm chất lượng rượu thành phẩm Vì vậy chất lượng nước đòi hỏi phải cao

Yêu cầu chất lượng nước phải đạt tiêu chuẩn sau:

Xử lý nước: trước khi sử dụng người ta phải lắng đông, đông tụ, lọc, làm

mềm nước cứng, diệt khuẩn cho nguồn nước Thường thì người ta hay dùng phương pháp trao đổi ion hoặc phương pháp acid (dùng acid lactic để tạo độ cứng lactat không gây hại cho sản phẩm) để làm mềm nước

Các chất phụ gia:

Định nghĩa: các chất phụ gia là các chất được sử dụng dưới dạng các nguyên liệu phụ nhằm nâng cao độ bền sinh học, hóa học và phụ thuộc vào các yêu cầu kĩ thuật cần thiết khác trong công nghệ sản xuất rượu vang

Các loại phụ gia thường dùng:

CO2: khi sản xuất ở quy mô công nghiệp nước quả được ép rồi lọc trong phòng chứa CO2 nhằm ngăn chặn dịch quả bị oxy hóa bởi O2

SO2: để chống dịch quả bị oxi hóa và tiêu diệt vi khuẩn tạp

Đường: cùng một loại quả nhưng thu hoạch ở những vùng địa lí khác nhau, vào những mùa khác nhau sẽ có lượng đường khác nhau Vì thế tùy theo yêu cầu mà người ta bổ sung thêm lượng đường thích hợp vào dịch quả.

CaCO3, acid citric, acid tatric,…: được dùng để điều chỉnh pH cho dịch quả Muối amonium dùng để bổ sung thêm nguồn nitơ, vitamin B1, bổ sung thêm vitamin cho dịch quả

II Vi sinh vật trong sản xuất rượu vang:

1.Nấm mem rượu vang tự nhiên :

Để làm men rượu vang, người ta có thể sử dụng hai nguồn giống sau:

- Nguồn giống đã chuẩn bị dưới các dạng sau:

- Dịch men giống: cấy từ ống giống thuần khiết qua khâu nhân giống các cấp, cấy vào dịch lên men với tỉ lệ giống cấy từ 3 - 10%

- Bánh men khô: cấy vào dịch lên men với tỉ lệ 15 - 20g/l dịch lên men

- Dịch lên men đang ở giai đoạn lên men mạnh, tỉ lệ 1/3 - 1/5thể tích nồi lên men (lấy từ lần lên men trước)

Dùng nấm men dính trên vỏ, rơi vào dịch nước quả một cách tự nhiên để lên men Ở một số nước có vùng tồn tại nghề chế biến rượu vang rất lâu đời, nổi tiếng ngon, tập trung một số đông người hành nghề làm rượu vang Ở những vùng này bào tử nấm men rượu khuếch tán, vương vãi, bám ở khắp mọi nơi (ở đất, vỏ quả nho, dụng cụ làm rượu) Côn trùng (chủ yếu là ruồi giấm) là đối tượng phát tán nấm men Người sản xuất sau khi thu hoạch quả nho, loại bỏ quả dập xấu, đem ép lấy nước mà không rửa quả nho Dịch quả sẽ chứa một số lượng tế bào nấm men nhất định đủ thực hiện quá trình lên men rượu Tuy vậy phương pháp lên men tự nhiên này thường cho độ rượu thấp, dễ bị tạp nhiễm

Do nhiều hệ vi sinh vật tham gia chuyển hóa đường nên sản phẩm sau lên men không thuần khiết, có nhiều sản phẩm phụ ảnh hưởng đến chất lượng thơm ngon của rượu thành phẩm Muốn bổ sung lượng men giống, sau một thời gian cho lên men, người ta sẽ bổ sung thêm lượng nấm men thuần khiết vào dịch đang lên men

Để khắc phục nhược điểm của phương pháp lên men sử dụng giống nấm men tự nhiên nói trên, hiện nay để ổn định quá trình lên men ở quy mô công nghiệp, người ta phải sử dụng chủng nấm men thuần khiết được nuôi cấy nhân giống qua các cấp, cấy vào dịch lên men

*Những yêu cầu đối với nấm men rượu vang là:

Có lực lên men cao đối với nước quả, sử dụng đường cho lên men gần hoàn toàn, kết lắng tốt, làm trong dịch rượu nhanh, chịu được độ rượu cao và độ acid của môi trường, cũng như các chất sát trùng, tạo cho rượu hương vị thơm ngon thanh khiết

Ngoài nguồn nitơ cũng cần chú ý đến nhu cầu chất sinh trưởng của nấm men Nếu thấy men phát triển kém có thề thêm vào một ít nước quả 0,2ml hỗn hợp có thành phần như sau: amonisunfat 100g/l; vitamin B1 (thiamin) 0,25g/l, canxibantotenat 0,25g/l, vitamin H (biotin) 0,002g/l Cũng có thể dùng cao nấm men thay cho hỗn hợp này.

Đối với dịch nhân giống hoặc hoạt hóa giống thì hỗn hợp các nguồn nitơ

và các chất sinh trưởng này rất có ý nghĩa Trong nước quả thường có đủ các chất khoáng đối với nhu cầu của nấm men Vì vậy không cần phải bổ sung thêm chất khoáng Song, trong nghiên cứu cũng như nhân giống có thể thêm nguồn photphokali ở dạng mới photphat và magie ở dạng muối sunfat Ngoài ra để chống oxi hóa nước quả người ta có thêm hóa chất vào nước quả sau khi ép và trước khi lên men Chất dùng rộng rãi là SO2 SO2 là hóa chất được cho phép dùng trong sản xuất rượu vang ở hầu hết trên thế giới và có tác dụng nhiều mặt: chống oxi hóa, làm giảm hoặc tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn có hại trong đó có vi khuẩn lactic Lượng SO2 thường dùng là 30 - 120mg/l SO2 có tác dụng làm tê liệt các enzym oxi hóa khử Nếu dùng quá liều lượng vang sẽ có mùi khó chịu

và diệt một số vi khuẩn có ích Nguồn SO2dùng phổ biến trong ủ rượu vang là hợp chất natridisunfit

Khi phân loại nấm men tìm thấy trong nước quả lên men tự nhiên, người

ta thấy có nhiều loài, nhưng phổ biến hơn cả là một số loài như Saccharomyces

ellipsoideus có thể cho độ rượu cao, Kloeckera apiculata có khả năng lên men

từ 4 – 5 độ rượu Một vài nấm men sinh màng khác có tên Schizosaccharomyces

pombe có khả năng phân giả axit malic thành axit lactic và cồn làm cho rượu có

vị chát Ngoài ra còn có các loài khác như Hancelnula, Pichia… Tạo màng

trắng trên mặt rượu

Ở một số nơi người ta sản xuất rượu vang bằng cách lên men tự nhiên dịch quả tươi cùng với xác quả Lúc đó nấm mem tốt ức chế nấm mem không tốt và thực hiện quá trình lên men Ở Việt Nam, lên men tự nhiên chỉ được ứng dụng tại các cơ sở vang quy mô gia đình ở vùng nho Ninh Thuận Để ổn định chất lượng vang , thay vì để quá trình lên men rượu vang diễn ra một cách tự nhiên , người ta đã điều khiển quá trình lên men theo ý muốn bằng chủng nấm nem được tuyển chọn cẩn thận

Lên men tự nhiên tương đối phức tạp và không đồng nhất trong các giai đoạn của quá trình lên men Trong nước nho tươi có những nhóm vi sinh vật khác nhau rơi từ môi trường xung quanh, chủ yếu ở vỏ quả, thân, cuống và thiết bị Những nghiên cứu khoa học cho thấy trong khu hệ vsv tự nhiên dùng trong sản xuất theo phương pháp này có 76 – 90% là nấm mốc, 9 – 22% là nấm men, còn lại là xạ khuẩn và vi khuẩn Độ axit của nước nho khá cao không thích hợp cho

vi khuẩn phát triển ( pH: 2,7 – 3,8) Đây là điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng

hệ vsv tự nhiên trong sản xuất, chúng gồm các loại:

Nấm men nhọn đầu: (Hanseniaspora apiculata) hay Kloeckera apiculata là

loại men dại làm giảm chất lượng của vang

Pichia: là một trong những tác nhân làm hỏng vang, làm vang bị đục và các

thành phần trong vang bị biến đổi sâu sắc Nó phát triển trên bề mặt vang làm thay đổi thành phần và hương vị của vang, làm cho vang có hương vị khó chịu

và giảm chất lượng rõ rệt Một trong những biện pháp có ý nghĩa thực tế và đơn giản khi chiết chai vang bàn ăn ( loại vang dùng trong bữa ăn và không để lâu)

là đổ thật đầy chai và đậy kín nút (nút phải sạch và vô khuẩn).còn các loại vang thương phẩm sau khi đóng chai cần khử khuẩn theo phương pháp Pasteur

Zygopichia: gây đục vang sau khi chiết chai, vang được chứa trong bom

thùng, chai không đầy còn khoảng trống lớn dễ bị nhiễm Zygopichia.

Hansenula : là tác nhân mạnh mẽ tạo cho vang có các este bay hơi (etyl

axetal làm cho vang có mùi thơm riêng biệt), nó cũng làm đục vang

Mycoderma vini : phát triển trên bề thoáng của vang trong chai hay bom

thùng và làm giảm hàm lượng rượu và các chất chiết trong vang, tạo thành các axit bay hơi làm cho vang có vị chua khé, nó cũng làm cho vang bị đục

Vi khuẩn và nấm mốc : chúng không chỉ có trong dịch quả, mà còn có ở

trong không khí rơi vào nước quả và phát triển trong dịch lên men Vi khuẩn này tham gia vào làm chín vang hay hòan thiện vang, đây là trường hợp duy nhất vi khuẩn làm lợi cho vang

Nấm men có thể dùng trong sản xuất rượu vang rất phong phú và đa dạng

Do đó khi sản xuất cần tiến hành tuyển chọn chủng phù hợp nhằm đạt được hiệu quả cao và chất lượng rượu tốt Để chọn chủng hoàn toàn thích hợp, người ta cấy chủng đó lên môi trường dịch quả định dùng và đánh giá các chỉ tiêu sau:

- Lên men tốt trong môi trường đường nồng độ cao, cho độ cồn cao

- Có thể lên men kiệt đường

- Chịu được độ cồn cao, lên men tốt trong những khoảng pH nhất định

- Có khả năng kết lắng tốt, làm rượu trong nhanh

- Tạo cho rượu hương vị thơm ngon, không nhiễm mùi lạ, không tạo váng trên mặt rượu

Lên men tự nhiên thường có độ cồn không cao, nhỏ hơn 10% theo thể tích và rất dễ bị nhiễm Trái lại men nuôi cấy thuần khiết có nhiều ưu điểm như lên men nhanh, cho độ cồn cao, hương vị vang khanh khiết hơn, màu sắc đẹp, dễ lắng và dễ tách cặn men hơn

Giống Saccharomyces có tới 18 loài trong đó chỉcó một số loài hay dùng

để sản xuất rượu vang như:

a.Saccharomyces cerevisiae

Nấm men này phổ biến trong quá trình lên men nước quả chiếm tới 80%

trong tổng số Saccharomyces có trong nước quả khi lên men Khả năng kết lắng

của nó phụ thuộc vào từng nòi: các tế bào dạng bụi hoặc dạng bông Nguồn dinh dưỡng cacbon của loại này là đường, cồn và acid hữu cơ, những tác nhân sinh trưởng là acid pantotinic, biotin, mezoinozit, thiamin và piridoxin Đa số các tế bào của loài này hình ovan có kích thước (3 – 8) x (5 – 12)μm, sinh sản theo lối

nẩy chồi và tạo thành bào tử Saccharomyces cerevisiae sinh ra enzyme

invectara có khả năng khử đường sacaroza thành fructoza và glucoza, vì vậy trong lên men ta có thể bổ sung loại đường này vào dung dịch quả Nấm men chịu được độcồn từ18 – 20% v/v

Ở giai đoạn cuối lên men Saccharomyces cerevisiae kết lắng nhanh và

làm trong dịch rượu Ở nòi của giống này có đặc tính riêng về khả năng tạo cồn, chịu sunfit, tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo ra cho vang

có mùi vị đặc trưng riêng biệt Giai đoạn cuối cùng của quá trình lên men các tế

bào Saccharomyces cerevisiae thường bị già, không tiếp tục chuyển đường

thành cồn và bị chết rất nhanh

b.Saccharomyces uvarum

Men này được tách từ nước nho, rượu len men tự nhiên Về hình thái nó không khác với các loài khác Khả năng sinh bào tử khá mạnh trên môi trường thạch – malt Các nòi của loài này có thể lên men 12 – 130cồn trong dung dịch nước nho Một vài nòi được dùng trong sản xuất rượu vang

c.Saccharomyces chevalieri

Theo Lodder là Saccharomyces chevalieri Guilliermond Nấm men này

được tách từ nước nho lên men tự nhiên, từ rượu vang non được gây men nước

dừa hoặc nước cọ Saccharomyces chevalieri thuần chủng lên men nước nho có

thể tạo 160cồn Nó thường lẫn với Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces

uvarum

Saccharomyces chevalieri

Kloeckera apiculata Saccharomyces oviformics

d.Saccharomyces oviformics

Được tách ra từ nước nho tự lên men, nhưng loại nấm men này ít hơn so

với Sacch.vini Giống thuần chủng phát triển tốt trong nước nho và các loại nước

quảkhác, có khả năng chịu được đường cao, cồn cao, lên men kiệt đường và tạo thành tới 180cồn

Các yếu tố sinh trưởng của loại này giống như Sacch vinivà có khả năng

chịu được cồn cao Dùng các nòi thuần chủng của giống này lên men dịch quả

có hàm lượng đường cao Có hình dáng giống như Saccharomyces cerevisiae và

có thểtạo thành 18% rượu trong quá trình lên men, giống này tạo thành màng

trên dịch quả S Oviformis lên men được glucose, fructose, mantose, saccarose,

maltose và 1/3 rafinose, không lên men được lactose, pentose Điều khác nhau

cơbản của S Oviformis với S vinilà: S Oviformis không lên men được

galactose và men nổi lên bềmặt dịch lên men tạo thành màng Hai giống sản

xuất rượu vang này (S vini và S oviformis) có nhiều nòi được dùng trong sản

xuất

e.Hanseniaspora apiculate – Kloeckera apiculata

Kloeckera apiculata: kích thước tương đối nhỏ, có hình ovan – elip hoặc

hình quả chanh, tếbào có một đầu nhỏngười ta thường gọi là men hình chùy Sinh sản bằng nảy chồi, rất phổ biến ở vỏ quả và nhiễm vào nước quả chiếm đến 90% tổng số men khi bắt đầu lên men

Nó có thể lên men tạo thành 6 – 70cồn, nhưng tạo ra một loạt các acid bay hơi cũng như các este của chúng làm cho dịch có mùi tạp và nó còn kìm hãm các

loài nấm men chính trong lên men, K Apiculata nhạy cảm với SO2 Trong nghề làm rượu vang người ta không mong muốn loài men này phát triển, nếu có thì chỉ cần có trong giai đoạn đầu tạo được 3 – 40cồn

3.Vi khuẩn axit lactic( LAB)

Axit lactic vi khuẩn được tìm thấy trong rượu vang thuộc về ba chi:

Leuconostoc – Heterofermentative cocci

Pediococcus – Homofermentative cocci

Lactobacillus – Homofermentative

Vi khuẩn này thường được tìm thấy trên bề mặt của quả nho, lá nho Số lượng vi khuẩn LAB trên bề mặt quả nho thường thấp và phụ thuộc vào mức độ trưởng thành và chất lượng của quả

Có nhiều nơi, người ta không bao giờ rửa nho trước khi làm nát để tận dụng tối đa lượng vsv có ở quả nho Họ dùng gần như 100% lượng nho không rửa này để lên men Có nhiều nơi, họ chỉ lấy ½ hoặc 1/3 lượng nho dùng làm nguyên liệu sản xuất như một chất mang vsv tự nhiên vào lên men, còn ½ hay 2/3 khối lượng nho kia họ rửa rất sạch và đem làm nát cùng khối lượng trên Chính ở đây nguy cơ bị nhiễm thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc kích thích tăng trưởng,…rất cao Từ đây các chất này đi vào rượu và gây ngộ độc cho người sử dụng

Cách làm trên chỉ có hiệu quả tốt và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm khi người trồng nho không dùng quá nhiều hoặc không nên dùng thuốc trừ sâu, các loại phân hóa học Trường hợp ngược lại không nên áp dụng phương pháp này vì sẽ rất nguy hiểm cho quá trình lên men cũng như cho sức khỏe của người tiêu dùng

4.Vi sinh vật thuần khiết trong sản xuất rượu vang

Công đoạn quan trọng nhất trong sản xuất rượu vang là quá trình lên men Người ta chia quá trình lên men náy ra làm hai giai đoạn: giai đoạn lên men

chính và giai đoạn lên men phụ Cả hai giai đoạn này vsv đóng vai trò qua trọng, nhất là nấm men, nấm men tham gia chuyển hóa đường thành cồn Trong sản

xuất rượu vang người ta sử dụng các chủng nấm men như: Sacchromyces vini,

S.wvarum, S.oviformis, S.cheva

III.Thành phần và giá trị dinh dưỡng của rượu vang:

Rượu vang có thànhphức tạp, đến ngày nay ngay cả những nước sản xuất rượu vang lâu đời cũng chưa biết hết các chất cấu tạo thành phần của rượu vang

Thành phần chủ yếu của rượu vang bao gồm:

- Thành phần đầu tiên phải kể đến là cồn etanol – là một trong những thành phần quan trọng nhất của rượu vang Cồn etanol có được do lên men tự nhiên từ dịch trái cây, do đó nó là thứ cồn tinh khiết, không lẫn aldehyde, ester

Độ cồn của rượu vang từ 10 - 12o; nếu dưới 10o rượu sẽ hơi nhạt, 12o trở lên là rượu có độ cồn hơi cao, uống mau say Có thể nói rượu vang chứa một lượng cồn trung bình, không quá nhẹ như bia, không quá nặng như rượu trắng Do vậy nhiều người uống được, kể cả phụ nữ và người cao tuổi

- Cùng với cồn etanol, rượu vang còn chứa nhiều chất bổ dưỡng khác Đường trong rượu vang vào khoảng 62 - 132g/l, chủ yếu là đường fructose, glucose và một ít galactose Khi cho saccharose vào dịch quả trước khi lên men, thì toàn bộ số đường này phân hủy thành đường khử Điều này cho thấy nếu phát hiện được saccharose trong rượu vang thành phẩm, thì ta hiểu ngay là đường này được cho vào sau khi lên men Tùy theo lượng đường còn lại trong rượu vang sau khi đã lên men xong, người ta phân biệt: rượu vang khô (dưới 10g đường/l), nửa khô (20 - 30g đường/l), nửa ngọt (45g đường/l) và rượu ngọt (80 - 110g đường/l) Người ta nhận thấy rằng: lượng đường khử càng cao, lượng cồn phải cao để cân đối giữa độ cồn và độ ngọt, tạo cảm giác ngon hơn cho người uống

- Trong rượu vang còn chứa một lượng acid vô cơ và acid hữu cơ như acid tatric, citric, acid oxalic,… Có thể nói rượu vang là thức uống có độ chua cao, với hàm lượng acid tổng số khoảng 4 - 7g/l (quy ra acid malic) Độ pH của vang bằng 2,9 - 3,9 Ở các nước phương Tây, độ chua của vang là thành phần quan trọng ngang với độ cồn Tuy có độ chua cao, nhưng rượu vang vẫn dễ uống

vì vị chua của acid được cân bằng với vị ngọt của đường, cồn, glycerin, vị chát của polyphenol

- Trong rượu vang chứa một hàm lượng phong phú các loại muối – tuy với hàm lượng rất thấp – đó là muối của các nguyên tố: P, S, K, Na, Ca, Fe, Cu, Mn,… Khi phân tích một lít rượu vang chỉ có 1,5 - 3g tro, nhưng chất muối trong rượu vang giữ vai trò rất quan trọng làm tăng hương vị của rượu vang và làm tăng giá trị dinh dưỡng cung cấp nguồn vi lượng cho cơ thể

- Một giá trị dinh dưỡng đáng kể nữa của rượu vang là giàu vitamin các loại Ai cũng biết nước quả giàu vitamin Vấn đề là các vitamin này có bị phá vỡ trong quá trình lên men không? Thực tế cho thấy, lên men trong làm rượu vang

là một quá trình điều chỉnh lại thành phần vitamin của nước quả và là kĩ thuật tốt

để giữ vitamin lại trong nước quả Có một số vitamin được lưu giữ lại tốt trong nước quả qua lên men, một số vitamin lại được bổ sung thêm, ngược lại một số

bị mất đi trong quá trình lên men Bảng dưới đây cho thấy thành phần vitamin của dịch quả (cụ thể là nước nho) và của rượu vang nho

Thành phần vitamin của nước nho tươi và của rượu vang nho (Theo Lafon-Lafourcade, 1975)

Vitamin Nước

nho

Rượu vang Trắng, lên

men không xác quả

15 - 92

19 - 39

2 - 58

8 - 1330,55 - 1,20,12 - 0,670,44 - 1,3

15 - 133

20 - 43

Công dụng của rượu vang:

Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy, uống một lượng rượu nho vừa phải hàng ngày (1-2 ly) làm giảm tỷ lệ mắc bệnh nhồi máu cơ tim và có tác dụng điều hòa huyết áp ở những người có tiền sử cao huyết áp Với liều lượng vừa phải, rượu vang có tác dụng làm giảm lượng cholesterol có hại, nhờ vậy giúp giảm thiểu nguy cơ mắc bệnh xơ vữa động mạch

Ngoài ra trong rượu nho có hàm lượng các chất khoáng cũng khá nhiều Con men còn có thể tạo ra chất xúc tác và vitamin, trong đó tỷ lệ vitamin nhóm

B khá cao, tác dụng phân giải tiêu hóa rất mạnh

Thành phần của rượu nho ngoài rượu cồn có từ 10 đến 14%, còn có các loại đường, các chất khoáng và nhiều loại vitamin Không những thế, rượu nho còn có tác dụng lợi tiêu, thúc đẩy sự bài tiết uric acid là nguồn gốc gây mệt mỏi

rã rời, làm hư hỏng các bộ máy trong cơ thể và gây bệnh tê thấp; trong rượu nho

có vitamin B6, có thể thúc đẩy tiết ra chất insulin, khi uống rượu nho vừa phải cũng có ích nhất định đối với những người bệnh tiểu đường

Xuất phát từ một số nghiên cứu có thể nói là dùng một lượng rất ít một số thức uống có cồn nhất định (vào khoảng 1-2 ly một ngày), qua một thời gian dài

có thể bảo vệ chống lại bệnh về động mạch vành của tim Ngoài ra uống cho đến 20-40 ml ở phái nam hoặc đến 10-20 ml ở phái nữ cũng có thể làm tăng tuổi thọ

Nếu trước hoặc trong bữa ăn, uống một ly rượu nho rất có ích, vừa có thể tăng thèm ăn, lại giúp cho tiêu hóa tốt, vừa có thể tẩy uế, trừ bệnh, tăng cường sức khỏe cho cơ thể Rượu nho đích thực là loại đồ uống bổ ích nhất trong các loại rượu thường dùng

Rượu vang đỏ giúp bảo vệ não khỏi tổn thương sau những cơn đột quỵ Mỗi ngày uống hai ly rượu vang đỏ ngăn ngừa nguy cơ này, các nhà nghiên cứu

Mỹ cho biết: để hiểu rõ hơn tác dụng của rượu vang đỏ các nhà khoa học thuộc trường Đại học Johns Hopkins cho chuột cống uống một hợp chất chiết xuất từ

vỏ và hạt nho đỏ (resveratrol) trước khi tạo những tổn thương giống đột quỵ gây

ra Họ phát hiện ra rằng những con chuột này ít bị tổn thương não hơn những con chuột không dùng hợp chất resveratrol

“Khi chúng tôi cho những con chuột này dùng trước hợp chất resveratrol qua đường uống, sau đó quan sát và thấy rằng khu vực tổn thương do đột quỵ giảm 40%” – trưởng nhóm nghiên cứu Sylvain Dore nói

Nghiên cứu được chính phủ Mỹ tài trợ một phần và được công bố tại hội nghị của Hội Khoa học thần kinh tại Atlanta

- Rượu vang và bệnh tăng huyết áp: ở tuổi 35-55, những phụ nữ uống quá 200ml rượu vang/ngày sẽ có tỉ lệ tăng huyết áp cao hơn người không uống rượu

Ở đàn ông việc uống quá 200ml/ngày cũng làm tăng huyết áp, nhưng mối liên quan này không rõ ràng bằng ở nữ giới Một nghiên cứu cho thấy những người uống rượu vang (cả hai giới) 600-800ml/ngày sẽ tăng huyết áp tâm thu 9,1mmHg và tăng huyết áp tâm trương 5,6mmHg so với người không uống rượu

- Rượu vang và tai biến mạch máu não: việc nghiện rượu nặng (uống quá 600ml/ngày) sẽ làm tăng nguy cơ tai biến mạch máu não Nhưng nếu uống rượu vang vừa phải, nguy cơ tai biến cũng giảm rõ rệt

PHẦN II: QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG

I Các điều kiện của quá trình lên men:

Nồng độ đường: thích hợp nhất là 20 – 28%, nếu cao hơn thì năng lực lên men giảm và ngược lại nếu thấp sẽ không tạo được điều kiện cho quá trình lên men Trên thực tế, ở nồng độ đường 30 – 35% thì sựlên men bị đình chỉ

Oxy:nấm men là loại vi sinh vật hô hấp tùy tiện và chỉtrong điều kiện yếm khí

nó mới tiến hành lên men rượu, nếu trong môi trường chứa nhiều oxy nó sẽ oxy hoá đường, CO2 và nước đồng thời sinh sản rất mạnh, do đó khi muốn có rượu cần tạo điều kiện yếm khí, còn muốn sản xuất sinh khối nấm men thì phải tạo điều kiện hiếu khí pH môi trường: có ý nghĩa quan trọng trong quá trình lên men, thường pH = 4 - 4.5

Nhiệt độ: từ 28 – 300C, khoảng 500C và dưới 00C thì lên men bị đình chỉ Trong thực tế người ta lên men ởnhiệt độ 4 – 280C

Nồng độ rượu và CO2 : có tác dụng kiềm hãm sự sinh sản cũng như khả năng lên men của nấm men Sự sinh sản của nấm men bịchậm lại khi nồng độ rượu có trong môi trường là 2% và sẽ bị ngừng lại ở nồng độ rượu 5% Đa số nấm men chỉ lên men được tới nồng độ rượu 12 – 14%, việc thoát khí CO2có tác dụng tốt đến quá trình lên men Sự thoát khí CO2 sẽ làm cho môi trường lên men luôn luôn bị khuấy động, kéo dài được trạng thái lơ lửng của nấm men do đó làm tăng nhanh sự lên men

II.Chuẩn bị dịch lên men

1.Dịch lên men truyền thống:

Rượu vang thực ra không phải là một phát minh của trí tuệ loài người Người ta tình cờ phát hiện ra rượu vang khi dịch nho để trong bình lên men một cách tựnhiên, hoàn toàn không có tác động của con người Do vậy, từ buổi sơ khai và suốt lịch sử phát triển của ngành sản xuất rượu vang, các loại rượu có chất lượng cao, đắt tiền và nổi tiếng nhất vẫn được sản xuất từ dịch quả được sơ chế theo phương pháp cổ điển Chuẩn bị dịch lên men theo phương pháp cổ điển rất đơn giản

Nho sau khi được hai chọn rất công phu sẽ được đổvào bồn gỗvà làm nát hoàn toàn thủ công Sau đó, tùy theo loại rượu vang mà người ta loại bã nho, thu lấy dịch hèm và lên men (sản xuất rượu vang trắng), hoặc lên men cả khối dịch bao gồm cảvỏ, hạt ( vang đỏ)… Dịch lên men theo phương pháp này là dịch nho hoàn toàn nguyên chất không qua pha chế hay bổ sung các chất dinh dưỡng , đường…Tuy nhiên , công nghệ này chỉ thích hợp với một số vùng đất có các điều kiện thích hợp như: thu hoach và chế biến nho ngay tại chổ, thời tiết thích hợp, sau đó địa điểm lên men cũng tại ngay nơi sơ chế dịch quả, có các chủng nấm men truyền thống khỏe với các tính chất rất phù hợp cho sản xuất rượu vang, có các nguyên phụ liệu đặc biệt như các loại gỗ dùng làm phương tiện chứa đựng…

Đồng thời công nghệ này có năng suất không cao, đòi hỏi diện tích sửdụng lớn, và rất khó kiểm soát chất lượng, vì vậy giá thành sản xuất khá cao

Nói chung là công nghệ này chủ yếu được sử dụng cho sản xuất các loại vang đắt tiền, chất lượng cao

2.Dịch lên men cải tiến:

Trong quá trình phát triển của ngành công nghiệp sản xuất rượu vang, để nâng cao sản lượng và năng suất , giảm giá thành sản phẩm, người ta đã thay đổi quy trình chuẩn bị dịch hèm cho lên men rượu vang

Quả sau khi thu hoạch có thể được xử lý bằng hai cách: ngâm với đường , tỷlên 1 kg quả/ 1 kg đường sau một thời gian, dịch quảsẽ được chiết rút và người ta thu được siro quả với nông độ khoảng 60 – 700Bx Bán thành phẩm này

sẽ được bảo quản và đến thời điểm lên men sẽ được pha chế thành dịch lên men Sau đó, người ta tiến hành pha chế, bổ sung, điều chình một số chỉ tiêu cho dịch quả trước khi lên men

Điều chính axit:

Độ axit của nho nằm trong khoảng 0,5 – 1,7 % axit

Để đảm bảo quá trình lên men diễn ra chính xác với khả năng nhiễm tạp tối thiểu cũng như đảm bảo đặc tính cảm quan của vang thì điều cần thiết là điều chỉnh độ axit đến mức thích hợp từ 6- 8g/ lít ( tính theo axit mailc) Thông thường dịch nho thường phải hạ thấp độ axit nhưng cũng có một số trường hợp cần phải tăng đ ộaxit bằng cách tăng thêm axit hữu cơ như matic, lactic, tartaric

Bổ sung sacaroza:

Do đặc điểm của phần lớn các loại quả ôn đới và cận nhiệt đới là hàm lượng đường thấp không đủ để nấm men chuyển hóa tới độ cồn cần thiết, do đó cần phải bổsung thêm một lượng đường vào Lượng đường này tùy thuộc vào loại vang; ví dụvang nửa ngọt cần khoảng 60 – 80 g/lít đường sót để tạo vị ngọt thì lượng đường tổng số lúc ban đầu cần khoảng 250g/lít.Vang ngọt cần tới 300g/lít đường tống Tuy nhiên để tránh tác dụng ức chế của nồng độ đường cao, người ta có thể bổsung đường nhiều lần trong quá trình lên men Sacaroza

có thể bổ sung trực tiếp hoặc dưới dạng siro Tuy nhiên bổsung ở dạng siro làm cho dịch hèm trở nên loãng thêm Mặt khác trong lên men dịch hèm có hàm lượng đường cao sẽ làm tăng quá mức các axit dễ bay hơi

Bổ sung nitơ:

Hợp chất nitơ cần cho nấm men phát triển thêm lượng tế bào Vì vậy các muối amon như( NH4)2HPO4 được dùng làm chất dinh dưỡng cho nấm men Đồng thời ta cũng có thế sử dụng các loại muối amon clorua, amon sunphat, amon phốt phát Lương ( NH4)2HPO4 cho vào xấp xỉ 0,1 – 0,3 g/ lít dịch hèm Đôi khi sử dụng các sản phẩm tự phân của mấn men làm nguồn đạm Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất cho thấy, phương pháp này có một số nhược điểm như sau :

Tỷ lệ dịch quả trong rượu vang rất thấp do vậy hương vịcủa rượu nho không ngon Quá trình ngâm và thu dịch yêu cầu thể tích của vật chứa đựng lớn

do vậy tốn kém cho trang thiết bị, chiếm nhiều diện tích nhà xưởng, mặt khác, rất khó kiểm soát vệ sinh vì vậy vấn đề nhiễm tạp khá phổ biến và ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng dịch quả Quá trình đòi hỏi thời gian rất dài ( để trích ly dịch quả) và tiếp xúc với không khí nên màu sắc và hương vị của dịch quả bị biến đổi xấu đi rất nhiều

Do vậy, trong những năm gần đây, một số cơ sở sản xuất vang ởViệt Nam

đã thay đổi phương pháp xử lý dịch quả Quả sau khi thu hoạch đươc đưa đi ép ngay Dịch quả sau khi ép được sơ chế theo hai cách: Một là bổ sung đường thành siro 40 – 500Bx, cách thứ hai là cô đặc dịch quả cũng lên đến 40 – 500Bx

Từ dịch siro quả hoặc dịch quả cô đặc, người ta sẽ pha loãng khoảng 2 – 3 lần( tùy theo chất lượng loại vang cần sản xuất) và xử lý tương tự như phương pháp ngâm đường trích ly dịch quả Phương pháp này đã giải quyết được một số nhược điểm cơ bản của phương pháp cũ, tuy nhiên trong quá trình sản xuất cho thấy phương pháp này vẫn còn một số nhược điểm lớn, đặc biệt là khi muốn sản xuất rượu vang chát có chất lượng cao:

Lương dịch quả thu được rất ít do đó khó khăn trong quá trình ép nên hiệu quả kinh tế thấp Rượu vang thành phẩm bị đục do thành phần pectin và các thành phần keo trong dịch quả, và có hương vị, màu sắc không tốt do không trích ly được triệt để hương và màu trong quả Do vậy , đã có xu hướng tìm đến một giải pháp mới , có hiệu quảvà chất lượng sản phẩm tốt hơn Đó là công nghệ

có sử dụng một số loại enzym trong quá trình trích ly và làm trong dịch quả

3.Chuẩn bị dịch lên men qua xử lý enzym:

Quả nguyên liệu có chứa từ70 – 90% nước Lượng nước này là dung môi hòa tan các thành phần làm nên chất lượng dịch quả: đường, axit hữu cơ, vitamin, khoáng chất, polyphenol, hương, màu,… Tuy nhiên, theo các phương pháp cũ chỉ có thể trích ly được từ50 – 60% lượng dịch có trong quả Nguyên nhân là do ngoài thành phần nước tự do có trong quả, phần còn lại là nước ở dạng liên kết, do vậy rất khó chiết rút Phân lớn lượng nước này được giữ trong một hệ keo được tạo thành bởi đường, axit hữu cơ và các chất hòa tan khác Để