Đề tài công nghệ sản xuất rượu CONAC

Giữa ba loại sản phẩm rượu uống này mang đặc thù công nghệ không giống nhau: Với sản phẩm rượu uống thấp độ: Đặc thù công nghệ ở đây là sản phẩm bắt buộc phải qua khâu lên men, sau đó c

cả một vùng văn hoá.

R

Cognac là một loại rượu của nước Pháp đã trở thành tên gọi chung của một thứ rượu mạnh có hương vị đặc biệt Nói đến người Pháp là người ta nghĩ đến rượu Cognac, cũng như nói đến người Anh là nói tới rượu Whisky Từ thương hiệu Cognac đã tạo nên một diện mạo xã hội và văn hoá cho cả một vùng Tây Nam rộng lớn của nước Pháp

Thực ra, cho đến thế kỷ XVII, rượu Cognac vẫn chỉ là một trong hàng trăm thứ rượu bình thường khác Cognac là tên một ngôi làng thuộc vùng Charente, miền Tây Nam nước Pháp, cũng giống như những vùng quê khác như Médoc, Bourgogne, Porto hay Champagne là những nơi nổi tiếng về trồng nho và đã sản xuất nhiều loại rượu từ nho Nhưng trong một số tài liệu viết về tài nguyên của làng Cognac từ năm 1560, lại không hề nhắc tới một thứ rượu nào được sản xuất tại đây Mãi đến đầu thế kỷ XVII, vùng Charente mới trở thành nơi cung cấp rượu cồn thường xuyên, mặc dù việc buôn bán loại sản phẩm này đã từng xuất hiện từ năm 1549 Cho đến thế kỷ XVIII thì rượu cồn vùng Cognac mới được nhiều nơi biết đến và bất cứ một gia đình nông dân trung lưu nào cũng biết nấu rượu, những nhà buôn thì tha hồ lựa chọn các loại sản phẩm Thời

đó, rượu Cognac là một thứ rượu mạnh được làm từ quả nho Người ta ủ nho lên men và chưng cất để có một thứ rượu có nồng độ cao, có tính ưu việt hơn các loại rượu được chưng cất từ ngũ cốc như Vodka của người Nga hay Sochiu của người Nhật Bản Hơn nữa, so với rượu vang (vin) làm bằng quả nho lên men không cần chưng cất và so với bia làm từ đại mạch, thì rượu Cognac lại có ưu thế là thể tích nhỏ hơn, vì người ta chỉ

có thể uống rượu Cognac với một lượng ít hơn nhiều so với bia hay rượu vang và phải

từ 8-10 năm thùng rượu vang mới cất được một thùng rượu mạnh Cognac

Thời đó, người Hà Lan gọi rượu vùng Cognac là “rượu chưng cất” (brandevin) mà theo các thầy thuốc thì nó có tác dụng ngăn ngừa bệnh phù thũng khi đi biển nhiều ngày

và chống các bệnh nhiệt đới Hà Lan là nước châu Âu đầu tiên có nhu cầu tiêu thụ lớn loại rượu Cognac, vì Hà Lan có nhiều thuỷ thủ nổi tiếng và họ đã đi khắp thế giới thời bấy giờ.

Đầu những năm 1640, mỗi năm, vùng Cognac bán được từ 3.000-4.000 thùng rượu Năm 1643 công ty xuất khẩu rượu cồn đầu tiên của nước Pháp được thành lập và phát triển cho đến ngày nay, dưới tên gọi Augier Hiện nay công ty này có trụ sở tại vùng Cognac và chỉ bán các loại rượu rất lâu năm, với số lượng ít mang nhãn hiệu Mumn Trong thế kỷ XVII, không phải chỉ có vùng Cognac sản xuất rượu, mà cả miền Tây Nam Charente sản xuất các loại rượu mạnh bán cho người Hà Lan Do đó mà cả vùng này đều chuyển sang trồng nho, tạo nên một sự chuyển dịch kinh tế lớn và một diện mạo mới cho vùng Charente Nếu trước kia, rượu được chuyên chở bằng đường thuỷ, thì nay, nó được chở bằng đường bộ đến thẳng Paris Vào khoảng những năm từ

1730 đến 1780 các nhà buôn mới nghĩ đến việc cất giữ lại rượu lâu năm để nâng cao độ tuổi Việc cất giữ rượu do những chủ trang trại thực hiện Các nhà buôn lúc này không đầu tư vào trồng nho nữa, mà chỉ đi nếm rượu của các hộ nông dân trồng nho và ủ rượu đưa ra bán ở các phiên chợ hàng tuần ở vùng Cognac, Jarnac hay Châteauneuf Khi đó, các nhà buôn mới làm công viêc nâng cao chất lượng của các loại rượu, nhờ sự giúp đỡ của các chủ hầm rượu

Vào khoảng từ đầu thế kỷ XVII đến thế kỷ XVIII các nhà buôn hầu hết là người Pháp, đến năm 1718 mới có hãng Delamain đến từ Ai-rơ-len, hay Martell đến từ Anh Đến nửa đầu thế kỷ 18 mới nổi lên những dòng họ như Rémy Martin và nhất là Hennesy đến từ Ai-rơ-len năm 1763 Cuối thế kỷ XVIII, nước Pháp có những biến động lớn về tình hình chính trị và khủng hoảng về kinh tế, nhưng sự phát triển của rượu Cognac vẫn không bị lu mờ Chính trong thời kỳ biến động của Cách mạng Pháp mà

James Hennesy đã đưa doanh nghiệp của mình lên hàng đầu Trong những nhà sản xuất dòng rượu Cognac, chỉ có nhà Martell mới cạnh tranh nổi Giữa thế kỷ XIX là thời kỳ bùng nổ của dòng rượu Cognac Vào cuối những năm 1840, người ta bắt đầu bán rượu bằng chai chứ không dùng thùng 375 lít như trước nữa Sau năm 1870 thì rượu đóng chai đã trở thành phổ biến và khi đó, rượu mới được dán nhãn hiệu để biết xuất xứ từ vùng Cognac, phân biệt với các loại rượu khác Trong việc này, hai nhà Hennesy và Martell là những người đi đầu vì rượu đóng chai vận chuyển tốn kém hơn nên các hãng khác phải mãi về sau mới theo kịp được.

Sau khi rượu Cognac được dán nhãn để phân biệt xuất xứ, hãng Hennesy mới nghĩ

ra hệ thống “sao” để giúp cho người tiêu dùng có một tiêu chuẩn để đánh giá độ tuổi của rượu Năm 1865, Maurice Hennesy trong khi nhìn những đốm sao trên cửa sổ phòng làm việc của mình, đã nghĩ ra cách dùng hình ảnh ngôi sao để đánh dấu rượu Có một sao tức là chỉ rượu Cognac đóng chai được hai năm và hai sao là đóng chai được bốn năm, ba sao là sáu năm Đối với rượu để lâu trong thùng quá sáu năm thì ông dùng những ký tự cũ và bổ sung thêm một số ký tự mới như VOP là Very old pale (rượu rất cũ) – pale là tên gọi của

người Anh, chỉ Cognac hồi mới hình thành, vì lúc đó rượu có màu trong suốt nên gọi là rượu nhợt nhạt (pale) ; VSOP là Very superior old pale (rượu cao cấp rất cũ); XO là Extra old (siêu cũ); VVSOP là Very very superior old pale (rượu cao cấp rất rất cũ); Rồi

còn có các loại như “Reserve” và “Grande reserve” (để dành và để dành lâu), những ký

tự sau cùng lại dùng tiếng Pháp

Trong chiến tranh thế giới thứ I và thứ II, công việc sản xuất rượu Cognac bị giảm sút, do chiến tranh và việc trồng nho bị điêu đứng vì dịch bệnh, nhiều hãng sản xuất bị phá sản, chỉ có những hãng lớn mới trụ vững Sau thế chiến thứ II, việc sản xuất rượu Cognac được phục hồi và phát triển trở lại Hiện nay, rượu Cognac chiếm một khối lượng lớn trên thị trường rượu thế giới và chiếm tỷ trọng lớn trong tổng giá trị xuất khẩu của nước Pháp Khách hàng chính của rượu Cognac là các nước Châu Âu (năm 2001 mua tương đương 70,6 triệu chai), Mỹ (43,1 triệu chai) và Châu Á (21,4 triệu chai) Hiện tại, Pháp có 4 hãng lớn nắm 80% số lượng rượu Cognac bán ra là Hennesy, Remy-Martin, Martell và Courvoisier Bên cạnh đó, còn có khoảng 450 nhà sản xuất khác, chủ yếu sống nhờ vào những nhãn hiệu cổ

Trong suốt 4 thế kỷ qua, sự phát triển của rượu Cognac đã nhào nặn lại một vùng đất, làm thay đổi cơ cấu cây trồng và cảnh quan, đã tạo ra một xã hội có nền văn hóa riêng biệt cho miền Tây Nam nước Pháp, với những nghi thức và qui tắc sống riêng biệt của nó Rượu Cognac đã nuôi sống cả một loạt nghề nghiệp, trong đó có những người

chưng cất rượu, nông dân trồng nho và một số đông những nhà buôn ở các thành phố – trung tâm sản xuất ra dòng rượu này – Rượu Cognac.

H ình 1: Các vùng trồng nho

Chương II:

PHÂN LOẠI ĐỘ RƯỢU.

Một cách tương đối, người ta xếp loại:

- Nhóm sản phẩm rượu uống thấp độ: có hàm lượng etanol từ 10÷25 %V

- Nhóm sản phẩm rượu uống trung bình: có hàm lượng etanol từ 25÷35 %V

- Nhóm sản phẩm rượu uống cao độ: có hàm lượng etanol từ 35÷45 %V

Giữa ba loại sản phẩm rượu uống này mang đặc thù công nghệ không giống nhau:

Với sản phẩm rượu uống thấp độ: Đặc thù công nghệ ở đây là sản phẩm bắt buộc

phải qua khâu lên men, sau đó có thể điều chỉnh (bằng cách phối chế) những thành phần khác bổ sung như đường, acid thực phẩm, cồn etylic tinh chế… để định hình một sản phẩm theo yêu cầu

Với sản phẩm rượu uống trung bình: Đặc thù công nghệ ở đây là sản phẩm được

định hình với công thức phối trộn được ấn định trước, từ những cấu tử chủ yếu: cồn tinh chế, nước mềm, đường, acid hữu cơ thực phẩm và một số phụ gia như màu, hương… đặc trưng cho tên gọi của sản phẩm đó, ví dụ như rượu cam, rượu cà phê…

Với sản phẩm rượu uống cao độ: sẽ được trình bày ở phần sau.

H ình 2 :Coganc Frapin VSOP

Chương II:

NẤM MEN DÙNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU

VANG.

rong sản xuất rượu vang, thường sử dụng những nấm men của loài

saccharomyces ellipsoideus (Hansen ) và saccharomyces oriformis

T

Men thuộc ngành nấm, lớp nấm túi (Ascomyces ) Men phân huỷ đường, biến

glucose thành cồn etylic và khí cacbonic, để có năng lượng hoạt động

Theo phân loại mới, có ít nhất 36 loài men sản sinh ra bào tử, hợp thành 8

chi,trong đó phổ biến nhất là chi Saccharomyces.

Giống men sử dụng chủ yếu là các chủng của nấm men Saccharomyces cere-

visiae, men ép chứa trung bình 75 % nước và 25 % chất khô.

Thành phần hóa học và dinh dưỡng

của nấm men:

Protit: 30-50 %, trung bình 40 %

Glucid: 24-40%, trung bình 30%

Chất béo: 2-5%, trung bình 4%

Chất khoáng: 5-11%, trung bình 9% * Glucid :

Của nấm men chủ yếu là glucogen (C6H10O5)n, đây là chất dự trữ của tế bào.Theo thành phần cấu tạo thì glucogen giống như amylopectin nhưng khác là khối lượng phân

tử lớn hơn Hàm lượng của nó trong tế bào nấm men có thể từ 0 đến 40%

và tuỳ thuộc vào môi trường dinh dưỡng

* Protit:

Chứa trong nấm men rượu thường vào

khoảng 35 đến 40 % và có đủ các acid amin không thay thế được.Về giá trị dinh dưỡng thì protit nấm men tương đương protit động vật nhưng giá trị hơn protit thực vật Ở

H ình 3: Saccharomyces cerevisiae

Hình 4: S Ellipsoideus

nhiệt độ cao và bình thường, dưới tác dụng của proteaza có sẵn trong nấm men, protit sẽ biến thành pepton,peptit và acid amin.

lên men, đồng thời giúp tổng hợp protit, làm tăng quá trình oxy hoá và có tác dụng tạo thành một số vitamin

* Trong điều kiện sản xuất rượu, nguồn thức ăn của nấm men như glucid và chất khoáng thường có sẵn và đủ trong môi trường.Riêng nguồn Nitơ tường không đủ vì vậy muốn lên men tốt cần cho thêm vào dịch lên men một lượng nitơ từ 0.15 đến 0.2 g/l Nếu thiếu lượng Nitơ nấm men sẽ phát triển chậm, thời gian lên men kéo dài, hiệu suất lên men giảm

B ảng 1: Bảng so sánh nòi của nấm men

Trong sản xuất rượu vang, thường sử dụng những nấm men của loài saccharomyces

ellipsoideus (Hansen) và saccharomyces oriformis (Osterqalder).

Độ rượu etylic tạo được (% v)

Lượng đường tiêu hao cho 1%

I. Saccharomyces ellípsoideus

Hansen đã nghiên cứu và phân lập được những loài nấm men rượu vang và nấm men bia Cơ sở để ông phân biệt chúng là sự khác nhau về hình dáng của các tế bào Đặc trưng của nấm men vang là có hình elip hoặc elip kéo dài ( từ đó mới có tên gọi là ellipsoid ) Đối với nấm men bia thì phần lớn có hình cầu hoặc hình oval ( từ đó mới có tên là cerevisiae)

∗ Hình thái của nấm men vang.

Nấm men vang phần lớn có dạng hình cầu, oval hoặc elip, phần ít hơn có hình elip kéo dài Ở điều kiện thích hợp, nấm men vang sinh sản bằng cách nảy chồi; trong điều kiện không thuận lợi chúng cũng có thể sinh sản bằng bào tử Khả năng sinh sản và hoạt lực enzym của nấm men phụ thuộc nhiều ở điều kiện nhiệt độ Thực nghiệm đã chứng minh

rằng, ngay sau khi cấy nấm men của loài S.ellip trong môi trường tự nhiên (nước quả),

ta nhận thấy sự hình thành bào tử trong môi trường của dịch đường (từ malt) có bổ sung Gelatin Việc bảo quản nấm men trong phòng thí nghiệm dẫn đến chỗ mất khả năng hình thành bào tử của chúng, những nấm men như vậy sẽ phục hồi khả năng hình thành bào tử nếu ta đặt những tế bào trẻ trong môi trường dịch đường thích hợp Khả năng tạo bào tử của loài này phụ thuộc nhiều ở nhiệt độ: nhiệt độ tối ưu là 250C: t0max là 31,50C

và t0min là 7,50C với các thời gian tương ứng là 21 giờ, 36 giờ và 11 ngày

Những nang bào tử thường có dạng hình cầu với kích thước từ 2 ÷ 4 µ Chúng được hình thành không cần sự trùng dính, tức là đơn tính Sự trùng dính chỉ xảy ra sau khi các bào tử đã nẩy chồi

∗ Những nguồn cacbon của nấm men vang.

Các nấm men của loài này có thể sử dụng cacbon của gluxit mà số nguyên tử cacbon

men, trong môi trường rắn chúng sẽ oxy hoá những gluxit sau: glucoza, fructoza, manoza, galactoza, sacaroza, maltoza và 1/3 rafinoza Nấm men sẽ sử dụng những gluxit trên đây bằng cách hình thành những enzym: glucozimaza, saccaraza, rafinaza, galactozimaza và maltaza Ba enzym đầu được hình thành rất bền vững Tác giả

Kudriavzev đã chứng minh được một vài nòi của S.ellipsoideus hình thành

galactozimaza và maltaza bền vững, đây là khả năng đa tính của một số nòi nấm men và

được đặt tên là: saccharomyces.vini.var-cartilagious kudriavzev và S.ellipsoid không sử

dụng được những gluxit sau đây: các destrin, lactoza, inulin, klicoza và arabinoza

Đối với các rượu, nấm men loại này có thể sử dụng bằng cách ôxy hoá cồn etylic

và glyxerin, không sử dụng được manit, dulsit và sorbit

Đối với các acid hữu cơ, chúng có thể sử dụng bằng cách ôxy hoá axit axetic và axit lactic, không sử dụng được axit succinic, axit malic, axit tartric va axit citric

∗ Về mặt sinh học.

Sự phân bố của các giống nấm men rượu vang này rất rộng rãi trong tự

nhiên Ta thường gặp chúng trên các loại trái cây chín và đặc biệt là trên những chùm nho chín

Sau khi chà xát và ép nước nho, trong môi trường này số nấm men loài

S.ellipsoideus có mặt không nhiều so với những vi sinh vật dại khác (như nấm mốc,

nấm men dại, vi khuẩn dại)

Tuy vậy, khi đã bắt đầu xảy ra quá trình lên men tự nhiên trong nước quả, thì số lượng nấm men loại này sẽ vượt nhanh hơn so với những vi sinh vật dại khác, nhất là ở giai đoạn kết thúc quá trình lên men Như vậy không có nghĩa là trong sản xuất rượu vang ta chỉ dùng một phương pháp lên men tự nhiên Khả năng này của nấm men rượu vang nói lên rằng chúng có thể thích nghi với điều kiện sản xuất rượu vang, trong điều kiện như vậy chúng có khả năng chịu đựng tốt đối với những sản phẩm do trao đổi chất của những vi sinh vật dại, kể cả những sản phẩm do hoạt động sống của bản thân chúng.

Đặc biệt, nấm men rượu vang có khả năng chiu đựng đối với cồn etylic rất cao Cồn etylic là sản phẩm do hoạt động sống của bản thân nấm men tạo ra Ví dụ, có những loài có khả năng lên men tạo được đến 18 ÷ 20,5 % V etanol Đối với những vi sinh vật dại gặp trong rượu vang thì chỉ có một vài loài vi khuẩn lactic có thể sống và phát triển trong điều kiện 20%V etanol Đây cũng chính là nguyên nhân thường gây hỏng mốt số loại rượu vang tráng miệng Phần lớn những vi sinh vật dại khác không chịu đựng được etanol, nên trong quá trình lên men số lượng nấm men vang vượt xa những vi sinh vật dại, ngoài ra CO2 hình thành cũng gây ức chế lên vi sinh vật dại mạnh hơn so với nấm men vang

Môi trường tự nhiên mà nấm men vang thích nghi là các loại nước trái cây, trong thành phần nước trái cây không có maltoza Tuy vậy, nấm men vang vẫn có khả năng lên men đường maltoza Khả năng đặc biệt này của nấm men vang được phát hiện quá muộn, vì vậy chúng ít được sử dụng trong sản xuất các loại sản phẩm có etanol từ tinh

bột Theo Kudriavzev, nấm men của S.ellipsoideus và S.cerevisiae tác dụng như nhau

đối với đường maltoza Từ thế kỷ 15, người ta đã biết sử dụng các loại nấm men này để lên men bia (theo phương pháp lên men nổi) và cũng thu được bia có chất lượng tốt Kể

từ đó, sự tiến hoá của hai loài nấm men này tiến triển theo nhiều hướng khác nhau Vì

vậy khả năng hình thành enzym ở nấm men vang không ổn định Trong môi trường không có maltoza chúng không tạo được enzym maltoza, chỉ có một vài nòi tạo được

maltoza ổn định Mặc dù những nấm men của hai loài S.ellipsoideus và S.cerevisiae đều

tác dụng như nhau lên maltoza, song ngày nay trong sản xuất vang vẫn không dùng nấm men bia và trong sản xuất bia không dùng nấm men vang Để phân biệt rõ hai loại này, người ta căn cứ trên khả năng tác dụng của chúng đối với destrin:

nấm men S.cerevisiae lên men được destrin, nhưng nấm men S.ellipsoideus không lên

men được destrin Nếu ta cho cả hai cùng phát triển trong dịch đường

lên men bia thì S.cerevisiae sẽ vượt hẳn S.ellipsoideus, và nếu cùng cho phát triển trong nước quả thì ngược lại, S.ellipsoideus sẽ vượt hẳn S.cerevisiae Những điểm khác nhau

này nói lên rằng, chúng là những loại nấm men biệt lập về mặt

sinh học Như vậy, nếu coi S.cerevisiae là một phân nhánh của S.ellipsoideus là không

có cơ sở

Nấm men vang phát triển trong môi trường giàu các axit hữu cơ, chúng sẽ thích nghi để chịu đựng được acid tractic hàm lượng cao, trong khi đó nấm men bia

(S.cerevisiae hoặc S.carlsbergensis ) không chịu được môi trường acid mạnh Khả năng

này của nấm men vang giúp ta có thể giải thích được tại sao rơi vào dịch nước trái cây cùng một lúc nhưng sau đó chúng lại vượt hẳn hơn những vi sinh vật khác

II Saccharomyces oviformis (osterwolder).

Giống này được phân lập từ dịch nho lên men tự nhiên ở Thụy Sĩ Trong các tài liệu, tên của giống này được ghi với 8 từ đồng nghĩa Ví dụ:

1- S.cerevisiae var.alpinus steinor, 1924.

2- S.cerevisiae rasse blanchard lodder, 1932, được phân lập từ dịch quả lê lên men

tự nhiên ở Pháp

3- S.ellipsoideus, được phân lập ở Gruzia, 1933.

4- S.oviformis var.bisporus castelli, 1938, được phân lập từ dịch nho lên men tự

Loài nấm men này không sử dụng được galactoza, lactoza, inulin, kciloza và arabinoza Chúng có thể sử dụng được manit, dulsit, sorbit; đối với các axit hữu cơ có thể sử dụng được axit axetic, axit lactic nhưng không dùng được axit malic, axit succinic và axit citric

môi trường nước nho và có thể tạo được đến 18%V etanol Kudriavzev cho rằng nguồn

gốc của S.oviformis là S.chevalieri Nhiều loài nấm men saccharomyces có đặc trưng là

phát triển trên bề mặt của môi trường lên men và có một số loài tạo một vùng váng xung quanh bề mặt, hoặc một số loài khác tạo cả một lớp váng trên bề mặt Phần lớn những loại này có khả năng tạo etanol chỉ từ 5 ÷ 10%V Người ta đã chứng minh rằng

những loại rượu vang có váng này không bị hư hỏng như các loại rựơu vang có váng do các giống candida (mycoderma), picchia… hoặc vi khuẩn tạo màng trên bề mặt

III S.oviformis var.cheresiensis (Kudriavzev).

Trong các tài liệu, giống nấm men này được viết dưới những tên đồng nghĩa sau đây:

1-Mycoderma vini Pasteur – 1886, Rocque – 1903.

2-Saccharomyces sp.Frolov- Bagreev 1908 Giống này được hai ông Phân

lập ở Tây Ban Nha

3- S.cheresanus – Chovrenco và Babenko – 1925 Các tác giả cũng phân lập ở Tây

Ban Nha

4- S.cheresiensis var.armenniensis – Prostoserdov và Afrikian phân lập được từ lớp

váng của một loại rượu vang Acmenia – 1933

5- S.ellipsoideus Schanderl – Saenko và cộng sự phân lập được năm 1936.

Về hình thái: Giống này không khác với những loài của Saccharomyces Sự tiêu

thụ các nguồn cacbon từ những hợp chất không chứa nitơ cũng tương tự như ở

S.oviformis Khi phát triển trong môi trường dịch nho giống này có thể tạo được từ 18 ÷ 19%V etanol.

Lần đầu tiên Frolov – Bagree đã chứng minh rằng những nấm men gây váng thuộc

giống Saccharomyces, tạo bào tử và gây lên men cồn mạnh trong môi trường nước

nho.Cũng lần đầu tiên hai Ông đã chứng minh được khả năng phát triển của chúng trong môi trường như vậy sau khi đã lên men và trong môi trường đó có tạo váng trong rượu vang, dấu hiệu bên ngoài của nguyên nhân gây váng là Mycoderma vini Sự khác nhau giữa giống nấm men gây váng trong rượu vang và giống mycoderma vini là ở chỗ, giống thứ nhất làm gia tăng hương vị của rượu vang, giống thứ hai làm giảm chất lượng của rượu Khi nghiên cứu lớp váng trên bề mặt rượu vang, các tác giả thấy, ngoài những nấm men của giống Saccharomyces còn có mặt những nấm men tạo váng của các giống pichia và hansenula nhưng với số lượng không đáng kể

∗ Kudriavzev đã đưa ra những điểm khác nhau giữa S.ellipsoideus và nấm men

gây váng như sau:

1- S.ellipsoideus lên men được galactoza, nấm men gây váng không lên men được 2- Giữa S.ellipsoideus và nấm men gây váng có sự đối kháng, và thường giống thứ

hai trội hơn giống thứ nhất

3- Nấm men gây váng có khả năng phát triển trên bề mặt của rượu vang có 14 ÷ 14,5 %V etanol Những giống khác không phải tất cả đều có khả năng này

Khả năng đặc biệt này của nấm men gây váng chỉ thấy trong sản xuất, còn trong tự nhiên không bao giờ biểu hiện rõ, bởi vì môi trường lên men tự nhiên không khi nào đạt được nồng độ cao như vậy Để chứng minh những nấm men gây váng và nấm men của

S.oviformis là cùng loài, người ta dựa vào khả năng sử dụng các chất đường của chúng

Cả hai giống này ta đều gặp trong môi trường dịch nho lên men tự nhiên Những nấm

men thuần khiết của chúng đều phát triển tốt như nhau và tạo cùng một lượng cồn giống nhau trong môi trường nước nho

thanh trùng, giữa hai loài không có sự đối kháng Những điều đó nói lên chúng thuộc cùng một loài sinh học Sự khác nhau rõ rệt giữa chúng là nấm men gây váng sau 2 ÷ 3 ngày có thể gây được một lớp váng mỏng rõ rệt trên bề mặt, lớp

váng này dần dần sẽ tăng lên, trong đó nấm men S.oviformis chỉ thỉnh thoảng mới tạo

được lớp váng mỏng nhưng phải mất vài tuần

Saenko, bằng cách thay đổi các điều kiện có kiểm soát, đã thu được nòi heres 96-

K và heres 20 – C, những nòi này có thể tạo váng ở 17%V etanol Việc tạo váng trên bề mặt của rượu vang là dấu hiệu của sự chuyển qua giai đoạn ôxy hóa của nấm men heres

Ở giai đoạn chúng hình thành và tích tụ glucogen, không cần sự có mặt của đường trong môi trường

Trong giai đoạn ôxy hoá, những nấm men gây váng (heres) là nguyên nhân của những biến đổi sinh hoá về thành phần của rượu vang, tạo ra những sản phẩm mới tham gia vào sự hình thành mùi vị và hương thơm của rượu vang

Những biến đổi sinh hoá kéo theo sự giảm dần khối lượng của mốt số chất, đồng thời gia tăng khối lượng của một số chất khác trong rượu vang Sự giảm dần của etanol

là dễ thấy nhất: chúng chuyển về dạng acetoaldehyt Đây là giai đoạn quan trọng nhất trong quá trình hình thành váng đối với rượu vang (hay còn gọi là heres hoá) Quá trình

này xảy ra nhờ enzym alcoldehyraza hoàn thành sự dehydro hoá của etanol với sự có mặt của diphosphopyridin nucleotit (codehydraza) theo phương trình:

CH3CH2OH + DPN (DPN).H2 + CH3CHO

Hàm lượng etanol được chuyển về dạng acetaldehyt phụ thuộc vào sự phát triển của lớp váng, nguồn gốc của nitơ và thời gian rượu vang nằm dưới lớp váng, nguồn gốc của nitơ và thời gian rượu vang nằm dưới lớp váng Theo số liệu của Marsilla (Tây Ban Nha), hàm lượng etanol giảm từ 0,3 ÷ 1,15% V Sisakian cùng các cộng sự đã kết luận rằng trong 5 tháng hàm lượng etanol sẽ giảm 0,6%V và trong 10 tháng giảm 1%V Hàm lượng acetaldehyt thường đạt tới 500 mg/l Khi nuôi cấy chìm với nấm men heres, tác giả Amerine đã thu được 1200 mg/l acetaldehyt, từ acetaldehyt khi trùng ngưng sẽ cho

ra acetilmetylcarbinol

CH3CHO + CH3CHO = CH3CH(OH)COCH3

Những nấm men heres cũng có thể ôxy hoá được những cồn bậc cao (butylic, propilic) Theo nghiên cứu của Marsilla, hàm lượng glyxerin giảm đi mất 50% so với ban đầu, sự phân giải glyxerin càng mạnh hơn khi nấm men sử dụng nguồn N từ các amino axit so với khi chúng dùng N từ sulfat amon (NH4)2SO4

Khi phân giải glyxerin bằng con đường ôxy hoá sẽ cho ra dioxyaxeton, từ đó hình thành axit lactic Saenko và cộng sự cho rằng, sự gia tăng axit lactic không phải chỉ do

sự phân giải glyxerin, mà còn do các vi khuẩn lactic phân giải các chất đường và axit amlic

Saenko, Schanderl và các cộng sự đã thông báo là những nấm men heres có thể phân huỷ axit axetic Ví dụ, Saenkp cho rằng, khi cho phát triển chậm lớp váng do heres gây ra trên mặt rượu có 4 g/l axit axetic thì sau 45 ngày hàm lượng

này giảm xuống còn 1,35 g/l Khả năng này của nấm men heres đã tạo cơ sở cho một số tác giả coi chúng như một yếu tố chữa bệnh gia tăng axit bay hơi đối với rượu vang Với

sự gia tăng của axit axetic trong rượu vang ta nhận thấy việc hình

thành váng heres chậm dần Vì vậy, Saenko cho rằng, các axit bay hơi không

được quá 4g/l và theo Bobadila thì không được quá 2,77 g/l

Sự phát triển của lớp váng do nấm men heres gây nên sẽ dẫn tới chỗ làm giảm hàm lượng nitơ chung, trong đó gồm cả một số axit amin Chúng dùng những nguồn nitơ này

để xây dựng nên nguyên sinh chất của tế bào, Saenko và Sacarova nêu lên là thời điểm lớp váng trên bề mặt phát triển mạnh nhất thì hàm lượng nitơ amin trong vòng 30 ngày

sẽ giảm xuống từ 63 mg/l xuống còn 34 mg/l, sau 120 ngày chỉ còn 19,7 mg/l, đồng thời chúng cũng có thể sử dụng hoàn toàn NH3 Theo nghiên cứu của Vancil thì nấm men, sau 12 tháng, sử dụng hoàn toàn asparagyn, serin, glicin, valin, lơzin và fenilalanin và theo ông một số axit amin như alanin, lizin, arginin, metionin, asparagyn và axit glutamic cũng đóng vai trò như những chất sinh trưởng Khi thí nghiệm dùng các muối amon làm nguồn cung cấp N duy nhất thì những nấm men heres không tạo được váng Những nấm men heres sẽ làm giảm chất sinh trưởng trong rượu vang như biotin, mezo-inozit, axit pantotenic và muối amid của axit nicotinic

Sự phát triển của chúng cũng là nguyên nhân làm giảm hàm lượng các chất tro trong rượu Khả năng hấp phụ sắt dưới dạng sulfit sắt hoặc polysulfit của nấm men là nguyên nhân của sự giảm hàm lượng sắt trong rượu.

Người ta đã chứng minh rằng, để đánh giá chất lượng của rượu vang heres dựa vào

tỷ số andehyt/axetal với hàm lượng chung của aldehyt không ít hơn 250 mg/l, tỷ số không được vượt quá 2 ÷ 3; đối với những loại rượu tàng trữ lâu năm tỷ số này gần bằng 1 và trong một vài trường hợp dưới 1

Để tạo điều kiện tối ưu cho sự phát triển của nấm men heres, ta cần lưu ý những điểm sau đây:

1- Hàm lượng etanol phải nằm trong giới hạn 14,5 ÷ 15,5 %V, nếu thấp hơn sẽ tạo điều kiện cho sự phát triển của các vi khuẩn acetic và làm gia tăng các axit bay hơi, nếu cao hơn sẽ làm chậm quá trình hình thành váng

2- Trong rượu vang không còn được đường sót, nếu không sẽ làm chậm quá trình hình thành váng, vì trước hết nấm men phải tiếp tục lên men hết đường sót

3- pH của rượu vang phải từ 3,1 ÷ 3,3 pH > 3,5 sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn lactic phát triển

4- Hàm lượng tanin không được quá 0,3 g/l

5- Hàm lượng SO2 trong dịch nho chỉ nên đến 100 mg/l đủ để cản sự phát triển của

vi khuẩn lactic

6- Để có điều kiện hình thành đủ axetaldehyt và axetal trong một lít rượu cần có 73

÷ 94 cm2 diện tích lớp váng Để đạt yêu cầu này, bồn lên men cần để trống 1/8 diện tích Nếu được tiếp xúc nhiều với không khí thì lượng axetaldehyt và axetal gia tăng càng nhanh, đồng thời giảm xuống cũng càng nhanh do chúng

bị oxy hoá Sự phát triển của nấm men trong lớp váng phụ thuộc vào hàm lượng O2 trong khoảng trống trên bề mặt rượu Tốt nhất là hàm lượng O2 từ 21 ÷ 50 %.

Để đạt yêu cầu này, ta có thể mở cửa trên thùng men, thổi quạt nhẹ để không ảnh hưởng đến lớp váng

7- Nhiệt độ cần thiết ở 200C

8- Hàm lượng CO2 trong khoảng trống trên bề mặt rượu đến 20% sẽ ít gây ảnh hưởng đáng kể đến sự phát triển của lớp váng

Ý nghĩa kinh tế của loài S.oviformis là ta có thể dùng nòi S.oviformis

var.cheresiensis để sản xuất loại rượu vang heres Nếu sử dụng chúng để sản xuất rượu

vang thường sẽ bị S.ellipsoideus lấn át.

Chương III:

YÊU CẦU VỚI NHỮNG NẤM MEN RƯỢU

VANG.

a phần những nước sản xuất rượu vang nho đều dùng các chủng của

S.ellipsoideus và S.oviformis var.cheresiensis Hương vị đặc trưng của từng

loại rượu sẽ phụ thuộc chủ yếu vào đặc tính nguyên liệu và qui trình công nghệ, ngoài ra còn phụ thuộc vào chủng nấm men Những nấm men được phân lập và sử dụng trong sản xuất, theo tác giả Schandel cần phải đạt các yêu cầu sau:

Đ

1- Khả năng lên men cao Những chủng loại này khi ở điều kiện tối ưu cần đat được 18 ÷ 20%V etanol

2- Chịu được nhiệt độ thấp Những nấm men của nhóm nàt cần có khả năng lên men ở nhiệt độ từ 4 ÷ 100C và tích lũy trong môi trường trong thời gian ngắn thực tế phải được 8 ÷ 12%V etanol.

3- Những nấm men đã được sulfit hoá: gồm những chủng có thể bắt đầu và hoàn thành quá trình lên men ở rH rất thấp

4- Bền vững với etanol Những chủng này có thể gây nên sự lên men mới trong môi trường đã có sẵn 8 ÷ 12 %V, trong đó ta có cho thêm đường Ở đây gồm những chủng lên men thứ đối với các loại rượu có bọt

5- Những nấm men Champagne đặc biệt có thể gây men thứ ở điều kiện hàm lượng etanol cao trong môi trường Ngoài ra chúng không được tạo những lớp màng xung quanh thành thùng

6- Các nấm men heres: những nấm men này sau khi lên men, nếu được tiếp xúc với không khí sẽ tạo được váng trên bề mặt của rượu Khi phát triển trên bề

mặt của rượu trong thời gian ngắn sẽ tạo được hương vị đặc trưng của rượu heres

7- Bền vững đối với nồng độ đường cao Những nấm men này có thể gây men được trên 30% đường và tích lũy được trong môi trường 10 ÷ 13%V etanol

Ngoài ra khả năng lên men đường và tạo etanol trong rượu vang cũng khác nhau rất nhiều ở các nòi nấm men Vì vậy trong sản xuất rượu vang nho để có được sản phẩm

có chất lượng ổn định thì cần phải có giống nấm men thuần khiết, không được lẫn những nấm men dại

∗ Ảnh hưởng của những yếu tố lý – hoá lên hoạt động của nấm men vang

Ảnh hưởng của Oxy: Nấm men vang là vi sinh vật sống hiếu khí tuỳ tiện Trong điều kiện có nhiều O2 thì hoạt động sinh sản của nấm men mạnh mẽ hơn, vì vậy lượng sinh khối tăng lên nhanh và trở thành sản phẩm chủ yếu trong môi trường lên men

Ngược lại, trong điều kiện thiếu hoặc không có O2 , nấm men sẽ chuyển từ hoạt động hô hấp sang lên men kị khí, khi đó sản phẩm trong môi trường lên men chủ yếu là etanol Tuy nhiên, hai kiểu hô hấp trên đều có mối quan hệ chung với nguồn đường có trong môi trường.

Qua thực tế sản xuất rượu nho cho thấy: lượng đường tiêu hao cho kiểu hô hấp hiếu khí chiếm khoảng 1/5;tiêu hao cho hô hấp kị khí là 4/5 (thực chất là lên men để tạo etanol)

Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nấm men khá bền vững trong nhiệt độ thấp: nó có thể sống trong băng nhiều tháng, thậm chí ở nhiệt độ -1900 C Nấm men rất nhạy cảm với nhiệt độ cao, trong môi trường lỏng ở nhiệt độ 40 ÷ 500 C nấm men hầu như ngưng trệ hoạt động và sau 1giờ 30 phút sẽ chết; ở nhiệt độ 60÷ 650C chúng sẽ chết sau 5 phút Trong môi trường khô (với W = 13%) chúng chịu nhiệt tốt hơn, có thể chịu đến 85 ÷

1050C Nấm men tạo bào tử cũng tương tự, tuy có khá hơn nấm men không tạo bào tử,

ví dụ trong môi trường khô chúng có thể chịu được đến 115 ÷ 1250C

Nhiệt độ tối ưu cho nấm men vang là 25 ÷ 280 C

Ở nhiệt độ thấp hơn, ví dụ 16 0C nấm men vang vẫn hoạt động chậm và yếu hơn

Có những nòi có thể lên men được ở 4 ÷ 100C , song rất chậm và yếu, vì vậy lượng đường còn lại trong môi trường lên men khá lớn và đây chính là môi trường tốt cho những vi sinh vật gây bệnh cho vang hoạt động Nhiệt độ có thể tăng lên đến 360C mà nấm men vang vẫn hoạt động bình thường, song trên 360C thì nấm men bắt đầu bị ức

chế, đến 380C thì gần như không hoạt động và đến 400C thì chúng bắt đầu chết dần Ở điều kiện t0 ≥ 400C thì lại rất thuận lợi cho vi khuẩn sinh axit axetic hoạt động, do đó trong sản xuất rượu vang cần phải kiếm soát không để cho nhiệt độ lên men vượt quá

360C

Ảnh hưởng của ánh sáng: Ánh sáng là yếu tố kìm hãm hoạt động của nấm men vang Đặc biệt các tia cực tím trong ánh sáng sẽ giết chết tế bào nấm men, vì vậy quá trình lên men phụ thuộc thời tiết của từng mùa

Ảnh hưởng của các axit hữu cơ: Theo nghiên cứu của M.A.Geraximop thì nấm men vang có thể bảo vệ được hoạt tính sống ở 10 ÷ 20 g/l axit tự do (axit tartric, axit malic, axit citric) Chúng có thể hoạt động tốt trong môi trường có 8 ÷ 10 g/l axit (với môi trường này thì hầu như các vi khuẩn đều bị ức chế) Hoạt động của vi khuẩn axetic

có ảnh hưởng lớn đến quá trình lên men vang nho, ở

pH < 2,6 thì chúng không hoạt động được, ở pH từ 3,5 ÷ 4,5 là tối ưu cho vi khuẩn axetic, trong khi đó pH tối ưư cho những vi khuẩn khác là 7 Vì vậy môi trường nước nho càng chua (pH càng thấp) thì càng hạn chế được hoạt động của nhiều loại vi khuẩn

Ảnh hưởng của thế oxy hoá- khử: Nấm men vang có thể hoạt động tốt trong môi

trường có thế oxy hoá - khử (rH) từ 10 ÷ 27,5 Hoạt động sống của nấm men sẽ hạ thấp

rH của môt trường, nếu rH hạ thấp xuống dưới 10 thì sẽ không có đủ O2 cho sự phát triển của nấm men Điều này cũng có thể xảy ra khi ta tiến hành sulfit hóa, rH sẽ giảm dần, nghĩa là môi trường sẽ nghèo dần O2 , từ đó bắt buộc nấm men vang chuyển hoá từ

hô hấp hiếu khí sang hô hấp hiếm khí (nghĩa là lên men để tạo etanol )

Ảnh hưởng của đường: Quá trình lên men vang xảy ra nhanh, thuận lợi khi:

- Trong nước nho có hàm lượng đường từ 10 ÷ 25%, quá trình lên men vẫn bình thường

- Trong nước nho có hàm lượng đường > 25% thì quá trình lên men xảy ra rất yếu

và chậm chạp

Ảnh hưởng của etanol: Sản phẩm của quá trình lên men kị khí là etanol Etanol kìm hãm hoạt động sống của tế bào nấm men, tuy nhiên mức độ kìm hãm khác nhau đối

với các chủng, nòi nấm men khác nhau Ví dụ, đối với S.ellipsoideus có thể chịu đựng

được 18%V etanol nhưng đối với Kl.apiculata chỉ chịu đựng được từ 4 ÷ 6%V etanol Khả năng chịu đựng etanol của nấm mốc, vi khuẩn kém hơn nhiều so với nấm men Điều này thực sự có ý nghĩa lớn trong sản xuất, bởi vì khi quá trình lên men kị khí bắt đầu xảy ra thì những sản phẩm etanol hình thành trong môi trường có tác dụng kìm hãm mạnh mẽ nấm mốc, vi khuẩn (luôn có đi kèm trong dịch nho) và sau đó là ức chế những

nấm men dại đi lẫn với S.ellipsoideus, để rồi phải nhường môi trường cho nấm men

vang hoạt động

Ảnh hưởng của CO2 : Hàm lượng CO2 hình thành trong quá trình lên men thường hạn chế mạnh sự sinh sản của nấm men vang Theo nghiên cứu của Miuler-Thurrau, khi:

- Hàm lượng CO2 trong rượu vang đạt đến 0,25% trọng lượng CO2 thì việc sinh sản của nấm men bị đình trệ

- Hàm lượng CO2 trong rượu vang đạt đến 1,5% trọng lượng CO2 thì nấm men không còn sinh sản được nữa

- Với hàm lượng CO2 như trên, ở nhiệt độ 150C sẽ có áp suất là 7,7 atm, nấm men vẫn sống và tiếp tục lên men kị khí.

Đây chính là những điều kiện kỹ thuật dùng để áp dụng cho quá trình Champagne hoá trong công nghệ sản xuất rượu Champagne

Hình 5:Hennessy XO coganc

Ở các nước này, người ta có thể sản xuất rượu cognac từ nho trắng, nho đỏ và thậm chí

từ hỗn hợp hai giống nho trên mang dấu ấn đặc trưng về hương, vị cho mỗi nhà sản xuất Tuy nhiên, từ nguyên liệu nho trắng thường cho sản phẩm có chất lượng cao Đặc thù công nghệ được thể hiện qua ba bước:

T

1- Từ trái nho trắng, qua lên men để thu được vang nguyên liệu, thường vang nguyên liệu có chữ rượu từ 8 ÷ 12%V Sau đó qua khâu chưng cất đơn giản để có rượu cognac thô với chữ rượu từ 27 ÷ 35%V

2- Từ rượu cognac thô, ta tiến hành chưng cất phân đoạn để thu được cồn cognac

có chữ rượu từ 55 ÷ 70%V rồi ử trong các thùng gỗ sồi từ 3 năm trở lên

3- Từ các loại cồn cognac đã đủ chín trong các thùng gỗ sồi, ta tiến hành phối chế

và bổ sung một số phụ gia để định hình cho sản phẩm cognac

∗ Phân loại rượu cognac theo thời gian:

QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU COGNAC:

GIẢI THÍCH QUI TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU COGNAC.

I Nguyên liệu: Trong nho chứa nhiều vitamin C, B6, Tananh Nên có tác dụng chữa bệnh, tăng sức đề kháng cho cơ thể, chống sự mệt mỏi, đau nhức…Nhóm nho trắng được sử dụng phổ biến Người ta có thể dùng nho chín để sản xuất rượu vang khô, tận thu nước thứ hai để sản xuất vang nguyên liệu; cũng có thể tuỳ theo chất lượng kĩ thuật của nho chín, người ta cho lên men trực tiếp để được vang nguyên liệu

Bảng 2: Thành phần vitamin của nước nho tươi và của rượu nho

Rượu vangTrắng, lên

Lên men vang nguyên liệu

nước mền cồn cognac 20-25%V

sirô cồn cognac 30-35%V

Nghiên- tách nước

Lắng trong- Xử lý

Lên men vang

Vang nguyên liệu 8-12%V

Chưng cát đơn giản

Rượu Cognac thô 27-35%V

Chưng cất phân đoạn

chất màu dung dịch rượu-nước hoặc nước thơm Casein, gelatin, tanin…

Các muối của acid tartric Pectin, protein

K[Fe(CN)6]

kết tủa muối sắt

Nho chín