Báo cáo chuyên đề sản xuất rượu vang đỏ

quy trình công nghệ sản xuất rượu vang đỏ, kỹ thuật sản xuất rượu vang đỏ, các loại nho thường được sử dụng trong sản xuất rượu vang.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TIỀN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ CNSTH

BÀI BÁO CÁO

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU

VANG ĐỎ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN:

PHAN THỊ NGỌC HẠNH

SINH VIÊN THỰC HIỆN:

5 DƯƠNG HẢI HUY 017103022

MỤC LỤC

DANH SÁCH HÌNH

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay trên thị trường có nhiều loại rượu vang được lên men từ các loại trái cây được sử dụng rất phổ biến ở mọi nơi nhất là các nước châu Âu Nho là một trong những loại trái cây được ưa thích nhất và cũng là nguyên liệu thích hợp nhất để cho ra loại rượu vang đỏ Vì trong loại rượu này có mùi thơm dễ chịu, chứa nhiều giá trị dinh dưỡng đồng thời nó có tác dụng tốt cho người tiêu dùng Rượu vang đỏ không chỉ là một loại thức uống mà còn có những lợi ích tuyệt

3

+ Rượu vang đỏ giúp tăng cường sức khỏe tim, chống ung thư, giảm căng thẳng và cải thiện giấc ngủ

+ Rượu vang đỏ giúp cải thiện hệ tiêu hóa: trong rượu giàu vitamin B, các enzym có lợi rất tốt cho đường ruột, còn giúp cơ thể tiêu hóa thức ăn tốt

+ Rượu vang đỏ giúp giảm nguy cơ mất trí nhớ, có tác dụng chống bệnh trầm cảm và còn giúp giảm ảnh hưởng của thực phẩm giàu chất béo

+ Rượu vang đỏ giúp lợi tiểu, ngoài ra còn giúp làm đẹp, ngăn ngừa lão hóa

ở phụ nữ

Rượu vang đỏ là loại rượu được ưa chuộng nay bởi rượu có màu sắc và hương vị

êm dịu, chua chát hài hòa Để biết rõ hơn về quá trình làm ra một loại rượu như thế cần trải qua những giai đoạn nào thì trong bài báo cáo này của chúng tôi sẽ trình bày cụ thể thông qua đề tài: “CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANG ĐỎ”

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ RƯỢU VANG ĐỎ 1.1 Giới thiệu chung:

- Rượu vang làmột loại thức uống có hương vị đặc trưng, độ cồn nhẹ Đây là sản phẩm của quá trình lên men ethanol không qua chưng cất, môi trường lên men có thể là nho hoặc hỗn hợp nước nho và vỏ nho

- Rượu vang đỏ hay còn gọi là vang đỏ hay rượu nho đỏ là một dạng phổ biến của rượu vang được làm từ những loại nho đậm màu

- Rượu vang đỏ chứa các hợp chất phenolic với hàm lượng khá cao Một số chất có chức năng tạo màu đỏ sậm, còn một số chất khác sẽ tạo nên vị chát đặc trưng cho sản phẩm Hầu hết các sản phẩm rượu vang đỏ đều có hàm lượng đường sót thấp nên không có vị ngọt Thông thường, người ta sử dụng rượu vang đỏ trong các bữa ăn kèm với những món thịt Riêng đối với những loại rượu vang đỏ có hàm lượng polyphenol thấp thì không cần phải sử dụng kèm với những món ăn khác, người ta dùng chúng sau các bữa ăn chính

1.2 Nguồn gốc xuất xứ

- Rượu vang là một trong số các loại thức uống lên men đã có từ rất lâu, khoảng 4000 năm trước công nguyên

- Rượu vang được xuất xứ từ Ý nhưng sản phẩm chất lượng tốt và uy tín nhất lại đến từ Pháp

- Rượu nho được biết đến từ năm 1650 Đến năm 1920 trên nước Pháp thành lập những vùng nho chất lượng, với công nghệ trồng và sản xuất rượu ngày càng được nâng cao, những công thức cải tiến đưa ra sản phẩm tuyệt vời với đầy đủ tính chất của loại rượu vang ngày nay

- Ngày nay, rượu vang là thức uống quen thuộc và được sản xuất ở tất cả các

châu lục trên thế giới

1.3 Thành phần nguyên liệu của rượu vang:

1.3.1 Giống nho đỏ:

- Cabernet Sauvignon: Đây là giống nho đỏ nổi tiếng nhất thế giới và có xuất

xứ từ Pháp Giống nho này có lớp vỏ dày, ít bị vi khuẩn tấn công nên khó bị thối, sức đề kháng tốt, trồng được ở nhiều khí hậu khác nhau Trái nho nhỏ, dày cung cấp rất nhiều Phenol (mùi) và Tanin giúp kéo dài tuổi thọ của rượu

- Merlot: Giống nho này đứng ở vị trí thứ hai sau Cabernet Sauvignon về diện tích đất trồng trọt tại vùng Brodeaux của nước Pháp Giống nho này có lớp

vỏ mỏng màu xanh tím, đen lọt Nho merlot cho tanin ít hơn, lượng đường cao hơn và acid thấp hơn Giống nho này nhạy cảm với sương giá và nấm, dễ bị thối, thích hợp với những vùng đất đồi

1.3.2Thành phần hóa học của nho:

- Đường: 10 - 25% chủ yếu là glucose, fructose, saccharose

- Protein: 0,1 - 0,9%

- Vitamin: C, B1, B2, PP

- Các hợp chất màu: anthocyanin

- Acid hữu cơ: 0,5 - 1,7% chủ yếu là acid malic và factoric

- Nước: 70 - 80%

- Các chất thơm

- Hợp chất trong hạt nho: tanin, lecithin, vani và dầu béo

1.3.2 Các hợp chất có chứa nitơ:

- Thành phần nitơ vô cơ trong nho chủ yếu là các muối ammonium Hàm lượng nitơ vô cơ chiếm xấp xỉ 10% lượng nitơ tổng trong trái nho Đây cũng là nguồn cơ chất cho nấm men vang Trong quá trình lên men rượu vang, nấm men

sẽ sử dụng ammonium để sinh tổng hợp các acid amin và protein cho tế bào

1.3.3 Hệ nấm men vang:

Nấm men Saccharomyces cerevisiae Nấm men này có đặc tính riêng về khả

năng tạo cồn, chịu sulfit, tổng hợp các cấu tử bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo ra cho vang có mùi vị đặc trưng Ưu điểm của nấm men này là lên men nhanh và sâu các loại đường, kết lắng tốt do đó dễ tách sinh khối nấm men ra khỏi dịch lên men, bền vững với rượu, acid và các chất sát trùng

1.3.4 Đường:

Nhóm đường lên men gồm có glucose, fructose và saccharose Trong điều kiện không có oxy, nấm men vang sẽ chuyển hóa chúng thành ethanol và carbon dioxide Ngược lại, nấm men vang không sử dụng được nhóm đường không lên men, đặc biệt là đường pentose

1.3.6 Vi khuẩn lactic:

Vi khuẩn lactic: bổ sung sau khi lên men chính

- Chuyển hóa từ acid malic thành acid lactic Ít xảy ra trong rượu vang trắng

- Làm giảm độ chua và cải thiện vị chua của vang thành phẩm, thời gian lên men nhanh

- Hiện nay, chế phẩm vi khuẩn lactic được sử dụng nhằm giúp nâng cao chất lượng cảm quan của rượu

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH 2.1 Quy trình công nghệ

Sơ đồ: Quy trình sản xuất rượu vang đỏ

Nho nguyên liệu

Cuống

Nghiền, chà, tách cuống

Lên men

Ngâm

Tách vang non và

ép bã

Lên men malolactic

Ủ rượu

Ổn định, làm trong

Rót sản phẩm

Rượu vang đỏ

2.2 Thuyết minh quy trình

2.2.1 Nguyên liệu:

Nho là nguyên liệu chính, người ta sử dụng nho đỏ để sản xuất rượu vang đỏ Giống nho này nổi tiếng với màu đen đậm ,trái nhỏ, vỏ dày nên tạo ra các sản phẩm rượu vang có màu sắc và hương vị đậm đà khó quên.Vỏ nho đen đậm, chứa nhiều chất chát, nồng độ alcohol và hàm lượng tannin khá cao nên làm rượu vang có thể ủ lâu năm mà chất lượng vẫn tuyệt vời

Hình 2.1 Nguyên liệu nho

2.2.2 Nghiền/ chà và tách cuống:

- Tách cuống:

+ Là quá trình loại bỏ phần cuống nho ra khỏi khối nguyên liệu Đây cũng là một quá trình vật lý Người ta sử dụng lực va đập và lực ma sát để tách phần cuống nho ra khỏi chùm nho

+ Mục đích:

● Giảm thể tích phần môi trường lên men, từ đó tiết kiệm chi phí thiết

bị và năng lượng sử dụng trong quá trình lên men

● Cải thiện một số chỉ tiêu chất lượng sản phẩm: rượu vang thu được sẽ

có hàm lượng ethanol và độ màu cao hơn

- Thiết bị nghiền/ chà, tách cuống:

Hình 2.2 Thiết bị nghiền/chà và tách cuống nho

- Nghiền/ chà:

+ Mục đích: làm giảm kích thước của nguyên liệu, giải phóng dịch nho, loại

bỏ cuống và hạt ra khỏi dịch nhờ tác động của các lực cơ học

+ Biến đổi: trong quá trình nghiền, tách cuống nhiệt độ của dịch bã nho tăng

lên, do lực ma sát, một số vitamin bị thất thoát Ngoài ra, mật độ các vi sinh vật gây hại cũng tăng lên

+ Tiến hành: nho được đưa qua máy nghiền trục vis Trục sẽ đánh tơi nho,

tách cuống, hạt ra khỏi hỗn hợp dịch bã nho Phần cuống hạt tiếp tục được trục nghiền đẩy ra ngoài, còn hỗn hợp dịch và bã nho lọt qua các lỗ lưới rồi được trục vis đẩy ra theo chiều ngược lại

Hình 2.3 Nghiền/chà nho

Qúa trình nghiền và chà nho cần hạn chế làm tổn thương phần cuống nho và đặc biệt là các hạt nho Hạt nho có chứa dầu Khi dầu được trích ly vào dịch

nho, nó sẽ tạo nên mùi ôi cho rượu vang thành phẩm.

2.2.3 Sulfit hóa:

- Trong dịch nho có chứa các hợp chất liên kết được với SO2 như aldehyde acetic, đường và dẫn xuất của đường, các hợp chất chứa nhóm dicacbonyl, và các hợp chất khác có tình khử (glycolic aldehyde, acetoine, )

- Sau quá trình sulfit hóa, sulfur dioxide trong sản phẩm tồn tại dưới hai dạng

tự do và liên kết Chỉ có SO2 dạng tự do mới có khả năng ức chế vi sinh vật và

ức chế sự oxy hóa còn SO2 liên kết không có những tính năng này

- Cách thực hiện:

+ Nho được nghiền đem đi sulfit hóa lần 1 bằng dung dịch NaHSO3 nhằm sát trùng và tiêu diệt vi sinh vật có hại trong hỗn hợp

+ Tiếp theo dịch nho đem sulfit hóa lần 2 bằng SO2 để chống oxy hóa và diệt

vi sinh vật còn sót lại Sulfit hóa lần 2 dịch nho đưa đến hệ thống làm trong (sử dụng enzym pectinase) để thu được dịch nho trong

- Mục đích:

+ Ức chế vi sinh vật phát triển

+ Ức chế sự thay đổi màu sắc do phản ứng enzyme và phi enzyme

- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sulfit hóa là pH, nhiệt độ, và hàm lượng

SO2 sử dụng

- Thiết bị sulfit hóa:

Trong sản xuất rượu vang quá trình sulfit hóa có thể được thực hiện bởi các muối KHSO3, K2S2O5 hoặc SO2 tinh khiết

2.2.4 Lên men:

Trong quá trình lên men, nhiều sản phẩm trao đổi chất khác như: acid hữu cơ

và acid béo, rượu cao phân tử, methanol, polyol, hợp chất cacbonyl, este,

- Qúa trình lên men được chia làm 2 giai đoạn:

+ Giai đoạn đầu: Trong giai đoạn đầu của quá trình lên men, các con men sẽ

chuyển hóa đường trong nước nho thành cồn (alcohol) Số lượng con men sẽ tăng rất nhanh, dấu hiệu rất dễ quan sát như nhiều bong bóng nổi trên bề mặt, do khi đó lượng đường, chất dinh dưỡng và oxi rất dồi dào Quá trình này tạo ra khoảng 70% lượng cồn chỉ trong 3 - 5 ngày

+ Giai đoạn sau: Ở giai đoạn này hoạt đông của con men diễn ra rất chậm

do hàm lượng đường đã hết và oxi sụt giảm Các chất ức chế do nấm men tạo ra tác động đến nấm men Quá trình lên men kết thúc khi nồng độ đường sót còn 2g/l

- Các điều kiện lên men:

+ Hàm lượng đường từ 12 - 16%

+ pH acid yếu

+ Nhiệt độ lên men dao động trong khoảng từ 18 - 28oC

+ Thời gian lên men từ 1 - 14 ngày

+ Thiết bị lên men thường là các thùng inox hoặc thùng gỗ sồi có thể tích lớn

- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men:

+ Nhiệt độ: Nhiệt độ có ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh sản và phát triển

của nấm men và chất lượng của sản phẩm Nấm men có thể tồn tại và phát triển

ở nhiệt độ từ 4 ÷ 45oC, nhưng nhiệt độ phù hợp nhất cho sự sinh sản và phát triển của nấm men là 28 ÷ 30oC Nhiệt độ thấp giữ hương thơm tốt

+ Giống nấm men: Tùy thuộc vào chủng nấm men, hàm lượng men giống

quá cao sẽ làm thay đổi thành phần môi trường lên men và sẽ không có lợi cho quá trình lên men và chất lượng sản phẩm

+ Oxy: cung cấp cho nấm phát triển sinh khối.

+ Nguồn nitơ: vai trò trong sinh trưởng và hoạt động của nấm men.

+ Nồng độ cồn: nồng độ cồn cao gây ức chế nấm men.

+ pH: nấm men 4 ÷ 6, lên men rượu vang 2,8 ÷ 4,2.

+ Thời gian lên men: Phụ thuộc nồng độ đường ban đầu và cả nhiệt độ lên

men

+ SO2 : Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất các sản phẩm

lên men, đặc biệt là sản phẩm rượu vang SO2 có thể được bổ sung trực tiếp ở dạng khí hoặc sử dụng ở một số dạng muối: Kalimetabisunfit (K2S2O5), Natrimetabisunfit (Na2S2O5), SO2 làm tăng axetaldehyt và Glyxerin trong quá trình lên men, đồng thời SO2 cũng hạn chế sự lên men Malolactic

Ngoài các yếu tố đã nêu có ảnh hưởng nhiều đến quá trình lên men thì sự có mặt của tanin, pectin, chất dinh dưỡng, có trong dịch lên men cũng có những ảnh hưởng nhất định đến quá trình lên men và thường được xử lý ngay trước khi tiến hành lên men, tốc độ lên men

- Mục đích: chuyển hóa đường thành ethanol và các quá trình trao đổi chất,

trích ly được các hợp chất phenolic từ vỏ nho vào dịch lên men

2.2.5 Ngâm:

- Khi quá trình lên men kết thúc, người ta ngâm vỏ nho và hạt nho trong dịch lên men để tiếp tục trích ly một số chất chiết mong muốn từ vỏ nho vào pha lỏng

+ Mức độ nghiền/ chà nguyên liệu: Nếu nghiền/ chà nguyên liệu nho để

tạo ra kích thước càng nhỏ thì hiệu suất trích ly chất chiết trong quá trình ngâm

sẽ càng cao → mùi vị của dịch nho và rượu vang sẽ bị giảm do các thành phần tannin ảnh hưởng xấu đến giá trị cảm quan sản phẩm sẽ bị trích ly quá mức khi cấu trúc mô và tế bào vỏ nho bị phá hủy hoàn toàn

+ Mức độ sulfite hóa nguyên liệu: Nếu nguyên liệu nho chín đồng đều và

không bị nhiễm bệnh thì mức độ sulfite hóa nguyên liệu ảnh hưởng rất ít đến sự trích ly các hợp chất phenolic trong quá trình ngâm

+ Thời gian: Quá trình ngâm và quá trình lên men diễn ra song song nhau.

Đầu tiên, Anthocyanin từ vỏ sẽ được trích ly vào dịch nho Những hợp chất này

có thể hòa tan tốt trong dịch nho mà không cần sự có mặt của ethanol Tiếp theo, tannin từ vỏ nho sẽ được trích ly Sự có mặt của ethanol trong dịch lên men sẽ giúp cho quá trình trích ly tannin từ vỏ nho vào pha lỏng sẽ nhanh hơn và nhiều hơn (sự trích ly tannin từ hạt nho vào dịch lên men diễn ra khá chậm) Thời gian ngâm phụ thuộc vào nhiệt độ ngâm

+ Nhiệt độ: ngâm thường dao động trong khoảng 35 - 40oC

- Mục đích: tăng hiệu suất trích ly một số chất chiết vào dịch nho, cải thiện

một số chỉ tiêu hóa lý, làm tăng hợp chất phenolic trong sản xuất vang đỏ

- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ngâm: nhiệt độ, thời gian, mức độ

nghiền/chà, mức độ sulfit hóa nguyên liệu

- Thiết bị ngâm:

Hình 2.4 Thiết bị ngâm hỗn hợp nho nguyên liệu

2.2.6 Tách vang non và ép bã:

- Quá trình lên men dịch nho có lẫn bã, nên dịch lên men sẽ được đưa qua thiết

bị lọc khung bản để tách rượu vang non ra khỏi bã Quá trình này được thực hiện càng nhanh càng tốt để rượu vang non không bị oxy hóa khi tiếp xúc với không khí và chỉ được thực hiện một lần trước khi lên men dịch nho và trích ly hết các chất hòa tan vào dịch nho

- Quá trình tách vang non ra khỏi thiết bị lên men thường được thực hiện nhờ tác động của trọng lực

- Khi vỏ nho và hạt nho bị giảm kích thước trong quá trình tháo bã, phần dịch lên men thu được sau quá trình ép sẽ bị đục và có vị đắng

**Lưu ý: trong quá trình tách vang non nhà sản xuất không được cho phần vỏ nho, hạt nho và cặn bị lẫn vào bán thành phẩm rượu vang rỉ

- Mục đích: Tách bã, cặn ra khỏi rượu vang non

- Thiết bị lọc:

Thiết bị lọc khung bản là thiết bị lọc áp lực làm việc gián đoạn Cấu tạo chủ yếu là khung giữ vai trò chứa bã lọc và là nơi nhập huyền phù và bản tạo ra bề mặt lọc với các rãnh dẫn vang lọc hoặc các lỗ lọc Giữa khung và bản có vách ngăn lọc Dịch nho được đưa vào hệ thống cấp liệu, vang non chảy ra từ bản qua

hệ thống đường ống và lấy ra ngoài Trong quá trình lọc, bã nho trong dịch nho được giữ lại nhờ một lớp vật liệu lọc

2.2.7 Lên men Malolactic:

- Rượu vang non được cho vào thùng gỗ sồi cấy giống vi khuẩn lactic để bắt đầu quá trình lên men malolactic Tỷ lệ giống cấy là 106 tế bào/mL Nhiệt độ lên men dao động trong khoảng 20 - 250C

- Tùy theo thành phần hóa học và hoạt tình vi khuẩn giống mà thời gian lên men malolactic có thể kéo dài từ một tuần đến vài tuần và thậm chí là có thể dài hơn Trong quá trình lên men nhà sản xuất có thể lấy mẫu để theo dõi hàm lượng acid malic trong rượu khi hàm lượng trong rượu thấp hơn 100 mg/L thì quá trình lên men malolactic kết thúc

Hình 2.6 Lên men phụ

2.2.8 Ủ rượu:

- Phần lớn các loại vang đỏ được ủ trong

khoảng 15 - 180C Thời gian ủ thay đổi tùy theo từng loại rượu, thông thường là 1,5 - 3 năm

Ủ rượu được thực hiện theo phương pháp là chắt rượu và châm đầy thiết bị Một

số biến đổi của quá trình ủ chín vẫn tiếp diễn sau khi đã rót sản phẩm vào trong chai

- Độ ẩm không khí trong phòng ủ dao động từ 80 - 90%

Hình 2.7 Ủ rượu

2.2.9 Ổn định, làm trong:

- Ổn định:

+ Sử dụng các giải pháp kỹ thuật để xử lý rượu vang bằng phương pháp vật

lý, hóa học và hóa lý

+ Mục đích: nhằm ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn trong chai trong quá trình bảo quản sản xuất

- Làm trong:

+ Sử dụng các giải pháp kỹ thuật để tách các thành phần không hòa tan ra

khỏi rượu vang thành phẩm

+ Các phương pháp được sử dụng để làm trong rượu vang: