Quy trình công nghệ sản xuất rượu vang

Quy trình công nghệ sản xuất rượu vang, Quy trình công nghệ sản xuất rượu vang, Quy trình công nghệ sản xuất rượu vang, Quy trình công nghệ sản xuất rượu vang, Quy trình công nghệ sản xuất rượu vang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ỨNG DỤNG LÊN MEN TRONG SẢN XUẤT

RƯỢC VANG NHO

Lớp:DH06BQ

MSSV:06125127

Sinh viên:

MỤC LỤC

I Gới thiệu chung……….…….3

II Nấm men sử dụng trong sản xuất rượu vang nho………….3

II.1 Saccharomyces ellipsoideus……… 3

II.1.1 Hình thái……… 3

II.1.2 Những nguồn cacbon……….…… 4

II.1.3 Về mặt sinh học……….……… 5

II.2 Saccharomyces oriformis………5

II.2.1 Hình thái……… 6

II.2.2 Những nguồn cacbon……… 6

II.2.3 Về mặt sinh học……….……… 6

III Quy trình chế biến rượu vang nho đỏ……….….7

III.1 Quy trình công nghệ………7

III.2 Thuyết minh quy trình……….7

IV Yêu cầu của nấm men rượu vang……….8

V Ảnh hưởng của yếu tố lý- hoá lên hoạt động của nấm men vang……9

V.1 Ảnh hưởng của oxy……… 9

V.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ……….………10

V.3 Ảnh hưởng của ánh sáng………10

V.4 Ảnh hưởng của các acid hữu cơ……….10

V.5 Ảnh hưởng của đường……….……… ……….10

V.6 Ảnh hưởng của etanol……….………10

V.7 Ảnh hưởng của CO2……….……… ………10

VI Tổng kết……….……… ……… 10

VII Tài liệu tham khảo……… 11

I.GIỚI THIỆU CHUNG

Rượu vang nho là sản phẩm thu được bằng

con đường lên men rượu etylic từ dịch nước trái

nho ,hoặc hỗn dịch của trái nho sau khi đã

nghiền xé kỹ Rượu vang nho có thể được sản

xuất từ một giống nho riêng biệt,cũng có thể

được sản xuất từ hỗn hợp hai hay ba giống nho

khác nhau,vì vậy sản phẩm rượu nho có số

lượng tổng loại rất phong phú ,đa dạng

Dựa vào nguồn gốc của giống nho có thể

chia thành hai nhóm cơ bản là :

* Nho trắng :với trái nho khi chín quả không

có màu hoặc màu vàng lục nhạt

* Nho đỏ :với trái nho khi chín có màu đỏ

hoặc tím ở những mức độ khác nhau.

Hình 1:Rượu vang

II.NẤM MEN SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG NHO

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

Saccharomyces ellipsoideus (hansen) và Saccharomyces oriformis

(osterwalder).

II.1 Saccharomyces ellipsoideus

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 biệt về hình dáng của các tế bào.Đặc trưng của nấm men vang là có hình ellip hoặc ellip kéo

dài (từ đó mới có tên gọi là ellipsoid) Đối với nấm men bia thì phần nhiều

có hình cầu hoặc oval (từ đó mới có tên là cerevisiae).Những khái niệm này

ngày nay không còn thích hợp nữa

II.1.1 Hình thái :

Nấm men vang phần lớn có dạng hình cầu ,oval hoặc elip,phần ít hơn

có hình dạng elip kéo dài

Hình 2: Saccharomyces ellipsoideus

Ở điều kiện thích hợp, nấm men vang sinh sản bằng cách nảy chồi, trong điều kiện không thuận lợi chúng có thể sinh sản bằng bào tử

Khả năng sinh sản và hoạt lực enzym của nấm men này phụ thuộc nhiều vào điều kiện nhiệt độ.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 tạo bào tử nếu ta đặt tế bào trẻ trong môi trường dịch đường thích hợp Khả năng tạo bào tử của loài này phụ thuộc nhiều ở nhiệt độ :topt=25oC ,tmax=31,5oC ,tmin=7,5oC với các thời gian tương ứng là 21h ,36 h và 11 ngày

Những nang bào tử thường có dạng hình cầu với kích thước 2-4µ chúng được hình thành không cần sự trùng dính ,tức là đơn tính sự trùng dính chỉ xãy ra sau khi các bào tử đã nảy chồi

II.1.2 Những nguồn cacbon :

Các nấm men của loài này có thể sử dụng cacbon của các glucid mà số nguyên tử cacbon trong phân tử có thể chia hết cho 3

Trong môi trường lỏng những nấm men này sẽ lên men, trong môi trường rắn chúng sẽ oxi hoá những glucid sau :glucoza ,fructoza

,manoza,galactoza,saccharoza ,maltoza và 1/3 rafinoza.Nấm men sẽ sử dụng

những glucid trên đây bằng cách hành những

enzym:glucozimaza,saccaraza,rafinaza,galactodimaza và maltaza Ba enzym đầu được hình thành rất bền vững , hai enzym sau không bền vững

Những nấm men của S.ellipsoid không sử dụng những glucid sau

đây:các dexrin,lactoza,inulin,klicoza và arabinoza

Đối với các rượu,nấm men loại này có thể sử dụng bằng cách oxy hóa cồn etylic và glyxerin,không sử dụng được manit,dulsit và sorbit

Đối với những acid hữu cơ,chúng có thể sử dụng bằng cách oxi hóa acid axetic và acid lactic,không sử dụng được acid succinic,acid malic,acid tartric và acid citric

II.1.3.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

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

khác như nấm mốc ,nấm men dại,vi khuẩn dại

Tuy vậy,khi đã xảy ra quá trình lên men tự nhiên trong nước quả, thì số lượng nấm men loại này sẽ vượt nhanh hơn vi sinh vật loại khác nhất là 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 sản xuất rượu vang, trong điều kiện như vậy cũng có khả năng phát triển 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 chịu đựng đối với cồn etylic rất cao Cồn etylic là sản phẩm do hoạt động sống của bản thân chất men tạo

ra Ví dụ, có những noài có khả năng lên men tạo được đến 15 – 18 thể tích 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% thể tích etanol Đây cũng chính là nguyên nhân thường gặp gây hư hỏng một số loại rượu vang tráng miệng.Phần lớn những vi sinh vật khác không chịu dược ethanol.Ngoài ra CO2 hình thành cũng gây ức chế vi sinh vật dại mạnh hơn

so với nấm men vang

Môi trường rượu vang 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 đã được phát hiện quá muộn vì vậy chúng ít được sử dụng trong sản xuất các loại sản phẩm có etanol từ tinh bột

Nếu nấm men vang phát triển trong môi trường giàu các acid 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 chúng ta có thể giải thích được tai sao rơi vào dịch nước trái cây cùng một lúc nhưng sau đó chúng lại vượt hẳn những vi sinh vật khác

II.2 Saccharomyces oviformis ( osterwolder)

Giống này được phân lập từ dịch nho lên men tự nhiên ở Thụy Sĩ

II.2.1.Về hình thái :

Các giống này không có khác biệt gì lớn so với các giống của

Saccharomyces

Hình 3: Saccharomyces oviformis

II.2.2.Những nguồn cacbon:

Trong môi trường lỏng ,chúng lên men và trong môi trường rắn oxi hóa những glucid sau đây:glucoza,fructoza,manoza,saccharoza,1/3 rafinoza và maltoza.các enzym glucozimaza,invertaza và rafinaza được hình thành bền vững,còn maltaza không ổn định

Loài nấm men này không sử dụng được galactoza,lactoza,inulin, kciloza và arabinoza.Chúng có thể sử dụng bằng cách oxi hóa etanol,

glyxerin nhưng không sử dụng được manit, dulsit,sorbit.Đối với các acid hữu cơ có thể sử dụng acid axetic, acid lactic nhưng không dùng được acid malic, acid succinic và acid citric

II.2.3.Về mặt sinh học

Những môi trường tự nhiên trong đó ta gặp S.oviformis đều thấy có sự phát trển của S.ellipsoideus.Thông thường loại thứ nhất ta thấy ít hơn về số

lượng so với loại hai , do hiện tượng kháng nguyên giữa các vi sinh vật

Nhiều loại nấm men Saccharomyces có đặc trưng là phát triển trên bề

mặt của môi trường lên men (rượu vang ,bia) và có một số loài tạo một vòng váng chung quanh bề mặt ,hoặc một số loài khác tạo cả một lớp váng trên bề mặt và người ta đã chứng minh rằng nhưng loại rượu vang có váng này

không bị hư hỏng như các loại rượu vang có váng do các giống candida

(mycoderma) ,pichia…hoặc vi khuẩn tạo màng trên bề mặt.

III QUY TRÌNH CHẾ BIẾN RƯỢU VANG NHO ĐỎ

III.1 Quy trình công nghệ

Nho đỏ Chọn lựa

Bỏ cọng Làm nát

Ép nước Lên men đầu

Bỏ xác Dịch lên men Lên men lần sau Rượu nho đỏ khô Điều phối Rượu nho đỏ

Hình 4:Dây chuyền sản xuất rượu vang nho đỏ

III.2 Thuyết minh quy trình

Lựa chọn

Trước khi làm nát nguyên liệu phải tiến hành lựa chọn, bỏ những quả hư hỏng, còn xanh

Bỏ cọng

Làm rượu nho đỏ phải bỏ cọng vì trong cọng nho chứa rất nhiều tanin, như để cọng nho lên men sẻ tăng thêm vị chát, đắng trong rượu nho

Làm nát

Dùng máy nghiền làm nát quả nho kể cả vỏ lẫn hạt, àm hỗn hợp lên men

Ép nước

Quả nho làm nát lập tức tiến hành ép lấy nước, rồi lắng trong ên men Lên men: chia làm 2 giai đoạn

* Giai đoạn lên men đầu: do sự sinh sôi nảy nở của men cái nên thúc đẩy lên men thêm nhanh Lúc tiến hành kích thích lên men, có lượng lớn khí anhdric carbonic từ dưới đáy đồ đựng bay lên.Khi ên men rượu nho đỏ, có thể thấy lớp vỏ dày nổi trên mặt nước nho, lớp vỏ nổi này làm chậm ại việc lên men của nước nho không có lợi cho việc tán phát nhiệt lượng, nhưng có lợi cho việc phát triển của thể khuẩn Để cho việc lên men tiến hành bình thường , mỗi ngày phải dao động vài lần, lấy bã nổi lên ép vào dịch lên men.Nhiệt độ lên men khoảng 20 - 250C

- Đến lúc tiến trình lên men chính diễn ra một gần nữa quá trình ( khoảng 3 ngày) thì hạ thấp phần đường trong dịch lên men 30 phút, bổ sung đường cát trắng vào dịch lên men Khi cất rượu nho đỏ, trước tiên vớt

bỏ bã vỏ,sau khi lên men lại thêm đường vào Tỉ lệ đường thêm là cứ 10

kg dịch lên men thêm vào 1,1 kg đường cát trắng.Sau khi bổ sung đường vào dịch lên men, lại tiếp tục tiến hành lên men cái, qua 2 – 3 ngày, vị ngọt của dịch lên men dần dần mất tiêu, vị rượu lên men rỏ ràng, việc lên men chậm dần, khí sủi bọt giảm bớt lượng lớn, bề mặt lên men sôi sục, nhiệt độ bắt đầu hạ, lúc này bước vào giai đoạn lên men lần hai

* Giai đoạn lên men lần hai: là quá trình chậm và phức tạp.Giai đoạn này, một lượng đường nhỏ còn sót lại sẽ tiếp tục sinh ra tinh rượu, đồng thời acid và tinh rượu trong rượu sinh ra tác dụng tạo ra mùi thơm ester Do trong qua trình lên men lần 2 việc lên men giảm dần nên mùi thơm ngày càng tăng, hoạt lực của men suy yếu, tăng thêm cơ hội cảm nhiễm tạp khẩn có hại, sơ ý một chút sẽ tạo ra acid lam hư rượu Để tránh tình trạng này, khi chấm dứt việc lên men cái, phải lấy rượu nguyên chất để vào trong hũ có miệng nhỏ và đỗ đầy rượu, lấy nút gỗ đậy lại để khoảng 2 tuần, tạp chất trong rượu từ từ lắng xướng đáy hũ, rượu sẽ trong

Điều phối

Rượu nho nguyên chất khi kết thúc quá trình lên men là giai đoạn bảo tồn để cho rượu dịu lại, người lên men có thể tiến hành điều phối việc

phân đường, phân acid, phân độ rượu nguyên chất Thường hàm lượng đường của rượu vang nho đỏ trên thị trường là 12 – 14% độ rượu là 160

Độ rượu dùng cùng một loại rượu chưng để điều phối, độ chua có thể dùng acid nitric hoặc acid tactric để điều phối, độ đường có thể dùng đường cát trắng để điều phối

Bỏ vào chai, diệt khuẩn

Lấy rượu cho vào chai đã tiêu độc trước, rồi đem tiệt khuẩn dưới nhiệt độ khoảng 60 – 700 C trong 15 – 20 phút

IV.YÊU CẦU NHỮNG NẤM MEN RƯỢU VANG

Những nấm men sẽ được phân lập và sử dụng trong sản xuất ,theo tác giả Schandel, cần phải đạt các yêu cầu sau :

1 Khả năng lên men cao

Những chủng loại này khi ở điều kiện tối ưu cần đạt được 18 -20% thể tích etanol

2 Chịu được nhiệt độ thấp

Những nấm men của nhóm này cần có khả năng lên men ở nhiệt độ từ 4-10oC và tích lũy trong môi trường trong thời gian ngắn thực tế phải được 8-13%V etanol

3 Những nấm men đã được sulfit hóa :gồm những chủng có thể bắt đầu

và hoàn thành quá trình lên men ở pH 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

5 Những nấm men champagne đặc biệt có thể lên men thứ ở điều kiện 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 súc với không khí ,sẽ được tạo 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 với nồng độ đường cao

Những nấm men này có thể lên men cao với hơn 30%đường và tích lũy được trong môi trương 10-13% V etanol

V.ẢNH HƯỞNG CỦA NHỮNG YẾU TỐ LÝ – HÓA LÊN HOẠT

ĐỘNG CỦA NẤM MEN VANG

V.1 Ảnh hưởng của oxy:

Nấm men vang được coi là vi sinh vật sống hiếu khí tùy tiện.Trong điều kiện có nhiều oxi thì hoạt động sinh sản của nấm men mạnh mẽ hơn ,vì vậy lượng sinh khối tăng lên mạnh và trở thành sản phẩm chủ yếu trong môi trường lên men Ngược lại trong môi trường thiếu hoặc không có oxi ,nấm

men sẽ chuyển hoạt động hô hấp sang lên men kị khí ,khi đó sản phẩm lên men kị khí là etanol sẽ trở thành chủ yếu.Tuy nhiên hai kiểu hô hấp trên đều

có chung với nguồn đường có trong môi trường.Qua thực tế sản xuất rượu vang cho thấy,lượng đường tiêu hao cho hô hấp hiếu khí chiếm khoảng 1/5,tiêu hao hô hấp kị khí là 4/5

V.2.Ảnh hưởng của nhiệt độ :

Nấm men khá bền vững ở nhiệt độ thấp nó có thể sống trong băng nhiều tháng ,thậm chí ở nhiệt độ -190o.Nấm men vang rất nhạy cảm với nhiệt độ cao ,trong môi trường lỏng ở nhiệt độ 40-50o nấm men dường như ngưng hoạt động và sau 1h30 sẽ bị chết ,ở nhiệt độ 60o chúng chỉ sống được

5 phút Trong môi trường khô chúng chịu tốt hơn có thể chịu đựng

85-105o.Nấm men bào tử cũng tương tự và có khi khá hơn không tạo bào tử

V.3.Ảnh hưởng của ánh sáng :

Ánh sáng là yếu tố khiềm hãm sự hoạt động của nấm men rượu

vang Đặc biệt tia cực tím trong ánh sáng sẽ giết chết bào tử nấm men,vì vậy quá trình lên men phụ thuộc từng mùa

V.4.Ảnh hưởng của các acid hữu cơ :

Theo nghiên cứu của M.A.Geraximôp thì nấm men vang có thể bảo vệ được hoạt tính ở 10-20g/l acid tự do Chúng có thể hoạt động tốt trong môi trường có 8-10g/l acid ở pH <2,6 thì chúng không hoạt động được vì vậy môi trương nước nho càng chua thì càng hạn chế sự hoạt động của nhiều loại

vi khuẩn

V.5.Ảnh hưởng của đường :

Quá trình lên men nho thuận lợi hơn khi trong nước nho có hàm lượng đường từ 10-25%,quá trình lên men vẫn bình thường

Trong nước nho hàm lượng đường >25% thì quá trình lên men chậm và khó khăn

Ảnh hưởng của nước nho có hàm lượng đường chiếm 35% thì quá trình lên men xảy ra rất yếu và chậm chạp

V.6.Ảnh hưởng của etanol :

Sản phẩm chủ yếu của quá trình lên men kị khí là etanol.Etanol kiềm hãm hoạt động sống của tế bào nấm men tuy nhiên mức độ khác nhau đối với các chủng, loài nấm men khác nhau

V.7.Ảnh hưởng của CO 2:

Ảnh hưởng của CO2 hỉnh thành trong quá trình lên men thường hạn chế sự sinh trưởng mạnh của nấm men vang Theo nghiên cứu của Miuler-Thurrau

Hàm lượng CO2 trong rượu vang đạt đến 0,25%thì sự sinh sản nấm vang đình trệ