Công nghệ sản xuất rượu vang

PHẦN I: TỔNG QUAN I. NGUỒN GỐC Con người đã biết thưởng thức rượu vang cách đây từ rất lâu. Rượu vang được chiết xuất lần đầu tiên từ cây nho của thành Rome nhưng sản phẩm rượu vang chất lượng tốt và uy tín nhất lại đến từ nước Pháp. “Văn hoá rượu vang” thậm chí là đặc trưng của người dân đất nước hình lục lăng bên bờ Địa Trung Hải này. Rượu vang cũng đã từng bị cấm tại Pháp. Năm 96, đại đế Domitien ra lệnh huỷ bỏ toàn bộ nửa vùng nho của người Gaulois. Sau đó 200 năm, đến thời đế chế Probus, người Gaulois được phép sản xuất rượu vang trở lại nhưng theo từng vùng nhất định mà sau này vùng hai bên sông Gironde (Bordeaux) đã trở thành vùng trồng nho nổi tiếng nhất trên thế giới. Pháp là nước sản xuất rượu vang lớn thứ hai trên thế giới trong đó có khoảng 12 vùng lớn: + Champagne + Val de Loire + Cognac + Bordelais + Armagnac + Languedoc + Roussillo + Provence et Corse + Cote du Rhone + Beaujolais + Bourgone + Alsace II. ĐỊNH NGHĨA Rượu vang là đồ uống có cồn được làm bằng cách lên men không chưng cất từ nước ép dịch quả nho. Lâu đời cũng như nguồn gốc của nó, rượu vang được ghi trên các bia đá của người Ai Cập cổ đại và trong văn chương của rất nhiều các vùng đất khác nhau. Ngày nay, thuật ngữ “rượu vang “ dùng để chỉ các loại đồ uống có cồn lên men từ nhiều loại quả khác nhau ngoài quả nho như: mơ, táo, mận,… và thậm chí cả quả sim... III. PHÂN LOẠI Rượu vang có rất nhiều loại và xuất xứ nhưng có một số cách phân loại như sau: Theo màu sắc rượu vang: + Vang trắng + Vang hồng + Vang đỏ Theo độ rượu: + Vang nhẹ: nồng độ rượu 11% (vang ít tuổi, độ chua nhiều) + Vang trung bình: nồng độ rượu 12% (độ chua giảm) + Vang nặng: nồng độ rượu 13% (vang nhiều tuổi, độ chua ít, vị nho nhiều) Theo vị: + Vang nguyên chất (vang chát): toàn bộ đường trong quả nho chuyển hết thành rượu. + Vang ngọt: trong rượu vẫn còn lại một ít lượng đường mà nấm men chưa chuyển hóa hết nên có vị ngọt. Theo độ đường sót: + Vang khô: nồng độ đường sót dưới 0,3% + Vang dịu: nồng độ đường sót từ 0,5 đến 2,5% + Vang ngọt: nồng độ đường sót từ 3 đến 5% Theo cách phân loại khác: +Vang tự nhiên (không có ga): tất cả rượu có mặt trong vang đều được sản sinh ra từ quá trình lên men nhờ nấm men nên vang có độ rượu nhỏ khoảng 7-15%. +Vang vàng, vang nâu có nguồn gốc Nam Tây Ban Nha, vang port ở Bồ Đào Nha, vang đảo Madeira (Đại Tây Dương),... là rượu vang có bổ sung một số rượu mạnh như brandy để nồng độ rượu đạt 16-35%. +Vang sủi tăm như sâm panh là rượu được lên men hai lần trong chai. IV.MỘT SỐ LOẠI RƯỢU VANG NỔI TIẾNG TRÊN THẾ GIỚI Vang Kendall – Jackson của California, Mỹ (12-220 USD/chai) Vang Vitiano của Lazio, Ý (9-30 USD/chai) Vang Kendal – Jackson của New Zealand (13-160 USD/chai) Vang Santa Cristina của Toscana, Ý (7-12 USD/chai) Vang Monte Anticio của Toscana, Ý (9-22 USD/chai) Vang Ruca Malen của Argentina (5-10 USD/chai) Vang Borgo Maddalena của Nimis, Ý (13-30 USD/chai) V. MỘT SỐ TÁC DỤNG CÓ LỢI CỦA RƯỢU VANG Một nghiên cứu có tính công khai của người Pháp được tiến hành ở vùng Lyons cho biết nếu uống một lượng vừa phải rượu vang đỏ hàng ngày giúp chống lại các bệnh về tim mạch. Điều đó được khẳng định lại bằng các điều tra nghiên cứu sau này của hiệp hội y dược Mỹ - AMA (American Medical Association) PHẦN II: NGUY£N LIỆU Trong công nghệ sản xuất rượu vang có thể nói có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên nguyên liệu ảnh hưởng chủ yếu nhất bên cạnh nguồn nước dùng cho sản xuất, quy trình công nghệ lên men thời gian và cách thức bảo quản rượu. Nguyên liệu thô dùng để sản xuất rượu vang quan trọng nhất phải kể đến là dịch quả và nấm men. Sản xuất rượu vang có thể dùng các loại nguyên liệu quả ban đầu như: nho, vải, dứa, xoài, táo....tuy nhiên nho vẫn là loại nguyên liệu dùng chủ yếu nhất,đặc biệt đối với các nước có truyền thống sản xuất rượu vang nổi tiếng. I. NHO Nho khi chọn phải đảm bảo không bị hư hại, sâu bệnh. Việc lựa chọn nho vô cùng quan trọng, bởi lẽ nho không chỉ cung cấp nguồn cơ chất cho quá trình lên men mà ở nho có thể tách chiết nhiều hợp chất thơm, chất màu, quan trọng hơn hết ở nho có các nguồn vi sinh vật phong phú, với sự có mặt của các vi sinh vật: vi khuẩn chiếm 10 – 15 % nấm mốc chiếm 70 % nấm men chiếm 15 - 20 % I.1.Giới thiệu các loại nho dùng cho sản xuất rượu vang trên thế giới Trên thế giới có nhiều giống nho khác nhau dùng cho sản xuất rượu vang chẳng hạn như: chardonnay: giống nho trắng để làm vang trắng vùng Bourgogne (Meursault, Chablis), sâm banh pinot đen: nho đỏ để làm vang đỏ Bourgogne, sâm banh (pinot đen + chardonnay) Sauvignon + Sémillon: nho trắng để làm vang trắng (Sauterne) gamay: nho đỏ để làm vang đỏ Beaujolais Cabernet-Sauvignon: nho đỏ để làm vang đỏ (Médoc) Ugni trắng: nho trắng để làm vang trắng và làm rượu Cognac Dưới đây là hình ảnh của một vài loại nho hay được sử dụng trong sản xuất rượu vang gamay sauvignon pinot đen Mỗi loại nho có những đặc điểm riêng phụ thuộc vào điều kiện nơi sinh sống của nó. Nhưng nhìn chung nho được đem lên men trong quá trính sản xuất rượu vang có các thành phần sau: +Tanin: Tanin là các hợp chất phenol có thể kết tủa protein. Chúng được tạo nên từ nhiều nhóm oligomer và polymer. Đây là thành phần cơ bản mang lại vị chát trong rượu vang. +Các axit: Trong nho tồn tại nhiều loại axit như: tartric, malic, nitric, sucsinic...các axit nay quyến định đến ph của môi trường lên men vì vậy ảnh hưởng đến chất lượng của bia sau này. Đặc biệt nhất là axit malic đóng vai trò quan trọng trong quá trình lên men malolactic, nhờ quá trình này đã làm tăng mùi thơm và chất lượng của rượu vang. + Các chất sắc tố: Trong sản xuất rượu vang đỏ thì màu sắc ảnh hưởng rất lớn đến khả năng cảm quan của người tiêu dùng, trong vỏ của quả nho chứa các chất sắc tố, chính nhờ các chất này đã tạo thêm sự tò mò của người tiêu dùng. + Hàm lượng đường: lượng đường có trong nho đóng một vai trò cực kì quan trọng, nó chính là nguồn cơ chất chủ yếu để nấm men chuyển hóa đường thành rượu. Để sản xuất rượu vang thì chọn nguyên liệu là khâu quan trọng nhất, đối với nho thì việc thu hoạch có thể tiến hành ở các thời điểm khác nhau tùy thuộc vào loại rượu mình sản xuất, điều kiện thời tiết...mà người ta có thể tiến hành thu hoạch nho ở các thời điểm sau đây: Có 4 giai đoạn thu hoạch: + Thu hoạch sớm: do thời tiết hoặc sâu hại, mục đích là để loại bỏ nho bị mắc bệnh hay hư hại. + Thu hoạch chính: mang lại lượng sản phẩm chính: chất lượng vang tốt và ổn định + Thu hoạch muộn: gặp điều kiện đặc biệt tốt và tương quan thời tiết thuận lợi người ta thường để những lại nho có chất lượng cao ở lại trên cây và sẽ thu hoạch sau khi nho đã ở trạng thái quá chín: sản lượng nho giảm nhưng chất lượng vang tăng. + Chọn lọc: chọn lọc và phân loại để có được các loại vang khác nhau từ nho có chất lượng khác nhau Khi sản xuất rượu vang người ta chọn nho sao cho đảm bảo hàm lượng đường và axit trong nho cân bằng. Nếu đường quá nhiều khi lên men tạo thành rượu có nồng độ cao có thể ức chế nấm men dẩn đến sự đình chỉ quá trình lên men. Hay nếu axit quá lớn ph giảm cũng ảnh hưởng đến khả năng làm việc của nấm men. Vì vậy để có được vang chất lượng về màu sắc lẩn mùi thơm thì phải chọn nho không được quá chín hay quá non. Bởi nho chín quá có hàm lượng đường quá cao, còn nho xanh thì axit lại nhiều. Mặt khác người ta cho rằng việc thu hoạch nho có thể bằng tay hoặc bằng máy. Mổi cách có những ưu nhược điểm khác nhau : +thu hoạch bằng tay : có thể hạn chế được việc tách chiết hợp chất phenol, và có thể loại trực tiếp những quả nho không đảm bảo cho quả trình sản xuất. Tuy nhiên hái bằng tay lại không hiệu quả về kinh tế, không thể tiến hành vào những ngay thời tiết xấu. +thu hoạch bằng máy : tính kinh tế cao, làm việc ở bất cứ điều kiện thời tiết nào, nămg suất cao. Tuy nhiên việc hái bằng máy lại khó phân laọi được những quả hư hại, và thường tách chiết nhiều hợp chất phenol, hợp chất này ảnh hưởng đến vị đắng của rượu vang. 2)Cấu trúc và thành phần hóa học của quả nho : 2.1)Cấu tạo của nho bao gồm : +cuống và hạt cung cấp chủ yếu là tanin nhằm đem lại cho rượu vang vị chát đặc trưng. +thịt quả cung cấp nguồn cơ chất chính cho dịch ép chuẩn bị lên men +vỏ nho cung cấp tách chiết các hợp chất màu đặc biệt quan trong trong quy trình sản xuất rượu vang đỏ. Trong khi thực hiện việc hái nho bằng tay, hay bằng máy thì khi đưa vào bao gồm : cuống, quả...với các thành phần như sau : + Cuống nho chiếm 3 – 6 % m/m cuống nho % m/m nước 78-80 đường 0.5-1.5 axit hữu cơ 0.5-1.6 pH 4-4.5 tannin 2-7 chất khoáng 2-2.5 Hợp chất chứa nitơ 1-1.5 + Quả nho chiếm 94 – 97 % m/m trong đó : vỏ 9.6% và hạt 4.4 % vỏ nho hạt nho nước 78 - 80 25 - 45 đường 34 - 36 axit hữu cơ 0.8 - 1.6 0.5 - 1.6 antoxvan 0 - 0.5 4 - 4.5 tannin 0 - 4-3 4 - 10 chất khoáng 1.5 - 2 2 - 4 h/c chứa nitơ 1.5 - 2 4 - 6.5 sáp 1 - 2 chất béo 13 - 20 Bên cạnh nho thì còn có nhiều nguồn có thể dùng để sản xuất rượu vang như : táo, mơ, dứa, vải... Các thành phần hóa học của các loại quả như sau : TÊN QUẢ NƯỚC PROTEIN AXIT H/CƠ GLUXIT cam 88.0 0.8 1.0 0.9 dâu 87.0 1.0 1.0 6.2 dứa 87.0 0.7 0.4 13.6 đào 87.9 0.6 0.8 9.6 mận 85.1 0.7 0.8 13.5 mơ 88.6 1.3 2.0 12.1 nho ngọt 73.1 0.4 0.8 14.8 nho ta 79.7 0.4 1.7 1.7 xoài 82.6 0.6 1.2 15.9 táo mèo 76.9 1.6 0.8 11.5 vải 82.1 0.8 0.9 16.5 Tóm lại những loại quả nếu có chứa lượng đường, protein, vitamin, muối khoáng, và không chứa nhiều các chất độc hại cho quá trình phát triển của nấm men đều có thể là nghuyên liệu sản xuất vang. Ở VỆT NAM do điều kiện trồng nho không phát triển như các nước khác nên việc sử dụng các loại quả khác luôn là mục tiêu chính trong quy trình sản xuất rượu vang. II.NẤM MEN Các tiêu chí lựa chọn nấm men Để sản xuất rượu vang đạt chất lượng thì nấm men dóng một vai trò không kém phần quan trọng so với việc lựa chọn nho. Lựa chọn nấm men phải đảm bảo các chỉ tiêu sau đây: khả năng lên men tốt trong môi trường có nồng độ đường cao cho nồng độ cồn cao có thể lên men kiệt đường ( độ đường sót thấp) chịu được độ cồn cao, độ axit cao tạo cho sản phẩm hương vị thơm ngon đặc trưng, không nhiểm mùi lạ, không tạo váng trên bề mặt có khả năng dể kết lắng tốt và làm trong dịch đường nhanh, đồng thời chịu được chất sát trùng... Nấm men dùng trong sản xuất rượu vang có trong tự nhiên, trên bề mặt quả, trên cành, trên lá nho. Hoặc nấm men tìm thấy trên các thiết bị sản xuất, trong môi trường làm vang, hay từ nấm men thuần chủng được bổ sung vào. Trong quá trình lên men tự nhiên: + Saccharomyces ellisoideus: lên men cho độ rượu cao + Schizosaccharomyces pombe: lên men tạo rượu cồn đồng thời phân giải axit malic làm vang có vị chát + Kloeckera apiculata: lên men tạo 4 – 5% (v/v) Lên men tự nhiên khó kiểm soát, do vậy chất lượng rượu không ổn định Vì vậy việc lựa chọn nấm men được đưa từ bên ngoài vào để kiểm soát quá trình lên men là vô cùng quan trọng dưới đây xin giới thiệu một số chủng nấm men dùng trong lên men rượu vang : Saccharomyces vini (ellipsoideus) Do Hansen phân lập năm 1883 từ nho + Có thể lên men đường sacaroza (có enzim invertaza) + Chịu được độ cồn cao 17 – 18% (v/v) + Có khả năng kết lắng nhanh nên dễ làm trong vang + Tạo cho sản phẩm hương vị thơm ngon đặc trưng + Là chủng nấm men đựợc sử dụng nhiều ở Việt Nam Saccharomyces oviformis Phân lập từ quả nho cho lên men tự nhiên + Có thể lên men với độ đường cao + Chịu được độ cồn cao 17 – 18% (v/v) + Lên men kiệt đường + Lên men dịch quả có hàm lượng đường cao để chế rượu vang khô cho chất lượng cao Saccharomyces chevalieri + Phân lập từ quả nho, nước dừa hoặc nước cọ + Có thể lên men đường sacaroza (có enzim invertaza) + Chịu được độ cồn cao 16% (v/v) Saccharomyces bayanus Phân lập ở vung Jura (Pháp) + Chịu được độ cồn cao + Sử dụng được glixerin khi cạn đường Loại nấm men thường được sử dung rộng rải trong sản xuất rượu vang đó là : Saccharomyces ceravisiae Phân loại Tên Giới Fungi Nghành Ascomycotina Dưới nghành Saccharomycotina Dớp Saccharomycetes Bộ Saccharomycetales Bọ Saccharomycetaceae Giống Saccharomyces Loài S.cerevisiae Đặc điểm của Saccharomyces ceravisiae :ÔOovv Dùng trong sản xuất bánh mì và trong sản xuất vang Được phân lập từ vỏ quả nho. Lên men cho hàm lượng đường cao, tạo sản phẩm hương vị thơm ngon đặc trưng. Có khả năng kết lắng khá nhanh nên dể dàng làm trong rượu. Chịu được độ cồn cao 18 – 20% (v/v) Là loại nấm men tế bào có dạng hình trứng, chiều rộng 5 micromet, chiều dài 10 micromet. Sinh sản bằng hình thức nảy chồi, có khi sinh sản bằng hình thức phân chia đặc biệt trong điều kiện nồng độ rượu cao nó vẩn có khả năng sống sót. Là chủng nấm men đựợc sử dụng nhiều ở Việt Nam trong công nghệ sản xuất rượu vang. Như vậy để đảm bảo quá trình lên men được diển ra theo yêu cầu thì bên cạnh việc tận dụng nguồn vi sinh vật có sẵn trong tự nhiên thì cũng cần phải đưa từ giống thuần khiết từ bên ngoài vào. Điều này không chỉ hạn chế được sự phát triển của các loại nấm men hoang dại không có lợi cho quá trình lên men, mà còn giúp kiểm soát tốt hơn các thông số kỉ thuật trong quá trình lên men. Nói tóm lại nguyên liệu thô ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sản xuất rượu vang, tùy theo điều kiện và quy trình công nghệ sản xuất mổi nơi, mà nguyên liệu đầu vào có thể khác nhau sao cho vẩn đảm bảo yêu cầu của sản phẩm về mùi thơm, màu sắc lẩn hương vị của rượu vang. PHẦN III: C«NG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANG Sơ đồ công nghệ được biểu diễn như sau: §ãng chai & làm nót Thu ho¹ch Ðp (27oC) Ng©m dÞch Ðp Lo¹i vá Lªn men (18-30oC . 4-10ngày Bæ sung khÝ SO2 Nho S¶n xuÊt vang ®á S¶n xuÊt vang tr¾ng Lªn men (8-18oC . 2-3tuần) Lªn men malolactic Loại vỏ Tàng trữ Läc trong Vang tr¾ng Vang ®á ổn ®Þnh l¹nh I. Thu hoạch nho Nho cã thÓ ®­îc thu ho¹ch quanh n¨m. ViÖc thu ho¹ch b¾t ®Çu khi c¸c nhµ c«ng nghÖ quyÕt ®Þnh r»ng ®é chÝn cña nho ®· thÝch hîp cho qu¸ tr×nh lªn men. Nho tr¾ng lóc nµo còng cã ®é ®­êng (kho¶ng 21-23oBx) thÊp h¬n nho ®á (kho¶ng 22-24oBx).Cã thÓ thu ho¹ch nho theo c¸ch thñ c«ng b»ng tay hoÆc nhê ®Õn m¸y mãc. §iÒu kiÖn vµ ph­¬ng thøc thu ho¹ch cã ¶nh h­ëng kh«ng nhá ®Õn chÊt l­îng vang. Ngµy nay ng­êi ta th­êng thu ho¹ch nho b»ng m¸y kh«ng chØ v× nã nhanh h¬n, tèn Ýt nh©n c«ng h¬n mµ cßn v× mét sè ­u ®iÓm kh¸c n÷a mµ c¸ch thu ho¹ch b»ng tay kh«ng bao giê cã ®­îc. H×nh1: Thu ho¹ch nho b»ng m¸y H×nh2: Thu ho¹ch nho b»ng tay ¦u ®iÓm Nh­îc ®iÓm Thu ho¹ch b»ng m¸y mãc + n¨ng suÊt cao, rót ng¾n thêi gian do ®ã tiÕt kiÖm vÒ mÆt kinh tÕ + chØ thu ho¹ch nho, rÊt Ýt cµnh, l¸ vµ cäng nho lÉn vµo bªn trong + cã thÓ thùc hiÖn vµo ban ®ªm, khi nhiÖt ®é xuèng thÊp + rÊt nguy hiÓm khi m¸y mãc bÞ háng hãc trong khi ®ang thu ho¹ch + cã xu h­íng cuèn theo nh÷ng vËt liÖu kh«ng ph¶i nho trong qu¸ tr×nh thu ho¹ch nh­: c«n trïng, m¶nh kim lo¹i, thËm chÝ c¶ tæ chim,... + cã thÓ g©y ra hiÖn t­îng dËp n¸t, vÕt th©m trªn qu¶ nho H¸i nho b»ng tay + kh«ng lµm qu¶ bÞ th©m hay trÇy x­íc + thu ho¹ch ®­îc c¶ chïm + chØ thu ho¹ch ®­îc vµo ban ngµy + n¨ng suÊt thÊp, kh«ng c¹nh tranh ®­îc vÒ kinh tÕ Thêi ®iÓm thu ho¹ch lµ mét yÕu tè quan träng ¶nh h­ëng ®Õn chÊt l­îng nho vµ c¶ c¸c qu¸ tr×nh c«ng nghÖ sau nµy. Thu ho¹ch nho b»ng m¸y cã thÓ tiÕn hµnh vµo ban ®ªm khi mµ nhiÖt ®é bªn ngoµi rÊt thÊp, do ®ã cã thÓ gi¶m xuèng møc thÊp nhÊt sù trÝch ly c¸c hîp chÊt phenol. Phenol cã thÓ chuyÓn vÞ ®¾ng vµo trong vang tr¾ng vµ vang hång. Bªn c¹nh ®ã, nhiÖt ®é gi¶m còng h¹n chÕ ®­îc hiÖn t­îng oxi ho¸ vµ sù x©m nhËp cña c¸c vi khuÈn kh«ng mong muèn vµo bªn trong qu¶ nho. N¨ng suÊt thu ho¹ch b»ng m¸y cao h¬n nªn ®¶m b¶o cho viÖc thu ho¹ch diÔn ra nhanh chãng kÞp thêi ®iÓm chÝn nhÊt cña c¶ v­ên nho réng. Mét m¸y cã thÓ thay thÕ ®­îc cho 50 ng­êi vµ n¨ng suÊt cã thÓ lªn ®Õn 1,5 acre/h (tøc lµ kho¶ng h¬n 6000m2/h). Thêi tiÕt ¶nh h­ëng nhiÒu ®Õn chÊt l­îng cña nho khi thu ho¹ch. Thu ho¹ch nho lóc trêi m­a lµm gi¶m h­¬ng th¬m, gi¶m ®é ®­êng. §Æc biÖt trong mïa m­a b·o, chÊt l­îng nho cßn gi¶m do dËp, n¸t, g·y cµnh,... thêi tiÕt l¹nh l¹i lµm t¨ng nång ®é axit vµ gi¶m ®é ®­êng cña qu¶. M¸y mãc cho phÐp c¸c nhµ m¸y s¶n xuÊt nhanh chãng h¹n chÕ ®­îc hiÖn t­îng nµy. MÆt kh¸c, qu¶ nho ®­îc thu ho¹ch rÊt s¹ch sÏ do m¸y cã c¸c qu¹t hót trªn c¸c b¨ng t¶i gióp lo¹i bá hÕt c¸c l¸ khái qu¶. Ng­êi ta còng cã thÓ thªm khÝ SO2 sím vµo c¸c khoang chøa qu¶ t¹i thêi ®iÓm nµy ®Ó ng¨n c¶n sù oxi hãa x¶y ra. II.Phân loại nho ViÖc ph©n lo¹i nho lµ mét trong nh÷ng c«ng ®o¹n quan träng ®¶m b¶o lùa chän ®­îc nh÷ng qu¶ nho cã chÊt l­îng cao nhÊt. Sau khi nho ®­îc th¸o dì tõ m¸y thu ho¹ch sang thïng vËn chuyÓn råi ®­îc tr¶i ra mét c¸i bµn réng vµ c«ng nh©n sÏ cÈn thËn lùa chän ®Ó lo¹i bá nh÷ng qu¶ bÞ háng, nh÷ng thø lÉn vµo trong ®Ó ®¶m b¶o kh«ng cã nguyªn liÖu nµo kh¸c ngoµi nho ®­îc mang ®i Ðp. III. Ðp quả và ngâm nho Mét trong nh÷ng qu¸ tr×nh quan träng, lµ chiÕc ch×a kho¸ c«ng nghÖ ®Ó s¶n xuÊt ra ®­îc lo¹i r­îu vang ®á ngon lµ qu¸ tr×nh chiÕt chÊt th¬m vµ chÊt mµu tõ vá qu¶ vµo trong dÞch lªn men. PhÇn thÞt qu¶ nho hÇu hÕt ®Òu kh«ng cã mµu (trõ mét sè lo¹i nho hiÕm gÆp nh­ lo¹i Alicante Bouschet vµ Sousao th× cã mµu bªn trong). Trong khi ®ã líp vá l¹i rÊt giµu c¸c s¾c tè, cã chøa c¸c hîp chÊt nh­ anthocyanin vµ tannin quyÕt ®Þnh mµu vµ cÊu tróc cña r­îu vang ®á sau nµy. Cã rÊt nhiÒu ph­¬ng ph¸p lªn men r­îu vang ®á nh­ng ®Òu quy tô l¹i ë mét môc ®Ých lµ chiÕt ®­îc c¸c thµnh phÇn chøa mµu vµ mïi tõ vá mµ ph¶i ®¶m b¶o kh«ng chiÕt qu¸ l©u. ViÖc nµy ®­îc vÝ nh­ pha mét t¸ch trµ. Trµ sÏ dËy mïi th¬m ngon khi c¸c chÊt tõ l¸ chÌ tiÕt ra mét c¸ch võa ®ñ, kh«ng ng©m l©u qu¸ mµ còng kh«ng ®Ó nhanh qu¸. Lªn men r­îu vang ®á ®­îc b¾t ®Çu b»ng viÖc Ðp qu¶, kÕt qu¶ sÏ thu ®­îc khèi dÞch Ðp mµ lÉn vµo trong ®ã lµ vá vµ h¹t nho. Ng­êi ta còng cã thÓ sö dông c¶ cuèng vµ cäng cña qu¶ nho tham gia vµo qu¸ tr×nh lªn men. Nã sÏ cho mïi rÊt thó vÞ cïng c¸c nguyªn tè cÊu tróc nh­ng ®Ó thùc hiÖn ®­îc viÖc nµy th× nh÷ng cuèng ®ã ph¶i tr¶i qua mét qu¸ tr×nh gäi lµ “lµm chÝn”. NÕu kh«ng r­îu nho sÏ cã vÞ ®¾ng vµ ch¸t. Mét biÕn thÓ kh¸c trong c¸c ph­¬ng ph¸p s¶n xuÊt r­îu vang lµ ®Ó qu¸ tr×nh lªn men b¾t ®Çu tõ bªn trong qu¶ nho b»ng c¸ch gi÷ nguyªn c¶ chïm nho mang lªn men mµ kh«ng cÇn Ðp. Nh­ng hÇu hÕt qu¸ tr×nh lªn men sÏ chØ b¾t ®Çu víi khèi b¸n láng gåm cã h¹t, vá, thÞt vµ dÞch qu¶ nho. NÕu ®Ó b×nh th­êng, vá nho sÏ t¹o thµnh mét líp næi lªn trªn bÒ mÆt dÞch nho. Vi khuÈn cã mÆt trong kh«ng khÝ sÏ lªn men ë ngay bÒ mÆt ph©n c¸ch nµy sinh ra c¸c axit dÔ bay h¬i lµm bèc mïi g¾t cña dÊm, dÞch Ðp bÞ háng vµ kh«ng thÓ tiÕn hµnh c¸c qu¸ tr×nh lªn men tiÕp theo. §Ó tr¸nh hiÖn t­îng nµy ng­êi ta ph¶i lu«n lu«n lµm Èm bÒ mÆt bªn trªn, cã thÓ b»ng c¸ch nhÊn ch×m nã th­êng xuyªn hoÆc gi÷ cho nã lu«n ngËp trong dÞch b»ng mét thiÕt bÞ c¬ khÝ hoÆc b¬m dÞch Ðp ®¶o trén lªn trªn. Nhóng ch×m lµ mét ph­¬ng ph¸p cæ ®iÓn nhÊt thùc hiÖn b»ng m¸y hoÆc mét lo¹i sµo ®Æc biÖt vµ thËm chÝ lµ mét c¸i gËy. C¸ch nµy th­êng ¸p dông cho nh÷ng thïng lªn men n«ng cã n¾p më trªn ®Ønh thïng. B¬m lµ ph­¬ng ph¸p cã kh¶ n¨ng ®¶o trén tèt h¬n v× lùc cña nã t¹o ra m¹nh ®ång thêi thÝch hîp víi nh÷ng thïng lªn men lín vµ kÝn nh­ tank lªn men lµm b»ng thÐp chèng rØ. MÆt kh¸c cßn lµm t¨ng qu¸ tr×nh t¸ch chiÕt chÊt mµu vµ tannin. Kü thuËt sö dông thïng quay cã m¸y ®¶o trén bªn trong ®ang g©y ra mét vµi tranh c·i trong giíi s¶n xuÊt. Toµn bé tank chøa sÏ quay mét c¸ch c¬ häc nh»m trén ®Òu hçn hîp bªn trong. Nh÷ng ng­êi ph¶n ®èi cho r»ng nã g©y ra vÞ ®¾ng nhÑ cho r­îu nh­ng nh÷ng ng­êi ñng hé gi¶i thÝch r»ng ®ã ch¼ng qua lµ v× kh«ng ®ñ khÝ O2 cung cÊp cho dÞch vµ vÞ ®¾ng lµ kÕt qu¶ cña sù khö mµ th«i. Sau khi ng©m, phÇn thÞt qu¶ cïng víi vá, h¹t vµ mét phÇn dÞch nho ®­îc ®­a vµo trong m¸y Ðp ®Ó chiÕt nèt c¸c chÊt cßn sãt l¹i trong vá. Lùc Ðp vµ th«ng sè ¸p suÊt quyÕt ®Þnh lín ®Õn chÊt l­îng r­îu vang. ChÊt s¾c tè chñ yÕu cã trong vá qu¶ nho lµ anthocyanin. ChÝnh hîp chÊt nµy g©y ra mµu s¸ng chãi cña r­îu vang míi lªn men. MÆc dï vËy nã kh«ng æn ®Þnh. §Ó h×nh thµnh d¹ng polymer æn ®Þnh ph¶i tr¶i qua mét lo¹t c¸c ph¶n øng ho¸ häc mµ sù cã mÆt cña O2 vµ viÖc sö dông tank lªn men b»ng gç såi lµ rÊt quan träng. §èi víi vang tr¾ng, sau khi Ðp nho xong, vá sÏ ®­îc t¸ch riªng vµ lo¹i bá. §«i khi dÞch nho ®­îc lµm trong b»ng c¸ch ®Ó l¾ng chóng trong 24-48 giê ë 5-10oC, b»ng ph­¬ng ph¸p läc hoÆc ly t©m. Cã thÓ bæ sung enzym pectolase ®Ó thóc ®Èy qu¸ tr×nh ph¸ vì m« thµnh tÕ bµo lµm rót ng¾n thêi gian l¾ng trong. NÕu läc trong qu¸ l©u cã thÓ lµm mÊt ®i nhiÒu vi sinh vËt tù nhiªn. §iÒu nµy hoµn toµn cã lîi khi sù lªn men ®­îc kiÓm so¸t mét c¸ch chÆt chÏ nh­ng kh«ng cã lîi ®èi víi lªn men tù nhiªn nhê nÊm men cã s½n trªn vá qu¶ nho. MÆc dï vËy qu¸ tr×nh æn ®Þnh l©u l¹i lµm t¨ng thªm mïi h­¬ng tù nhiªn, gãp phÇn cho qu¸ tr×nh lªn men sau nµy. Chóng ta cã thÓ sö dông nhiÒu chñng lo¹i nÊm men ®Ó s¶n xuÊt ra nh÷ng lo¹i r­îu vang kh¸c nhau. Mçi chñng nÊm men ®­îc lùa chän dùa trªn ®Æc tÝnh lªn men v× nã ¶nh h­ëng kh«ng nhá ®Õn h­¬ng vÞ r­îu vang sau nµy. NÊm men ®­îc bæ sung vµo tank lªn men cïng lóc khi dÞch nho ®­îc chuyÓn tõ m¸y Ðp sang. TÊt c¶ c¸c tank lªn men ®Òu ph¶i cã m¸y lµm l¹nh ®Ó h¹ nhiÖt ®é v× cã nhiÖt to¶ ra trong qu¸ tr×nh lªn men vµ còng ®Ó duy tr× nhiÖt ®é tèi ­u ®Ó cho nh÷ng lo¹i r­îu vang cã chÊt l­îng h¶o h¹ng. HÇu hÕt nhiÖt ®é lªn men vang ®á n»m trong kho¶ng 65-75o Fahrenheit. Trong vµi giê ®Çu tiªn khi nÊm men ®­îc ho¹t hãa, do sinh ra nhiÒu khÝ CO2 dÉn ®Õn hiÖn t­îng ®Èy líp vá nho lªn trªn bÒ mÆt thiÕt bÞ lªn men. V× vËy, cø hai ngµy mét lÇn ph¶i dïng b¬m ®Ó ®¶o trén dÞch lªn men vµ lµm t¨ng sù chiÕt chÊt mµu, chÊt tannin tõ vá nho. Trong qu¸ tr×nh b¬m, dÞch lªn men ph¶i ®­îc b¾n m¹nh trong kh«ng khÝ lµm ®Ó t¨ng l­îng kh«ng khÝ hoµ tan. NÊm men yªu cÇu mét l­îng O2 nhÊt ®Þnh ®Ó t¨ng sinh khèi. §©y còng lµ mét trong nh÷ng giai ®o¹n mµ O2 ¶nh h­ëng cã lîi ®Õn chÊt l­îng r­îu vang. Giai ®o¹n nµy chñ yÕu lªn men líp vá nho. Sau ®ã dÞch ®­îc chuyÓn tiÕp sang tank lªn men kh¸c cßn phÇn b· r¾n ®­îc b¬m sang m¸y Ðp ®Ó t¸ch chiÕt nèt phÇn dich cßn l¹i. IV.LÊN MEN Quá trình lên men có thể được bắt đầu với việc bổ sung thêm chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae sao cho mật độ tê bào khoảng 106-107 CFU/ml dịch nho. Điều này đảm bảo cho việc thu được rượu vang có chất lượng và mùi vị mong muốn. Nếu lên men được tiến hành một cách tự nhiên, tức là tận dụng các loại nấm men có mặt trên bề mặt quả nho thì sẽ không kiểm soát được các thông số của quá trình lên men và thường áp dụng để làm rượu vang thủ công trong gia đình. Trong lên men tự nhiên, một vài chủng nấm men bao gồm Kloeckera, Hanseniaspora, Candida, Metschnikowia hoạt động được trong 2-3 ngày đầu của quá trình lên men. Sau đó, sự tích tụ các sản phẩm tạo thành ức chế sự phát triển của các chủng này và chúng chết dần, chỉ duy nhất còn lại Saccharomyces cerevisiae tiếp tục lên men và tồn tại cho đến cuối cùng. S.cerevisiae có thể chịu đựng được nồng độ ethanol cao hơn các chủng khác. Cũng vì đặc tính chịu được nồng độ rượu cao mà S.cerevisiae được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp. Qóa tr×nh lªn men cã thÓ ®­îc tiÕn hµnh tù nhiªn nhê nÊm men cã s½n trªn vá qu¶ nho hoÆc bæ sung chñng Saccharomyces cerevisiae. Theo c¸ch truyÒn thèng ng­êi ta hay lªn men trong c¸c thïng gç réng hay c¸c tank cã vá bªt«ng. Nh÷ng nhµ m¸y lµm r­îu vang ngµy nay sö dông tank b»ng thÐp kh«ng rØ võa ®¶m b¶o vÖ sinh võa dÔ dµng ®iÒu khiÓn ®­îc nhiÖt ®é. Mét c¸ch tù nhiªn, qóa tr×nh lªn men sÏ dõng l¹i khi tÊt c¶ c¸c ®­êng lªn men ®­îc chuyÓn sang r­îu hoÆc ®é r­îu ®¹t ®Õn giíi h¹n chÞu ®ùng ®­îc cña chñng nÊm men liªn quan. Con ng­êi cã thÓ can thiÖp b»ng c¸ch thªm vµo mét l­îng r­îu ®Ó øc chÕ nÊm men, läc v« trïng hoÆc ly t©m. R­îu vang tr¾ng R­îu vang ®á NhiÖt ®é lªn men 10-18oC 25-30oC Thêi gian lªn men 2-3 tuÇn 2-3 tuÇn Nång ®é r­îu yªu cÇu 10-14% 10-14% B¶ng : c¸c th«ng sè cña qu¸ tr×nh lªn men V.LÊN MEN MALOLACTIC Quá trình lên men malolactic là giai đoạn lên men thứ hai trong quy trình sản xuất rượu vang. Thông qua giai đoạn này mà rượu vang cuối cùng được cải thiện về màu sắc lẩn mùi thơm. Tuy nhiên nếu kiểm soát được các điều kiện lên men malolactic mới cho kết quả như mong muốn, nếu quá lạm dụng, kiểm soát các thông số của quá trình lên men không chính xác có thể làm cho rượu vang xuất hiện mùi khó chịu, màu sắc không như mong muốn và có thể gây hư hỏng rượu vang. Có thể nói lên men là giai đoạn phức tạp trong quy trình sản xuất rượu vang, trong đó quan trọng và phức tạp nhất là giai đoại lên men thứ hai hay còn gọi là giai đoạn lên men malolactic. Vậy lên men malolactic xảy ra như thế nào? Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình này, cũng như cách kiểm soát nó ra sao? Lên men malolactic là quá trình chuyển đổi axit malic thành CO2 và axit lactic. Quá trình này xảy ra do vi khuẩn LACTIC ACID( LAB )gồm 4 loại sau đây: Lactobacillus Pediococcus Leuconostoc Oenococcus Tất cả các vi khuẩn LAB có đặc điểm sau đây: là những vi khuẩn vi khuẩn gram dương, bất động yếm khí không bắt buộc biến đổi axit malic thành axit lactic môi trường sống đòi hỏi phải chứa nhiều đường, vitamin, axit amin. không sinh tổng hợp được enzim catalase, nitrate reductase và cytochrome oxidase Tuy nhiên giữa các loại vi khuẩn LAB trên chính là khả năng sử dụng glucose khác nhau. Các LAB được tìm thấy trên lá, cuống, và dịch quả nho, đặc biệt thường tìm thấy trong các thiết bị lên men rượu vang. Đây là đồ thị về chu trình phát triển của các vi khuẩn LAB trong quá trình lên men và tàng trữ rượu vang. Dựa vào đồ thị ta thấy chu kì phát triển của các vi khuẩn LAB ở các thời điểm khác nhau trong quá trình lên men và tàng trữ rượu vang. Ở giai đoạn lên men thứ nhất tạo ra sản phẩm chủ yếu là rượu etylic thì sinh khối nấm men tăng chủ yếu. Trong khi đó ở giai đoạn lên men malolactic thì sinh khối vi khuẩn Oenococcus tăng chủ yếu. Như vậy trong 4 loại vi khuẩn LAB thì vi khuẩn Oenococcus đóng vai trò chủ yếu trong việc tạo ra các sản phẩm phụ cho quá trình lên men. Những đặc điểm của vi khuẩn Oenococcus oeni Có tên cũ là Leuconostoc oenos (đổi tên thành Oenococcus oeni vào năm 1995) O. oeni có mặt trên bề mặt nho, lá nho và trong môi trường sản xuất vang • Là cầu khuẩn, Gram dương, bất động và không tạo bào tử. Các càu khuẩn tồn tại thành từng cặp hoặc thành từng chuỗi Là vi khuẩn yếm khí tùy tiện, chịu được độ axit cao (pH sinh trưởng tối ưu là 4,8 Môi trường vang: - Nhiệt độ thấp 12 – 18°C - Nồng độ ethanol cao 10 -14% v/v - pH thấp 3,0 – 3,5 - nồng độ SO2 cao > 10 mg/L - môi trường nghèo chất dinh dưỡng •Quá trình sinh trưởng của O. oeni đòi hỏi môi trường phức tạp: Yêu cầu bắt buộc với một số axit amin (arginine, axit glutamic, isoleucine, tyrosine, valine và cysteine) Sinh trưởng chậm: khuẩn lạc phát triển sau 5 ngày, thời gian thế hệ khoảng 4h trên môi trường tổng hợp FT80, pH 5.3 , 30°C. Chuyển hóa đường theo cơ chế lên men dị hình (heterofermentative: hexose chuyển hóa thành axit D-lactic, CO2, axit axetic, ethanol) Có khả năng tạo ra axit L-lactic từ axit L-malic nhờ enzim malolactic (lên men malolactic) O. oeni là vi khuẩn thích hợp nhất cho quá trình lên men malolactic: - Thích nghi tốt nhất với môi trường vang - Không gây ra những tác động xấu tới vang Ban đầu, vi khuẩn lactic có trên bề mặt quả nho với tỉ lệ 102 – 104 CFU/mL (Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei, Lactobacillus hilgardii, Lactobacillus brevis, Leuconostoc mesenteroides, Pediococcus damnosus và Pediococcus pentosaceus, chỉ có một tỉ lệ nhỏ O. oeni Khi kết thúc quá trình lên men rượu cồn, O. oeni chiếm ưu thế và thực hiện quá trình lên men malolactic (106 UFC/mL) V.1. Cơ chế lên men malolactic: EML HOOC-CHOH-CH2-COOH HOOC-CHOH-CH3 + CO2 NAD, Mn2+ Oenococcus oeni Hmal- Hmal- H+ Lac- CO2 Kiềm - + axit nH+ ? Lactococcus lactis Mal2- Mal2- H+ CO2 Kiềm - + ? Lac- Lac- Lac- nH+ Hình : Sự vận chuyển axit malic bởi enzim malate permeas V.1.1. Lợi ích thông qua quá trình lên men malolactic + Làm giảm axit để làm mềm rượu vang bởi axit malic trong quá trình lên men sẽ bị chuyển đổi thành axit lactic và giải phóng CO2 vì vậy làm mất đi gốc –COOH vì vậy tính axit giảm + Tăng tính đậm đà của rượu thông qua chất diaxetyl 1 sản phẩm phụ của quá trình lên men malolactic do vi khuẩn Oenococcus chuyển đổi axit citric. Diaxetyl cung cấp cho rượu vang mùi thơm của bơ, chính nhờ mùi thơm này kết hợp với độ nhẹ của axit làm tăng sự đậm đà và lôi cuốn người tiêu dùng. + Bên cạnh diaxetyl thì cũng có nhiều hợp chất thơm được tạo ra bởi phản ứng của các vi khuẩn LACTIC với nhiều thành phần khác có trong rượu vang như những hợp chất được tách chiết từ thùng lên men bằng gổ sồi, do vậy sản phẩm cuối cùng đậm đà hơn có mùi thơm của bơ, vani,... + Trong rượu vang đỏ thông qua quá trình lên men malolactic sẽ làm giảm tính se, gắt trong rượu. Điều này là do sự polyme hóa của tanin và anthocyanins , người ta cho rằng những polyme có phân tử lượng lớn thường làm giảm tính se hơn những polyme có phân tử lượng bé. Vì vậy thông qua quá trình lên men malolactic mà tính se, gắt trong rượu giảm đi. + Làm thay đổi phổ màu trong quá trình lên men, điều này vô vùng quan trọng đối với rượu vang đỏ bởi màu của chất sắc tố tách chiết từ nho có màu tăng dần từ đỏ sáng => màu ngọc lựu=> màu tía khi tính axit giảm dần. + Ổn định vi sinh vật •Lên men malolactic làm nghèo chất dinh dưỡng và các nguồn carbon thuận lợi cho quá trình phát triển của vi khuẩn như: axit citric, axit malic, đường lên men còn sót (pentose, glucose và fructose): hạn chế sự phát triển của vi khuẩn có hại. •Có sự tổng hợp các chất kháng khuẩn trong quá trình lên men malolactic •CHÚ Ý: không nên thực hiên quá trình lên men malolactic đối với vang có pH cao (tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn có hại) V.1.2. Kiểm soát quá trình lên men malolactic Trong quá trình lên men malolactic có tạo ra nhiều sản phẩm tạo mùi thơm, hương vị cho rượu vang, tuy nhiên bên cạnh những ưu điểm của nó cũng không ngoại trừ những rủi ro có thể xảy ra trong quá trình lên men malolactic. Ta phải có những yêu cầu nghiêm ngặt đặt ra trong giai đoạn này , đặc biệt điều chỉnh sao cho lượng sản phẩm diaetyl tạo ra không quá cao, bởi chất này kích thích thần kinh gây đau đầu cho người tiêu dùng. Vì vậy không được lam dụng, mà phải có sự kiểm soát chặt chẽ. Các yếu tố công nghệ: Các bước công nghệ sản xuất rượu vang ảnh hưởng đến lên men malolactic: Quá trình lọc ảnh hưởng không tốt đến._.