Công nghệ sản xuất rượu vang

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANG Phân loại rượu vang 1.Phân loại theo màu sắc  Vang trắng (White wine)  Vang hồng (Rose wine)  Vang đỏ (Red wine) Các loại rượu vang 2.Phân loại theo độ ngọt  Rượu vang khô: tất cả đường được chuyển hóa thành rượu.  Rượu vang ngọt: Có vị ngọt do còn một phần đường trong trái cây chưa chuyển thành rượu, do thời gian lên men ngắn hay sử dụng chủng nấm men sinh độ cồn thấp. Phân loại rượu vang 3. Phân loại theo quá trình lên men  Rượu vang tự nhiên  Rượu vang cao độ. 4. Phân loại theo lượng CO2  Rượu vang có gas  Rượu vang không có gas 5. Phân loại theo nơi sản xuất  Phân loại theo quốc gia  Phân loại theo vùng Nguyên liệu  Nguồn nguyên liệu chính: nho  Các nguồn khác: dứa, mơ, dâu, xoài….  Giống nho dùng trong sản xuất rượu vang phần lớn có nguồn gốc từ châu Âu (Vitis vinifera) 6 Nguyên liệu Vitis vinifera Tiêu chuẩn nguyên liệu  Chọn quả chín không dập nát, hư hỏng.  Nho được thu hoạch dựa trên độ Brix, độ acid, pH.  Màu sắc, hương vị rượu nho tùy thuộc vào giống  Giống dùng chế biến vang trắng:  Airen, Palomino, Sauvigon Blanc, Ugni Blanc  Giống dùng chế biến vang đỏ:  Cabernet Sauvigon, Merlot, Cabernet Blanc, Pinot Noir.. Nấm men  Nấm men tự nhiên có trên bề mặt vỏ quả  Nấm men thuần chủng được nuôi cấy  Nồng độ sử dụng :  Dịch nấm men Saccharomyces cerevisiae (106-107 tế bào /ml)  Dạng đông khô : giống khô hòa tan trong nước ấm 400C, để yên 15 phút kế đó khuấy đều dịch nấm men và cấy vào dịch ép “must”. Một vài giống khởi động Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces bayanus Các yếu tố ảnh hưởng đến nấm men  Oxy  Nhiệt độ  Hàm lượng đường  pH môi trường • ● Mặc dù lên men rượu là một quá trình yếm khí nhưng ở giai đoạn đầu của quá trình lên men cần cho nước quả tiếp xúc với O2 bằng cách sục khí. • ● Giai đoạn sau mới cho lên men yếm khí. 1.Oxy  Nhiệt độ có ảnh hưởng đến đời sống nấm men, quá trình lên men và chất lượng sản phẩm  Nhiệt độ lên men rượu vang trắng thích hợp: 15-300 C  Lên men rượu vang đỏ: 250 C 2.Nhiệt độ  Dịch quả thường có pH từ 2,8 - 3,8. Khoảng pH này nấm men vẫn hoạt động được.  Vùng pH tối ưu của nấm men 4 - 6  Trong CN sản xuất rượu vang người ta chuẩn bị môi trường nước quả có pH 3 - 3,5 3.pH  Trong nước nho hàm lượng đường từ 10÷25%, quá trình lên men vẫn bình thường. Nếu hàm lượng đường >25% thì quá trình lên men bị chậm và khó khăn. 4.Ảnh hưởng của hàm lượng đường Quy trình công nghệ sản xuất rượu nho Bước 1 : Trích nước nho Bước 2 Lên men 17 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ LÊN MEN RƯỢU VANG SO2 SO2 BÃ NẤM MEN BÃ NẤM MEN THÀNH PHẨM ĐÓNG CHAI Thuyết minh quy trình 1. Thu hoạch 2. Quy trình vắt nước nho 3. Quy trình lên men 4. Quy trình ép 5. Quy trình lọc và làm mịn 6. Quy trình ủ 7. Phương pháp pha trộn 8. Quy trình vô chai Độ chín thu hoạch nho  Rượu vang đỏ:  Nho có hàm lượng chất hòa tan từ 19-22%  Hàm lượng acid từ 0,8-1%  Rượu vang trắng:  Nho có hàm lượng chất hòa tan từ 23%  Hàm lượng acid từ 0,65%  Các chuyên gia quyết định thời điểm thu hoạch còn dựa trên màu sắc quả nho và nếm quả Quy trình nghiền, ép  Quy trình này được thực hiện qua hệ thống vắt và tước cuống.  Hệ thống này sẽ tước các cuống từ những chùm nho và vắt nước ra khỏi vỏ nho. Ép thu dịch quả  Nho sau khi qua máy nghiền để làm nát quả nho ta được hỗn hợp vỏ + thịt quả + hạt gọi là “Must”.  Hơn một nửa lượng nước ép ra từ quả nho một cách dễ dàng không cần đến áp lực cao. Phần còn lại sẽ được ép ra từ hệ thống ép  Vang trắng: must sẽ được qua máy ép để thu dịch quả sau đó đưa vào bồn lên men.  Vang đỏ: must sẽ được đưa thẳng vào bồn lên men. Xử lý “must” 1.Làm lạnh  Mục đích: Chiết xuất sắc tố và hợp chất phenol từ quả.  Tiến hành: Must được ngâm lạnh ở nhiệt độ 15-200C trong 1-2 ngày với mục đích làm chậm quá trình lên men và tăng cường sự tiếp xúc giữa vỏ quả và dịch ép. Xử lý “must” 2. Kiểm tra và điều chỉnh độ acid và độ đường nếu cần thiết.  Nước ép thường có độ đường từ 10-15%  Độ acid từ 6,5-7g/L  Giá trị pH từ 3,4 - 3,6 là tốt nhất  Nếu độ acid thấp rượu thiếu vị cay và không tồn trữ lâu.  Bổ sung bằng acid tartaric để cân bằng độ chua. Xử lý “must” 3.Bổ sung SO2  SO2 có tác dụng ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn, nấm mốc, nấm men dại và ngăn cản sự oxyd hóa.  SO2 thường được sử dụng dưới dạng :  sodium metabisulphit, potassium metabisulphit  Liều lượng sử dụng:  20-30 ppm đối với must tốt  75-100 ppm đối với must xấu  Tuy nhiên một số nhà sản xuất không dùng SO2 trong giai đoạn trước lên men để tạo điều kiện cho lên men malolactic và đạt được mùi vị tự nhiên của rượu. Xử lý “must” 4. Bổ sung chất dinh dưỡng  Mục đích : Cung cấp thêm chất dinh dưỡng cho nấm men để quá trình lên men mạnh và hoàn tất.  Chất bổ sung:  DAP (250-500 ppm)  Vitamin Xử lý “must” 4. Bổ sung enzym pectinase  Mục đích:  Hỗ trợ quá trình chiết tách sắc tố anthocyanin, tannin, polysaccharid.  Gia tăng hiệu suất ép.  Cải thiện độ trong của rượu sau này.  Nồng độ sử dụng: 3 - 4g/ 5 lít must  Nên thực hiện 24g trước khi cấy men giống. Vai trò của enzym pectinase  Enzym pectinase thủy phân pectin nhằm giảm độ nhớt, tăng tốc độ lọc rút ngắn thời gian chế biến.  Tăng tính ổn định nước quả trong quá trình bảo quản.  Ngăn ngừa sự kết tủa, kết lắng hoặc vẩn đục do pectin biến tính trong thời gian bảo quản tăng chất lượng rượu vang. Xử lý “must” Xử lý “must”  Để làm trong dịch quả nho, người ta chọn những enzyme có khả năng phân giải pectin nhưng lại không có khả năng oxy hóa đối với sản phẩm.  Qua khảo sát, người ta đã chọn được một loại enzyme mong muốn, đó là Depectyl Extraction ở dạng kết tinh màu trắng ngà. 5. Enzym Depectyl extraction Quá trình lên men Quá trình lên men chia làm 2 giai đoạn  Lên men chính  Lên men sơ cấp  Lên men thứ cấp  Các quá trình lên men khác  Lên men phụ Thuyết minh quy trình Giai đoạn lên men chính  Có thể sử dụng thùng lên men dạng hở hay dạng kín  Thùng lên men dạng hở dễ vận hành, kiểm soát nhiệt độ.  Thùng lên men dạng kín hoặc có nắp thông dụng hơn vì đảm bảo được điều kiện vệ sinh.  Lên men với số lượng nhỏ có thể dùng bình, thùng hoặc vật chứa bằng nhựa, thép không rỉ. Thuyết minh quy trình Giai đoạn lên men chính  Thời gian lên men từ 10-12 ngày ở nhiệt độ là 20-220C .  Thời gian lên men từ 6-7 ngày ở nhiệt độ là 25-280C .  Chủng vi khuẩn thuần khiết được bổ sung vào môi trường với nồng độ từ 2-3% so với khối lượng nước nho  Giai đoạn lên men chính chủ yếu tạo ra rượu  Kết thúc quá trình lên men chính nồng độ cồn đạt 8-10 %. Những vi sinh vật chính có trong hay trên bề mặt quả nho: 1.Nấm men: - Chủ yếu là Kloeckera/Hanseniaspora, - Một lượng ít Candida, Metchnikowia, Cryptococcus, Pichia, Kluyveromyces - Một lượng nhỏ Saccharomyces cerevisiae… 2. Vi khuẩn Lactic: Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus. 3. Vi khuẩn sinh acid acetic: Gluconobacter, Acetobacter. 4. Nấm mốc: Botrytis, Penicillium, Aspergillus, Mucor, Rhizopus, Alternaria, Ucinula và Cladosporium. Vi sinh trong sản xuất Rượu vang 32 Vi sinh trong sản xuất rượu vang  Lên men tự nhiên nhờ hệ nấm men có trên bề mặt vỏ.  Kloeckera, Candida, Hanseniaspora, Metchnikowia hoạt động trong 2-3 ngày đầu của quá trình lên men .  Sự tích lũy ethanol trong môi trường trở thành độc đối với chúng nên các nấm men này chết đi chỉ còn Saccharomyces cerevisiae Vi sinh trong sản xuất rượu vang  Đặc tính của sự lên men tự nhiên  Nồng độ rượu thấp.  Dễ nhiễm trùng nên sản phẩm không tinh khiết.  Có nhiều sản phẩm phụ.  Rượu dễ bị chua do có nhiều acid hữu cơ.  Để khắc phục người ta dùng nấm men thuần chủng Saccharomyces cerevisiae. 2. Vi sinh trong sản xuất rượu vang  Có 2 quá trình lên men chính cơ bản xảy ra ở hầu hết các loại rượu vang đỏ: Lên men sơ cấp (primary fermentation) Lên men thứ cấp (secondary fermentation) Và một số các quá trình lên men khác. 35  Quá trình chuyển hóa glucose thành ethanol bởi S. cerevisiae có thể được diễn giải trong phương trình sau: C6H12O6 + 2Pi + 2ADP + 2H+ 2C2H5OH + 2CO2 +2ATP 36 Lên men sơ cấp (primary fermentation) Lên men thứ cấp (secondary fermentation)  Acid malic trong nho được chuyển hoá thành acid lactic => lên men malolactic.  Thực hiện chủ yếu dựa vào vi khuẩn lactic. 37 Các quá trình lên men không mong muốn  VK lên men glycerol trong rượu acid lactic + acid acetic.  VK biến đổi đường nho tự nhiên acid lactic + acid acetic.  VK biến đổi acid tartaric trong rượu acid lactic + acid acetic + khí CO2  Vi khuẩn giấm biến đổi rượu acid acetic nước + khí CO2 => làm giảm đi chất lượng rượu vang. => bảo đảm quá trình lên men sơ cấp và thứ cấp diễn ra có kiểm soát và đúng đắn rượu vang cần được đánh giá, ngửi và nếm thường xuyên 38 Ép (thu dịch lên men)  Mục đích của quá trình này là tách vỏ quả ra khỏi dịch lên men.  Nước ép được rút ra ngoài, bã còn lại được ép để tận thu.  Không nên ép quá mạnh sẽ chiết tách thêm quá nhiều tanin .  Dịch lên men được chuyển vào thùng chứa để chuẩn bị cho quá trình lên men phụ. Racking  Racking là sự chuyển rượu vang non từ bình này sang bình khác để tạo điều kiện cho nấm men lắng xuống .  Nhờ đó rượu vang cuối cùng được trong và không có cặn.  Cần thực hiện trong điều kiện thông khí giới hạn để tạo điều kiện thuận lợi cho sự chín của rượu.  Có thể bổ sung 0,01% sodium methabisulphit trước mỗi lần racking để tránh hiện tượng oxyd hóa.  Racking 3-4 lần một năm thu được rượu vang sáng nhẹ.  Vật chứa tốt nhất là thùng bằng gỗ sồi hay thùng inox Quy trình lọc và làm mịn  Rượu non còn có thể được lọc để đạt được độ trong tốt hơn.  Rượu non được đưa vào hệ thống lọc và làm mịn.  Rượu sau khi được lọc sẽ được chuyển qua bồn chứa sạch khác và quy trình lọc sẽ được thực hiện vài ba lần trong 6 tháng cho đến 3 năm trong quy trình làm rượu vang.  Tác nhân lọc là các hợp chất có bản chất là protein như gelatin thương mại dạng lỏng hay bột, lòng trắng trứng (5-8 lòng trắng trứng / thùng 50gallons)  Thiết bị lọc : Lọc màng riêng biệt hay kết hợp với tác nhân lọc. Lên men phụ  Để rượu thơm và ngon thì rượu phải được ủ, nhằm làm cho khí ôxi tác động thật chậm.  Rượu ủ lạnh sẽ phải ủ lâu hơn rượu ủ ấm.  Rượu ủ trong bồn thép lớn phải ủ lâu hơn trong các bồn hoặc thùng bằng gỗ sồi.  Thời gian ủ : 3 đến 6 tháng hoặc 2 đến 3 năm. Lên men phụ  Thùng bằng gỗ sồi đắt tiền, đòi hỏi không gian rộng để tồn trữ, khó làm vệ sinh  thay thế bằng các mảnh gỗ sồi có kích thước và chất lượng khác nhau.  Thời gian ngâm 1-3 tuần. Ổn định rượu (Stabilization) *Mục đích ổn định rượu: -Loại bỏ protein dư thừa và tinh thể kali tartrate kết tủa làm đục rượu. *Phương pháp ổn định rượu: -Phương pháp truyền thống: làm lạnh hay sử dụng chất phụ gia. -Ngày nay có nhiều thiết bị hiện đại, khắc phục các hạn chế của phương pháp truyền thống. 44 Phối chế  Phối chế là bí quyết kỹ thuật của các nhà sản xuất rượu vang.  Mục đích là tạo cho sản phẩm có những đặc thù riêng về hương vị, màu sắc, và chất lượng rất ổn định.  Phương pháp phối chế  Phối chế hai hay nhiều giống nho từ một trang trại  Phối chế hai hay nhiều giống nho từ hai hay nhiều trang trại khác nhau  Phối chế nho từ các năm gặt hái khác nhau… Đóng chai  Đòi hỏi sự thận trọng để tránh sự oxyd hóa  Tránh sự xâm nhiễm của vi khuẩn lạ gây ảnh hưởng đến chất lượng rượu vang.