Tài liệu Công nghệ lên men rựu vang

GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE MỤC LỤC CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU ......................................................................................... 6 1. NHO ......................................................................................................................................................... 6 1.1. Giới thiệu chung về nho ...................................................................................................................... 6 1.2. Giới thiệu giống nho đỏ ...................................................................................................................... 7 1.3. Cấu tạo của nho ................................................................................................................................... 7 1.4. Thành phần trong nho ...................................................................................................................... 10 1.5. Tiêu chuẩn chọn nguyên liệu............................................................................................................ 15 2. CHẾ PHẨM........................................................................................................................................... 16 3. CÁC PHỤ LIỆU KHÁC ....................................................................................................................... 17 3.1. Đƣờng ................................................................................................................................................. 17 3.2. Diammonium phosphate (NH4)2HPO4 ............................................................................................ 18 3.3. Acid Tartaric ..................................................................................................................................... 18 3.4. Chất hỗ trợ kỹ thuật ......................................................................................................................... 19 CHƢƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ GIẢI THÍCH QUY TRÌNH ............................................ 20 1. NGHIỀN/CHÀ VÀ TÁCH CUỐNG ................................................................................................... 21 1.1. Mục đích công nghệ .......................................................................................................................... 21 1.2. Các biến đổi trong quá trình ............................................................................................................ 21 1.3. Thiết bị và thông số công nghệ ......................................................................................................... 21 2. SULFITE HÓA ..................................................................................................................................... 22 2.1. Mục đích công nghệ .......................................................................................................................... 22 2.2. Các biến đổi trong quá trình ............................................................................................................ 23 2.3. Thiết bị và thông số công nghệ ......................................................................................................... 23 3. NGÂM .................................................................................................................................................... 23 3.1. Mục đích công nghệ .......................................................................................................................... 23 3.2. Các biến đổi trong quá trình ............................................................................................................ 23 1 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE 3.3. Thiết bị và thông số công nghệ ......................................................................................................... 24 4. TÁCH DỊCH NHO RỈ .......................................................................................................................... 26 4.1. Mục đích công nghệ .......................................................................................................................... 26 4.2. Các biến đổi trong quá trình ............................................................................................................ 26 4.3. Thiết bị và thông số công nghệ ......................................................................................................... 26 5. TÁCH CẶN VÀ LÀM TRONG........................................................................................................... 27 5.1. Mục đích công nghệ .......................................................................................................................... 27 5.2. Các biến đổi trong quá trình ............................................................................................................ 27 5.3. Thiết bị và thông số công nghệ ......................................................................................................... 28 6. HIỆU CHỈNH HÀM LƢỢNG MỘT SỐ HỢP CHẤT TRƢỚC KHI LÊN MEN VANG ............. 29 6.1. Mục đích công nghệ .......................................................................................................................... 29 6.2. Các biến đổi trong quá trình ............................................................................................................ 29 6.3. Thiết bị và thông số công nghệ ......................................................................................................... 31 7. LÊN MEN ETHANOL ......................................................................................................................... 31 7.1. Mục đích công nghệ .......................................................................................................................... 31 7.2. Các biến đổi trong quá trình ............................................................................................................ 32 7.3. Thiết bị và thông số công nghệ ......................................................................................................... 35 8. LÊN MEN MALOLACTIC ................................................................................................................. 37 8.1. Mục đích công nghệ .......................................................................................................................... 37 8.2. Các biến đổi trong quá trình ............................................................................................................ 37 8.3. Thiết bị và thông số công nghệ ......................................................................................................... 40 9. Ủ RƢỢU................................................................................................................................................. 40 9.1. Mục đích công nghệ .......................................................................................................................... 40 9.2. Các biến đổi trong quá trình ............................................................................................................ 40 9.3. Thiết bị và thông số công nghệ ......................................................................................................... 42 10. ỔN ĐỊNH RƢỢU .................................................................................................................................. 43 10.1. Mục đích công nghệ .................................................................................................................. 43 2 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE 10.2. Các biến đổi trong quá trình .................................................................................................... 44 10.3. Thiết bị và thông số công nghệ ................................................................................................. 45 11. LÀM TRONG RƢỢU VANG .............................................................................................................. 45 11.1. Mục đích công nghệ .................................................................................................................. 45 11.2. Các biến đổi trong quá trình .................................................................................................... 46 11.3. Thiết bị và thông số công nghệ ................................................................................................. 46 12. RÓT SẢN PHẨM.................................................................................................................................. 47 12.1. Mục đích công nghệ .................................................................................................................. 47 12.2. Các biến đổi trong quá trình .................................................................................................... 47 12.3. Thiết bị và thông số công nghệ ................................................................................................. 47 CHƢƠNG 3: SẢN PHẨM VÀ CHỈ TIÊU SẢN PHẨM .............................................................................. 50 1. SẢN PHẨM ........................................................................................................................................... 50 2. CHỈ TIÊU SẢN PHẨM ........................................................................................................................ 52 3. TÌNH HÌNH TIÊU THỤ TRÊN THẾ GIỚI ...................................................................................... 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................................... 54 3 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE DANH MỤC HÌNH Hình 1: Nho trắng và nho đỏ ............................................................................................................................... 7 Hình 2: Giống nho Grenache ............................................................................................................................... 7 Hình 3: Cấu tạo của quả nho ............................................................................................................................... 8 Hình 4: Isoprene ................................................................................................................................................ 14 Hình 5: Thiết bị nghiền/chà và tách cuống ........................................................................................................ 22 Hình 6: Thiết bị ngâm........................................................................................................................................ 25 Hình 7: Thiết bị tách dịch nho rỉ ....................................................................................................................... 26 Hình 8: Thiết bị lắng.......................................................................................................................................... 28 Hình 9: Cấu tạo thiết bị lên men vang ............................................................................................................... 36 Hình 10: Thùng lên men bằng thép không rỉ ..................................................................................................... 37 Hình 11: Chuyển hóa xylulose-5-phosphate thành acid lactic và ethanol ở vi khuẩn ....................................... 38 Hình 12: Chuyển hóa glycerol ở vi khuẩn lactic ............................................................................................... 38 Hình 13: Chu trình arginine deiminase.............................................................................................................. 39 Hình 14: Polysaccharide ngoại bào được sinh tổng hợp bởi Peiococcus damnus............................................. 40 Hình 15: Tetrameric procyanidin – sản phẩm của phản ứng polymer hóa đồng thể ......................................... 41 Hình 16: Thiết bị ủ vang bằng thép không rỉ ..................................................................................................... 43 Hình 17: Wine diamonds ................................................................................................................................... 44 Hình 18: Thiết bị ly tâm dĩa .............................................................................................................................. 46 Hình 19: Hệ thống thiết bị xử lý lạnh rượu vang.............................................. Error! Bookmark not defined. Hình 20: Một số sản phẩm rượu vang hồng đóng chai ...................................................................................... 47 Hình 21: Một số vỏ chai thủy tinh có màu ........................................................................................................ 48 Hình 22: Thiết bị rót và đóng nắp sản phẩm ..................................................................................................... 48 Hình 23: Công đoạn rót sản phẩm ..................................................................................................................... 49 Hình 24: Công đoạn đóng nắp sản phẩm........................................................................................................... 49 Hình 25: Tỉ lệ tiêu thụ vang tại Pháp ................................................................................................................. 53 4 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng trong 100g nho .............................................................................................. 10 Bảng 2: Thành phần hóa học trong 100g nho .................................................................................................... 11 Bảng 3: Chỉ tiêu cảm quan ................................................................................................................................ 17 Bảng 4: Chỉ tiêu hóa lý ...................................................................................................................................... 17 Bảng 5: Chỉ tiêu chất lượng của (NH4)2HPO4 ................................................................................................... 18 Bảng 6: Chỉ tiêu chất lượng của acid tartaric .................................................................................................... 18 Bảng 7: Chỉ tiêu chất lượng của K2S2O5 ........................................................................................................... 19 Bảng 8: Tóm tắt về một số hợp chất trong rượu vang ....................................................................................... 34 Bảng 9: Hàm lượng một số hợp chất trong rượu vang ...................................................................................... 35 Bảng 10: Một số sản phẩm vang hồng từ giống Grenache: ............................................................................... 50 5 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1. NHO 1.1. Giới thiệu chung về nho Nho là một từ để chỉ loại quả mọc trên các cây dạng dây leo thân gỗ hoặc để chỉ chính các loài cây này. Các loài cây này thuộc về họ Vitaceae. Quả nho mọc thành chùm từ 6 đến 300 quả, chúng có màu đen, lam, vàng, lục, đỏ-tía hay trắng. Khi chín, quả nho có thể ăn tươi hoặc được sấy khô để làm nho khô, cũng như được dùng để sản xuất các loại rượu vang, thạch nho, nước quả, dầu hạt nho… Phân loại khoa học của nho: Nhóm Spermtophyta Ngành Tracheophyta Ngành phụ Pteropsida Lớp Angiosperm Lớp phụ: Dicotyledonease Bộ: Ramnales Họ: Vitaceae Chi: Vitis Hiện có rất nhiều loài nho đang tồn tại như: Vitis vinifera, Vitis labrusca, Vitis riparia, Vitis lincecumii… nhưng Vitis vinifera là phổ biến nhất, hơn 90% tổng sản lượng nho thu hoạch hàng năm trên thế giới thuộc loài Vitis vinifera. 6 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE Hình 1: Nho trắng và nho đỏ Các giống thuộc loài Vitis vinifera có thể được chia thành hai nhóm chính: Giống nho trắng: trái nho khi chín vỏ không có màu hay có màu lục nhạt. Giống nho đỏ: trái nho khi chín vỏ có màu từ đỏ đến tím với các mức độ khác nhau. Giới thiệu giống nho đỏ 1.2. Giống nho đỏ được chọn để sản xuất rượu vang hồng và cụ thể là giống Grenache (tiếng Tây Ban Nha: Garnacha): giống nho này được trồng chủ yếu ở Tây Ban Nha, phía Nam nước Pháp và Ý, vùng California và ở Autralia. Đặc điểm của giống: Chiều ngang rộng, mật độ trái dày, có màu từ hồng đến đỏ Có mùi hăng, vị berry và mềm. Chứa hàm lượng cồn tương đối cao dẫn đến khả năng kháng sâu bệnh cao, đặc biệt là nấm men. Hàm lượng acid, tannin thấp. Hình 2: Giống nho Grenache 1.3. Cấu tạo của nho Theo cách phân loại của thực vật học quả nho được chia ra thành các phần: cuống, vỏ nho, thịt quả và hạt. 1.3.1. Cuống nho 7 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE Cuống nho: Chiếm từ 3 – 6% quả. Các hợp chất hóa học quan trọng trong cuống nho là tannin và khoáng mà chủ yếu là muối kali. Các hợp chất tannin trong cuống sẽ ảnh hưởng không tốt đến mùi vị của rượu vang thành phẩm. Hình 3: Cấu tạo của quả nho 1.3.2. Vỏ nho Vỏ nho: chiếm 7 – 11% quả gồm: Lớp vỏ cutin: lớp cutin thường được bao phủ một lớp sáp bao phủ bên ngoài có tác dụng chống thấm nước, bảo vệ nho trước các chấn thương cơ học, thời tiết, sự mất nước, sự nhiễm nấm mốc và tia cực tím. Lớp biểu bì (epidermis): gồm một hoặc lớp các tế bào dài xếp chồng lên nhau và độ dày của lớp tùy thuộc vào các giống nho. Lớp dưới vỏ (hypodermis): gồm hai vùng phân biệt: vùng các tế bào hình chữ nhật và vùng các tế bào hình đa giác. Các tế bào này chứa một lượng các hợp chất phenolic tương đối cao khi nho chín. Các hợp chất chủ yếu là tanin, chất màu và chất hương. Hàm lượng của các hợp chất này sẽ ảnh hưởng đến hương, vị và màu sắc của quả. Do đó, các hợp chất này đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định chất lượng và cảm quan của rượu. 8 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE Thành tế bào của vỏ nho (CW): được cấu thành từ các polysaccharide trung tính (cellulose, xyloglucan, arabinan, galactan, xylan và manan), 20% các chất pectin acid (62% là dạng methyl ester) khoảng 15% proanthocyanidin không tan, và <5% protein cấu trúc. CW được xây dựng bởi ba lớp màng chung: phiến mỏng bên ngoài, CW chính và CW thứ cấp. - Phiến mỏng bên ngoài có chức năng liên kết các tế bào với nhau, chủ yếu được cấu thành từ pectin. - CW chính là thành tế bào dày hơn phiến mỏng bên ngoài. Nó bao gồm ba thành phần. Thành phần đầu tiên bao gồm cellulose cơ bản (8 - 25%) và xyloglucan (2550%) đóng vai trò là lớp khung suờn thành tế bào. Thành phần này nằm đang xen vào trong một mạng lưới của thành phần thứ hai, đó là polysaccharide pectin (1035%). Phần thứ ba là các protein cấu trúc (10%). - CW thứ cấp là lớp thành dày hơn cả lớp thành chính, được cấu thành chủ yếu từ các vi sợi cellulose, được tổ chức thành các bó song song nhau (40-80%). CW thứ cấp cũng chứa hemicellulose (10-40%), pectin và một số lignin (5-25%). Các nghiên cứu gần đây cho rằng các hợp chất phenol có liên kết phức tạp với các polysaccharide của CW, được nhốt trong các không bào hay liên kết với nhân tế bào bằng các liên kết hóa học hay các tương tác vật lý. 1.3.3. Thịt nho Thịt nho chiếm 80 – 85% quả. Thịt nho là thành phần quan trọng để tạo nên dịch nho. Thịt nho được chia làm các phần: phần bên ngoài bao gồm các mô nằm giữa hypodermis và bộ phận ngoại biên, phần bên trong là các mô giới hạn giữa bộ phận ngoại biên và bộ phận quanh trục. Hầu hết các tế bào của phần thịt có hình tròn hay dạng trứng chứa không bào lớn và các hợp chất phenol. 1.3.4. Hạt nho Hạt nho chiếm 2 – 6% quả. Hạt gồm có 3 phần chính: vỏ hạt, nội nhũ và phôi. Cũng như hầu hết các hạt khác, nội nhũ chiếm phần lớn các hạt nho và phục vụ để nuôi dưỡng phôi thai trong thời gian đầu phát triển. Vỏ hạt chứa một lượng tannin tương đối cao. Nếu tannin từ hạt nho được trích ly vào dịch nho thì rượu vang sẽ có vị chát rất đậm. Ngoài ra trong hạt nho còn có dầu, nếu bị lẫn vào rượu vang thì sẽ giảm đi giá trị cảm quan của sản phẩm. 9 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE 1.4. Thành phần trong nho Bảng 1: Thành phần dinh dƣỡng trong 100g nho Năng lượng 288 kJ (69 kcal) Carbohydrates 18.1 g Đường 22 g Chất xơ 0.9 g Chất béo 0.6 g Protein 0.72 g Thiamine (vit. B1) 0.069 mg Riboflavin (vit. B2) 0.07 mg Niacin (vit. B3) 0.188 mg Pantothenic acid (B5) 0.05 mg Vitamin B6 0.086 mg Folate (vit. B9) 2 μg Vitamin C 10.8 mg Vitamin K 22 μg Calcium 10 mg Iron 0.36 mg Magnesium 7 mg Manganese 0.071 mg Phosphorus 20 mg Potassium 191 mg Sodium 3.02 mg Zinc 0.07 mg 10 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE Bảng 2: Thành phần hóa học trong 100g nho Hợp chất % Nước 75.0 Đường (fructose, glucose và một ít saccharose) 22.0 Alcohols (ethanol với hàm lượng vết của terpenes, glycerols và 0.1 rượu bậc cao) Acid hữu cơ (tartaric, malic, và một ít lactic, succinic, oxalic,…) 0.9 Khoáng (potassium, calcium và một ít sodium, magnesium, iron,…) 0.5 Phenols (các flavonoid như là các chất màu cùng các nonflavonoid 0.3 như connamic acid vanillin) Các hợp chất chứa nitơ (protein, amino acid, humin, amide, 0.2 ammonia,…) Các hợp chất hương (các ester như ethyl caproate, ethyl Vết butyrate,…) 1.4.1. Đường Thành phần đường chủ yếu của nho là glucose và fructose. Chúng thường chiếm tỷ lệ bằng nhau khi nho chín. Các đường khác glucose và fructose cũng hiện diện trong nho nhưng hàm lượng không đáng kể. Hàm lượng đường của giống V.vinifera nhìn chung đạt tới 20% hay hơn khi chín. Những giống khác như V.labrusca và V.rotundigolia ít khi đạt tới mức này. Các loại đường trong dịch nho được chia làm 2 nhóm: đường lên men và đường không lên men. Nhóm đường lên men chủ yếu gồm có glucose, fructose và saccharose. Nhóm đường không lên men là đường pentose: L-arabinose, D-xylose, D-ribose. 1.4.2. Pectin, gum, và các polysaccharide có liên quan 11 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE Pectin, gum, và các polysaccharide có liên quan là các polymer có nhiệm vụ liên kết các tế bào thực vật với nhau. Hợp chất pectin thuộc nhóm carbonhydrat và là hỗn hợp phức tạp của polysaccharide và dẫn xuất của chúng. Phần lớn các chất pectin là những chất keo và trong những điều kiện nhất định thì chúng đông tụ lại. Sự có mặt của pectin sẽ ảnh tới hiệu suất chiết và độ nhớt của rượu vang thành phẩm. 1.4.3. Acid hữu cơ Trong nho, hai acid hữu cơ chiếm thành phần chính là acid tartaric và acid malic.Hàm lượng của hai acid này chiếm hơn 90% tổng lượng trái nho. Ngoài ra, cón có các aicd khác như acid citric, acid acetic, acid gluconic... Trong đó, acid acetic là acid dễ bay hơi còn các acid khác không bay hơi. 1.4.4. Các hợp chất phenolic Các hợp chất phenolic được tìm thấy chủ yếu trong vỏ và hạt nho. Chúng có ảnh hưởng lớn đến màu sắc và mùi vị của vang thành phẩm. Ngoài ra chúng còn có hoạt tính kháng khuẩn và chống oxy hóa. Các tác động kháng viêm, chống tắc nghẽn mạch máu và các bệnh làm ngăn chặn sự hoạt động của tế bào của các hợp chất phenol nho đã được công bố trong nhiều tài liệu. Các hợp chất phenolic trong rất đa dạng nhưng chủ yếu gồm: các acid phenolic và dẫn xuất của chúng, flavonoid, anthocyanin và tanin. Các acid phenolic và dẫn xuất của chúng Các acid phenolic (acid phenolcarboxylic) là các hợp chất hữu cơ có công thức hoá học vừa chứa gốc phenol vừa chứa gốc carboxyl. Các acid tìm thấy trong nho gồm 2 nhóm là acid benzoic (acid gallic, acid vanillic, acid salicylic…) và acid cinamic (acid caffeic, acid pcoumaric,…). Các acid này ít khi ở dạng tự do mà sẽ tự liên kết với nhau để tạo thành ester hoặc liên kết với đường. R5 COOH R5 R4 R2 R4 R3 COOH R2 R3 Flavonoid 12 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE Flavonoid là các phân tử chứa 2 vòng benzen liên kết với nhau bởi một cấu trúc vòng carbon pyran (chứa oxy). R'3 R'3 OH HO O R'5 OH HO O R3 OH R'5 R3 O OH O Những hợp chất này thường có màu vàng. Các flavonoid được trích ra chủ yếu từ vỏ và hạt của quả nho, và thường ít hơn từ cuống chủ yếu gồm flavonol và flavanonol. Flavonol như quercetin glycoside hấp thu bức xạ cực tím. Kết quả là chúng bảo vệ tế bào nho khỏi sự phá hủy từ tia UV. Anthocyanin Những hợp chất này có màu đỏ và được tìm thấy chủ yếu tỏng vỏ nho. Công thức cấu tạo của anthocyanidin gồm 2 vòng benzen được nối với nhau bởi một dị vòng không bão hòa và có chứa oxy. Khi anthocyanidin liên kết với đường sẽ tạo thành anthocyanin. Các thành phần đường làm gia tăng độ bền hóa học và độ hòa tan trong nước của anthocyandidin. Mỗi anthocyanidin có thể tạo phức bằng các thành phần đường liên kết với acid acetic, acid coumaric, hay acid caffeic. Sự phân loại anthocyanin chủ yếu dựa trên vị trí của nhóm hydroxyl và methyl trên vòng B của anthocyanidin. Trên cơ sở này, anthocyanin nho được chia thành 5 loại: cyanin, delphinine, malvin, peovin và petunin. Thành phần và hàm lượng của mỗi loại thay đổi rộng theo giống và điều kiện phát triển. Tỷ lệ của anthocyanin ảnh hưởng đáng kể đến màu sắc và độ bền màu. Cả 2 tính chất này bị tác động trực tiếp bởi kiểu hydroxyl hóa của vòng B anthocyanidin. Màu xanh gia tăng với lượng các nhóm hydroxyl tự do, trong khi màu đỏ tăng cao với mức độ của sự methyl hóa. Tannin Tannin không phải là một đơn chất mà là một hỗn hợp phức tạp của các hợp chất có đặc tính polyphenol. Chúng là các phân tử lớn với phân tử lượng trên 500. Tanin được chia làm hai nhóm chính là tanin thủy phân (gồm gallotannin và ellagitannin) và tanin ngưng tụ. 13 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE Trong nho không chứa tanin thủy phân. Tannin ngưng tụ là những polymer của các flavan-3-ol. Khi đun nóng trong môi trường acid, tannin ngưng tụ sẽ giải phóng ra các carbocation không bền và ngưng tụ với thành phần chủ yếu là cyanidin. Vì thế tannin ngưng tụ còn được gọi là procyanidin. Vỏ chứa lượng tannin cao nhất trong quả nho và các tannin này khác với các tannin khác trong quả bởi có mức độ polymer (DP) hóa cao hơn và một lượng gallate thấp hơn. Mức độ polymer hóa trung bình (mDP) cho tannin vỏ là khoảng 28, với 80 là DP lớn nhất, và phần trăm gallate trong tannin chỉ chiếm 5,16%. Tannin hạt có cùng đơn vị cấu thành như tannin vỏ, nhưng mDP chỉ khoảng 11 trong tannin hạt. Tannin trong hạt có xu hướng ở dạng monomer nhiều hơn polymer. Lượng của chúng giảm đáng kể trong quá trình chín. Hàm lượng gallate trong hạt lớn hơn 30%, cao hơn trong vỏ và cuốn. 1.4.5. Các hợp chất hương Trong vỏ nho khi chính cũng chứa một lượng đáng kể các hợp chất hương và tiền hương. Thành phần và hàm lượng các hợp chất này thay đổi tùy theo giống nho nhưng chủ yếu là terpene và sản phẩm oxy hóa của chúng. Terpene là một nhóm quan trọng của các hợp chất hương, mô tả mùi thơm nho. Về hóa học, terpene được cấu thành từ một đơn vị isoprene năm carbon cơ bản (2-methyl-1,3 butadiene). Terpene nhìn chung được cấu thành từ hai, ba, bốn hay sáu đơn vị isoprene. Các chất này được gọi là monoterpene, sesquiterpene, diterpene, và triterpene. H2C CH2 CH C CH3 Hình 4: Isoprene Terpene có nhiều nhóm chức năng. Nhiều terpene quan trọng chứa các nhóm hydroxyl, còn gọi là các terpene alcohol. Các terpene khác là ketone. Terpene oxide là các terpene có cấu trúc vòng chứa oxy cũng như cấu trúc isoprenoid cơ bản. Terpene tồn tại trong nho ở 3 hình thức, hầu hết là các monoterpene alcohol hay oxide. Chúng là dạng bay hơi và có thể đóng góp vào hương thơm của nho. Một nhóm khác của terpene tồn tại ở dạng phức với glycoside, hay ở dạng diol hay triol. Tuy nhiên các chất này lại không tạo hương thơm. Terpene hầu như được tổng hợp trong plastid của tế bào nho. 1.4.6. Các hợp chất chứa nitơ 14 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE Nhiều hợp chất chứa nitơ được tìm thấy trong nho. Các hợp chất nitơ này gồm: nitơ vô cơ như ammonia và nitrate, và nitơ hữu cơ khác bao gồm amine, amide, amino acid, pyrezine, nitrogen base, pyrimidine, protein và acid nucleic. Các hợp chất nitơ phức tạp (pyrimidine, protein và acid nucleic) cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của nho. 1.4.7. Enzyme Trong nho có hai nhóm enzyme quan trọng là enzym oxy hóa khử và enzyme thủy phân. Đối với nhóm enzyme hóa khử, ta chú trọng đến enzyme Laccase và polyphenyloxydase (tyrosinase). Enzyme Laccase do Botryris cinera tổng hợp nên và được tìm thấy trong nho bị nhiễm vi sinh vật này. Laccase có khả năng xúc tác tác phản ứng oxy hóa các hợp chất phenolic tạo thành D-gluconic acid. Enzyme này bền với SO2 và quá trình xử lý bằng bentonite không thể tách hoàn toàn laccase ra khỏi bán thành phẩm. Các nhà sản xuất có thể dùng phương pháp siêu lọc hoặc thanh trùng để loại bỏ hoặc tiêu diệt enzyme. Tuy nhiên cách tốt nhất là nên sử dụng nguồn nguyên liệu không bị nhiễm vi sinh vật này. Tyrosinase được tìm thấy trong tất cả các giống nho. Nếu có oxy, nó sẽ xúc tác phản ứng oxy hóa. Tuy nhiên, enzyme này khác mẫn cảm với các điều kiện công nghệ trong quy trình sản xuất rượu vang. Ví dụ như quá trình sulfite hóa hoặc xử lý với bentonite có thể làm vô hoạt hoặc tách enzyme ra khỏi sản phẩm. Đối với nhóm enzyme thủy phân, pectinase là nhóm thủy phân quan trọng nhất. Tùy theo từng loại mà enzyme này sẽ xúc tác cắt những vị trí khác nhau của phân tử pectin. Việc cắt mạch pectin sẽ tạo điều kiện cho việc phá hủy thành tế bào, góp phần hỗ trợ cho việc thu nhận dịch quả đồng thời làm giảm độ nhớt cho sản phẩm. 1.5. Tiêu chuẩn chọn nguyên liệu Chỉ tiêu cảm quan: o Hình dạng: nguyên liệu nho cho sản phẩm không yêu cầu cao về hình thức bên ngoài, có thể sử dụng những trái bị dập vỡ hay hư hỏng một phần miễn sao phần đưa vào sản xuất đạt yêu cầu về chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm. o Màu sắc: nho Grenache có màu đỏ đậm đến tím tùy theo vùng đất. o Mùi vị: có mùi thơm đặc trưng. Chỉ tiêu hóa lý: o Hàm lượng chất khô: Độ Brix trung bình của nguyên liệu nho là khoảng 23o Chỉ tiêu vi sinh: 15 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE o Bảo quản lạnh để hạn chế sự phát triển của vi sinh vật. 2. CHẾ PHẨM Saccharomyces cerevisiae: Chế phẩm nấm mem ICV D47 Nguồn gốc: được phân lập từ các trái nho được trồng tại vùng Cotes của Rhone, Pháp Tính chất sinh học: o Được phân lập từ chủng Saccharomyces cerevisiae. o Có khả năng ức chế các vi sinh vật khác. o Có khả năng phát triển vượt trội khi dịch nho nghiền có chứa các chủng Saccharomyces cerevisiae dại. o Có khả năng thích nghi nhanh. o Chịu được khoảng nhiệt độ rộng từ 10 – 35oC. o Thành phần dinh dưỡng đơn giản nhưng phải bổ sung nitrogen vì hàm lượng nitơ trong nho không đủ để nấm men phát triển. Tính chất vật lý o Tạo bọt thấp. o Là nấm men chìm, lớp lắng không lan rộng. Rượu vang có độ đục thấp hơn 100 NTU. Tính chất của rượu vang o Nồng độ cồn 14%. o Acid dễ bay hơi: 0.2 – 0.4g/l. o Quá trình lên men malolatic diễn ra tốt khi sử dụng ICV D47. o Tính chất cảm quan tốt hơn do có sự tham gia của β-glucosidase. Non-saccharomyces: sử dụng các chủng thuần khiết như Torulaspara delbrueekii, Candida stellata, Kloeckera, Pichia,… Vi khuẩn lên men malolactic: Hầu hết chế phẩm vi khuẩn malolactic trên thị trường hiện nay là các chủng thuộc loài Oenococuss oeni. Ở đây nhóm chọn chế phẩm LALVIN 31. Nguồn gốc: LALVIN 31 là chế phẩm thuộc viện Kỹ thuật Vin (ITV), Pháp Tính chất sinh học: o Chịu được pH thấp (pH ≥ 3.1) o Chịu được nhiệt độ thấp: 13oC – 24oC o Chịu cồn: tốt (max: 14% v/v) 16 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE o Tốc độ sinh trưởng: vừa phải o Hình thành biogenic amine rất thấp Tính chất của rượu vang o LALVIN 31 giúp việc kiểm soát màu sắc của thành phẩm dễ điều khiển và ổn định hơn o Cân bằng cảm quan tốt hơn (do lên men ở nhiệt độ thấp) 3. CÁC PHỤ LIỆU KHÁC 3.1. Đƣờng Mục đích sử dụng: hiệu chỉnh dịch nho trước khi lên men. Chỉ tiêu chất lượng: theo tiêu chuẩn Việt Nam: Do Uỷ ban Khoa học và Kỹ thuật nhà nước ban hành theo quyết định số 43/QĐ ngày 11/02/1987. Bảng 3: Chỉ tiêu cảm quan Chỉ tiêu Nội dung Ngoại hình Tinh thể tương đối đồng đều, tơi khô, không vón cục… Mùi vị Màu sắc Tinh thể đường cũng như dung dịch đường trong nước cất có vị ngọt, không có mùi lạ, vị lạ. Tất cả các tinh thể đều trắng ngà nhưng không được lẫn hạt có màu sẫm hơn. Khi pha trong nước cất dung dịch đường tương đôi trong Bảng 4: Chỉ tiêu hóa lý Chỉ tiêu Đƣờng cát trắng hạng 2 Hàm lượng saccharose, tính bằng % chất khô, không nhỏ hơn Độ ẩm, tính bằng % khối lượng, không lớn hơn Hàm lượng đường khử, tính bằng % khối lượng, không lớn hơn Hàm lượng tro, tính bằng % khối lượng, không lớn hơn 17 99.48 0.08 0.13 0.10 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE Độ màu, tính bằng độ Stame, không lớn hơn 3.2. 5.00 Diammonium phosphate (NH4)2HPO4 Mục đích sử dụng: hiệu chỉnh dịch nho trước khi lên men Chỉ tiêu chất lượng: Bảng 5: Chỉ tiêu chất lƣợng của (NH4)2HPO4 Đặc điểm Giá trị Hàm lượng diammonium phosphate, % 96 P2O5, % > 53 Nitơ % > 20 Độ ẩm % < 0.2 Pb % < 0.004 As % < 0.003 Thành phần không hòa tan trong nước % < 0.1 3.3. Acid Tartaric Mục đích sử dụng: hiệu chỉnh độ chua trước khi lên men Chỉ tiêu chất lượng: theo QCVN 4-11:2010/BYT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phụ gia thực phẩm - Chất điều chỉnh độ acid. Bảng 6: Chỉ tiêu chất lƣợng của acid tartaric Đặc điểm Cảm quan Giá trị Tinh thể không màu, trong mờ hoặc bột tinh thể, hạt nhỏ màu trắng; không mùi. Hàm lượng acid tartaric > 99,5 % Hàm lượng tro sulfate < 1% Sulfate < 0.05 % 18 GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE Pb < 2mg/kg Chất hỗ trợ kỹ thuật 3.4. Sulfur dioxide Mục đích sử dụng: o Ức chế vi sinh vật o Ức chế sự thay đổi màu o Ức chế quá trình oxy các chất trong dịch nho và rượu vang , đặc biệt là các hợp chất phenolic Yêu cầu kỹ thuật: ở đây nhóm sử dụng Kali metabisulfite K2S2O5 theo QCVN 412:2010/BYT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phụ gia thực phẩm - Chất bảo quản. Bảng 7: Chỉ tiêu chất lƣợng của K2S2O5 Đặc điểm Giá trị Hạt, bột tinh thể hoặc tinh thể không màu, trơn Cảm quan chảy, thường có mùi đặc trưng của lưu huỳnh dioxide. Hàm lượng K2S2O5 > 90 % Thiosulfate < 0.1 % Sắt < 10 mg/kg Chì < 2 mg/kg Selen 5 mg/kg Bentonite Mục đích sử dụng: o Được bổ sung vào dịch nho nhằm ngăn ngừa một số protein dễ bị đông tụ trong quá trình bảo quản và gây đục sản phẩm. Yêu cầu kĩ thuật: Dạng bột màu trắng hoặc 19 trắng nhạt, có cấu trúc rỗng, xốp GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN ROSÉ WINE CHƢƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ GIẢI THÍCH QUY TRÌNH Chùm nho đỏ Nghiền/chà tách cuống SO2 Cuống Sulfite hóa Ngâm Tách dịch nho rỉ Tách cặn Nấm men Hiệu chỉnh thành phần dich nho Hoạt hóa nấm men Lên men Vi khuẩn lactic Lên malolactic Cuống Cặn Ủ rượu Ổn định rượu Làm trong Rót sản phẩm Vang hồng 20 Cặn