Tài liệu Nghiên cứu quy trình sản xuất thử nghiệm rượu vang từ quả sơri

  • Số trang: 100 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 281 |
  • Lượt tải: 0
nhattuvisu

Đã đăng 27127 tài liệu

Mô tả:

i LỜI CÁM ƠN Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Chế Biến đã đã tận tình dạy dỗ cho em kiến thức và nhiều lời khuyên quý báu trong suốt thời gian học tập tại trường. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lê Văn Khẩn đã trực tiếp hướng dẫn và truyền đạt cho em những kinh nghiệm để em có thể hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp này. Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô phòng thí nghiệm Công Nghệ Thực Phẩm, phòng thí nghiệm Hóa Sinh – Vi Sinh và lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình và bạn bè đã giúp đỡ tạo mọi điều kiện cho em hoàn thành đề tài này. Nha Trang, tháng 6 năm 2011 Sinh viên thực tập Nguyễn Thị Thu Thắm ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i MỤC LỤC.................................................................................................................. ii DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................ vi DANH MỤC CÁC HÌNH........................................................................................ vii LỜI MỞ ĐẦU .............................................................................................................1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN .......................................................................................3 1.1. TỔNG QUAN VỀ RƯỢU VANG .......................................................................3 1.1.1. Khái quát về rượu vang .................................................................................3 1.1.1.1. Lịch sử phát triển rượu vang ................................................................ 3 1.1.1.2. Định nghĩa rượu vang ............................................................................4 1.1.1.3. Phân loại rượu vang ..............................................................................4 1.1.2. Thành phần chính và giá trị dinh dưỡng của rượu vang ...............................5 1.1.2.1. Ethanol ..................................................................................................6 1.1.2.2. Acid hữu cơ ...........................................................................................6 1.1.2.3. Đường ....................................................................................................7 1.1.2.4. Tro và các chất muối .............................................................................7 1.1.2.5. Polyphenol .............................................................................................7 1.1.2.6. Vitamin ...................................................................................................8 1.1.3. Nguyên liệu dùng trong chế biến rượu vang.................................................9 1.1.3.1. Yêu cầu đối với nguyên liệu chế biến rượu vang trái cây......................9 1.1.3.2. Ảnh hưởng của oxy hóa nước quả .......................................................10 1.1.4. Vi sinh vật dùng trong chế biến rượu vang .................................................11 1.1.4.1. Tìm hiểu chung về nấm men ...............................................................11 1.1.4.2. Nấm men dùng trong sản xuất rượu vang...........................................12 1.1.5. Bản chất của quá trình lên men và cơ chế tạo rượu vang ...........................18 1.1.5.1. Bản chất của quá trình lên men ............................................................18 1.1.5.2. Cơ chế tạo rượu vang ...........................................................................19 iii 1.1.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu .....................................25 1.1.6.1. Ảnh hưởng của nồng độ đường trong dịch lên men ...........................26 1.1.6.2. Ảnh hưởng của pH ...............................................................................26 1.1.6.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ .......................................................................26 1.1.6.4. Ảnh hưởng của oxy trong môi trường dịch lên men............................27 1.1.6.5. Ảnh hưởng của ethanol và CO2............................................................27 1.1.6.6. Ảnh hưởng của các yếu tố khác ...........................................................28 1.1.7. Các biện pháp nâng cao chất lượng rượu vang ...........................................29 1.1.7.1. Pha loãng ..............................................................................................29 1.1.7.2. Thêm đường .........................................................................................30 1.1.7.3. Điều chỉnh độ chua ..............................................................................30 1.1.7.4. Điều chỉnh các chỉ tiêu khác ................................................................31 1.1.7.5. Quá trình lắng trong và tàng trữ rượu vang .........................................31 1.1.8. Các yếu tố gây hư hỏng rượu vang trong quá trình bảo quản.....................34 1.1.8.1. Các nguyên nhân gây hư hỏng rượu ....................................................34 1.1.8.2. Một số dạng hư hỏng và biện pháp khắc phục ...................................34 1.1.9. Tình hình nghiên cứu sản xuất rượu vang...................................................35 1.1.9.1. Trên thế giới .........................................................................................35 1.1.9.2. Trong nước ..........................................................................................38 1.2. TỔNG QUAN VỀ CÂY SƠRI ..........................................................................39 1.2.1. Nguồn gốc, đặc điểm thực vật học của cây sơri ........................................39 1.2.1.1. Nguồn gốc cây sơri .............................................................................39 1.2.1.2. Đặc điểm thực vật học cây sơri...........................................................40 1.2.2. Điều kiện trồng trọt và chăm sóc ..............................................................41 1.2.2.1. Địa điểm ..............................................................................................41 1.2.2.2. Đất.......................................................................................................41 1.2.2.3. Chế độ chăm sóc sơri ..........................................................................41 1.2.3. Thu hoạch và bảo quản sơri ........................................................................42 1.2.3.1. Thu hoạch............................................................................................42 iv 1.2.4. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của sơri ....................................43 1.2.5. Một số sản phẩm từ sơri .............................................................................45 CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................46 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ...........................................................................46 2.1.1. Nguyên liệu chính .......................................................................................46 2.1.2. Nguyên liệu phụ và hóa chất.......................................................................46 2.1.2.1. Đường saccarose ..................................................................................46 2.1.2.3. Soda Na2CO3 .......................................................................................46 2.1.2.4. Nấm men ..............................................................................................47 2.1.2.5. Chất kích thích nấm men .....................................................................47 2.1.2.6. Enzyme pectinase.................................................................................47 2.1.2.7. Các dụng cụ và thiết bị dùng trong nghiên cứu ..................................48 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................................................49 2.2.1. Chuẩn bị dịch nấm men từ men giống để phụ vụ lên men..........................49 2.2.1.1. Sơ đồ chuẩn bị dịch men giống............................................................49 2.2.1.2. Cách tiến hành......................................................................................49 2.2.1.3. Phương pháp xác định số lượng nấm men sau nhân giống .................50 2.2.2. Quy trình dự kiến sản xuất rượu vang sơri..................................................51 2.2.3. Sơ đố bố trí thí nghiệm................................................................................52 2.2.3.1. Thí nghiệm 1: xác định lượng enzyme pectinase cần bổ sung52 2.2.3.2. Thí nghiệm 2: Xác định lượng đường tối ưu cần bổ sung53 2.2.3.3. Thí nghiệm 3: xác định lượng men tối ưu cần bổ sun..........................54 2.2.3.4. Thí nghiệm 4: xác định pH thích hợp cho quá trình lên men ..............55 2.2.3.5. Thí nghiệm 5: xác định thời gian lên men thích hợp ...........................56 2.2.4. Xây dựng bảng điểm cảm quan cho sản phẩm rượu vang sơri ...................57 2.2.5. Đánh giá chất lượng rượu vang...................................................................59 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................60 3.1. Kết quả nghiên cứu xác định các thông số trong sản xuất rượu vang ...............60 3.1.1. Kết quả nghiên cứu xác định lượng enzyme pectinase bổ sung ................60 v 3.1.2. Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch quả lên men ......63 3.1.3. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ nước cái men bổ sung thích hợp ..........66 3.1.4. Kết quả nghiên cứu xác định pH thích hợp cho quá trình lên men.............69 3.1.5. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian lên men thích hợp..........................73 3.2. Đề xuất quy trình công nghệ sản xuất rượu vang từ quả sơri ............................77 3.2.1. Sơ đồ quy trình công nghệ ..........................................................................77 3.2.2. Thuyết minh quy trình.................................................................................78 3.2.2.1. Sơri .......................................................................................................78 3.2.2.2. Xử lý sơ bộ ...........................................................................................78 3.2.2.3. Ép .........................................................................................................78 3.2.2.4. Ủ ...........................................................................................................78 3.2.2.5. Lọc........................................................................................................78 3.2.2.6. Điều chỉnh thành phần .........................................................................78 3.2.2.7. Lên men...............................................................................................79 3.2.2.8. Xử lý sau lên men: ..............................................................................79 3.3. Đánh giá chất lượng sản phẩm..........................................................................80 3.4. Sơ bộ tính giá thành thí nghiệm sản xuất vang Sơri ..........................................82 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ...............................................83 4.1. Kết luận ..............................................................................................................83 4.2. Đề xuất ý kiến ...................................................................................................83 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................84 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần chính của rượu vang ..............................................................5 Bảng 1.2: Thành phần vitamin của nước nho tươi và của rượu nho...........................8 Bảng 1.3: Các chất khoáng chính của men rượu tính theo phần trăm khối lượng tro....29 Bảng 1.4: Sản lượng rượu ở một số quốc gia trên thế giới(lít/người/năm) ..............36 Bảng 1.5: Thành phần hóa học của trái sơri Gò Công ..............................................44 Bảng 2.1: Bảng điểm về độ trong và màu sắc vang Sơri với hệ số quan trọng 0,8 ..57 Bảng 2.2: Bảng điểm về mùi của vang Sơri với hệ số quan trọng 1,2......................58 Bảng 2.3: Bảng điểm về vị của vang Sơri với hệ số quan trọng 2............................58 Bảng 2.4: Bảng chỉ tiêu cảm quan và hệ số quan trọng ............................................59 Bảng 2.5: Bảng điểm chung phân cấp chất lượng sản phẩm rượu vang...................59 Bảng 3.1: Kiểm nghiệm cảm quan dịch ép .............................................................. 60 Bảng 3.2: Lượng dịch ép thu đượcvà hàm lượng đường khử ở các mẫu..................61 Bảng 3.3 : Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng đường của dịch quả, đánh giá các chỉ tiêu của rượu thành phẩm............................................................................ 64 Bảng 3.4: Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ nước cái men bổ sung thích hợp..........6 Bảng 3.5: Kết quả nghiên cứu xác định pH thích hợp .............................................70 Bảng 3.6: Kết quả nghiên cứu xác định thời gian lên men thích hợp.......................74 Bảng 3.7 : Đánh giá chất lượng sản phẩm. ..............................................................80 Bảng 3.8: Bảng kết quả chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm..............................................81 Bảng 3.9 : Bảng chi phí nguyên vật liệu cho 1 lít rượu vang Sơri............................82 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ chuyển hóa Embden – Meyerhof – Panas........................................20 Hình 1.2: Hình ảnh cây sơri. .....................................................................................40 Hình 2.1: Hình ảnh tế bào nấm men. ........................................................................47 Hình 2.2: Hình ảnh một số dụng cụ thí nghiệm.......................................................48 Hình 2.3: Sơ đồ chuẩn bị dịch men giống cho lên men rượu vang...........................49 Hình 2.4: Sơ đồ quy trình dự kiến.............................................................................51 Hình 2.5: Sơ đồ xác định lượng enzyme pectinase bổ sung thích hợp .....................52 Hình 2.6: Sơ đồ xác định nồng độ Đường thích hợp cho quá trình lên men ............53 Hình 2.7: Sơ đồ xác định tỷ lệ nước cái men bổ sung thích hợp ..............................54 Hình 2.8: Sơ đồ xác định giá trị pH thích hợp ..........................................................55 Hình 2.9: Sơ đồ xác định thời gian lên men..............................................................56 Hình 3.2: Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme bổ sung đến hàm lượng đường khử ...........62 Hình 3.3: Ảnh hưởng của tỷ lệ đường bổ sung đến nồng độ cồn và điểm cảm quan ........65 Hình 3.4: Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men bổ sung đến nồng độ cồn và điểm cảm quan..68 Hình 3.5 : Ảnh hưởng của các giá trị pH đến nồng độ cồn và điểm cảm quan ........71 Hình 3.6: Ảnh hưởng của các giá trị pH đến hàm lượng acid toàn phần còn lại sau lên men ......................................................................................................................71 Hình 3.7: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến nồng độ cồn và điểm cảm quan ...75 Hình 3.8: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất vang sơri ..........................................77 Hình 3.9: Hình ảnh bao bì sản phẩm vang Sơri ........................................................81 1 LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam là một quốc gia nhiệt đới, thích hợp cho việc trồng nhiều loại cây ăn trái. Sản phẩm cây ăn trái ngoài việc cung cấp cho thị trường trong nước, còn là nguồn xuất khẩu sang một số nước trong khu vực. Cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp, thì sản phẩm cây ăn trái ở Việt Nam ngoài việc sử dụng ăn tươi, còn là nguyên liệu cho các nhà máy chế biến. Thêm vào đó, giá thành nhiều loại trái cây tương đối rẻ, nhưng vẫn có giá trị dinh dưỡng cao. Do vậy việc tìm cách chế biến trái cây, đa dạng hóa sản phẩm phục vụ cho tiêu dùng trong nước và xuất khẩu đang được nhiều công ty quan tâm. Có nhiều cách chế biến trái cây như phơi khô, làm mứt, chế biến rượu vang… Trong đó, chế biến rượu vang quả đối với các nước trên thế giới đã là một nghề cổ xưa nhưng ở Việt Nam thì chỉ mới xuất hiện khoảng vài chục năm trở lại đây. Việc tiêu thụ rượu vang từng bước được người tiêu dùng ưa chuộng do có độ cồn nhẹ, hương vị thơm ngon tự nhiên, có tác dụng kích thích tiêu hóa… và được chọn thay dần các loại rượu mạnh trong các dịp lễ Tết, vốn không thích hợp cho phụ nữ. Tuy nhiên, ngành công nghiệp sản xuất rượu vang ở nước ta vẫn chưa thực sự đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng, chất lượng còn hạn chế. Đồng thời, sơri cũng là một loại trái cây quen thuộc của miền Nam, khi chín vỏ màu đỏ và hàm lượng acid cao nên khi ăn tươi có vị chua. Tuy nhiên, do vỏ của sơri rất mỏng, thời gian bảo quản tươi trong điều kiện bình thường của sơri ngắn nên khó khăn trong việc vận chuyển, tiêu thụ. Nếu thu hoạch với một số lượng lớn có thể sẽ bị hư hại do không kịp tiêu thụ. Do đó, việc nghiên cứu chế biến sơri, đặc biệt công nghệ sản xuất rượu vang là vấn đề cấp thiết. Chính từ những yêu cầu trên, em tiến hành thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu quy trình sản xuất thử nghiệm rượu vang từ quả sơri” có ý nghĩa khoa học và giá trị kinh tế xã hội cao. 2 Đề tài nghiên cứu các nội dung sau: – Nghiên cứu xác định tỷ lệ enzyme pectinaza sử dụng trong quá trình ép dịch sơri. – Nghiên cứu các điều kiện thích hợp cho quá trình lên men + Xác định hàm lượng đường thích hợp cho dịch quả lên men. + Xác định tỷ lệ nấm men thích hợp cho quá trình lên men. + Xác định pH thích hợp cho dịch quả lên men. + Xác định thời gian lên men thích hợp. – Đề xuất quy trình sản xuất thử nghiệm rượu vang sơri. 3 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. TỔNG QUAN VỀ RƯỢU VANG 1.1.1. Khái quát về rượu vang 1.1.1.1. Lịch sử phát triển rượu vang [8] Rượu vang là một sản phẩm có từ lâu đời. Các nhà sử học cho rằng rượu vang có lẽ được khám phá một cách tình cờ ở khu vực nằm giữa sông Nile và Iran trong suốt thời kỳ nền văn minh đầu tiên của thế giới vào năm 3000 – 4000 trước Công Nguyên. Loại trái đầu tiên được dùng để chế biến là từ các giống nho khác nhau (Vitis vinefera). Nho được vận chuyển qua vùng Địa Trung Hải bởi người Hy Lạp và người La Mã, sau đó lan rộng qua Châu Âu. Patric McGovern và cộng sự của ông đã sử dụng một số kỹ thuật xét nghiệm mẫu vật, bao gồm kỹ thuật phân tích hồng ngoại, sắc ký lỏng cao áp và xét nghiệm đối với acid tartaric đã chứng minh rằng ngành sản xuất rượu vang xuất hiện cách đây 5000 năm. Kết quả phân tích hóa học đồ gốm khai quật tại di chỉ Hajji Firus (tại núi Zagros) đã đưa bằng chứng rượu vang xa thêm 2000 – 4000 năm nữa, về tận thời kỳ đồ đá muộn. Trên thế giới việc sản xuất rượu vang đã có từ rất lâu đời, nhưng mãi đến đầu thế kỷ 19, ngành sản xuất rượu vang mới phát triển mạnh và chuyển sang sản xuất với quy mô công nghiệp. Ngày nay ngành sản xuất rượu vang đã phát triển mạnh mẽ tại các nước trên thế giới như: Pháp, Mỹ, Nga, Ý, Tây Ban Nha, Hungari, Đức… Người Việt Nam mới làm quen với sản xuất rượu vang khoảng 100 năm nay, chủ yếu ở thành thị. Nguyễn Quang Hào và cộng sự (1984) nghiên cứu và sản xuất với quy mô nhỏ ở Hà Nội là rượu vang Thăng Long. Sau đó, ông tiếp tục nghiên cứu công trình: “Công nghệ sản xuất Vang nho chất lượng cao” và đã cho ra đời loại vang khô đầu tiên khá thành công ở Việt Nam là Vine Wine. Theo công nghệ sản xuất đó, một loạt vang khác lần lượt ra đời: vang Gia Lâm, vang Hồng Hà, vang Đông Đô, vang Tây Hồ… Sự ra đời và phát triển của những loại vang trên đã góp phần quan trọng vào sự ra đời của ngành sản xuất rượu vang Việt Nam. 4 1.1.1.2. Định nghĩa rượu vang Rượu vang là tên gọi loại rượu được sản xuất lâu đời bằng phương pháp lên men tự nhiên nhờ hệ vi sinh vật kép nấm men và vi khuẩn Lactic sẵn có trên vỏ và thịt trái hoặc bổ sung từ ngoài vào mà chủ yếu là Saccharomyces cerevisiae và Sacchromyces ellipsoideus, mà không qua chưng cất, rượu có độ cồn nhẹ từ 9 ÷ 16°. Theo định nghĩa ngày nay, rượu vang là loại rượu được sản xuất từ dịch ép trái cây (táo, nho, mơ, thơm, chuối, sơri...), có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon của trái cây tự nhiên, giàu vitamin, khoáng và độ cồn nhẹ có tác dụng kích thích tiêu hóa, chống béo phì, phòng ngừa lão hóa và kéo dài tuổi thọ, ngăn ngừa ung thư, phòng chống được các bệnh tim mạch và đột quỵ. 1.1.1.3. Phân loại rượu vang [11] Có nhiều cách phân loại rượu vang khác nhau. Dựa trên màu sắc có vang trắng, vang đỏ. Dựa vào mặt công nghệ, rượu vang được chia làm hai nhóm lớn sau: 1. Nhóm rượu vang không có gas: có thể chia thành 2 nhóm sau  Nhóm vang phổ thông: lên men hoàn toàn, không được bổ sung cồn etylic trong quá trình công nghệ bao gồm hai loại:  Vang khô (lên men cạn kiệt): chứa hàm lượng ethanol tích tụ do lên men có thể từ 9 ÷ 14%, hàm lượng đường còn lại không quá 0,3%.  Vang bán ngọt: chứa hàm lượng ethanol do lên men tự nhiên từ 9 ÷ 12%, hàm lượng đường còn lại 3 ÷ 8%.  Nhóm rượu vang cao độ: là loại rượu vang có hàm lượng ethanol cao so với nhóm rượu vang phổ thông. Có thể dùng cồn tinh luyện để nâng cao hàm lượng ethanol trong quá trình sản xuất. Nhóm này gồm hai loại:  Vang nặng: có hàm lượng ethanol từ 17 ÷ 20%, ethanol sinh ra do men không ít hơn 3%. Hàm lượng đường còn lại từ 1 ÷ 4%.  Vang khai vị: hàm lượng ethanol từ 12 ÷ 17%, trong đó ethanol sinh ra do lên men không ít hơn 1,2%. Ngoài ra, tùy thuộc vào hàm lượng đường trong vang khai vị có thể tồn tại các dạng sau: − Vang khai vị bán ngọt: ethanol từ 14 ÷ 16% và đường từ 5 ÷ 12%. 5 − Vang khai vị ngọt: ethanol từ 15 ÷ 17% và đường từ 14 ÷ 20%. − Vang khai vị rất ngọt: ethanol từ 12 ÷ 17% và đường từ 21 ÷ 35%. 2. Nhóm rượu vang có gas:  Rượu vang có gas tự nhiên (do lên men tạo ra): để giữ được gas tự nhiên trong sản phẩm người ta thực hiện quá trình lên men phụ trong chai kín, hệ thống thùng kín và tùy thuộc vào điều kiện lên men phụ (nhiệt độ, thời gian) sẽ cho ra loại rượu Champagne với mức độ chất lượng khác nhau. Tuy nhiên, nhóm vang có gas tự nhiên thường có độ rượu từ 9 ÷ 12%, độ ngọt từ 3 ÷ 8%.  Rượu vang có gas nhân tạo (do có nạp CO2 vào sản phẩm): người ta có thể tạo ra nhiều loại rượu vang khác nhau theo thị hiếu hoặc yêu cầu của thị trường tiêu dùng. 1.1.2. Thành phần chính và giá trị dinh dưỡng của rượu vang Thành phần rượu vang khá phức tạp, cho đến nay ở những nước phát triển người ta cũng chưa biết hết các chất cấu thành. Về đại thể thành phần rượu vang gồm có: cồn, đường, chất hòa tan, acid tổng số và bay hơi, vitamin. Khi phân tích rượu vang, theo Andrezej Jarezyk và Wieslaw Wzorek bộ môn chế biến thực phẩm Trường đại học tổng hợp Vacsava – Balan thì trong một lít rượu quả ở Balan có các thành phần chính của rượu vang như sau: Bảng 1.1: Thành phần chính của rượu vang [1] Thành phần chính Hàm lượng tổng số Chú thích (g/l) Nước 818 ÷ 899 Ethanol 80 ÷ 114 Đường tổng số 62 ÷ 132 Chất hòa tan không phải 18 ÷ 30 đường Acid (tính ra acid malic) Vitamin, hợp chất chứa nitơ, rượu cao, chất màu, polyphenol 5÷7 Acid bay hơi 0,56 ÷ 1,1 Tro 1,8 ÷ 2,9 6 1.1.2.1. Ethanol [3] Ethanol được hình thành từ quá trình lên men đường glucose, saccarose nhờ nấm men. Hàm lượng ethanol lên men tự nhiên thường đạt từ 7 ÷ 16 o. Ethanol là thành phần quan trọng nhất của rượu vang, chính nhờ có nó mà rượu vang khác với các loại đồ uống khác. Ethanol làm cho rượu mạnh, uống vào gây hiện tượng sinh lý gọi là say. Ngoài ra, ethanol còn có mùi thơm, vị hơi ngọt, ethanol cùng với acid bay hơi, đường và các thành phần khác có trong rượu vang tạo nên mùi vị hấp dẫn riêng biệt của nó. Vị của rượu vang được tạo nên từ sự kết hợp hài hòa của 4 vị có trong rượu vang như: vị chua của acid hữu cơ ; vị ngọt của ethanol, glyceryl, đường còn lại; vị chát của tanin, polyphenol; vị mặn của muối khoáng. 1.1.2.2. Acid hữu cơ [3] Đối với người tiêu dùng phương Tây acid hữu cơ là thành phần quan trọng của rượu vang ngang với cồn. Rượu vang là đồ uống có độ chua cao ( 4 ÷ 5g/l acid tổng số, làm cho pH đạt 2,9 ÷ 3,9) nhưng dễ uống. Acid hữu cơ trong rượu vang thường chia làm hai nhóm: nhóm có tác dụng tốt cho rượu vang. Chẳng hạn khi phân tích thành phần acid hữu cơ của rượu vang thường tatric: 1,5 ÷ 4g/l; malic:0 ÷ 4g/l; citric:0 ÷ 0,5g/l; oxalic:0 ÷ 0,06g/l. Các acid này thuộc loại acid có tác dụng tích cực đến mùi vị của rượu vang, làm ổn định rượu vang và ngăn cản hoạt động của các vi khuẩn làm hỏng rượu. Tuy nhiên, các acid này cũng cần có tỷ lệ cân đối nếu quá cao hoặc quá thấp sẽ làm cho vị không hài hòa; Và nhóm có tác dụng xấu cho rượu vang như một số acid bay hơi chủ yếu là acid acetic và các acid béo của cùng một dây chuyền: Formic, Propionic; Butyric ... Những acid này nếu có hàm lượng cao sẽ làm cho rượu vang có mùi vị kém, đặc biệt đối với acid acetic cần lưu ý: trong lên men rượu thường tạo ra khoảng 0,4g/l acid acetic nếu vượt quá hàm lượng này sẽ gây ra bệnh rượu. Nếu hàm lượng acid acetic quá lớn sẽ làm cho mùi vị của rượu vang thay đổi và không thể uống được. Acetic là acid bay hơi chiếm tỷ lệ 90% tổng lượng axit bay hơi của rượu vang. 7 1.1.2.3. Đường [3] Đường là thành phần còn lại sau lên men, trong đó chủ yếu là glucose, fructose và phần nhỏ galactose. Ngoài ra còn có các loại đường khác đặc biệt là đường nghịch đảo đã tạo nên mùi thơm dễ chịu cho rượu vang thành phẩm. Nếu phát hiện thấy đường Saccharose trong rượu vang thành phẩm tức là đường pha thêm. Thành phần đường còn lại cũng là yếu tố tham gia tạo vị cho sản phẩm. Tuy nhiên, hàm lượng đường trong vang đỏ và vang trắng cũng khác nhau. Theo Peynaud ở Pháp vang đỏ còn chứa 2 ÷ 3g đường tổng số/ lít, còn vang trắng hàm lượng đường còn lại có thể tới 70 ÷ 80g/ lít. 1.1.2.4. Tro và các chất muối [3] Trong rượu vang chứa nhiều các chất khoáng như: P, S, K, Na, Ca, Mg, SI, Fe, Mn, Cl, Br, I, Al… các chất khoáng này có thể tồn tại dưới dạng tự do hoặc có thể dưới dạng muối. Thành phần khoáng của rượu vang do quả cung cấp. Do vậy các loại rượu vang khác nhau sẽ có hàm lượng khoáng và muối khác nhau. Hàm lượng tro trong rượu vang thường từ 1,5 ÷ 3g/ lít. Mặc dù, có hàm lượng rất nhỏ nhưng có vai trò quan trọng đó là: trong rượu vang là làm tăng giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng cho rượu. Tuy nhiên, những chất vi lượng như Fe hàm lượng bình thường chỉ 0,3 ÷ 0,5 mg/l và Cu 0,2 ÷ 0,3 mg/l, nếu chỉ tăng thêm vài mg trong một lít cũng gây kết tủa làm cho rượu đục, mất hương vị. 1.1.2.5. Polyphenol [3] Polyphenol là hợp chất phức tạp có trong vỏ quả. Các polyphenol trong rượu gồm có flavonol, antoxian, tanin, acid phenol (acid benzoic, acid cinamic…). Hàm lượng của chúng sẽ khác nhau trong các loại rượu vang khác nhau. Ở vang màu bao giờ hàm lượng polyphenol cũng lớn hơn vang trắng và tạo điều kiện không thuận lợi cho khuẩn hại. Có vai trò tạo vị, tạo màu cho rượu vang (flavonol cho màu vàng, antoxian cho màu đỏ). Đồng thời làm ổn định, kéo dài thời gian bảo quản rượuvang, do các polyphenol và tanin có khả năng sát khuẩn mạnh. Tuy nhiên, tanin dễ bị oxi hoá làm cho vang có màu sẫm và nếu hàm lượng polyphenol cao sẽ làm cho rượu vang có vị chát mạnh ảnh hưởng không tốt đến mùi vị của rượu vang, làm ức chế 8 hoạt động của nấm men, khả năng lên men kém, chất lượng rượu kém, gây kết tủa protein của nước quả làm cho rượu bị đục. 1.1.2.6. Vitamin [1] Thực tế cho thấy, rượu vang cũng giàu vitamin như nước quả và các hàm lượng vitamin có trong rượu phụ thuộc vào mỗi loại quả. Quá trình lên men rượu điều chỉnh lại thành phần vtamin, có bổ sung thêm các vitamin khác vào (Thiamin, Piriđoxin) chứ không phải là phân hủy hết vitamin của nước quả. Thực ra, lên men là một kỹ thuật tốt để giữ lại các vitamin của nước quả. Bảng 1.2: Thành phần vitamin của nước nho tươi và của rượu nho [1] Rượu vang Vitamin Đơn vị Thiamin (B1) µg/lít Riboflavin (B2) µg/lít Axit pantothenic µg/lít Nicotinamit (PP) µg/lít Piriđoxin (B6) µg/lít Biotin (H) µg/lít Cobalamine µg/lít Mesoinositola µg/lít Acid paminobenzoic µg/lít Axit pteroilglutamic µg/lít Cholin µg/lít Nước nho Trắng Đỏ 160 ÷ 450 2 ÷ 58 105 ÷ 245 3 ÷ 60 8 ÷ 133 0,47 ÷ 19 0,5 ÷ 1,4 0,55 ÷ 1,2 0,12 ÷ 0,68 0,68 ÷ 2,6 0,44 ÷ 1,3 0,79 ÷ 1,7 0,16 ÷ 0,5 0,12 ÷ 0,67 0,13 ÷ 0,68 1,5 ÷ 4,2 1 ÷ 3,6 0,6 ÷ 4,6 0 0 ÷ 0,16 0,04 ÷ 0,1 380 ÷ 710 220 ÷ 370 230 ÷ 334 15 ÷ 32 15 ÷ 133 15 ÷ 133 0,9 ÷ 1,8 0,4 ÷ 4,5 0,4 ÷ 4,5 19 ÷ 39 19 ÷ 27 20 ÷ 43 9 1.1.3. Nguyên liệu dùng trong chế biến rượu vang [3] 1.1.3.1. Yêu cầu đối với nguyên liệu chế biến rượu vang trái cây Đối với các loại quả, nếu có chứa đường, protein, vitamin, muối khoáng và không chứa nhiều chất độc hại cho men (tanin...) đều có thể lên men và tạo thành rượu vang. Tuy nhiên, thành phần hóa học của các loại trái cây khác nhau thì tỷ lệ bổ sung và điều kiện lên men cũng khác nhau. Ở những nước nhiệt đới gió mùa như nước ta, có rất nhiều loại quả được dùng để chế biến rượu vang, nhưng chưa có nghiên cứu nào xác định được loại quả nào chế biến rượu vang là tốt nhất.Tiêu chuẩn chọn là: – Đường tổng số trong nước quả có độ Brix cao, chỉ cần cho thêm ít đường trước khi lên men để đạt độ Brix từ 20 ÷ 22. – Hàm lượng acid hữu cơ tương đối cao, pH thấp (2,8 ÷ 3,8) vì nếu không có một lượng acid tối thiểu thì rượu mới sẽ bị chua. Hơn nữa, nếu thiếu acid, pH quá cao thì tạp khuẩn phát triển mạnh, gây khó khăn cho hoạt động của nấm men. Mặt khác, chua quá cũng không tốt, khó lên men rượu, khó uống. – Thành phần nước quả thích hợp với hoạt động của men tối thiểu có các chất sau đây: + Acid amin, vitamin, muối khoáng thực hiện vai trò xúc tác với một lượng rất nhỏ. + Polyphenol – tanin làm cho rượu vang đỏ có màu sắc hấp dẫn và đóng góp vào việc ức chế khuẩn hại của enzyme oxy hóa. + Chất sản sinh ra mùi thơm ảnh hưởng tới hương vị của rượu. Còn một số chất vi lượng nữa tuy phân tích sinh hóa chưa phát hiện nhưng dự đoán có mặt ở một số nước quả qua kinh nghiệm lên men. – Ngoài ra, tùy theo yêu cầu sản xuất cần chú ý chọn lựa quả cho thích hợp. Chẳng hạn: + Đối với sản xuất rượi vang đỏ: không chọn quả vỏ dày (chuối, chôm chôm, mãng cầu, ...), quả vỏ có quá nhiều chất đắng (bưởi, cam, ...), quả có nhiều chất 10 nhựa thông (xoài). Có thể chọn các loại quả sau đây: nho, dâu, sơri, mơ, mận, ... Quả phải có độ chín kỹ thuật cao, có mùi thơm manh mẽ, không hư hỏng. + Đối với sản xuất rượu vang trắng: có thể chọn tất cả các loại quả đủ tiêu chuẩn để chế rượu vang và có thể hái quả trước khi quả chín hoàn toàn (ruột quả thường chín trước quả). 1.1.3.2. Ảnh hưởng của oxy hóa nước quả 1. Nguyên nhân và tác hại của quá trình oxi hóa nước quả [4] Khi nghiền quả hoặc ép quả, tế bào bị vỡ, cân bằng sinh hóa trong quả bị phá hủy nghiêm trọng, đồng thời oxi không khí sẽ có điều kiện tiếp xúc với các chất dưới tác dụng của enzyme oxy hóa khử oxydoreductase làm cho nước quả bị oxy hóa nhanh chóng. Quá trình oxy hóa nước quả sẽ gây ra nhiều biến đổi bất lợi, làm giảm chất lượng của dịch quả trước khi lên men, ảnh hưởng không tốt đến chất lượng của rượu vang sau này như: – Mùi thơm của nước quả giảm do các chất mùi bị phá hủy cho quá trình oxy hóa. – Tanin tăng do oxy hóa các polyphenol, làm cho vị chát của rượu tăng, vị của rượu sẽ không hài hòa và đặt biệt ảnh hưởng đến sự sống của nấm men. – Màu sắc của nước quả bị sẫm lại làm cho màu sắc của rượu thay đổi đáng kể. Có thể gây hiện tượng kết tủa enzyme do muối sắt, muối đồng ở thể oxy hóa khử, các enzyme này rất cần thiết cho quá trình làm chín rượu vang sau khi lên men. 2. Các biện pháp chống oxy hóa nước quả [4] Không làm dập nát quả trong suốt quá trình thu hái vận chuyển. Sau khi làm dập hoặc ép nước cần tiến hành lên men ngay. Nếu để chậm dù chỉ một vài giờ, chất lượng của nước quả cũng giảm đi đáng kể. Sử dụng các biện pháp hóa lý như sau: − Tiến hành ép, lọc dịch quả trong thiết bị chứa đầy CO2, không cho dịch quả tiếp xúc với O2 − Thêm chất chống oxy hóa vào nước ép quả. SO2 là chất được dùng phổ biến và cho phép dùng trong chế biến rượu vang ở hầu hết các nước chế rượu vang. 11 SO2 có tác dụng trên các phương diện: chống oxy hóa do tác dụng thu oxy của môi trường và làm tê liệt các enzyme oxy hóa khử và tiêu diệt nhiều vi sinh vật có hại, trong đó có khuẩn giấm và khuẩn lactic. Tuy nhiên cần lưu ý hàm lượng bổ sung vào dịch quả. Thường cho phép dùng 120mg/l nếu nhiều quá sẽ làm cho rượu vang có mùi khó chịu, đồng thời sẽ ảnh hưởng đến đời sống của nấm men và vi khuẩn trong lên men malolactic. − Có thể xử lý nhiệt dịch quả để hạn chế oxy hóa. Xử lý nhiệt nhằm vô hoạt enzyme oxy hóa khử và làm giảm bớt lượng oxy hòa tan vào dịch quả từ đó hạn chế oxy hóa. Tuy nhiên chỉ cho phép xử lý trong thời gian ngắn ở nhiệt độ không cao lắm, chẳng hạn với pH nước quả thường 3,2 ÷ 3,6 thì chỉ cần gia nhiệt ở 60o C trong vòng từ 15 ÷ 20 phút. Phương pháp này ít dùng vì có hạn chế là thường nhiệt độ cao hay vô hoạt enzyme oxy hóa cần thiết cho việc làm chín rượu vang sau này. 1.1.4. Vi sinh vật dùng trong chế biến rượu vang 1.1.4.1. Tìm hiểu chung về nấm men [4] Nấm men thuộc loại vi sinh vật có cấu tạo đơn bào, không di động, đa số sinh sản theo lối nảy chồi. Trong tự nhiên, nấm men phân bố rộng rãi trong thiên nhiên nhất là trong đất, có thể nói đất là môi trường tự nhiên để giữ giống nấm men và trên bề mặt của rất nhiều loại lá cây, các loại quả hay các loại lương thực, thực phẩm khác. Đặc biệt chúng có nhiều trong đất trồng nho, trong không khí và cả nơi sản xuất rượu vang. Nhiều loại nấm men có khả năng lên men rượu, sinh khí CO2, có khả năng sinh sản nhanh chóng, tế bào chứa nhiều vitamin, acid amin không thay thế, hàm lượng protein chứa đến 50% trọng lượng khô của tế bào, nên nhiều loại nấm men còn được sử dụng để sản xuất protein và con người cũng sử dụng nấm men để làm rượu, bia, làm bánh mì, sản xuất nước chấm... Tuy nhiên cũng có một số loài nấm men gây bệnh cho con người và gia súc như Candida, làm hư hỏng thực phẩm như Mycoderma. Nấm men có cấu tạo đơn bào gồm thành tế bào, màng nguyên sinh chất, tế bào chất, nhân và các cơ quan con khác (Volutin, Ribosome). Ở một số nấm men, 12 đặc biệt là nấm men có khả năng lên men rượu, vỏ tế bào có khả năng kết dính với nhau và lắng xuống đáy. Các chủng này được sử dụng trong công nghệ sản xuất bia và rượu vì lắng cặn nhanh và cho dịch lên men trong. Hình dạng và kích thước tế bào nấm men không ổn định, phụ thuộc vào tuổi nấm men và điều kiện nuôi cấy ...Tế bào nấm men có hình ellip, hình cầu, hình trứng, hình oval, hình lục giác và một số hình dạng khác. Trong đó, Saccharomyces thường có hình bầu dục trong môi trường nuôi cấy giàu dinh dưỡng, hình tròn và hình oval trong điều kiện kị khí. Kích thước của tế bào nấm men tương đối lớn, chiều dài 6 ÷ 10 µm có khi 12 ÷ 18 µm, chiều ngang từ 4 ÷ 8 µm. Trong quá trình phát triển hình thái của nấm men có thể thay đổi như sau: – Ở nấm men trẻ (từ 12 ÷ 16 giờ nuôi cấy) màng mỏng, căng nguyên sinh chất đồng nhất, không bào chưa có hoặc mới bắt đầu xuất hiện. – Ở nấm men trưởng thành (từ 24 ÷ 48 giờ nuôi cấy) kích thướt điển hình, không bào lớn, số không bào có thể đến hai, lượng glucogen tăng, tế bào sinh sản chiếm 10% ÷ 15%. – Ở nấm men già (đã nuôi cấy từ 72 giờ trở lên) màng dày nhẵn, nguyên sinh chất không đồng nhất, không bào lớn, lượng chất béo tăng, tế bào hầu như không sinh sản nữa, không có glucogen, tế bào chết chiếm tỷ lệ lớn. Nấm men có thể sinh sản theo lối nảy chồi, phân chia hoặc tạo thành bào tử. Nhóm nấm men sinh sản chủ yếu theo hình thức nảy chồi và phân chia có nhiều trong tự nhiên và nhiều loại trong nhóm này có khả năng lên men rượu. 1.1.4.2. Nấm men dùng trong sản xuất rượu vang Hiện nay, khi chế biến rượu vang người ta có thể sử dụng hai nguồn nấm men sau: 1. Men tự nhiên Lên men tự nhiên tương đối phức tạp và không đồng nhất trong các giai đoạn của quá trình lên men. Những nghiên cứu khoa học cho thấy trong hệ vi sinh vật tự nhiên dùng trong sản xuất theo phương pháp lên men tự nhiên có 76 ÷ 90% là nấm mốc, 9 ÷ 22% là nấm men, còn lại là xạ khuẩn và vi khuẩn. Tuy nấm men ít hơn 13 nấm mốc nhưng lại có khả năng sinh trưởng và phát triển nhanh hơn trong điều kiện yếm khí hoặc thiếu oxy đồng thời lên men tích tụ cồn. Do đó, sẽ làm ức chế nấm mốc, tạo điều kiện cho nấm men phát triển chiếm ưu thế trong quá trình lên men.  Các loại nấm men làm giảm chất lượng của vang: – Kloeckera apiculata: Có kích thước tương đối nhỏ, có hình oval – elip hoặc hình quả chanh, rất phổ biến ở vỏ quả và nhiễm vào nước quả tới 90% tổng số men khi bắt đầu lên men. Nó có thể lên men tạo thành 6 ÷ 7° cồn, nhưng tạo ra một acid bay hơi cũng như ester của chúng làm cho rượu có mùi tạp. Nó còn kìm hãm các loại nấm men chính trong quá trình lên men. Nên người ta không mong muốn sự phát triển của loại nấm men này. – Pichia: là một trong những tác nhân làm hỏng vang, làm vang bị đục và các thành phần trong rượu vang bị biến đổi. Chúng phát triển trên bề mặt vang làm thay đổi thành phần và hương vị của vang. Làm cho vang có hương vị khó chịu và giảm chất lượng rõ rệt. – Zygopichia: gây đục vang sau khi chiết chai, chai không đầy có khoảng trống lớn dễ bị nhiễm Zygopichia. – Hansenula: là tác nhân mạnh mẽ tạo cho vang có các ester bay hơi (etyl acetat làm cho vang có mùi thơm riêng biệt), nó cũng làm đục vang.  Vi khuẩn và nấm mốc: Không chỉ có trong dịch quả mà còn có trong không khí rơi vào nước quả và phát triển trong dịch lên men. Vi khuẩn này tham gia vào quá trình làm chín vang hay hoàn thiện rượu vang, là trường hợp duy nhất có lợi cho rượu vang. Người ta thường sử dụng hệ vi sinh vật tự nhiên có sẵn trên nguyên liệu là trái để sản xuất rượu vang có ưu điểm: + Không cần giống vi sinh vật thuần khiết + Không đòi hỏi kỹ thuật cao, không cần đầu tư nhiều cho qui trình sản xuất. + Sản phẩm khá đặc biệt vì quá trình tích lũy hương cho sản phẩm không chỉ lấy từ nguồn trái cây tự nhiên mà còn được tạo ra bởi vi sinh vật tự nhiên.
- Xem thêm -