Tài liệu Thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang nho công suất 2 triệu lít-năm

  • Số trang: 138 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 288 |
  • Lượt tải: 0
hoanggiang80

Đã đăng 20010 tài liệu

Mô tả:

Thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang nho công suất 2 triệu lít-năm
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh §øc LỜI MỞ ĐẦU Trong thời đại nền kinh tế thị trường thì rượu vang đã trở thành một sản phẩm thương mại có thể sản xuất và kinh doanh đem lại lợi nhuận rất lớn. Những năm gần đây khi mà đời sống nhân dân ta đã khá hơn trước rất nhiều thì nhu cầu không chỉ dừng lại ở việc ăn no mặc ấm mà đã được nâng lên một nấc mới là phải thưởng thức cái ngon, cái đẹp của văn hoá ẩm thực; người ta đang chuyển từ uống bia sang uống rượu vang. Vang không chỉ là một thứ đồ uống, mà còn cả một nền văn hoá. Một triết gia cổ từng nói, rượu vang khi được chưng cất nó là giống đực, khi uống vào nó lại là giống cái muôn đời quyến rũ. Vì thế khi thưởng thức rượu vang không thể theo kiểu phàm phu tục tử uống cả cốc một lần. Điều này không chỉ thô lỗ với rượu vang mà còn hại cho sức khỏe, hãy nhâm nhi từng ngụm để tận hưởng hết hương vị của rượu vang. Uống rượu vang phải tận dụng cả thị giác, khứu giác và vị giác để cảm nhận hết cái ngon của rượu. Thị giác để thu nhận màu sắc, khứu giác thưởng thức mùi hương và vị giác để cảm nhận mùi vị. Nhìn vào màu sắc có thể biết được rượu vang già hay trẻ, rượu già có màu đỏ đậm thiên về nâu, rượu trẻ có màu hồng ngọc hay đỏ nhạt. Mùi hương của rượu vang có tới hàng nghìn loại khác nhau, có thể là mùi va li, mùi hạt dẻ, mùi hoa quả..vị của vang chủ yếu có bốn vị là chua, ngọt, đắng và mặn. Ở Việt Nam ngành sản xuất vang mới được thực sự bắt đầu từ những năm 80 của thế kỷ 20 và được đánh dấu bằng sự hiện diện của vang mang nhãn hiệu “ Thăng Long “ trên thị trường nội địa. Sau đó dần xuất hiện các sản phẩm mới như vang Đà Lạt, vang Vina wine, vang Tháp Chàm.. Thực tế ngành sản xuất vang của Việt Nam mới chỉ đáp ứng được các loại vang phổ thông tức là có chất lượng không cao và cung cấp cho đại bộ phận người tiêu dùng trước kia, ngày nay do đời sống của nhân dân đã được nâng lên rất nhiều vì vậy mà sự thưởng thức đòi hỏi phải được nâng cao. Hơn nữa vang của Việt Nam còn được làm từ nhiều loại quả như: Nho, dâu, táo mèo, dứa, vải..nên chất lượng không có tiêu chuẩn rõ ràng. Để thương hiệu vang của Việt Nam có chỗ đứng tại thị trường trong nước cũng như tiến tới xuất khẩu thì nguyên liệu dùng làm rượu vang phổ biến mà thế giới dùng đó là nho. Ở Việt Nam nho được trồng nhiều có năng suất và chất lượng cao để sản xuất rượu vang tập trung ở tỉnh Ninh Thuận và Bắc Bình Thuận. Vì vậy, Em chọn đề tài: “ Thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang nho công suất 2 triệu lít/năm “, nhà máy được đặt tại tỉnh Ninh Thuận nơi có nguồn nguyên liệu phong phú, nho chất lượng cao và có nhiều điều kiện thuận lợi để sản xuất rượu vang. Nhiệm vụ và mục đích của đề tài: 1. Những luận chứng kinh tế xây dựng nhà máy. 2. Tổng quan về tài liệu liên quan về rượu vang trong và ngoài nước. Líp CNSHA – k46 1 §å ¸n tèt nghiÖp 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. NguyÔn Minh §øc Các bệnh và lỗi và rượu vang. Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ. Tính toán và cân bằng sản phẩm. Tính thiết bị, điện, hơi, lạnh và nước. Chọn thiết bị và tính toán nhà xưởng. Tính toán kinh tế. An toàn lao động, vệ sinh và xử lý môi trường trong nhà máy. Líp CNSHA – k46 2 Ch¬ng 1: LuËn chøng kinh tÕ NguyÔn Minh §øc Chương 1: LUẬN CHỨNG KINH TẾ 1. Tình hình phát triển ngành rượu vang trên thế giới Trước kia ngành sản xuất và tiêu thụ rượu vang chỉ tập trung ở các nước Châu Âu, Bắc Mỹ và Châu Úc do rượu vang còn quá đắt đối với đại bộ phận nhân dân trên thế giới, thì đến nay kinh tế của các nước đang dần xích lại và đời sống nhân dân được cải thiện đáng kể thì nhu cầu thưởng thức rượu vang không chỉ đơn thuần như một loại đồ uống mà nó còn đặc trưng văn hoá ẩm thực đã tăng lên đáng kể. Theo thống kê của hiệp hội vang quốc tế: năm 1995 mức tiêu thụ bình quân theo đầu người của một số quốc gia như sau: CH.Pháp ~ 62 lít/năm; Italia ~ 62 lit/năm; Bỉ ~ 60 lit/năm; Bồ Đào Nha ~ 60 lit/năm; Argentina ~ 45 lit/năm. Ở thị trường Châu Á và Châu Úc năm 1995 với sản lượng 1 tỷ lít thì: Trung Quốc 300 triệu lít, Úc khoảng 500 triệu lít, Newzealand 50 triệu lít, Nhật Bản 50 triệu lít còn lại là một số quốc gia khác như Thái Lan, Malaysia, Indonesia, Philippin đều đạt trên 10 triệu lít.[1.2] Trong vài năm gần đây, rượu vang của Ấn Độ và Trung Quốc đã xâm nhập thị trường quốc tế và bước đi sắp tới họ sẽ tấn công các quốc gia vốn nổi tiếng về sản xuất rượu vang như Pháp. Hiện nay, mỗi năm Ấn Độ xuất khẩu hơn 250.000 chai vang hảo hạng. Con số này đánh dấu một bước tiến trong ngành sản xuất rượu vang của Ấn Độ vì chỉ vài chục năm trước ở quốc gia này hầu như chẳng có chai vang nào có thể uống được. 2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rượu vang ở Việt Nam Việt Nam là một nước Đông Nam Á, có vùng nhiệt đới khí hậu ẩm nên nghề trồng nho sản xuất rượu vang chỉ phát triển ở một số vùng khí hậu thích hợp như Ninh Thuận và Bắc Bình Thuận. Vang của Việt Nam thường sản xuất từ nhiều loại quả và lên men bằng siro dịch quả nên chất lượng không cao (do mất đi hương, vị của quả tươi). Mức tiêu thụ và sản xuất rượu vang của Việt Nam còn thấp. Đến năm 2002, theo tài liệu của hiệp hội Rượu Bia nước giải khát, trong nước hiện có khoảng 10 doanh nghiệp sản xuất rượu vang và ước tính tổng sản lượng vang sản xuất tại Việt Nam đạt 12,5 triệu lít. Vì vậy mục tiêu đặt ra cho ngành sản xuất rượu vang cần thực hiện là: - - Xây dựng ngành sản xuất rượu vang có chỗ đứng trên thị trường nội địa. Sử dụng tối đa nguồn nguyên liệu trong nước để sản xuất ra sản phẩm có chất lượng cao, đa dạng hoá về chủng loại, cải tiến bao bì mẫu mã, phấn đấu hạ giá thành, nâng cao khả năng cạnh tranh, đáp ứng nhu cầu trong nước và có sản phẩm xuất khẩu, tăng nguồn thu ngân sách, hội nhập vững chắc kinh tế khu vực và thế giới. Khuyến khích các thành phần kinh tế tham gia sản xuất, rượu vang có chất lượng gần với rượu vang quốc tế. Líp CNSHA – k46 1 Ch¬ng 1: LuËn chøng kinh tÕ NguyÔn Minh §øc Định hướng phát triển: - Về thiết bị công nghệ: hiện đại hoá công nghệ, ứng dụng những thiết bị công nghệ hiện đại của thế giới để đảm bảo các tiêu chuẩn chất lượng, an toàn vệ sinh thực phẩm, môi trường theo qui định của Việt Nam và quốc tế để sản phẩm có khả năng cạnh tranh ngày càng cao trên thị trường trong và ngoài nước. - Về đầu tư: tập trung vào các nhà máy có công suất thiết kế lớn, phát huy tối đa năng lực của các cơ sở sản xuất có thiết bị và công nghệ tiên tiến, đồng thời tiến hành đầu tư mở rộng năng lực sản xuất của một số nhà máy hiện có đa dạng hoá hình thức đầu tư phương thức huy động vốn của các thành phần kinh tế trong nước, đẩy mạnh cổ phần hoá đối với những doanh nghiệp nhà nước. 3. Chọn địa điểm và năng suất xây dựng nhà máy Các nguyên tắc lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy: • Gần vùng nguyên liệu và nhiên liệu. • Thuận lợi về giao thông đường bộ, đường thuỷ, đường sắt để vận chuyển nguyên liệu, vật liệu, sản phẩm dễ dàng và thuận tiện với giá thành chi phí nhỏ nhất. • Gần nguồn cung cấp nước, có hệ thống thoát nước hợp lý để không ảnh hưởng đến môi trường, sức khoẻ của người dân trong vùng. • Gần nơi đông dân cư để có nguồn nhân lực dồi dào và cũng là thị trường để tiêu thụ sản phẩm. • Địa hình bằng phẳng, địa chất ổn định, ít thiên tai. • Đủ diện tích bố trí thiết bị và khu vực trong nhà máy, sản xuất, giao thông nội bộ thuận tiện, có đất cho mở rộng sản xuất . Từ các nguyên tắc trên, ta lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy nằm trong khu công nghiệp của tỉnh đó là khu công nghiệp Tháp Chàm. Địa điểm này đáp ứng đáp ứng được các yêu cầu theo các phương diện sau: 3.1. Giao thông Khu công nghiệp Tháp Chàm có quy mô 126 ha, nằm sát quốc lộ 27 và ga Tháp Chàm, cách thị xã Phan Rang – Tháp Chàm khoảng 7 km về phía Tây Bắc. Hơn nữa khu công nghiệp này còn gần tuyến đường sắt Bắc – Nam. Ngoài đường bộ và đường sắt, Ninh Thuận còn có sân bay Thành Sơn ở khu vực Tháp Chàm do vậy nhà máy đặt ở đây rất thuận lợi về mặt giao thông. 3.2. Nguồn nguyên liệu Nho là nguồn nguyên liệu chính cho việc sản xuất vang. Cây nho được phát triển ở Ninh Phước, Phan Rang – Tháp Chàm ngoài ra còn có ở Ninh Sơn, Ninh Hải với sản lượng khoảng 60 – 70 nghìn tấn. Vì vậy nhà máy đặt tại đây sẽ tập trung được nguồn nguyên liệu phong phú, chi phí vận chuyển giảm. Hơn nữa, đường là nguyên liệu phụ quan trọng cho sản xuất rượu vang mà các nhà máy sản xuất đường lại tập trung tại Ninh Sơn, Ninh Phước.. với tổng Líp CNSHA – k46 2 Ch¬ng 1: LuËn chøng kinh tÕ NguyÔn Minh §øc sản lượng đạt 88 nghìn tấn năm 2002. Do vậy, sản lượng đường thừa sức cung cấp cho các nhà máy và người tiêu dùng trong tỉnh. 3.3. Nguồn nhân lực và đầu ra Theo số liệu của tổng điều tra dân số năm 2002, dân số của tỉnh Ninh Thuận là 539 nghìn người, về tháp dân số thì Ninh Thuận là tỉnh có dân số trẻ. Năm 2002, số dân trong độ tuổi lao động là 301,4 nghìn người, chiếm 55,9 % số dân; đây là điều kiện thuận lợi trong lĩnh vực sản xuất. Mặt khác, GDP/người của Ninh Thuận năm 2002 đạt khoảng 2.950 nghìn đồng bằng 54,9 % so với cả nước, nên chi phí trả lương cho người lao động tương đối thấp. 3.4. Nguồn cung cấp điện, nhiệt, lạnh Sử dụng mạng lưới điện quốc gia thông qua nguồn cung cấp điện khu công nghiệp và qua trạm hạ áp của nhà máy. Nhà máy có bộ phận chống cháy nổ, bình cứu hoả, cửa thoát hiểm và dự trữ máy phát điện công xuất vừa đủ để phục vụ cho nhà máy không bị gián đoạn sản xuất khi mất điện. Nhiệt sử dụng trong nhà máy phát đi từ lò hơi chạy bằng nhiên liệu than. Người vận hành lò hơi phải có chuyên môn, phải thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng thiết bị, sửa chữa và thay thế phụ tùng khi cần thiết. Nhà máy sử dụng máy lạnh, tác nhân làm lạnh cho thiết bị là glycol, tác nhân chạy máy làm lạnh là khí Freon 22. 3.5. Nguồn cấp và thoát nước Sử dụng nguồn nước khoan của nhà máy, sau đó đem xử lý để nước đạt được tiêu chuẩn lý, hoá phù hợp cho sản xuất. Nước thải sau khi sử dụng cho công đoạn vệ sinh thiết bị, rửa chai, rửa phân xưởng, dụng cụ thao tác và bã nho phải được qua bộ phận xử lý nước thải, chất thải rắn. Ở đây em thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang với công suất 2 triệu lít/năm. Đây mới là công suất ban đầu, nếu thị trường trong nước tiêu thụ tốt và có thể xuất khẩu thì sẽ tiến hành mở rộng nhà máy với quỹ đất dự bị tại khu công nghiệp. Líp CNSHA – k46 3 Ch¬ng 2: Tæng quan NguyÔn Minh §øc Chương 2: TỔNG QUAN 1. Sơ lược tình hình sản xuất nho và sử dụng sản phẩm từ nho 1.1. Lịch sử cây nho và nghề trồng nho Nho là một trong những cây có nguồn gốc sớm nhất trên trái đất, qua những mẫu hoá thạch của cây và lá nho trong các trầm tích đá phấn, các nhà khoa học đã đi đến kết luận rằng cây nho có cùng tuổi phát sinh với loài người. Cây nho dại có nguồn gốc ở vùng bắc bán cầu, đặc biệt là vùng khí hậu ôn đới thuộc Châu Âu, Bắc Mỹ, Trung Mỹ và tây bắc của Nam Mỹ thuộc dải Andes (Colombia và Venezuela). Những giống nho ưu việt ở vùng Trung Đông và Nam Châu Âu được chọn ra từ nho dại và dần dần được địa phương hoá.[1.1] Tại Việt Nam, thông qua trung tâm khảo cứu Nông nghiệp Ninh Thuận, cây nho đã được du nhập vào từ Thái Lan, Nam Triều Tiên và Mỹ năm 1971 với trên 70 giống có nguồn gốc nhiệt đới và ôn đới. Cho tới nay, thông qua nhiều nguồn khác nhau, cây nho đã được du nhâp vào Việt Nam với số lượng giống khá lớn, những giống nho này bao gồm nho ăn tươi, nho rượu và nho sấy khô.[1.7] 1.2. Đặc điểm cây nho Nho có nguồn gốc ở vùng bắc bán cầu, đặc biệt là vùng khí hậu ôn đới thuộc Châu Âu, Bắc mỹ, Trung Mỹ và Tây Bắc của Nam Mỹ thuộc dải Andes. Cây nho thích hợp ở nhiệt độ cao vừa phải cho sự nở hoa và thụ phấn. Vùng trồng nho yêu cầu khí hậu khô, nhiều nắng và ít mưa. Những vùng mưa nhiều, với lượng mưa 1000 mm trở lên không thích hợp cho sự hình thành và phát triển hoa, quả; không những thế còn kích thích sự phát triển của sâu bệnh. Ở Việt Nam, đặc điểm khí hậu khô và nóng như tỉnh Ninh Thuận tương đối phù hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây nho. Theo số liệu khí tượng cho thấy vùng này có nhiệt độ cao quanh năm không có mùa đông như các tỉnh phía Bắc, đảm bảo cho sự sinh trưởng và giữ được màu xanh quanh năm, không có hiện tượng nghỉ đông như các nước ôn đới. Lượng mưa hàng năm thấp, trung bình 879,8 mm/năm, độ ẩm không khí trung bình 76,67%. Thời gian chiếu sáng nhiều, số giờ nắng bình quân trên 7 giờ mỗi ngày là điều kiện tốt cho sinh trưởng, phát triển và cho năng suất cao. Nho thích hợp trên đất bồi tích phì nhiêu, có thành phần cát nhẹ và thịt pha cát, đất tơi dễ làm có kết cấu tốt và pH thích hợp cho nho phát triển là 6,5 – 7,5. 1.3. Một số giống nho được trồng hiện nay trên thế giới - Giống nho không hạt Thompson seedless: là giống có nguồn gốc ở Mỹ, phù hợp với những vùng ôn đới. Cây sinh trưởng mạnh, có ưu thế về phát triển ngọn. Kích thước lá lớn, lá mỏng , chẻ thùy nông. Năng suất từ trung bình đến cao. Cành mang quả nằm ở vị trí đốt thứ 5 – 10. Chùm quả ngắn, chặt, hơi có hình nón. Quả hình ô van, có độ đường cao 19 - 20 o Brix. Giống này thường được dùng làm nho ăn tươi và nho khô ở Mỹ, Úc và một số nước Châu Âu. Đây là Líp CNSHA – k46 1 Ch¬ng 2: Tæng quan NguyÔn Minh §øc giống tương đối khó mang hoa khi cắt cành. Giống này đã được trồng thử nghiệm và thấy phù hợp, cho năng xuất cao tại vùng Ninh Thuận. - Giống Anebe-Shahi: giống này được trồng nhiều ở vùng nam Ấn Độ (bang Tamil Nadu), vùng có khí hậu nhiệt đới khô và có độ cao trên 300 m so với mực nước biển. Cây có thân lớn, cành to, mập, màu nâu đậm. Cây sinh trưởng khoẻ, lá to, chùm qủ rất lớn có hình nón, chín đồng đều. Quả lớn hình ô van, màu hổ phách, thường có 3 hạt. Chất hoà tan tổng số 17 – 18 %. Năng suất rất cao và được xem là giống nho ăn tươi phổ biến nhất ở Ấn Độ. - Nho xanh Bangalore Blue: giống này thuộc loài V. labrusca có thân nhỏ, cành dài và nhỏ. Lá hình tim, kích thước lớn. Chùm hoa ngắn, rất chặt, chùm quả chín không đồng đều. Quả nhỏ, hình càu hoặc hơi ô van khi chín có màu tím hơi đen đậm. Chất tan tổng số 17%, quả có thể bảo quản được lâu. Đây là giống nổi tiếng về sức chịu đựng được điều kiện bất thuận và kháng sâu bệnh. - Giống nho không hạt Beauty seedless: cây có sức sống trung bình, chùm quả từ trung bình tới lớn, hình nón dài tới hình trụ. Quả màu đen, hơi xanh da trời, hình cầu, kích thước nhỏ Chất lượng tốt với chất hoà tan tổng số 18 – 21%. Năng suất trung bình 35 tấn/ha, đôi khi tới 75 tấn/ha. Đây là giống nho chín sớm, màu đẹp và sản lượng cao. - Nho không hạt Perlette: cây khoẻ, chùm quả lớn trung bình, hình nón dài đóng rất chặt; quả màu hơi xanh, khá hấp dẫn, có hình cầu hoặc ellip. Đây là giống không hạt, chín sớm, chất lượng trung bình, chất tan tổng số 16 – 20%. Năng xuất trung bình 35 tấn/ha. 1.4. Các giống nho được trồng phổ biến ở Việt Nam - Giống nho đỏ Cardinal: cây có sức sống trung bình đến cao. Chùm hoa ra ở đốt thứ 1 – 8. Chùm quả lớn trung bình, hình nón cụt hoặc nón dài. Quả có màu đỏ sáng hoặc đỏ sẫm khá hấp dẫn, hình cầu hoặc hình ellip, quả thường có 2 -3 hạt; chín không đều. Chất lượng quả trung bình với 14 – 15oBrix. - Nho tím Ribier: cây có sức sống mạnh, lá to; chùm quả và dạng quả tương tự như nho đỏ Cardinal vì nó là giống bố của nho đỏ. Quả có màu tím đen, khối lượng quả khá lớn 4,5 – 5 g, vỏ quả mỏng. Chất lượng quả trung bình với 14 – 16o Brix. - Giống NH.01-48: giống này được nhập từ Thái Lan, năm 1997, cây có sức sống trung bình. Lá màu xanh nhạt, nhẵn, chùm quả trung bình đến lớn có hình nón dài. Khối lượng chùm quả trung bình 330 – 350 g, khi chín quả có màu xanh vàng, vỏ quả dày dễ tách ra khỏi phần thịt quả. Chất lượng quả tốt với 17 – 18 o Brix, năng xuất cao 12 – 15 tấn/ha, giống này được trồng nhiều ở Ninh Thuận. - Giống Black Queen: giống này được nhập từ Thái Lan, năm 1997, cây có sức sống từ trung bình đến cao, chùm hoa có hình dạng khá đẹp. Chùm quả có hình nón, kích thước lớn; khối lượng chùm 350 – 450 (g). Chất lượng quả tốt với 16 – 17o Brix, năng suất 12 - 15 tấn/ha. Líp CNSHA – k46 2 Ch¬ng 2: Tæng quan NguyÔn Minh §øc - Giống Red star: giống này được nhập từ Mỹ, năm 1998. Cây có sức sống trung bình, lá màu xanh nhạt, ít lông. Chùm quả hình nón, kích thước lớn; khối lượng chùm 600 – 800 g. Chất lượng quả tốt 16 – 17o Brix, năng suất 12 – 14 tấn/ha. - Giống NH.02 - 04: đây là giống nho rượu có triển vọng nhất, được nhập từ Pháp, năm 1994. Cây có sức sống cao, lá tròn màu xanh nhạt, ít lông. Chùm hoa có hình dạng dài, ít phân nhánh; chùm quả hình nón thuôn dài, khối lượng chùm quả 200 – 250 g. Quả hình cầu, khi chín quả có màu xanh hơi vàng, độ axit và độ đường cao 16 – 18o Brix, vỏ quả mỏng; năng xuất khá cao 15 – 18 tấn/ha. - Giống Chambourcin (NH.02 - 10): đây cũng là một trong những giống nho rượu, được nhập từ Úc, năm 1994. Cây có sức sống trung bình, lá hình tim, mỏng, màu xanh đậm; chùm hoa phân nhánh nhiều. Chùm quả có hình nón hơi thuôn dài, khối lượng chùm quả từ 150 – 200 g; quả hình cầu, khi chín có màu đen sẫm. Hương vị thơm, chua ngọt; vỏ quả dày. Độ axit và độ đường cao (16 – 17o Brix), năng suất trung bình 8 – 10 tấn/ha. Rượu vang và nước ngọt chế biến từ giống nho này có màu sắc khá hấp dẫn. - Giống Rubi red (NH.02 - 09): giống này được nhập từ Úc, năm 1994. Cây có sức sống trung bình, lá hơi tròn, dày, màu xanh nhạt; chùm quả có hình nón hơi tròn, khối lượng chùm quả biến động khá lớn từ 50 – 150 g. Quả hình cầu, khi chín có màu đen sẫm; hương vị thơm, chua, ngọt. Độ axit và độ đường cao (18 – 20o Brix), năng suất trung bình 7 - 10 tấn/ha. Rượu vang và nước ngọt chế biến từ giống nho này có màu sắc khá hấp dẫn.[1.7] 1.5. Thu hoạch và chọn lọc nho để sản xuất rượu vang 1.5.1. Thu hoạch chung: thu hoạch nho là công việc bận rộn nhất của các nhà trồng nho. Nó bắt đầu khi nho đạt đến độ chín hoàn hảo, tức là lúc nho có nồng độ đường và axit hữu cơ thích hợp cho việc sản xuất vang. Nho chín hoàn toàn, nhìn chung có hàm lượng axits hữu cơ thấp và hàm lượng đường cao. Nếu tới khi thu hoạch mà nho không chín hoàn toàn thì nước nho ép sẽ có ít đường và nhiều axít hữu cơ. Ngay trong quá trình nho chín, nồng độ đường cũng tăng lên liên tục cho nên người ta phải kiểm tra nhằm tìm ra thời điểm thu hoạch thích hợp. Để làm việc này người ta ép nho lấy dịch và xác định nồng độ chất tan bằng khúc xạ kế hoặc tỷ trọng kế và chờ tới khi nồng độ đường nằm ở mức hơi cao hơn nồng độ trung bình vẫn đạt được tại nơi trồng và loại nho nhất định mới bắt đầu thu hoạch. Nói chung khi thời tiết thuận lợi và nho không bị bệnh thì kéo dài thời gian thu hoạch sẽ làm cho vang có chất lượng tốt hơn. Dĩ nhiên, ngay trong khi nho chín mà có sương sớm hoặc bị bệnh nấm xám và côn trùng đe doạ, thì phải tiến hành thu hoạch ngay mà không cần đợi đến độ chín thích hợp nữa. Việc xác định thời điểm này là rất khó và đòi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm trong nghề trồng nho. Việc tiến hành thu hoạch nho phải được tiến hành có kế hoạch dựa trên cơ sở thời gian chín khác nhau của nho, nho chín trước thì thu hoạch trước, nho chín sau thì thu hoạch sau. Nhưng loại nho có chất lượng tốt đòi hỏi nhiều thời gian chiếu sáng hơn mới chín hoàn toàn, do đó thời gian thu hoạch của những loại nho này thường cuối vụ mới bắt đầu. Líp CNSHA – k46 3 Ch¬ng 2: Tæng quan NguyÔn Minh §øc Trạng thái và độ chín của nho quyết định đến chất lượng của vang, do đó tốt nhất là tiến hành thu hoạch ở các thời điểm khác nhau. Người ta phân biệt 4 giai đoạn thu hoạch: Thu hoạch sớm: điều này diễn ra khi một bộ phận nho bị thời tiết xấu hoặc sâu bệnh làm hại. Ở đây người ta loại bỏ những quả nho mắc bệnh hay bị hư hại, đồng thời đề phòng sự lây bệnh sang nho lành lặn. Lẽ đương nhiên từ nho phần lớn bị ủng và có lỗi thì chỉ có thể tạo ra vang kém chất lượng. Người ta lên men vang từ loại nho này theo phương pháp đặcc biệt. Trong trường hợp thuận lợi nhất thì pha đấu với vang tiêu dùng khác. Thu hoạch chính: đây là giai đoạn thu hoạch chủ yếu, mang lại lượng sản phẩm chính cho người trồng nho. Thời hạn của dạng thu hoạch này đối với từng loại nho và từng vùng canh tác được ban quản lý thông báo công khai. Có vùng lập ra hội đồng thu hoạch địa phương và hội đồng này chịu trách nhiệm lập ra kế hoạch thu hái cho đơn vị mình. việc xác định chính xác thời điểm bắt đầu thu hoạch có mục đích kiềm chế các nhà trồng nho không cho họ thu hoạch quá sớm. Chỉ có như vậy sản phẩm vang và uy tín của địa phương mới được bảo vệ và thúc đẩy. Thu hoạch muộn: gặp điều kiện đặc biệt tốt và tương quan thời tiết thuận lợi, người ta thường để những loại nho có chất lượng và cũng chỉ loại nho này ở lại trên cây và sẽ thu hoạch sau khi nho đã ở trạng thái quá chín. Qua đây sản lượng nho tất nhiên bị giảm nhưng chất lượng nho tốt hơn nhiều. Chọn lọc nho: để có chất lượng vang tốt, người ta phải tiến hành phân loại và chọn lọc nho chất lượng. Ở đây người ta tiến hành tách nho bị bệnh hoặc hư hại ra khỏi nho chín đều hoặc chín quá và chế biến riêng. Nhờ vậy, từ số nho chất lượng còn lại có thể sản xuất được loại vang hảo hạng. Ở những vùng trồng nho gặp thời tiết đặc biệt thuận lợi, đôi khi người ta để nho ở trên cây cho tới khi phần nước ở trong quả đã bốc hơi và nhìn bề ngoài thấy giống như nho khô. Ở Đức cũng sản xuất loại nho khô như thế khi nó bị bệnh “ nấm thối rữa quí tộc “ Botrytis cinerea. Loại nấm này chui qua vỏ vào trong quả, đồng hoá chủ yếu các axit hữu cơ và chút ít đường. Việc này làm cho vỏ quả bị hỏng tạo điều kiện tiền đề cho phần lớn nước bốc hơi, quả teo lại tựa nho khô. Ở đây hàm lượng các chất tiêu biểu cho chất lượng nho là đường và chất thơm tăng lên đáng kể. Khi thu hoạch nho khô được chọn lọc và để riêng rồi chế tạo loại dịch nho khác hoặc bổ sung vào vang non; những vang sản xuất từ nho khô chọn lọc như thế có chất lượng tuyệt vời. Tuy vậy, vì giá thành sản xuất cao nên loại vang này chỉ dùng cho mục đích đặc biệt, một số vùng trồng nho đã trở nên nổi tiếng thế giới chính bởi những loại nho khô chọn lọc theo kiểu như thế này.[1.1] Líp CNSHA – k46 4 Ch¬ng 2: Tæng quan NguyÔn Minh §øc 1.5.2. Dải vụ thu hoạch nho ở Việt Nam Nho để sản xuất rượu vang thu mua tại tỉnh Ninh Thuận. Tại vùng Ninh Thuận nho có thể thu hoạch quanh năm, tuỳ thuộc vào thời vụ cắt cành. Nhưng hầu như hình thành làm 3 vụ thu hoạch chính vào các tháng 3 – 4, 7 – 8, và tháng 12 - 1 năm sau. Nho có năng suất và chất lượng tốt nhất là mùa thu hoạch vào tháng 3 – 4, vì cây nho sinh trưởng và phát triển trong điều kiện thời tiết mát mẻ của vụ Đông – Xuân, phù hợp cho việc sinh tổng hợp và vận chuyển các hợp chất hữu cơ.[1.7] 1.6. Diện tích, sản lượng và tình hình sử dụng các sản phẩm từ nho 1.6.1. Diện tích và sản lượng Diện tích trồng cây nho trên thế giới khoảng 10 triệu ha. Châu Âu là khu vực có diện tích trồng nho lớn nhất thế giới, những nước trồng nhiều nho là Bồ Đào Nha, Thổ Nhĩ Kỳ, Pháp, Italia, Nga, và Mỹ. Năng suất nho trên thế giới dao động khá lớn, từ 5,2 – 27,0 tấn/ha. Thấp nhất là Iran và Triều Tiên, những nước có năng suất cao là Ấn Độ và Hà Lan. Bảng 1: Sản lượng nho trên thế giới ước tính khoảng 65 triệu tấn hàng năm, tính riêng cho từng khu vực như sau: Khu vực Sản lượng (1000 tấn) Toàn thế giới 65.167 Châu Âu 36.832 Châu Á 7.434 Trung và Bắc Mỹ 5.354 Nam Mỹ 5.339 Châu Phi 2.216 Châu đại dương 792,0 Nga 7.200 Tổng số nho quả xuất khẩu trên thế giới hàng năm ước chừng 1 triệu tấn, trong đó Châu Âu khoảng 700.000 tấn chiếm 70%, Tây Âu khoảng 240.000 tấn, Pháp 100.000 tấn, Tiệp Khắc 40.000 tấn và một phần nữa là Trung và Bắc Mỹ. Ở Việt Nam cây nho được trồng tập trung chủ yếu ở tỉnh Ninh Thuận và Bắc Bình Thuận với diện tích khoảng 2.500 – 2.700 và một số ít ở phía Nam tỉnh Khánh Hoà, trên các vùng khí hậu khô nóng và có lượng mưa thấp. Trong những năm gần đây, cây nho được phát triển ra cả các tỉnh phía Bắc, Vùng có khí hậu nhiệt đới ẩm. Tại vùng Ninh Thuận, cây nho có tiềm năng năng suất rất cao, trên một ha có thể thu được 30 – 40 tấn mỗi năm một cách ổn định nếu có kỹ thuật phù hợp. Líp CNSHA – k46 5 Ch¬ng 2: Tæng quan NguyÔn Minh §øc 1.6.2. Tình hình sử dụng các sản phẩm từ nho - Nho ăn tươi: nghĩa là được tiêu thụ dưới dạng quả tươi. Các giống này có màu sắc bề ngoài, mùi vị hấp dẫn, vận chuyển đi xa không bị dập nát, thị quả cứng, vỏ quả dai.. Các giống nho ăn tươi chủ yếu là Thompson Seedless, Tokay, Black Queen, Redstar, NH.01-48.. - Nho khô: là những giống nho trồng để làm khô nho. Những giống nho này thường có cấu trúc quả mềm, không hạt, hàm lượng đường cao, hương vị dễ chịu và ít bị dính khi bảo quản sản phẩm. Dùng vào mục đích này thường là các giống nho không hạt như Thompson, Seedless, Black corinth, Seedless sultana.. - Nho rượu: là các giống nho trồng để sản xuất rượu vang và một số rượu mạnh cao cấp, đắt tiền. Loại nho này được trồng chủ yếu ở Châu Âu, Nam Phi, Bắc Phi, Nam Mỹ và Úc với các giống như White Riesling, Chardonnay, Chambourcin, Ruby Red, NH.02 - 04.. - Nho làm nước ngọt: là những giống nho có dịch nước ép ngọt để làm đồ uống. Nước quả nho có thể giữ lại được hương vị tự nhiên của nho tươi thông qua việc lọc và bảo quản. Ở Mỹ người ta dùng giống Concord, Pháp dùng giống Aramon và Carignan, các nước Trung Âu dùng giống White Riesling. - Nho đóng hộp: các giống nho không hạt như Thompson Seedless và Canner thường được dùng đóng hộp chung với các loại trái cây khác.[1.7] 2. Các công nghệ sản xuất rượu vang nho 2.1. Sơ lược quá trình hình thành và phát triển rượu vang Có lẽ ít có sản phẩm nào xuất hiện sớm như vang. Vang được loài người biết cách ủ từ hàng nghìn năm nay, trong các câu chuyện thần thoại của người Hy Lạp cổ đã miêu tả cách trồng trọt và ủ vang. Đầu tiên người ta chỉ biết ép quả lấy nước rồi để lên men tự nhiên trong các hang đá, tạo ra một loại nước uống gây một cảm giác lâng lâng và có mùi thơm hấp dẫn khác với mùi thơm của quả chín. Trong lịch sử của loài người vang đóng vai trò quan trọng trong đời sống kinh tế. Nhiều bằng chứng lịch sử cho thấy vang như là công cụ của ngành thương mại, mặc dù nguồn gốc của ngành chế biến vang ở thời tiền sử vẫn còn đầy bí ẩn. Nhưng rõ ràng vào thời điểm đó con người đã tạo dựng được ngành chế biến vang có qui mô ở Ai Cập và một số vùng khác. Vào thế kỷ thứ 4 trước công nguyên, dưới sự thống trị của người La Mã cổ đại. Ngành buôn bán vang được phát triển khắp Châu Âu, Bắc Phi, thậm chí lan ra cả vùng viễn đông. Từ đó cùng với sự phát triển của cây nho và sự đúc kết kinh nghiệm mà nghề làm rượu nho được phát triển trên khắp thế giới. Nhưng nghề làm rượu vang chỉ thực sự bắt đầu phát triển mạnh mẽ vào năm 1857, khi Lui Pasteur đã đưa các bằng chứng để chứng minh rằng quá trình lên men là một quá trình sống và những khám phá về cơ sở vi sinh vật về sự hư hỏng của vang đã đạt được kết quả ngoài sức tưởng tượng. Sau đó, với sự áp dụng thành tựu của khoa học kỹ thuật vào các quá trình lên men đã rút ngắn được thời gian lên men, ngăn chặn được sự phá hoại của vi sinh vật và giảm thời gian trữ vang rượu vang. Líp CNSHA – k46 6 Ch¬ng 2: Tæng quan NguyÔn Minh §øc Theo thống kê của Hiệp Hội Vang Quốc Tế thì tỷ lệ trồng nho và sản lượng nho được sản xuất trên thế giới là: • Năm 1956: Diện tích trồng là: 22.058,5x 103 mẫu (Anh). Sản lượng vang: 5.5659,3x 103 gallon ( khoảng 25,7 tỷ lit ). • Năm 1957: Diện tích trồng là: 21.590,7x 103 mẫu (Anh). Sản lượng vang: 4.558,772x 103 gallon ( khoảng 20,7 tỷ lit ). • Năm 1958: Diện tích trồng là: 22.184,8x 103 mẫu (Anh). Sản lượng vang: 6.099,224x 103 gallon ( khoảng 27,6 tỷ lit ). Và theo số liệu mới nhất thì sản lượng thu hoạch nho năm 2004 đạt 177 tỷ lit, tăng 8 % so với năm 2001 và năm 2003 (đều đạt 163 tỷ lit). Năm 2002 có sản lượng thấp nhất chỉ đạt 158 tỷ lit. Sau đây là sản lượng nho thu hoạch năm 2004 tính theo từng nước Pháp đạt 58 tỷ lit Italia đạt 52 tỷ lit Đức đạt 10,5 tỷ lit Bồ Đào Nha đạt 7,5 tỷ lit Hy lạp đạt 4,4 tỷ lit Riêng sản lượng nho thu hoạch năm 2004 của Tây Ban Nha, do bị nạn sâu rầy, đã giảm 7 % so với năm 2003. Sản lượng nho thu hoạch của Hungary năm 2004 tăng 26 % so với năm 2003 đạt 4,8 tỷ lít, đứng trên cả Hy Lạp.[1.8] 2.2. Khái niệm về rượu vang và phân loại rượu vang 2.2.1. Khái niệm về rượu vang Theo nghĩa, rượu vang là sản phẩm lên men từ quả nho hoặc từ dịch nước nho (có thể lên men từ một số quả khác như táo, đào, mận, ..) mà không thông qua chưng cất. Thường từ nho trắng chỉ có thể sản xuất rượu vang trắng. Tuy nhiên, rượu vang trắng cũng có thể thu được từ nho đỏ mà có dịch trắng nếu dịch ép nho được tách khỏi bã ngay trước khi lên men. Còn từ nho đỏ mà có dịch trắng hoặc có dịch đỏ thì có thể tạo ra rượu vang hồng hoặc rượu vang đỏ nếu cho lên men cả bã, do đó các chất màu từ vỏ quả sẽ được kéo theo vào trong rượu vang. 2.2.2. Phân loại rượu vang Có nhiều cách phân loại vang khác nhau • Căn cứ vào màu sắc của sản phẩm phân loại thành: Vang đỏ, vang trắng, vang hồng tương ứng với từng loại vang này mà có các chỉ tiêu về màu sắc, độ trong khác nhau. Líp CNSHA – k46 7 Ch¬ng 2: Tæng quan NguyÔn Minh §øc • Căn cứ theo độ rượu, hàm lượng đường, hàm lượng acid.. có trong vang mà phân thành các loại: vang khô, vang dịu, vang ngọt.. Nhưng xu hướng chung thì vang được phân thành hai nhóm chính là vang không có ga ( trong vang không có CO2 ) và vang có ga (trong vang thành phẩm có CO 2), trong đó mỗi nhóm lại phân thành một số loại khác nhau tuỳ theo hương, vị,.. của từng loại sản phẩm.[1.2] Bảng 2. Phân loại rượu vang Stt 1. Loại vang Độ cồn ( %v ) Độ đường ( % ) Vang không gas 1.1 Vang bàn ăn 1.1.a Cay 9÷14 < 0.3 1.1.b Nửa cay 9÷12 0,3÷0,5 1.1.c Nửa ngọt 9÷12 3÷8 1.2 Vang nặng 1.2.a Nặng 17÷20 1÷14 1.2.b Điểm tâm a1 Nửa ngọt 14÷16 5÷20 b1 Ngọt 15÷17 14÷20 2. Vang có gas 2.1 Sâm banh 2.1.a Không ngọt 10,5 ÷ 12,5 < 0,3 2.1.b Rất cay 10,5 ÷ 12,5 0,8 2.1.c Cay 10,5 ÷ 12,5 3 2.1.d Nửa cay 10,5 ÷ 12,5 5 2.1.e Ngọt 10,5 ÷ 12,5 8 2.2 Rượu vang bọt 2.2.a Đỏ 10,5 ÷ 12,5 7÷8 2.2.b Muxcat 10,5 ÷ 12,5 9 ÷ 12 2.2.c Hồng 10,5 ÷ 12,5 6÷7 2.2.d Vang bọt 9 ÷ 12 3÷8 Líp CNSHA – k46 8 Ch¬ng 2: Tæng quan NguyÔn Minh §øc Rượu vang khác với một số loại rượu cao độ được làm từ ngũ cốc, nho và một số loại quả khác như: (như sery, táo, dâu..) • Cognac: được làm từ nho, ủ trong thùng gỗ sồi đặc biệt. • Armagnac: Sản xuất ở vùng Armagnac ( Pháp ), giống với rượu Cognac nhưng có mùi mạnh hơn. • Brandy tổng hợp: được làm từ các loại quả khác nhau. Điểm khác biệt lớn nhất giữa rượu vang với các rượu này là sau khi lên men dịch quả, người ta tiến hành chưng cất và được tàng trữ trong điều kiện đặc biệt. Rượu vang cũng khác với các rượu cao độ khác như: • Rin: sản xuất bằng ngô hoặc một số ngũ cốc. • Vodka: được sản xuất từ khoai tây hoặc một số ngũ cốc. • Rhum: sản xuất từ rỉ đường ( Cuba ). Và cũng được tiến hành chưng cất như các rượu trên. Rượu Liquor có điểm khác biệt là nó được pha chế từ cồn chưng cất và các loại dịch nước quả ngâm đường. [1.3] 2.3. Tiêu chuẩn chất lượng vang 2.3.1. Tiêu chuẩn hoá lý Là chỉ tiêu phân tích định lượng đối với một số thành phần cơ bản có trong vang thành phẩm làm cơ sở để xác định chất lượng của từng loại vang và được quy định ở bảng sau: Bảng 3: Tiêu chuẩn hoá lý của rượu vang Stt Loại Vang 1 2 3 4 5 6 Vang khô Vang nửa khô Vang nửa ngọt Vang ngọt Vang tráng miệng Vang gas ( nhân tạo ) Vang gas ( tự nhiên ) Vang nặng 7 8 Hàm lượng etylic ( %V) Hàm lượng đường (g/100ml) Hàm lượng acid theo acid malic (g/l) 9 – 14 9 – 14 9 – 12 13 – 14 14 – 17 10 – 12 < 0,3 0,5 – 2,5 3–5 14 – 15 10 – 16 0,5 – 8 5–7 5–7 5–7 5–7 5–7 5–7 11 – 13 0,5 – 8 5–7 17 – 20 6 – 10 5–7 Ngoài ra, hàm lượng acid bay hơi ( tính theo acid axetic ) đối với vang trắng ≤ 1,2 g/l, vang hồng ≤ 1,3 g/l, vang đỏ ≤ 1,4 g/l, hàm lượng SO2 tự do ≤ 20 mg/l. Líp CNSHA – k46 9 Ch¬ng 2: Tæng quan NguyÔn Minh §øc Các kim loại nặng: Cu ≤ 4 mg/l, Fe ≤ 10 mg/l, Zn ≤ 5 mg/l, Pb ≤ 0,4 mg/l,.. 2.3.2. Tiêu chuẩn vi sinh vật Không được có các loại vi sinh vật sau: Coliform, E.coli, Samonella, B. cereus.. Đối với vi khuẩn hiếu khí thì ≤ 100 khuẩn lạc/ml. 2.3.3. Tiêu chuẩn cảm quan Màu sắc đặc trưng của vang đỏ là: màu đỏ, màu lựu, màu đỏ thắm; Vang hồng là màu hồng đến màu đỏ tươi; vang trắng là màu vàng rơm đến vàng ánh. Độ trong: trong ánh không có cặn Hương vị: có vị đặc trưng cho mỗi loại vang nhất định, không có mùi vị lạ. 2.3.4. Thành phần cơ bản của rượu vang • Rượu etylic Sản phẩm của quá trình lên men vang chủ yếu là rượu etylic mà vai trò quan trọng của rượu etylic có liên quan rất nhiều tới việc tạo mùi của vang. Ngoài etylic là thành phần chủ yếu ra, trong vang còn có nhiều loại rượu bậc cao khác cũng được hình thành trong quá trình lên men vang như: metylic, izopropinic, izobutilic..Sự có mặt của các loại rượu bậc cao tuy chỉ ở hàm lượng nhỏ nhưng lại có vai trò quan trọng trong việc tham gia các quá trình hình thành mùi thơm đặc trưng cho vang. • Axít hữu cơ Thành phần acid hữu cơ có trong vang thành phẩm đều có nguồn gốc từ các loại dịch quả và một phần khác là sản phẩm của quá trình lên men vang. Các acid hữu cơ đóng vai trò quan trọng đối với vị của vang. Sự có mặt của các acid hữu cơ trong sản phẩm có tác dụng rất tốt trong việc duy trì độ pH thấp, có tác dụng ngăn chặn sự xâm nhập của nhiều loại khuẩn vào vang, đồng thời tăng cường sự ổn định của vang. • Đường Là nguyên liệu để tạo nên các loại rượu trong quá trình lên men vang, trong quả chín chứa chủ yếu là các loại đường khử: fructoza, glucoza, galactoza.. Trong quá trình lên men rượu, các loại đường khử rất nhanh chóng được nấm men sử dụng để chuyển hoá thành rượu và giải phóng CO 2, và các sản phẩm phụ. • Các vitamin Hầu hết các vitamin có sẵn trong dịch trái cây sau khi kết thúc lên men đều thấy có trong vang thành phẩm, theo một số tác giả thì nhiều loại vitamin có trong dịch nho không bị phá huỷ mà nó còn được hoàn thiện trong vang thành phẩm. Líp CNSHA – k46 10 Ch¬ng 2: Tæng quan NguyÔn Minh §øc • Các axit amin Các acid amin có vai trò quan trọng đối với sự sinh sản và phát triển của nấm men. Ngoài lượng acid amin có sẵn trong dịch quả, quá trình lên men vang cũng tạo thêm một số axit amin đã làm cho vang thành phẩm có hương, vị đặc trưng. • Các chất thơm Mùi thơm của vang thành phẩm là do các cấu tử thơm như các loại rượu bậc cao, etylacetat, acetaldehyt, acetic.. tạo ra bởi quá trình lên men, tàng trữ trong những điều kiện thích hợp. Nó có mùi đặc trưng của sản phẩm lên men từ một loại quả nhất định. • Các chất khoáng Các chất khoáng như Ca, Mg, Mn, P, Na, K..mặc dù có hàm lượng rất nhỏ phụ thuộc vào từng loại nguyên liệu nhưng nó giữ vai trò quan trọng trong quá trình lên men rượu vang. Các chất khoáng có tác dụng lên sự sinh trưởng và sinh sản của nấm men làm tăng hương vị, giá trị cho rượu vang. 2.4. Hệ vi sinh vật có trong vang Trong môi trường dịch quả trước lên men có chứa nhiều vi sinh vật, chúng sống chủ yếu ở vỏ quả, cành, cuống lá và môi trường xung quanh. Thông qua giai đoạn ép chúng được xâm nhập vào dịch nho, phức hệ vi sinh vật này gồm 70 % nấm mốc, 15 – 20 % nấm men (tham gia chính trong quá trình lên men rượu), còn lại là vi khuẩn. Nước nho có nồng độ axit cao không thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, nấm men có tỷ lệ nhỏ trong dịch quả nhưng có khả năng phát triển tốt trong điều kiện thiếu O2. Nên dịch nho là môi trường tốt cho nấm men, các vi sinh vật khác bị ức chế do độ cồn tăng, pH giảm dần trong quá trình lên men. 2.4.1. Nấm men trong sản xuất rượu vang - Nấm men tự nhiên, trên bề mặt quả, trên cành, trên lá.. Các men dại có nhiều trong tự nhiên nhất là những nơi sản xuất rượu. Trên bề mặt quả, đặc biệt là quả chín. Khi phân loại các men tìm thấy ở nước quả lên men tự nhiên, người ta thấy có nhiều loài, nhưng phổ biến hơn cả là một số loài như Saccharomyces ellipsoideus, Kloeckera apiculata. Một vài men sinh màng khác là Schizosaccharomyces pombe có khả năng phân giải axit malic thành axit lactic làm cho rượu có vị chát, ngoài ra còn có Hancelnula, Pichia.. tạo màng trắng trên mặt rượu. Nếu để men dại phát triển tự nhiên thì quá trình lên men rất khó điều chỉnh và chất lượng rượu thu được không ổn định, lên men tự nhiên thường có độ cồn không cao, nhỏ hơn 10 % theo thể tích và rất dễ bị nhiễm. Khi nền công nghiệp ngày càng phát triển mạnh thì con người đã có những biện pháp cần thiết để diệt men dại, thay vào đó là men nuôi cấy thuần chủng, với những ưu điểm cao, nhất Líp CNSHA – k46 11 Ch¬ng 2: Tæng quan NguyÔn Minh §øc định sẽ giúp cho quá trình chế biến rượu vang đem lại hiệu quả và chất lượng cao. - Men nuôi cấy thuần chủng Men nuôi cấy thuần chủng có các ưu điểm là lên men nhanh, cho độ cồn cao, vang thu được có hương vị thanh khiết hơn, màu sắc đẹp, dễ lắng và dễ tách cặn men. Do vậy việc sử dụng các chủng thuần khiết trong ngành công nghiệp lên men nói chung và lên men rượu vang nói riêng đã được áp dụng nhiều nơi trên thế giới từ lâu. Những chủng nấm men thuần khiết thường dùng lên men rượu vang là Saccharomyces Vini, S. cerevisiae, S. ovifomis, S. chevalieri.. - Các yêu cầu chọn chủng nấm men trong sản xuất rượu vang Nấm men có thể sử dụng trong sản xuất rượu vang rất phong phú và đa dạng. Do đó khi sản xuất cần tiến hành tuyển chọn chủng phù hợp nhằm đạt được hiệu quả vao và chất lượng rượu tốt, để chọn chủng hoàn toàn thích hợp, người ta cấy chủng đó trên môi trường dịch quả định dùng và đánh giá các chỉ tiêu sau. • Có thể lên men tốt trong môi trường có nồng độ đường cao, cho độ cồn cao. • Có thể lên men kiệt đường. • Chịu được độ cồn cao, lên men tốt trong những khoảng pH nhất định. • Có khả năng kết lắng tốt, làm trong rượu nhanh. • Tạo cho rượu hương vị thơm ngon, không nhiễm mùi lạ, không tạo váng trên bề mặt rượu. 2.4.2. Vi khuẩn Trong dịch nho cũng như trong rượu vang có rất nhiều vi khuẩn. Những loại này có tác dụng cải tạo hương vị cho rượu vang hoặc làm xấu đi hương vị, thậm trí làm hỏng rượu vang. Ví dụ loài Sherry beticus có tác dụng tạo hương vị cho vang, hay đặc biệt là loại Leuconostoc oenos chúng thúc đẩy quá trình lên men malolactic để chuyển axit malic thành axit lactic làm giảm pH và cải thiện hương vị của rượu vang. Nhưng lại có những loài như Lactobaccillus trichodes làm cho rượu vang có mùi khó chịu.., do đó chúng ta phải tìm cách phát triển các loại vi khuẩn có lợi như tạo môi trường thuận lợi cho chúng phát triển, tốt hơn có thể cấy chủng thuần khiết trong quá trình lên men; cũng như hạn chế sự phát triển các vi khuẩn có hại bằng cách xông SO2, tạo môi trường có pH thấp..[1.9] Bảng 4. Vai trò của một số vi sinh vật trong sản xuất rượu vang Vi sinh vật S. cerevisiae Líp CNSHA – k46 Vai trò - Lên men rượu chính. - CO2 hoá rượu vang có ga bằng lên men thứ cấp. - Làm vẩn đục rượu vang ngọt 12 Hiệu quả biến đổi hoá lý - Chuyển hoá glucoza, fructoza thành etanol và CO2. Ch¬ng 2: Tæng quan Podiococcus Leuconostoc Lactobaccillus Hệ nấm men Sherry S. beticus S. armenti S. cheresieusis NguyÔn Minh §øc - Tham gia lên men malolactic. - Làm giàu hương vị. - Chuyển hoá axit malic. thành axit lactic và CO2. - Tạo hương vị cho vang. - Chuyển hoá etanol - Phát triển thành lớp bề mặt thành axetandehit. dày. - Tạo hương Sherry. Botryliscinerea Sinh trưởng trên bề mặt quả - Làm khô quả nho. nho, dùng sản xuất rượu vang - Axit malic bị oxh thành ngọt. CO2 + H2O. - Tạo hương và mầu cho rượu vang. Vi khuẩn axetic Làm hỏng rượu vang do tiếp - Chuyển hoá etanol và các nấm men xúc với không khí. thành axit axetic và CO2. tạo màng Vi khuẩn lactic Làm hỏng rượu vang trong quá - Tạo mùi hôi chuột. Lactobaccillus trình yếm khí. trichodes 2.5. Quá trình lên men rượu vang 2.5.1. Sự lên men tạo rượu Lên men đường là quá trình chuyển hoá đường thành rượu etylic, khí CO 2 dưới tác dụng của hệ enzym vi sinh vật, ở đây nấm men đóng vai trò tác nhân chuyển hoá rượu. Trước hết, các đường phức tạp có trong dịch quả được thuỷ phân thành các đường đơn giản như glucoza, fructoza, maltoza, galactoza.. trong đó glucoza và fructoza là hai loại đường dễ đồng hoá nhất. Trong dịch quả tươi có chứa nhiều loại đường nhưng khi đưa vào lên men, người ta bổ sung đường đến nồng độ yêu cầu. Còn đối với siro dịch quả ngâm đường, trước khi đưa vào lên men, cần được pha loãng đến nồng độ như ý muốn. Như vậy thì trong dịch lên men đều chứa cả đường đơn giản và phức tạp. Đường phức tạp ở đây chủ yếu là saccaroza, khi bắt đầu lên men dưới tác dụng của enzym invectaza, đầu tiên đường saccaroza bị thuỷ phân thành đường glucoza và fructoza. Cơ chế phản ứng của sự lên men rất phức tạp, bao gồm một chuỗi các phản ứng photphorit hoá monosacarit. Phản ứng photphorit hóa thực hiện nhờ có sự tham gia của enzym kinaza và chất nhường gốc phốt phát là ATP. Tiếp sau đó nó đi qua một loạt các quá trình như cắt đôi mạch fructozo 1-6 diphotphat, oxy hoá 3-photphoglyxaldehit và sau đó tạo thành axetaldehit. Đến giai đoạn cuối nhờ xúc tác của enzym alcoldehydrogenaza, axetaldehit bị biến đổi thành etanol và CO2. Líp CNSHA – k46 13 Ch¬ng 2: Tæng quan NguyÔn Minh §øc Có thể tóm tắt các giai đoạn bằng một phương trình do Gay – Lussac đưa ra năm 1810, bởi quá trình biến đổi đường thành rượu. C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2 2.5.2. Sự tạo thành các sản phẩm phụ Trong quá trình lên men rượu vang người ta nhận thấy rằng, cùng với sự tạo thành etanol và CO2 còn xuất hiện nhiều hợp chất khác tạo hương vị cho rượu vang. Theo R. Dupui thì khi lên men 180 g đường tạo thành 83,6 g CO 2; 87,4 g C2H5OH; 0,4 g dầu fuzen; 6 g glycerin; 0,3 g axit lactic và 0,1 g axetaldehit. Sau đó, nhiều nhà nghiên cứu nhận thấy ngoài các sản phẩm trên, trong quá trình lên men còn xuất hiện nhiều sản phẩm khác như axit axetic, axit pyruvic, axeton, diaxetyl, rượu bậc cao, các este.. và nhiều chất khác nữa. Những chất này có vai trò khá quan trọng trong việc hình thành hương thơm và vị cho vang. Bằng phương pháp sắc ký, người ta xác định được hơn 50 chất khác nhau nhưng phần lớn được xếp theo 4 nhóm chính là: axit, este, andehit và rượu cao phân tử. Mặc dù các nhà khoa học đã dày công nghiên cứu nhưng có nhiều cơ chế tạo thành một số sản phẩm phụ bên trong rượu vang còn chưa được giải thích rõ ràng. Quan hệ giữa các sản phẩm bậc hai được biểu diễn qua phương trình: Q Trong đó: ≥ 5.s + 2.y + a + b + ax + p + 9x G: là glycerin s: axit suxinic a: axetaldehit b: 2,3 butylenglycol x: axit xitric p: axit pyruvic 2.5.3. Quá trình lên men malolactic trong sản xuất rượu vang Lên men malolactic là một yếu tố quan trọng đối với vang đỏ và đối với các loại vang sản xuất từ nho trồng ở những nơi có vùng khí hậu lạnh. Lên men malolactic đó là quá trình chuyển hoá axit L-malic ( loại axit có vị chua gắt ) thành axit L-lactic, axit xitric có trong dịch quả cũng được chuyển hoá thành các este bay hơi, etylaxetat, etyl lactat; 2,3 - butanediol và một số chất tạo hương thơm đặc trưng cho vang. Những điểm thuận lợi của quá trình lên men malolactic. • Giảm độ chua của rượu vang (tăng độ pH). • Cải thiện hương vị Hương vị của rượu vang một phần bắt nguồn từ nguyên liệu và một phần bắt nguồn từ các sản phẩm hình thành trong quá trình lên men bởi nấm men và vi khuẩn mà quá trình tạo các este bay hơi, các rượu bậc cao..là quan trọng nhất. • Tăng độ bền sinh học Líp CNSHA – k46 14 Ch¬ng 2: Tæng quan NguyÔn Minh §øc Do các chất dinh dưỡng có trong rượu vang bị vi khuẩn sử dụng và chuyển hoá axit malic, xitric thành các sản phẩm khác làm cạn kiệt thức ăn của các vi khuẩn khác. Nhưng cũng có một số mặt không lợi của quá trình này như biến đổi cảm quan, thay đổi màu sắc và sự tạo thành các amin tạo cho vang có mùi lạ. Quá trình lên men malolactic thích hợp ở to = 15 – 20oC. pH(opt) = 3,2 – 3,8 nồng độ SO2 duy trì 30 mg/l nồng độ etylic < 15 % V Tiếp giống vi khuẩn vào ngày thứ 9 là tốt nhất. 2.5.4. Quá trình lắng trong và trữ rượu vang Thường ở các vùng trồng nho, người ta có thể uống nước nho và vang ở mọi thời điểm: uống nước nho khi chế biến quả với độ ngọt nguyên sơ, uống vang một vài ngày sau khi lên men chính khởi động lúc này CO 2 đang sủi tăm mạnh, uống vang sau khi kết thúc lên men chính. Tuy nhiên, nếu đóng chai thì vang phải đáp ứng những đòi hỏi cao hơn, ít nhất về mặt ngoại hình như vang phải trong vắt, không bị lắng cặn.. để đáp ứng được những yêu cầu trên có thể áp dụng nhiều biện pháp. • Lắng cặn: Ở đây người ta để cho phần trong (sau khi đã tách nấm men và cặn bã) chảy sang một thùng khác, để cho việc này diễn ra dễ dàng, người ta bố trí các van xả ở nhiều vị trí khác nhau dọc theo thân thùng. Nếu muốn cho vang hoàn toàn “ khô ” thì trước khi xả cặn nấm men, người ta phải tiến hành toàn bộ quá trình kiểm tra xem toàn bộ đường khử đã được chuyển hoá thành cồn và CO2 chưa. Nếu chưa thì chưa được tách nấm men mà còn thậm chí phải khuấy đảo đôi lần cho tới khi toàn bộ đường khử đã được lên men hết. Ngược lại, nếu muốn để lại một lượng đường dư nào đó thì phải tách nấm men sớm. Những loại vang như vậy còn được diệt trùng bằng cách lọc qua lớp lọc vô trùng, sau đó đem thanh trùng bằng nhiệt. Sau khi tách bỏ nấm men, người ta tiến hành tàng trữ trong bồn gỗ hoặc thùng inoc. • Ly tâm: qua máy ly tâm vang được làm trong nhanh chóng, nhưng phương pháp ly tâm thường dùng để làm sơ bộ dịch quả hoặc làm trong vang non đang còn nhiều tế bào nấm men, phương pháp này không để làm trong vang sau giai đoạn tàng trữ. • Quá trình trữ rượu vang Thực chất quá trình trữ vang là quá trình lên men với tốc độ chậm và cường độ chậm nhằm thuỷ phân nốt lượng đường còn sót lại. Quá trình Líp CNSHA – k46 15
- Xem thêm -