Chương 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
RƯỢU VANG
1
Bài 1: GiỚI THIỆU
Rượu vang:
Nguyên liệu phổ biến nhất:
Yêu cầu nguyên liệu trái cây trong sản xuất rượu vang:
- Hàm ẩm: sự phân bố ẩm:
- Thành phần đường:
- Thành phần acid hữu cơ:
- Các thành phần khác:
Chất màu:
Chất tạo mùi và vị đặc trưng:
2
Bài 1: GiỚI THIỆU
Phân loại rượu vang: 2 khóa phân loại:
Khóa 1: áp dụng cho người tiêu dùng
- Vang lên men từ nho: vang trắng, vang đỏ, vang hồng
- Vang không lên men:
Khóa 2: Pháp - Rượu vang không chứa CO2:
Rượu vang phổ thông: ethanol 10-13% phân lọai
tiếp theo đường sót: 0,3%, 1-3%, 3-8%
Rượu vang cao độ tự nhiên: ethanol 13-16%, đường
10-16%
3
Bài 1: GiỚI THIỆU
Rượu vang có bổ sung cồn tinh luyện: vang nặng
(ethanol 16-18%, đường 5-8%), vang bán ngọt (ethanol
14-16%, đường 5-12%), vang ngọt (ethanol 14-16%,
đường 10-18%), liqueur (ethanol 13-16%, đường 20-30%)
Vang mật: nặng (ethanol 16-18%, đường 8-40%), ngọt
(ethanol 14-16%, đường 16-20%), liqueur (ethanol 14%,
đường 30%)
Vang từ các loại trái cây khác: nặng (ethanol 16-19%,
đường 0,2-8%), không nặng (ethanol 14-17%, đường 0,2-
8%)
4
Bài 1: GiỚI THIỆU
- Rượu vang có chứa CO2:
Rượu vang được nạp CO2 : ethanol 10-13%, đường 3-5%. Đối với sản phẩm cider: ethanol <5%, đường
0,3-5%
Rượu vang qua lên men lần 2: ethanol 11-12%,
đường 1-5%. Đối với sản phẩm cider: ethanol >7%,
đường 0,3-5%
5
Bài 1: GiỚI THIỆU
Các nước sản xuất rượu vang hàng đầu TG:
Châu Âu (Pháp, Ý, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Nga..)
Châu Mỹ (Mỹ, Argentina..)
Châu Phi (Nam Phi, Algerie..)
Úc, châu Á (Thổ Nhĩ Kỳ..)
Các nước tiêu thụ rượu vang: châu Âu (Pháp, Ý, Tây Ban
Nha, Bồ Đào Nha, Luxembourg..)
6
Bài 2: NGUYÊN LiỆU
2.1. NGUYÊN LIỆU NHO - Nguyên liệu phổ biến nhất: - Các loại nho: nho trắng, nho đỏ và nho đen:
7
2.1: NGUYÊN LiỆU NHO
Thành phần khối lượng trái nho:
- Cuống: 2-5%
- Vỏ: 7-11%
- Thịt: 80-85%
- Hạt: 2-6%
Thành phần hóa học nước nho:
Nước: 70-78%
Acid hữu cơ: 0,2-0,5%
Đường: 20-25%
Hợp chất chứa N: 0,05- 0,1%
Khoáng: 0,2-0,3%
Pectin: 0,1-0,3%
Các vitamin
Thành phần hóa học vỏ nho:
Nước
Cellulose
Polyphenol
Acid hữu cơ….
8
2.1: NGUYÊN LiỆU NHO
Đường:
- Lên men: glucose, fructose, sucrose…
- Không lên men:
Acid hữu cơ:
- 90%: acid tartric (tartaric)và malic
- 10% :acid citric, lactic, oxalic, fumaric, pyruvic,..
Acid tartaric
Acid malic
Acid lactic
Acid citric
9
Acid oxalic
Acid fumaric
Acid pyruvic
2.1: NGUYÊN LiỆU NHO
+), hữu cơ (acid amin, polypeptide,
Pectin: pectin và protopectin Hợp chất chứa N: vô cơ (NH4 protein, enzyme..)
Enzyme: hydrolase, oxydase..
Vitamin: C, B1, B2, PP…
Khoáng: K, Ca dưới dạng muối sulphate, chlorua và phosphate
Polyphenol:
Chất màu:
Flavones (màu vàng)
Anthocyanes (đỏ, xanh..): pH acid : đỏ, pH acid yếu: không màu,
pH tăng cao: xanh da trời, xanh lục
Chất không màu: acid phenolic, polyphenol, tanin (M=500-3000) 10
2.1: NGUYÊN LiỆU NHO
Thu hoạch nho:
- Độ chín:
- Điều kiện ngoại cảnh:
Phương pháp thu hoạch: thủ công, cơ giới
Tiếp nhận nho:
- Phân loại, loại tạp và nho dập
- Lấy mẫu
Bảo quản:
11
2.2: CÁC NGUYÊN LiỆU KHÁC
Nấm men: - Tên cũ: S.vini, S. oviformis, S.bayanus, S.ellipsoideus, S. cerevisiae Tên mới: S. cerevisiae SO2: - Tác dụng: - Các dạng bổ sung:
Dạng rắn: K2S2O5 (potassium metabisulfite): K2S2O5 SO2 + K2SO3 Cho vào dịch nho ở dạng dung dịch 10% phổ biến Vấn đề tổn thất: Dạng lỏng: dung dịch SO2 5% hay dạng lỏng trong bình cao áp Dạng liên kết với phosphate: thổi SO2 qua dd phosphate amone Dạng khí: đốt cháy khí lưu huỳnh trong oxy
Pectinase:
12
BÀI 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Sơ đồ khái quát quy trình sản xuất rượu vang nho trắng phổ thông
Nho
Nghiền xé, tách cuống
Sulfite hóa
Bã
Tách và ép bã
Sulfite hóa
Làm lạnh
Lắng cặn
Lên men
Tàng trữ
Sản phẩm
Xử lý
13
Sơ đồ khái quát quy trình sản xuất rượu vang nho đỏ phổ thông
Nho
Nghiền xé, tách cuống
Sulfite hóa
Xử lý pectinase
Xử lý nhiệt
Lên men
Lên men
Lắng và ép bã
Trích ly bã
Tách và ép bã
Sulfite hóa
Tách ép bã
Làm lạnh
Tàng trữ
Tàng trữ
Lên men
Xử lý
Xử lý
Tàng trữ
Vang đỏ
Vang đỏ
Xử lý
14
Vang đỏ
CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG
15
3.1. QUÁ TRÌNH NGHIỀN XÉ VÀ TÁCH CUỐNG
Mục đích: - Giải phóng dịch nho -Trộn đều hỗn hợp - Tách cuống - Làm thoáng khí cho dịch nho
Nguyên tắc: - Tránh làm tổn thương cuống và hạt nho - Giảm kích thước phần thịt nho
Các biến đổi: -Vật lý: - Hóa học và hóa sinh:
16
3.1. QUÁ TRÌNH NGHIỀN XÉ VÀ TÁCH CUỐNG
Vấn đề tách cuống nho: - Cách thực hiện:
- Ưu điểm:
Độ đắng: Độ cồn: Độ màu:
- Nhược điểm:
Ảnh hưởng quá trình ép: Hao hụt khối lượng
- Thiết bị:
Máy nghiền xé dạng thùng quay: 260-600rpm, 6-20t/h Máy nghiền xé dạng ly tâm: 450-500rpm, 20-45t/h
17
3.2. QUÁ TRÌNH SULFITE HÓA
Mục đích: - Tiêu diệt, ức chế VSV - Làm chậm sự oxy hóa - Acid hóa nhẹ dịch nho
Phạm vi thực hiện: - Nguyên liệu sau khi nghiền, dịch nho - Rượu sau khi lên men
Ảnh hưởng tiêu cực: - Enzyme desacidificateur và quá trình lên men phụ - Chất lượng sản phẩm
Ảnh hưởng tích cực: - Lên men tạp - Chất lượng sản phẩm: màu, vitamin, mùi vị sản phẩm
18
3.2. QUÁ TRÌNH SULFITE HÓA
Xác định hàm lượng SO2 bổ sung: - Chất lượng dịch nho
Hàm lượng đường Độ chua Tình trạng VSV
- Nhiệt độ dịch nho - Loại rượu vang
Liều lượng thông dụng: Vang đỏ: 3-8g/L Vang trắng/hồng: 3g/L Vang hương: 3-5g/L
- Dư lượng SO2 trong sản phẩm : càng thấp càng tốt
Đường <5g/L: vang đỏ 160mg/L, vang trắng và hồng 210mg/L Đường >=5g/L: vang đỏ 210mg/L, vang trắng và hồng 260mg/L
- Hóa chất thay thế:
19
Acid sorbic: vi khuẩn Acid ascorbic:
3.3. QUÁ TRÌNH ÉP
Mục đích:
Phạm vi thực hiện:
Vang trắng: sau khi nghiền xé Vang đỏ:
Bản chất:
Quá trình cơ học Mối quan hệ giữa hiệu suất ép và chất lượng dịch nho Đánh tơi bã (cặn tăng 20-25%)
Các yếu tố ảnh hưởng:
Kích thước nguyên liệu sau nghiền xé: Các phương pháp xử lý: sử dụng enzyme, sulfite hóa,… Áp lực: tăng dần áp lực 30kPa 130-145kPa 1600-2000kPa Thời gian: Nhiệt độ:
20
3.3. QUÁ TRÌNH ÉP
Thiết bị:
Thiết bị ép với trục ép thẳng đứng hay nằm ngang Thiết bị ép trục vis
Phân loại dịch nho: Dịch nho rĩ: Dịch nho ép: Lọai I: 27% Loại II: 11% Loại III: 4%
21
3.4. QUÁ TRÌNH KHÁC XỬ LÝ NGUYÊN LiỆU SAU NGHIỀN
Xử lý hỗn hợp bằng chế phẩm enzyme:
- Mục đích:
Tăng hiệu suất trích ly và thể tích dịch nho rĩ Giảm độ nhớt Tăng giá trị dinh dưỡng Tăng độ trong và độ bền keo
- Chế phẩm thường sử dụng: pectinase
- Các yếu tố ảnh hưởng: Lượng chế phẩm Nhiệt độ, pH Thời gian xử lý
22
3.4. QUÁ TRÌNH KHÁC XỬ LÝ NGUYÊN LiỆU SAU NGHIỀN
Xử lý nhiệt:
- Mục đích:
Tăng hiệu suất trích ly, đặc biệt là các hợp chất polyphenol Thanh trùng nhẹ dịch trích
- Phạm vi thực hiện:
Thường là sau quá trình nghiền xé Có thể sau quá trình lên men chính
- Biến đổi quan trọng:
- Các yếu tố ảnh hưởng:
Nhiệt độ: Thời gian:
- Nguyên tắc chọn chế độ xử lý nhiệt:
23
3.4. QUÁ TRÌNH KHÁC XỬ LÝ NGUYÊN LiỆU SAU NGHIỀN
Tách dịch nho rĩ:
- Nguyên tắc: sử dụng trọng lực hay lực ly tâm
- Thiết bị tách dịch nho bằng trọng lực: Sử dụng lưới đường kính= 4-5mm Có bộ phận đánh tơi bã
- Thiết bị tách dịch nho bằng lực ly tâm:
Hiệu quả tách cao hơn
- Yếu tố ảnh hưởng: Trở lực bã Áp lực tách
-Tỷ lệ thu hồi:
24
Dịch nho: 80% Dịch nho rĩ: 58% Dịch nho ép:
3.5. LÊN MEN RƯỢU VANG
Nấm men: - Giống S.cerevisae - Nguồn:
Tự phân lập và nhân giống Nấm men khô Lượng giống cấy: 2-3*106 TB/mL
Mục đích - Biến đổi - Trích ly chất màu, chất chát (vang đỏ)
Các giai đọan trong quá trình lên men: tương tự lên men bia - Bắt đầu - Lên men nhanh - Lên men chậm
25
3.5. LÊN MEN RƯỢU VANG
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men:
- Nồng độ chất khô: 18-25%
- pH đầu: 4 - 4,5
- Lượng giống cấy: 2-3*106 TB/mL
- Nhiệt độ:
Vang đỏ: min 250C, max 320C, opt 28-300C Vang trắng: min 160C, max 220C, opt 18-200C
-Thời gian: 7-10 ngày
- Độ cồn trong dịch lên men:
- Sự khuấy trộn:
Các thông số theo dõi: nhiệt độ, nồng độ chất khô, sinh khối nấm men,…
26
3.5. LÊN MEN RƯỢU VANG
Lên men malolactic:
- Chuyển hóa chính:
- Vi sinh vật:
27
3.5. LÊN MEN RƯỢU VANG
Lên men malolactic:
- Vi sinh vật:
28
3.5. LÊN MEN RƯỢU VANG
Lên men malolactic:
- Đặc điểm sinh trưởng O.oeni :
- pH: 4.5 – 5.5 - Nhiệt độ: 30oC -Môi trường sinh trưởng thích hợp cho O.oeni
chứa polysorbate, acetate, magnesium, manganese.
Peptone từ casein Dịch trích thịt Dịch trích nấm men D(+)-glucose Dipotassium hydrogen phosphate Tween® 80 Di-ammonium hydrogen citrate Sodium acetate Magnesium sulfate Manganese sulfate
10.0 g/l 8.0 g/l 4.0 g/l 20.0g/l 2.0 g/l 1.0 g/l 2.0 g/l 5.0 g/l 0.2 g/l 0.04 g/l
29
3.5. LÊN MEN RƯỢU VANG
Lên men malolactic:
- Đặc điểm O.oeni :
Tröôùc kia tên là Leuconostoc oenos nay thuộc giống Oenococcus oeni Vi khuẩn kỵ khí tùy ý Gram dương, hình que Chịu được pH thấp (pH = 3.0 – 4.0) của rượu tốt nhất. Ưa thích chuyển hóa acid malic hơn chuyển hóa đường glucose và acid citric
O.oeni sử dụng và làm giảm acid malic trước khi lên men lactic bất kỳ
phân tử đường glucose nào hiện diện trong môi trường
Là tác nhân chính của lên men malolactic.
30
3.5. LÊN MEN RƯỢU VANG
Lên men malolactic:
- Các yếu tố ảnh hưởng: glucose, fructose và citrate
H
31
Cột 1: Không bổ sung thêm đường Cột 2: Có bổ sung glucose Cột 3: Bổ sung glucose và 45mM citrate Cột 4: Bổ sung glucose và 45mM fructose
3.5. LÊN MEN RƯỢU VANG
Lên men malolactic:
- Các yếu tố ảnh hưởng: nhiệt độ
32
3.5. LÊN MEN RƯỢU VANG
Lên men malolactic:
- Các yếu tố ảnh hưởng: hàm lượng SO2 tổng
33
3.5. LÊN MEN RƯỢU VANG
Lên men malolactic:
- Các yếu tố ảnh hưởng: pH ban đầu
34
3.5. LÊN MEN RƯỢU VANG
Lên men malolactic:
- Các yếu tố ảnh hưởng: nồng độ ethanol
35
Lên men malolactic tốt nhất ở nồng độ ethanol trong rượu là 6% nhưng có thể chịu được ở các nồng độ cao hơn đến 12%.
3.5. LÊN MEN RƯỢU VANG
Lên men malolactic:
- Các yếu tố ảnh hưởng:
- Nồng độ SO2 tổng <=50ppm - pH 3.5 - Nồng độ ethanol <= 12% - Nhiệt độ 20oC
- Vấn đề cần chú ý:
Điều kiện lên men:
Thực trạng về điều khiển trao đổi chất lên men malolactic:
36
3.6. TÀNG TRỮ RƯỢU VANG
Mục đích:
Thiết bị tàng trữ:
Các biến đổi quan trọng:
Sự kết tủa cặn Sự tổn thất một số chất dễ bay hơi Sự trích ly Biến đổi hóa sinh:
Các yếu tố ảnh hưởng:
Nhiệt độ: Kỹ thuật tàng trữ: Thời gian:
37
3.7. LÀM TRONG VÀ ỔN ĐỊNH RƯỢU VANG THÀNH PHẨM
Các kỹ thuật phổ biến:
Vật lý: lắng, lọc, ly tâm, nhiệt
Lọc: màng lọc vải, ceramic…có thể kết hợp sử dụng bột trợ lọc
Hóa lý: hấp phụ, trao đổi ion
Hóa sinh: dùng enzyme
Hóa học: sử dụng hóa chất
Chất vô cơ: bentonit, diatomit….
Chất hữu cơ: gelatin, casein, tanin…
38
CÁC THIẾT BỊ TRONG CNSX RƯỢU VANG
39
THIẾT BỊ NGHIỀN XÉ VÀ TÁCH CUỐNG
40
THIẾT BỊ TÁCH DỊCH NHO
41
THIẾT BỊ TÁCH DỊCH NHO SAU QUÁ TRÌNH NGHIỀN XÉ
42
THIẾT BỊ ÉP DỊCH NHO
43
THIẾT BỊ LÊN MEN
44
Bài 4: SẢN PHẨM RƯỢU VANG
TCVN 7045 : 2002
Tên chỉ tiêu
Yêu cầu
Màu sắc
Đặc trưng cho từng loại vang
Mùi
Thơm đặc trưng của nguyên liệu và sản phẩm lên men,
không có mùi lạ
Vị
Chua chát, có hoặc không có vị ngọt, không có vị lạ
Trạng thái
Trong, không vẩn đục
45
Bài 4: SẢN PHẨM RƯỢU VANG
TCVN 7045 : 2002
Tên chỉ tiêu
Mức
1. Hàm lượng ethanol (cồn) ở 20oC, % (v/v)
6 – 18
2. Hàm lượng methanol trong 1 lít ethanol 100o,g/l,
3,0
không lớn hơn
3. Hàm lượng acid bay hơi, tính theo acid acetic, g/l,
1,5
không lớn hơn
350
4. Hàm lượng SO2, mg/l, không lớn hơn
5. Cyanur và các phức Cyanur, mg/l, không lớn hơn
0,1
Theo tiêu chuẩn đã
6. Hàm lượng CO2
được công bố của nhà
sản xuất
46
Bài 4: SẢN PHẨM RƯỢU VANG
TCVN 7045 : 2002
Tên kim loại
Giới hạn tối đa (mg/l)
1. Asen (As)
1,1
2. Chì (Pb)
0,2
3. Thủy ngân (Hg)
0,05
4. Cadimi (Cd)
1,0
5. Đồng (Cu)
5,0
6. Kẽm (Zn)
2,0
47
Bài 4: SẢN PHẨM RƯỢU VANG
TCVN 7045 : 2002
Chỉ tiêu
Giới hạn tối đa
1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm 102
2. E.coli, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0
3.Coliforms, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 10
4.Cl. perfringens, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0
5.S.aureus, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0
48
3.Tổng số nấm men- nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm 10
Bài 4: SẢN PHẨM RƯỢU VANG
THÀNH PHẦN HÓA HỌC RƯỢU VANG
Loại rượu
Thành phần (mg/100ml)
Amylic
10 – 175
Isoamylic
10 – 175
N-butylic
10 – 175
2-butylic
10 – 175
Iso-butylic
10 – 175
Propylic
10 – 175
Glycerin
0,5 – 1,5
2,3-butanediol
0,01 – 0,15
49
Bài 4: SẢN PHẨM RƯỢU VANG
THÀNH PHẦN HÓA HỌC RƯỢU VANG
Loại rượu
Acetaldehyde
Acetatethyl (ppm)
Tannin %
Rượu cherry
300 mg/l
150
_
Vang trắng
0 – 7 ppm
150
0,01
Vang đỏ
0 – 7 ppm
150
0,14 – 0,30
Sparkling wines
_
150
0,01
Rượu tráng
30 – 40 ppm
150
_
miệng
50
Bài 4: SẢN PHẨM RƯỢU VANG
THÀNH PHẦN HÓA HỌC RƯỢU VANG
Vitamin (µg/l) Vang trắng Vang đỏ
Thiamine (B1) 2 - 58 103 - 245
Riboflavine(B2) 8 -133 0,47 -1,90
Acid pantothenic 0,55 - 1,20 0,12- 0,68
Pyridoxine (B6) 0,12 - 0,67 0,13 - 0,68
Nicotinamide (pp) 0,44 -1,30 0,79 - 1,70
Biotin (H) 1,00 - 3,60 0,60 - 4,60
Mesoinositola, mg/l 220 - 730 290 - 334
Cobalamine (B12) 0 - 0,16 0,04- 0,10
Acid P-aminobennzoic 15- 133 15 -133
Acid P-teroilglutamic 0,40- 4,50 0,4 - 4,5
51
Choline 19 - 27 20 - 43
Ngoại quan
52
Ngoại quan
• More colour in a white wine usually indicates more flavour
and age
• You can guess the age of a red wine by the "rim.“
• Purple may indicate youth -orange to brown indicates age.
• Swirling - "Good legs" may indicate a thicker body and a
higher alcohol content and/or sweetness level.
53
Hương vị
• Swirl your wine to release the molecules
• Take a quick whiff then take a second
deeper whiff or
• Take only one deep whiff.
•
It may be difficult to describe in words
• By labelling you will remember it better.
Aroma Examples Mint Basil Magnolia Blackcurrant Grapefruit Fig Peach Melon Nutmeg Smoky Flinty
54
Taste
Humans can perceive only four tastes:
• Sweet, (on the tip of the tongue) • Sour, (on the sides of the tongue) • Bitter, (at the extreme rear of the tongue) • Salty (front, upper sides of tongue)
Try focusing your attention on one sensation
at a time by taking a sip of wine, and swallowing or discarding immediately, then followed by another sip.
55
Structure
Balance of …Tannins Come from pips, skins,stalks – preservative (Puckering of gums or
furring of mouth).
The backbone of ageing, tannins decompose, wine mellows. …Acids Gives refreshing flavourful sensation….If low, tastes flat and dull…
if high, tastes sour and bitter
…Alcohol Arises from the sugar levels. Gives body to wine. …Flavour
56
WHITE 1
Arinto
Portugal
57
WHITE 3 Verdelho
Spain
58
WHITE 4
Chardonnay
France
59
WHITE 5
Riesling
Australia
60
RED 1
Pinot Noir
New Zealand
Bordeaux
Burgundy
Rhone 61
Enjoy
1 2 3 4 5
Portugal Italy Spain France Australia
Arinto Pinot Grigio Verdelho Chardonnay Riesling
2006 2007 2006 2005 2005
1 2 3 4 5
USA Chile Argentina
New Zealand South Africa
Pinot Noir Zinfandel Shiraz Carmenère
62
Cabernet Sauvignon
2006 2004 2006 2006 2006
1 Bottle Bottle
8 Bottles Methuselah
2 Bottles Magnum
12 Bottles Salamanzar
4 Bottles Jeroboam
16 Bottles Balthazar
200ml Piccolo
20 Bottles Nebuchadnezzar
63
Top 10 Wine Producers
France Italy Spain USA Argentina China Australia South Africa Germany Chile
5.3 million tonnes 5.1 3.9 2.2 1.6 1.3 1.2 1.1 1.0 0.8
64
