Đề tài Quy trình sản xuất rượu vang của đại học công nghệ thành phố Hồ Chí Minh

Nguyễn Trung Quân Nguyễn Trường Khoa Nguyễn Thành Trung Nguyễn Văn Toàn Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh Nhóm thực hiện: I.TỔNG QUAN 1.Giới Thiệu Về Rượu Vang Rượu vang là một loại thức uống có hương vị đặc trưng,độ cồn nhẹ. Rượu vang đỏ thường được lên men từ nước ép và vỏ quả nho, còn rượu vang trắng được lên men chỉ từ nước nho. Nước ép từ các hoa quả khác có thể được lên men tạo thành rượu, nhưng thường khi nhắc đến từ "rượu vang" (ở ngôn ngữ tương ứng) cho mục đích thương mại chỉ được sử dụng cho rượu lên men từ nho Rượu vang được lên men không qua chưng cất. Nồng độ rượu dao động từ 10 – 15o. 2.Phân Loại Rượu Vang 2.1Phân loại theo độ ngọt Rượu vang khô (dry wine) Rượu vang bán ngọt (semi-dry wine) Semi-dry wine Rượu vang ngọt (sweet wine) 2.2.Phân loại theo quá trình lên men Rượu vang tự nhiên (Natural wine) Rượu vang cao độ (Fortified wine) 2.3.Phân loại theo lượng CO2 Rượu vang không có gas (table wine). Rượu vang có gas (sparkling wine): 2 loại Rượu vang có gas tự nhiên: Champagne. Rượu vang có gas nhân tạo: Carbonated wine Champagne - sparkling wine Table wine 2.4.Phân loại theo màu Rượu vang trắng (White wine): Chablis,Chardonnay, PinotBlanc,Rhinewine, Riesling. Rượu vang hồng (Rose wine): Rose, Vonorosso. Rượu vang đỏ (Red wine): Barbera, Cabernet Sauvignon, Claret, Carnelian, Gamay, George. Rượu vang đỏ, trắng và hồng 2.5.Phân loại theo nơi sản xuất Phân loại theo quốc gia: Rượu vang Pháp Rượu vang Úc Rượu vang Tây Ban Nha. . . Phân loại theo vùng: Bordeaux Burgandy California Chablis. . . Rượu vang Pháp Chablis II.QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG 1.Nguyên Liệu 1.1.Nho. Nho là một nguyên liệu truyền thống rất được ưa thích trong sản xuất rượu vang và có giá trị dinh dưỡng cao. Trên quả nho có rất nhiều loại nấm men có mặt một cách tự nhiên là nhân tố chính tham gia vào quá trình sản xuất rượu vang lên men tự nhiên truyền thống. Thành phần hóa học trung bình trong quả nho: Nước : 70 – 80% Đường : 10 – 25% (chủ yếu là glucose, fructose và saccharose) Acid hữu cơ : 0,5 – 1,7% (chủ yếu là acid malic và factoric) Protein : 0,1 – 0,9% Pectin : 0,1 – 0,3% Khoáng : 0,1 – 0,5% Vitamin : C, B1, B2, PP Các hợp chất màu: màu chính là anthocyanin. Các hợp chất thơm và một số hợp chất khác. Nho được thu gặt hái khi đạt khoảng 0,65% độ acid và 23o Brix (Brix là đơn vị đo lượng đường còn lại trên nho) 1.2.Hệ nấm men Nấm men tự nhiên (Wild Yeast): Candida colliculosa, Candida Pulcherrima, Hansennula anomala, Kloeckera apiculata. Nấm men vàng (Wine Yeast): Saccharomyces ellipsoideus Saccharomyces oviformis Saccharomyces uvarum Saccharomyces ellipsoideus Wild Yeast Saccharomyces uvarum Giống nấm men Saccharomyces cerevisiae có nhiều ưu điểm. Lên men nhanh và sâu các loại đường. Kết lắng tốt, do đó dễ tách sinh khói nấm men ra khỏi dịch lên men. Tạo múi thơm đặc trưng cho rượu vang. Bền vững với rượu, acid và các chất sát trùng Saccharomyces cerevisiae Do đó các nhà máy sản xuất rượu vang hiện nay thường chọn giống nấm men Saccharomyces cerevisiae để lên men dịch nho. 1.3.Nước -Hàm lượng chất khô trong môi trường trước lúc lên men thường vào khoảng 20% (theo trọng lượng). Như vậy trong rượu vang thành phẩm, nước chiếm một tỷ lệ khá lớn (khoảng 80%) và điều này cũng chứng tỏ nước là một trong những nguyên liệu sản xuất rượu vang. 1.4.Đường Đường Saccharose là nguyên liệu thường được sử dụng để bổ sung vào môi trường lên men nhằm điều chỉnh độ đường đạt hàm lượng cần thiết cho quá trình lên men sản xuất rượu vang. Yêu cầu của đường bổ sung vào là đạt các chỉ tiêu về chất lượng: tiêu chuẩn cảm quan, tiêu chuẩn hóa lý và tiêu chuẩn vi sinh. 1.5.Các chất phụ gia khác. SO2 hoặc NaHSO3: thường được bổ sung trước khi lên men với liều lượng 50 – 200ppm. Mục đích là để ức chế, tiêu diệt các vi khuẩn có hại. Bentonit, tanin và đất sét trắng là các chất trợ lắng, giúp cho quá trình lắng trong sản phẩm được tốt hơn. Enzyme Pectinase: được bỏ sung vào nhằm mục đích làm trong và làm giảm độ nhớt cho sản phẩm. 2.Cơ Chế Của Quá Trình Lên Men Glucose Hexokinaza Glucose - 6 - Phosphat Photphoglucozaisomeraza Fructuse - 6 - Phosphat Phosphofructokinaza Fructuse - 1,6 -Diphosphat Aldolaza Triophosphat izomeraza Dihydro aceton phosphat Glyceraldedyd-3-phosphat Glyceraldehyd phosphatdehydrogenaza Acid – 1,3 – diphosphoglyceric Phosphoglyceratkinaza Acid – 3 – phosphoglyceric Phosphoglycerat-mutaza Acid – 2 – phosphoglyceric Enoiaza Acid phosphoenolpyruvic Pyruvat kinaza Acid – enol – pyruvic Acid pyruvic Pyruvate – decarboxylaza Ethanal Aldodeshydrogenaza Ethanol 3.Các phương trình phản ứng xảy ra Cơ sở hóa sinh lên men cồn, về lý thuyết lên men có phương trình tổng quát như sau: zymaza C6H12O6 => 2C2H5OH + 2CO2 + Q. Cơ sở hóa sinh lên men cồn. Theo lý thuyết hiện đại, sự tạo thành rượu từ glucoza đươc trải qua các giai đoạn sau: Do xúc tác của glucokinaza. C6H12O6 => CH2O(H2PO3)(CHOH4)CHO + ADP. Dưới tác dụng của enzyme đồng phân gluco phosphate – izomeraza: CH2O(H2PO3)(CHOH)4CHO => CH2O(H2PO3)(CHOH)3COCH2OH Cơ sở hóa sinh của lên men cồn Duới tác dụng của phosphofructokinaza: CH2O(H2PO3)(CHOH)3COCH2OH+ATP=> CH2O(H2PO3)CO(CHOH)3CH2OH(H3PO4) + ADP. Được xúc tác bởi aldolaza. CH2O(H2PO3)CO(CHOH)3CH2OH(H3PO4) => CH2O(H2PO3)COCH2OH + CH2O(H2PO3)CHOHCHO. Cơ sở hóa sinh của lên men cồn Dưới tác dụng của enzyme triphosphate – izomeraza: CH2O(H2PO3)CHOHCHO =>CH2O(H2PO3)COCH2OH Nhờ xúc tác của enzyme triphosphatedehydronaza – coenzyme của nó là AND. 2CH2O(H2PO3)CHOHCHO + 2H3PO4 + 2NAD => 2CH2O(H2PO3)CHOHCOO~H3PO3 + 2NAD.H2 Cơ sở hóa sinh của lên men cồn Với sự tham gia của phosphoglyceratkinaza 2CH2O(H2PO3)CHOHCOO~H3PO3 + 2ADP => 2CH2O(H2PO3)CHOHCOOH + 2ATP. Dưới tác dụng của enzyme acide 2-phosphoglyceromutaza 2CH2O(H2PO3)CHOHCOOH => 2CH2OHCHO(H2PO3)COOH Dưới tác dụng của enolaza 2CH2OHCHO(H2PO3)COOH => 2CH2CO(H2PO3)COOH + 2H2O Do enzyme pyrovatkinaza 2CH2=CO~(H2PO3)COOH + 2ADP => 2CH3CO-COOH + 2ATP Tới đây, acide pyrovic bị decarrboxyl để tạo thành aldehyt acetic. 2CH3CO-COOH => 2CO2 + 2CH3CHO Giai đoạn cuối cùng của lên men rượu là aldehyt acetic bị khử bởi NAD.H2 2CH3CHO + 2NAD.H2 = 2CH3CH2OH + 2NAD 4.Sơ đồ quy trình công nghệ. Thuyết Minh Quy Trình Công Nghệ 4.1.Tiếp nhận, phân loại. -Chất lượng rượu nho, có thể nói 60% là do nguyên liệu quyết định, 40% là do công nghệ, vì vậy nguyên liệu tốt sẽ cho sản phẩm tốt, vì vậy quá trình tiếp nhận và phân loại phải tiến hành kĩ -Quá trình lựa chọn, phân loại có thể được tiến hành trước khi bảo quản nguyên liệu hay trong khi chế biến trong phân xưởng sản xuất. Lựa chọn loại bỏ quả dập nát, thối hay xanh quá… 4.2.Rửa. -Quá trình rửa có thể được tiến hành trước hoặc sau khi phân loại nguyên liệu. 4.3.Tách cuống -Chùm nho khi mới hái về vẫn còn dính cả cuống và cành. Thường thì người ta tách rời những thứ đó ra để rượu khỏi có vị đắng chát quá 4.4.Làm dập, nghiền xé -Quá trình làm dập, nghiền xé cho phép lấy các phần ép khác nhau theo quy định nghiêm ngặt của quy trình công nghệ. Giai đoạn cần này thận trọng, không làm dập hạt nho, hạn chế gia tăng chất chát trong dịch nước nho. Phần thịt quả phải được xé nhuyễn 4.5.Sulfit hóa Sau khi làm nát nguyên liệu , người ta không tiến hành đun sôi dung dịch lên men. Để tiêu diệt vsv người ta thường dùng SO2. Lượng SO2 trong dịch lên men không được quá nhiều vì sẽ gây ức chế sự phát triển và hoạt động chuyển hóa đường thành rượu, lượng sử dụng khoảng 30 – 120 mg/l. Các nước sản xuất rượu vang thường dùng SO2 vì có tác dụng nhiều mặt: chống oxy hóa, làm giảm hoặc tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn có hại. Tuy nhiên, nếu dùng SO2 không đúng liều lượng có thể làm cho rượu vang có mùi khó chịu, tiêu diệt một số vi khuẩn có lợi, đồng thời cũng là tác nhân gây ngộ độc trong rượu vang. 4.6.Ép -Ép xác quả với các thiết bị thép không rỉ, thép inox không bị axit ăn mòn, không có vết sắt hoặc đồng.Thu dịch quả chuẩn bị cho quá trình lên men 4.7.Lọc – Làm trong -Lọc bỏ phần xác đối với vang trắng. Lọc bỏ cuống và hạt đối với vang đỏ. Ở giai đoạn này thường xảy ra quá trình lên men tự phát. Một số kỹ thuật để ngăn ngừa hiện tuợng trên là xử lý nước nho với SO2 ( sulfit hoá ) kéo dài từ 12 - 24h, liều lượng 15 - 29g SO2 /100 lit nho 4.8.Lên men - ủ -Lên men rượu vang thường chia thành các giai đoạn: lên men chính ở nhiệt độ từ 20 – 300C khoảng 10 ngày hoặc dài hơn. Ở cuối giai đoạn lên men chính dịch lên men trong dần vì protein và pectin lắng xuống.Lên men phụ ở nhiệt độ từ 15 –180C. - Bồn lên men Để rượu đạt được sự hài hòa và ổn định của mùi vị và chất lượng thì rượu phải được ủ nhằm làm cho khí ôxi tác động thật chậm. Rượu vang ủ trong bồn thép lớn sẽ phải ủ lâu hơn rượu vang để trong các bồn hoặc trong các thùng bằng gỗ.Ủ ở nhiệt độ 4 – 100C để rượu vang hoàn thiện hương vị đặc trưng.Thời gian ủ có thể là vài tháng, vài năm, thậm chí hàng chục hoặc hàng trăm năm. Bồn thép ủ rượu vang Bồn gỗ ủ rượu vang 4.9.Chiết rót, đóng nút, dán nhãn Sau khi lọc bỏ cặn và men còn sót thì ta chiết rót vào chai,đóng nút và dán nhãn sản phẩm. Thường người ta dùng gỗ sồi để đóng nút và đóng thùng lưu trữ. Vì chất phenol trong gỗ sồi khi tác dụng với rượu vang sẽ tạo ra mùi vanilla và vị ngọt chát của trà hay vị ngọt của hoa quả. Gỗ sồi cũng tác động lên màu sắc của rượu 5.Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Tới Nấm Men Trong Lên Men Rượu Vang 5.1.Ảnh hưởng của Oxy Hầu hết các chủng nấm men trong lên men rượu vang thuộc giống Saccharomyces.Chúng là nhóm vi sinh vật kỵ khí tùy tiện Trong điều kiện có nhiều O2, hoạt động sinh sản của nấm men là chủ yếu. Trong điều kiện thiếu O2 , hoạt động lên men kỵ khí cho ra etanol là chủ yếu. Nút gỗ sồi Thiết bị chiết chai rượu vang nút gỗ 5.2.Ảnh hưởng của nhiệt độ. - Nấm men bền vững trong nhiệt độ thấp và rất nhạy cảm với nhiệt độ cao. - Nhiệt độ tối ưu của nấm men là t°= 25÷28°C 5.3.Ảnh hưởng của đường. -Trong nước quả thường có hàm lượng đường không đều do vậy người ta thường bổ sung thêm đường saccharose. Đa số các loại nấm men hoạt động bình thường trong môi trường đường dưới 20%. Có một số chủng hoạt động ở môi trường có đường cao hơn.Khi nhân giống thường dùng môi trường có đường thấp dưới 10%. 5.4.Ảnh hưởng của pH môi trường. -Trong thực tế lên men những dịch quả chua thường được rượu vang ngon. Đối với dịch quả thường có độ pH từ 2,8 – 3,8. Khoảng pH này nấm men vẫn hoạt động được.Vùng pH tối thích của nấm men là 4 – 6. -Trong sản xuất rượu vang người ta thường chuẩn bị môi trường nước quả có độ pH bằng 3,0 – 3,5. 5.5.Nguồn Nitơ -Đa số trong nước quả có các hợp chất nitơ đủ cung cấp cho nấm men.Tuy nhiên cũng có trường hợp không đủ nguồn nitơ, do đó cần bổ sung thêm nguồn nitơ.Trong trường hợp này người ta thường dùng amon sulphat (NH4)2SO4.Cũng có thể dùng men tự phân cho thêm vào môi trường.Nếu dịch quả quá chua dùng tartrat amon-kali hay amon hydroxy trung hòa bớt acid. Đối với dịch nhân giống hoặc hoạt hóa giống thì hỗn hợp các nguồn nitơ và các chất sinh trưởng rất có ý nghĩa. 5.6.Các chất khác Trong nước quả thường có đủ các chất khoáng đối với nhu cầu của nấm men. Vì vậy, không cần phải bổ sung thêm chất khoáng.Tuy nhiên trong nghiên cứu cũng như trong nhân giống có thể thêm nguồn phospho kali ở dạng muối phosphat và magiê ở dạng muối sulfat. Ngoài ra để chống oxy hóa nước quả và làm giảm hoặc tiêu diệt vi khuẩn có hại, người ta cho thêm SO2(thông thường là NaHSO3) vào nước quả sau khi ép và trước khi lên men. Không nên dùng quá liều lượng cho phép sẽ làm cho rượu vang có mùi khó chịu và diệt một số vi khuẩn có ích. III. KẾT LUẬN. Nhờ sự ưu ái của thiên nhiên mà khí hậu Việt Nam chúng ta có rất nhiều thuận lợi cho việc trồng nho. Đặc biệt là khu vực miền trung. Và ngày nay, đã có rất nhiều giống nho: như xanh, nho đỏ không hạt…Đó là một cả thuận lợi to lớn cho nền kinh tế Việt Nam chúng ta. Mặt khác các loại sản phẩm từ loại trái cây này không những mang lại hương vị thơm ngon, đậm đà, dinh dưỡng cho cơ thể con người; mà còn lại mang lại cả một phong cách sống, một thời đại mới cho Việt Nam chúng ta. Vì vậy việc điều tư quy trình sản xuất rượu vang nho là một nhu cầu cần thiết. Và kết quả của đề tài “ Quy trình sản xuất rượu vang ” với hy vọng Việt Nam chúng ta sẽ là đất nước có tên tuổi trong hàng ngũ nhũng nhà sản xuất rượu vang của thế giới. III.TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Minh Tuấn, báo cáo đề tài “rượu vang”. 2. Trần Xuân Ngạch, giáo trình công nghệ lên men, kỹ thuật lên men rượu vang. 3. Vũ Công Hậu,1993, chế biến rượu vang trái cây trong gia đình 4. www.ebook.edu.vn, Thiết kế nhà máy vang nho 5. muc1=1&lang=0&idsp 6. 7. www.h2vn.com 8. www.nhasinhhoctre.com MỤC LỤC: I.TỔNG QUAN 1 1.Giới Thiệu Về Rượu Vang 1 2.Phân Loại Rượu Vang 1 2.1Phân loại theo độ ngọt 1 2.2.Phân loại theo quá trình lên men 1 2.3.Phân loại theo lượng CO2 2 2.4.Phân loại theo màu 2 2.5.Phân loại theo nơi sản xuất 3 II.QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU VANG 3 1.Nguyên Liệu 3 1.1.Nho 3 1.2.Hệ nấm men 4 1.3.Nước 5 1.4.Đường 5 1.5.Các chất phụ gia khác 5 2.Cơ Chế Của Quá Trình Lên Men 6 3.Các phương trình phản ứng xảy ra 7 4.Sơ đồ quy trình công nghệ 9 4.1.Tiếp nhận, phân loại 10 4.2.Rửa. 10 4.3.Tách cuống 10 4.4.Làm dập, nghiền xé 10 4.5.Sulfit hóa 10 4.6.Ép 10 4.7.Lọc – Làm trong 10 4.8.Lên men - ủ 10 4.9.Chiết rót, đóng nút, dán nhãn 11 5.Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Tới Nấm Men Trong Lên Men Rượu Vang 12 5.1.Ảnh hưởng của Oxy 12 5.2.Ảnh hưởng của nhiệt độ 12 5.3.Ảnh hưởng của đườg 12 5.4.Ảnh hưởng của pH môi trường 12 5.5.Nguồn Nitơ 12 5.6.Các chất khác 13 III. KẾT LUẬN. 13 IV.TÀI LIỆU THAM KHẢO 14