Công nghệ sản xuất rượu có gas 6

Thực chất của quá trình lên men là quá trình OXH khử sinh học cung
cấp năng lượng cho VSV.Trong lên men rượu ,Etanol và CO
2
là sản phẩm
tích tụ chiếm ưu thế,ngoài ra còn nhiều sản phẩm phụ khác như acid, este ,
alderhit, rượu cao phân tử
Nấm men là tác nhân chính của quá trình lên men, đường là cơ chất
chủ yếu.Quá trình lên men rượu liên quan mật thiết đến quá trình phosphoryl
hoá các hợp chất hưu cơ
Phương trình tổng quát của quá trình lên men rượu là
C
6
H
12
O
6
+ H
3
PO
4
+ ADP C
2
H
5
OH+ CO
2
+ ATP
Đường và các chất dinh dưỡng khác được nấm men hấp thụ sau đó
đươc chuyển hóa trong con đường EMP
5
Nấm men phát triển tốt trong môi trường hiếu khí nhưng khi gặp
điều kiện kị khí thì bắt đầu lên men. Đường và chất dd đựoc nấm men hấp
thụ qua màng tế bào.Trong tế bào đường được chuyển thanh pyruvat.Piruvat
trong điều kiện yếm khí, dưới tác dụng của E.piruvat decarbonxidase sẽ bị
khủ thành acetaldehyl và CO2.Sau đó acetaldehyl dưới tác dụng của
E.ancodehydrogenase có trong nấm men sẽ chuyển hoá thành rượu
etylic.Etylic và CO2 được hinh thành sẽ thoát ra khỏi tế bào,khuyếch tán
nhanh vao môi trường xung quanh. Nhiệt độ tối ưu cho lên men là 20-30C
Quá trình lên men rượu yếm khí xảy ra trong môi trường acid trải
qua hai giai đoạn:thời kỳ cảm ứng và thời kỳ tĩnh
Thời kỳ cảm ứng: H
2
sẽ được chuyển từ NADH
2
đến
glyceraldehyd-3 phosphat .Dưới tác dụng của E.phosphotase chất này bị
chuyển hoá thành glyceryl ,acetaldehid và CO2
Thời kỳ tĩnh:lượng acetaldehyd sẽ được nấm men chuyển hoá
thành etanol.
IV. Thành phần của rượu vang [2]:
- Cồn ethanol : là một trong những thành phần quan trọng nhất của rượu
vang . Nó có được do sự lên men tự nhiên từ dịch trái cây , do đó nó là
thứ cồn tinh khiết không lẫn andehit , este . Độ cồn của rượu vang từ
10=>12
o
, nếu dưới 10
o
thì rượu sẽ hơi lạt , từ 12 độ trở lên có nồng độ
cồn hơi cao , uống mau say . có thể nói rượu vang chứa một lượng cồn
trung bình , không nhẹ quá như bia , không nặng quá như rượu trắng .
Do vậy nhiều người uống được , kể cả phụ nữ và người cao tuổi .
6
- Đường : đường có trong rượu vang vào khoảng 62 => 132 g/lit , chủ
yếu là đường fructose , glucose và một ít galactose . Khi cho đường
saccharose vào dịch quả trước khi lên men , thì toàn bộ số đường này sẽ
bị phân huỷ thành đường khử . Điều này cho thấy , nếu phát hiện được
saccharose trong rượu vang thành phẩm , thì ta hiểu ngay đường này
được pha thêm vào sau lên men .
- Các axit vô cơ và hữu cơ : chẳng hạn như axit tatric , axit malic , axit
citric , axit oxalic có thể nói rượu vang có độ chua cao với hàm lượng
axit tổng số bằng 4 => 7 g/lit (quy ra axit malic ) . Độ pH của rượu
vang là 2,9 => 3,9 . ở các nước phương tây độ chua của rượu vang là
thành phần quan trọng ngang với độ cồn . Tuy có độ chua cao , nhưng
rượu vang vẫn dễ uống , vì vị chua của axit được cân đối với vị ngọt
của đường , cồn , glicerin , vị chát của polyphenol .
- Các loại muối : Tuy với hàm lượng rất thấp – đó là muối các nguyên
tố: P , S , K , Na , Ca , Fe , Cu , Mn khi phân tích , một lit rượu vang
chỉ có 1,5 => 3g tro , nhưng chất muối trong rượu vang giữ vai trò rất
quan trọng là làm tăng hương vị của rượu và làm tăng giá trị dinh
dưỡng cung cấp nguồn vi lượng cho cơ thể .
-Các loại vitamin : Lên men trong làm rượu vang là một quá trình điều
chỉnh lại thành phần vitamin của nước quả và là kỹ thuật tốt để giữ lại
các vitamin trong nước quả . Có một số vitamin được lưu giữ lại tốt
trong nước quả qua lên men , một số vitamin nhỏ được bổ sung thêm ,
ngược lại có một số bị mất di trong quá trình lên men
-Nồng độ CO2 :tuỳ thuộc vao nhà sản xuất và nhu cầu của người tiêu
dùng. Có nhiều loại có nồng độ khác nhau.

7
8
Chương 2:
9
Sơ đồ quá trình lên men
Quá trình thu hoạch nho chín
Quá trình xé dập và ép dịch nho
Quá trình tách cặn nước nho
Quá trình lên men chính
Quá trình lên men phụ

i. Sơ đồ quá trình lên men :
10
Nho nguyên liệu
Ép thu dịch nước nho
Tách cặn nước nho
Khử trùng
Lên men chính
Đóng chai
Lên men phụ
Thành phẩm
SO
2
nấm men
cặn
nho
ii. Quá trình thu hoạch nho
chín [4, 9]:
Những quả nho tươi và chín điều là nguyên liệu thích hợp cho quá
trình làm rượu ở những vùng khí hậu thấp .Tuy nhiên ở những nơi này nhiệt
độ không đủ để cho ra nhưng quả nho chín muồi.Nho chưa đạt độ chín muồi
nên lượng đường trong nho thấp, vì vậy khi đưa vào làm rượu, để khắc phục
hiện tượng này bằng cách cho thêm đường hoặc dung dịch nước nho vào.Vì
nho làm rượu thì được thu hoạch đúng thời điểm đạt độ chín kĩ thuật, tại thời
điểm này trong trái nho phải có lượng đường và axit theo một tỉ lệ cân đối và
thích hợp nhất cho mục đích sản xuất vang nho.Có những quả nho chín trực
tiếp trên cây, những phần bị khô đi bởi ánh sáng mặt trời hoặc là sau khi thu
hoạch có một số chùm và quả nho bị dập nát, nên việc tách và xử lí riêng
những chùm và quả nho bị dập là cần thiết, để đảm bảo cho sảm phẩm có
chất lượng cao.
Nho chín sau khi thu hoạch được chuyển đến nhà máy. Nguyên liệu
được tiến hành cân, phân loại theo từng loại giống nho, loai nho (nho chín kĩ
thuật, nho chưa chín và nho quá chín).Vì có những giống cho chất lượng
thấp nhưng cũng có loại cho loại rượu rất ngon. Mỗi loại giống nho sẽ cho ra
những sản phẩm có hương vị riêng biệt, mang những dấu hiệu cảm quan
cho những giống nho đó. Để cho hương vị hài hòa hơn ta thường kết hợp hai
hay ba loại giống nho khác nhau để tạo ra một sản phẩm như ý , hấp dẫn.
Mặc dù về công nghệ có thể như nhau, để sản xuất ra nhưng loại rượu này
thường sử dụng sunfua đioxit, sử dụng bình ủ men nhỏ trong suốt quá trình,
sử dụng ở nhiệt độ thấp( mục đích là để dừng sự lên men trước khi tất cả
đường được lên men, để tạo ra sự lên men đồng đều.Hiệu ứng nàu dựa trên
sự kết hợp của quả nho ,sự tính toán thờI gian hợp lí của quá trình thu hoạch
nho
Kết quả của quá trình thu hoạch vội vàng là năng suất thấp . Thu
hoạch kĩ thì rượu sẽ có lượng cồn cao và lượng axit thấp . tiến trình thu
hoạch cò thể hoàn thành bằng cách hái hoặc hoạch một vài phương pháp
khác, những bó nho được hái từ cây nho và được đặt trong những chiếc
thùng, sau đó được đưa đến những chiếc Container lớn để chuyển tới nhà
sản xuất rượu vang . Song song với tiếp nhận nho thì cần phải lấy mẫu, ép
tách nước và xác định hàm lượng đường và axit có trong nguyên liệu . Ghi
nhận và chuyển kết quả các mẫu cho bước tiếp theo.
Tại các xưởng rượu nho, nho
được để trực tiếp vào máy nghiền hoặc
đưa vào hầm chứa để từ đó chuyển tới
máy nghiền bằng các băng chuyền.
11
Nho được sử dụng làm nguyên liệu cho rượu vang là những quả chín
tươi và hoàn thiện. Tuỳ theo điều kiện khí hậu và môi trường mà nho có
lượng đường và acid không đạt yêu cầu người ta có thể bổ sung thêm đường
hay có thể phơi nho dưới ánh mặt trời để nâng cao lượng đường.
Nho được thu hoạch nhanh chóng được đưa về nhà máy sản xuất rượu
vang ,sau đó nho được xử lý sơ lược và phân loại theo giống nho, loại nho
(nho chín kỹ thuật, nho chín tới , nho qua chín,nho dập…) . Quá trình phân
loại theo giống nho rất quan trọng bởi vì mỗi giống nho riêng biệt cho ra
sản phẩm vang có hương vị riêng biệt và sẽ mang những dấu hiệu cảm quan
đặc trưng cho giống đó.
Sau đó nho được lấy mẫu ép tách nước nho và xác định hàm lượng
đường acid trong nguyên liệu , ghi nhận và chuyển kết quả phân tích cho các
bước tiếp theo
III. Quá trình xé dập và ép dịch nho [4,9]:
Nho sau khi được tiếp nhận và kiểm
tra mẫu cần nhanh chóng được đưa sang
máy xé dập tránh kéo dài thời gian lưu giữ
ở nơi tiếp nhận( bởi vì có thể dẫn đến hiện
tượng lên men tự phát đặc biệt là khi nhiệt
độ môi trường trên 30C )
Nho được cho vào máy xé dập cần
chú ý đến việc tránh tối đa bằm qua nát
các cuống chùm nho trái nho , không làm
dập hạt hạn chế việc gia tăng chất chát trong dịch nước nho ( bởi vì điều này
có thể làm giảm chất lượng của sản phẩm ) nhưng đồng thời cũng cần xé
nhuyễn phần thịt nho thì ta mới thu được nhiều dịch nước nho.
Ngày nay ,trong công nghệ sản xuất rượu vang nói chung ,người ta
thường xử dụng những thiết bị xé, ép nho hiện đại ,vừa đảm bảo không làm
dập nát những phần gây chát cho dịch nho , đồng thời hiệu xuất thu được
dịch nước nho cũng rất cao .
Trong kĩ thuật sản xuất hiện đại, những quả nho được nghiền và tước
cộng cùng lúc với nhau bởi máy nghiền- máy tước cộng, thông thường gồm
một trụ hình tròn và những cánh quạt quay từ 600-1200 vòng /phút.Những
quả nho được nghiền và rơi vào trong những cái ống hình trụ tròn, tại điểm
chắn cuối cùng của các ống hình trụ tròn một lulô nghiền có thể được sử
dụng . Trước kia thì tường dùng phương pháp cổ xưa, để nghiền nát những
quả nho thì người ta thường giẫm bằng chân.
Sự nghiền nát được thực hiện bằng cách ép.Nước nho đỏ được dồn
vào trong những chiếc thùng, sau đó đóng lại.Kết quả của quá trình là phản
ứng xảy ra trong dung dịch của nước nho: sự hấp thụ Oxi và thải ra
Cacbonic phân hủy tế bào nho., làm mất đi sự thẩm thấu của chúng, làm cho
12
sự lên màu diễn ra dễ dàng. Ở đây có sự tham gia của axit malic. Tiến trình
phản ứng diễn ra chậm trong điều kiện nhiệt độ ấm, có thể cho ra rượu có
màu nhạt, độ axit thấp, có mùi đặt trưng.
Sau khi xé dập hoặc ép trái nho, dịch nho cần phải nhanh chống được
tách ra khỏi phần bã (gồm cuống, vỏ, hạt nho), ngặn chặn sự lên men tự
phát có thể xảy ra.
iv. Quá trình tách cặn nước
nho [4,9]:
Dịch nước nho sau khi sau khi ép song thường có thường khá đục bởi
những phân tử bị dập từ cuống ,vỏ ,hạt và cả phần thịt quả chưa bị ép kiệt
…. Do đó để có được quá trình lên men tốt và sản phẩm có chất lượng cao
cần phải làm trong dịch nước nho. Có nhiều phương pháp làm trong nước
nho khác nhau:
 Phương pháp tách cặn tự nhiên: khi bơm dịch nho vào bôn lên men
thi ta bơm từ đáy bồn đến khi đầy.Khi quá trình lên men xảy ra,
CO
2
được sinh ra có xu hướng đi lên bề mạt bồn len men , đồng
thời kéo theo những phân tử cặn của cuống , vỏ , hạt bị dập. Ở
thời điểm lên men mạnh nhất , CO
2
được sinh ra nhiều nhất tạo
thành lưới bọt do đó phần lớn cặn được loại ra theo bọt.
 Phương pháp dùng máy li tâm : tách cặn hiệu quả nhung có nhiều
khuyết điểm là làm cho dịch nước nho dẽ bị ôxi hoá , không loại
được nhiều vi sinh vật dại dễ dẫn tới quá trình lên men tự phát.
Phương pháp sunfit hoá nước nho trước khi lên men:quá trình này
thường kéo dài từ 12-24h và tiến hành ngay sau khi tách nứơc nho ra khỏi
bã. Lượng SO
2
thường dùng để cho vào 1lít dịch nho là 15-30mg có thể ở
dưới dạng lỏng hoặc muối
sunfit.Trong vòng 12-24h những
phân tử cặn sẽ từ từ lắng xuống
đáy bồn , phần dịch nho trong sẽ ở
bên trên lớp cặn . Phần cặn chia
làm 2 lớp : một lớp cặn nhẹ nằm
trên gồm chủ yếu là hợp chất của
pectin ; một lớp cặn nặng nằm ở
dưới gồm cuống dập, vỏ qủa nho
và hạt nho . Phương pháp này
được sử dụng khá phổ biến .
-Sau khi được nghiền nước nho được dẫn ra bên ngoài máy ép
nho,vào một chiếc thùng có hai đáy đặt cạnh nhau, nước nho chảy xuống
ngăn dưới, thời gian chảy hết nước nho phải đảm bảo nước nho không bị
chua và không còn vỏ.Thông thường máy ép được đặt bên trong máy
13
nghiền.Những máy ép truyền thống dần được thay bằng những máy ép nằm
ngang hiện đại, áp dụng sức ép của cả hai phía,thay nhau ép liên tục . Loại
máy ép Willmes được sử dụng rộng rãi trong việc sản xuất nước nho, gồm
hai trụ tròn đứng rỗng ở giữa,những quả nho ép được đưa vào trụ và nén lai,
nước nho sẽ chảy qua lỗ những lỗ thủng được đục sẵn , việc điều khiển quá
trình này đòi hỏi phải tốn nhiêu lao động .
Dịch nho sau khi đã tách cặn được tiến hành lên men vang.Thực
nghiệm cho thấy,dịch nho tách cặn kĩ thường không cho sản phẩm vang có
hương vị tốt,do đó tốt nhất nên giữ lại nước cặn nhẹ của dịch nho trong khi
lên men để có thể thu được sản phẩm vang có chất lượng cao . Ngày nay
cách xử lí cặn tốt nhất là dùng nhiệt độ thấp (4-5 độ C). Song nhược điểm
của giải pháp này là tốn nhiều năng lượng mới đạt được hiểu quả tách cặn,
bởi vậy không phải ở đâu cũng áp dụng được phương pháp này
Để giảm thời gian là trong nước nho thường sử dụng các chất hấp phụ
và chất bột trợ lắng , ngoài ra có thể sử dụng polyacrylamic gelatin , tamin ,
các chế phẩm enzym pectinase….
V . Quá trình lên
men chính [4]:
Sau khi đã dử lý cặn dịch nước nho , cần được bơm nhẹ nhàng phần
dịch trong sang các bồn lên men ( cần lưu ý tránh làm xáo động lớp cặn nằm
ở đáy bồn ) . Song song với việc bơm dịch nho sang bồn lên men , cần nạp
vào bồn lên men ngay một lượng tanin tinh khiết được hoà tan với nước
nóng hoặc nước nho nóng , với liều lượng 10g tanin trong 100lit dịch nước
nho . Tanin có tác dụng kết tủa những thành phần protein có trong nước ,
giúp cho sự tự trong của rượu vang trong tương lai dễ dàng và hiệu quả hơn .
Ngoài ra tanin đóng vai trò ngăn chặn một một loại bệnh thường gặp ở rượu
vang với tên gọi là “bệnh nghèo tanin” , thể hiện qua hiện tượng đục của sản
phẩm . Khi đã hoàn tất việc bơm dịch nho trong và tanin hoá dịch nho ở bồn
lên men , ta tiếp men giống thuần theo tỷ lệ 2% thể tích dịch nước nho .
Quá trình lên men vang nho có thể tiến hành ở các bồn gỗ , bê tông
cốt thép , hoặc thùng kim loại với nhiều kích thước , hình dạng khác nhau .
Cần lưu ý là quá trình lên men vang nho được tiến hành ở chế độ nhiệt độ
càng ổn định ( tốt nhất từ 18 => 22
o
C ) thì chất lượng vang càng tốt , vì vậy
mọi điều kiện khách quan đều phải nhắm đến mục tiêu chính là đạt được chế
độ nhiệt độ lên men tối ưu và thật ổn định .
Thông thường sau khi tiếp giống men thuần vào bồn lên men , khoảng
12h thì xuất hiện những dấu hiệu đầu tiên của quá trình lên men , đó là
những bọt khí co
2
bám ở thành bồn lên men và từ từ hình thành những “ ốc
đảo” bọt trên bề mặt nước nho , các “ốc đảo” bọt này lớn dần và bao phủ các
bề mặt . Quá trình lên men sẽ mạnh dần lên ở những giờ tiếp theo . Thông
14

Xem chi tiết: Công nghệ sản xuất rượu có gas 6