1.2.3. Thành phần các loại quả:

Thành phần hoá học của quả có ảnh hưởng lớn đến chất lượng rượu vang. Đặc tính sinh lí của giống, điều kiện khí hậu, đất đai và kĩ thuật canh tác cũng ảnh hưởng đến rượu vang vì chúng qui định tỉ lệ và thành phần các chất có mặt trong quả.

Trong sản xuất vang có hai thành phần cần phải điều chỉnh là độ đường và độ chua.

1.2.3.1. Nước:

Trong quả hàm lượng nước rất cao, trung bình 8090%, có khi đến 9397%. Nước chủ yếu ở dạng tự do, trong đó có chứa các chất hoà tan, chỉ một phần nhỏ (không quá 5%) là ở dạng liên kết ở trong các hệ keo của tế bào .

1.2.3.2. Các acid hữu cơ:

Trong quả phổ biến nhất là axit malic và axit xitric, ở một số loại quả còn chứa axit tatric và một lượng nhỏ các axit khác như benzoic, xalixylic....

Axit malic có vị chua gắt hoà tan tốt trong nước, sử dụng rộng rải trong ngành nước quả giải khát. Ngoài họ citrus, axit malic còn có nhiều trong chuối, mơ, mận, táo.... Axit tatric là axit chủ yếu của nho (0,31,7%), trong các loại quả khác axit tatric không có hoặc có rất ít. Axit xitric có nhiều trong các loại quả với hàm lượng khá cao. Trong họ citrus hầu như chỉ có axit xitric. Trong dứa axit xitric chiếm 60% độ axit chung. Axit benzoic có trong các loại quả như quýt và lê đỏ. Nếu trong nước quả có nhiều axit benzoic sẽ gây khó khăn cho việc lên men .          

1.2.3.3.Gluxit:

Gluxit trong nước quả chủ yếu là D-glucoza, D-fructoza, và sacaroza chúng ở trạng thái tự do. Glucoza còn ở dạng liên kết trong phân tử của sacaroza, tinh bột, xenluloza, hemixenluloza và glucozit. Fructoza còn có trong thành phần của sacaroza và polisacarit inulin.

Sacaroza dưới tác dụng của axit vô cơ hoặc enzim invectaza sẽ bị phân huỷ thành D-glucoza và D-fructoza với lượng bằng nhau gọi là đường khử.

1.2.3.4. Polyphenol:

 Polyphenol hoặc chất tanin chứa chủ yếu trong vỏ quả, hạt quả và trong quả xanh.Nói chung các chất tanin tan được trong nước, trong rượu, trong axeton, tan ít trong este axetic. Trong dung dịch nước nó làm kết tủa protein. Do có khả năng kết tủa protein và các hệ keo tự nhiên khác, tanin  có vai trò quan trọng trong việc làm trong dịch quả ép và rượu vang.

Trong quá trình tồn trữ trái cây, tanin bị oxi hoá đến quinon làm cho rượu có hương vị đậm hơn.

1.2.3.5. Các chất có chứa nitơ:

              Các chất có chứa nitơ trong quả rất khác nhau như: các protein, axit amin, amit, axit nucleic, amoniac, và các muối của chúng, nitrat và glucozit có chứa nitơ và enzim. Trong quả nitơ protein chứa chủ yếu. Lượng các chất này trong quả không lớn lắm. Đối với các loại quả có nhiều hạt có khoảng 0,21,2%, còn các loại quả chứa ít hạt có khoảng 0,41,3% có loại lên đến 0,51,5%.

            Nitơ amoniac, amit và các axit amin tuy ít nhưng đóng vai trò quan trọng hơn nitơ protein trong sản xuất rượu vang vì nấm men cần sử dụng dạng nitơ này để phát triển .[4]

           Anbumin là một loại nitơ protein có ý nghĩa quan trọng trong chế biến rượu. trong nước anbumin bị đông lại. Trong rượu khi anbumin bị đông lại sẽ lôi cuốn theo các chất vẫn đục làm cho rượu trong.

1.2.3.6. Chất thơm:

            Mỗi loại quả có mùi thơm đặc trưng cho quả đó, mùi thơm có là do các tinh dầu của hoa quả gây nên. Tỷ lệ dầu và thành phần các hợp chất trong dầu thay đổi tuỳ thuộc vào điều kiện khí hậu, đất đai. Tinh dầu rất dễ tác dụng với oxi của không khí, ánh sáng và nhiệt độ. Không nên để nước quả hay rượu tiếp xúc ra nhiều với không khí và ánh sáng mới giữ được mùi thơm cho rượu .

1.2.3.7. Chất sắc tố:

            Chất sắc tố chủ yếu có trong các tế bào vỏ thịt và nước quả nho, sim có màu đỏ, cam, quýt có màu vàng hoặc đỏ nhạt. Điều đó thể hiện ở  mỗi loại quả đều mang những sắc tố khác nhau. Trong nước cam, quýt có-caroten. Ở một số loại quả có chứa clorofin có màu xanh. Ở một số cây quả khác có màu vàng là do có chứa xantofin, là sản phẩm oxi hoá của caroten.

1.2.3.8. Vitamin:

         Trong các loại quả có nhiều loại vitamin nhưng chủ yếu là vitamin C, P, B1, B2, A....

1.3. LÊN MEN RƯỢU VANG

1.3.1. Vi sinh vật trong sản xuất rượu vang - Bệnh vang:

1.3.1.1. Các chủng nấm men sử dụng trong sản xuất rượu vang:

            Trong sản xuất rượu vang nấm men để lên men thuộc giống Saccharomyces meyer. Meyer năm 1938 lần đầu tiên đã gộp các loài nấm men bia và nấm men rượu vang thành một giống.

            Saccharomycescó bào tử trong nang thường 1 4 bào tử có khi tới 8. Tế bào của chúng có hình dạng khác nhau: hình tròn, ovan hoặc ellip, phần ít hơn có dạng ellip kéo dài. Ở điều kiện thích hợp, sinh sản bằng cách nẩy chồi, trong điều kiện không thuận lợi có thể sinh sản bằng bào tử. Sử dụng đường trong quá trình lên men, có trường hợp lên men ở dịch đường 30% và tạo được 18% cồn. Không đồng hoá được muối nitrat

         */ Saccharomyces vini:

Đây là tên hiện nay dùng phổ biến, trước đây nấm men có nhiều tên khác nhau như: Saccharomyces ellipsoideus, Saccharomyces meyer, theo Lodder là Saccharomyces cerevisiae Hansen. Nấm men Saccharomyces vini có khả năng kết

lắng rất nhanh, đa số các tế bào là hình ovan, kích thước của chúng vào khoảng (38)(512). Sinh sản theo cách nẩy chồi và rạp bào tử .

         */ Saccharomyces cerevisiae:

Hình ảnh khuẩn lạc nấm men:

              Hình : Khuẩn lạc chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae

            Saccharomyces cerevisiae là loại nấm men hay được sử dụng để sản xuất rượu vang. Trước đây người ta thường gọi là S. crevisiae var ellipsoideus. Tế bào hình elip, kích thước tương tự saccharomyces vini. Khi lên men S. cerevisiae có thể tạo thành 1012% cồn theo thể tích.

 */ Saccharomyces uvarum:

Chúng có hình thái rất giống các loài nấm men có khả năng lên men cồn khác, nhưng khả năng tạo bào tử của chúng cao hơn rất nhiều các loài nấm men khác (nhất là khi nuôi chúng trong môi trường thạch – malt). Trong quá trình lên men chúng có khả năng tạo được lượng cồn rất cao (có thể đạt được lượng cồn trong dịch lên men 12 13%).

*/ Sacchrromyces oviformis:

            Nấm men này có khả năng chịu được độ đường cao, cồn cao, lên men kiệt đường và có khả năng tạo tới 180 cồn. Hình thái của nấm men này giống Saccharomyces vini. Đặc điểm quan trọng của nấm men này là có khả năng lên men được rất nhiều loại đường khác nhau như: glucoza, manoza, sacaroza, maltoza và 1/3 rafinoza. Chúng không có khả năng lên men được galactoza.

*/ Saccharomyces chevalieri:

            Nấm men saccharomyces chevalieri được tách từ nước nho lên men tự nhiên.  Saccharomyces thuần chủng lên men nước nho có thể tạo được 160 cồn. Nó thường lẫn với saccharomyces vini.

1.3.1.2. Nấm mốc:

             Phát triển ở quả, chất bã của sản xuất rượu vang, thùng chứa, thiết bị hoặc do bụi, không khí đưa đến như nấm mốc thuộc chi Rhizopus, Aspergillus....

1.3.1.3. Vi khuẩn:

            Trong nước quả và nước rượu vang có thể phát triển những dạng vi khuẩn có tính ổn định lớn với rượu và axit hữu cơ.

             Giai đoạn lên men malolactic được thực hiện bởi vi khuẩn lactic, gồm các loài Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc. Các axit hữu cơ có trong quả cũng như được tạo ra trong giai đoạn lên men rượu sẽ được chuyển hoá tiếp tục như axit malic sẽ được chuyển hoá thành CO2 và axit lactic, còn axit xitric được chuyển hóa thành dyaxetyl, axetoin, 2-3 butylenglicol là những chất tiền thân trong việc tạo hình thơm đặc trưng cho rượu vang, đồng thời quá trình này còn tạo ra axit axetic và axit lactic. Các arginin được chuyển thành ornitim…

1.3.1.4. Bệnh vang:

            Mặc dù lượng cồn tạo ra và pH thấp (3) là không phù hợp cho sự sinh trưởng phần lớn các cơ thể nhưng vẫn có vi sinh vật tồn tại và hoạt động. Chúng có thể gây ra những biến đổi sâu sắc trong rượu vang, bệnh phá huỷ thành phần và làm đục. Phần lớn những quá trình làm hỏng nghiêm trọng xảy ra khi rượu vang tiếp xúc với không khí. Nấm men dạng màng và vi khuẩn axetic phát triển sử dụng

cồn và biến đổi thành axit axetic làm chua rượu vang. Các “bệnh vang” cũng có thể do các vi sinh vật lên men trong điều kiện thiếu không khí. Để bảo quản rượu vang người ta có thể dùng phương pháp thanh trùng pastơ, nhưng nó làm giảm chất lượng rượu vang, thường dùng phương pháp vi lọc hoặc phổ biến hiện nay là dùng hoá chất như: SO2 75120mg/l.

1.3.2. Diễn biến của quá trình lên men:

            Qúa trình lên men diễn ra như sau:

            Đường cùng với các chất dinh dưỡng khác của môi trường lên men, trước tiên được hấp thụ vào bề mặt tế bào nấm men, sau đó khuếch tán qua bề mặt bán thấm đó mà vào bên trong tế bào. Sự khuếch tán này tuân theo những định luật chung của sự thẫm thấu. Trong khi nước được vào ra tế bào một cách tự do thì đường và các chất dinh dưỡng khác chỉ được màng tế bào cho đi vào mà không cho quay ra. Vì vậy, đường được chuyển hoá qua một chuỗi phản ứng enzim để tạo thành sản phẩm cuối cùng của sự lên men là rượu etylic và CO2. Như vậy, thông qua các hoạt động sống của tế bào nấm men mà trong nguyên sinh chất của chúng liên tục xảy ra những phản ứng hoá rất phức tạp để rồi dẫn đến tổng hợp ra một chất này và phân huỷ một chất kia.

            Rượu etylic và khí cacbonic được tạo thành liền thoát ra khỏi tế bào và khuếch tán vào môi trường xung quanh. Vì rượu hoà tan được với nước theo bất cứ tỷ lệ nào, nên nó có thể khuếch tán vào môi trường một cách nhanh chóng. Khí cacbonic cũng hoà tan được trong dịch thể, xong độ hoà tan của nó trong nước không lớn lắm. Độ hoà tan của khí cacbonic trong rượu lớn hơn trong nước 3 lần.

Do vậy mà trong môi trường lên men nhanh chóng bão hoà khí cacbonic. Liền đó, khí cacbonic được hấp thụ vào trên bề mặt của tế bào nấm men và những vật thể rắn khác của môi trường. Khí CO2 thoát khỏi dung dịch liền tạo thành các bọt và liên kết vững chắc với tế bào nầm men. Khi các bọt đạt đến độ lớn nào đó thì lực nâng của chúng vượt quá trọng lượng của tế bào, lúc này cả bọt và tế bào được nỗi lên trên bề mặt, bọt bị vỡ ra CO2 bay vào khí quyển còn tế bào nấm men bị chìm xuống. Như vậy, tế bào nấm men vốn dĩ không di động trở thành di động trong môi trường lên men, khiến cho sự trao đổi chất trong tế bào mạnh mẽ hơn và sự lên men cũng được tăng lên một cách tương ứng.

          Lên men rượu vang thường chia thành 2 giai đoạn:

          */Lên men chính: Lên men ở nhiệt độ từ 20300Cthời gian khoảng 10 ngày hoặc dài hơn. Ở cuối giai đoạn lên men chính, dịch lên men trong dần, protein và pectin lắng xuống.

            */ Lên men phụ: Lên men ở nhiệt độ từ 15180C. Khi lắng cặn hoàn toàn, gạn lọc thu được vang có thể uống được, nhưng chưa ngon cần phải tàng trữ ở nhiệt độ 4100C để vang hoàn thiện hương vị đặc trưng. Thời gian tàng trữ để vài tháng, vài năm hoặc thậm chí tới hàng chục hoặc hàng trăm năm.

1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu vang:

 Ngoài chủng nấm men sử dụng, quá trình lên men còn chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác như nhiệt độ, độ cồn, hàm lượng O2....

1.3.3.1. Ảnh hưởng của hàm lượng men giống:

            Tác nhân chính của quá trình lên men là nấm men, vì vậy hàm lượng men giống ảnh hưởng lớn tới quá trình lên men. Lượng men giống tăng thì quá trình lên men nhanh, nhưng đến mức nào đó thì sự tăng hàm lượng  men giống không làm tăng quá trình lên men. Vì nó xảy ra quá trình cạnh tranh của nấm men trong việc sử dụng môi trường dinh dưỡng.

1.3.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ:

            Nhiệt độ lên men ảnh hưởng đến đời sống của nấm men, đến quá trình lên men và chất lượng của sản phẩm. Nhiều công trình nghiên cứu về sản xuất rượu vang đã xác định khoảng nhiệt độ tối ưu cho nấm men vang là 25280C. ở nhiệt độ thấp h ơn, ví dụ 160C nấm men vang hoạt động chậm và yếu hơn. Có những nòi có thể lên men ở 4100C, song rất chậm và yếu, vì vậy lượng đường còn lại trong môi trường lên men khá lớn và đây chính là môi trường tốt cho vi sinh vật gây bệnh vang hoạt động. Nhiệt độ có thể tăng lên đến 360C mà nấm men vang vẫn hoạt động bình thường, song trên 360C thì men bắt đầu bị ức chế, đến 380C thì men bắt đầu không hoạt động và đến 400C thì bắt đầu bị chết dần.

1.3.3.3. Ảnh hưởng của ánh sáng:

            Ánh sáng là yếu tố kìm hãm hoạt động của nấm men vang. Đặc biệt các tia cực tím có trong ánh sáng sẽ giết chết tế bào nấm men. Vì vậy quá trình lên men phụ thuộc thời tiết của từng mùa.

1.3.3.4. Ảnh hưởng của axit hữu cơ:

            Theo nghiên cứu của M.A.Geraxinôp, nấm men vang có thể bảo vệ được hoạt tính (sống) ở 1020g/l axit tự do (axit tatric, axit malic, axit xitric). Chúng có thể hoạt động tốt trong môi trường có 810g/l axit.

            Trong thực tế lên men những dịch quả chua thường được vang ngon. Đối với dịch quả thường có độ pH từ 2.83.8, khoảng pH này nấm men vẫn hoạt động được. Trong sản xuất vang người ta thường chuẩn bị môi trường nước quả có độ pH từ 3,03,5 là khoảng pH tối thích cho sự phát triển của nấm men.

1.3.3.5. Ảnh hưởng của độ cồn:               

Sản phẩm chủ yếu của quá trình lên men kỵ khí là etanol, lượng etanol nhiều hay ít là do năng lực của nấm men. Etanol kìm hãm hoạt động sống của tế bào nấm men; mức độ kìm hãm khác nhau đối với các chủng, nòi nấm men khác nhau. Khả năng chịu cồn và lên men được trong môi trường có độ cồn hợp lí là một tiêu chuẩn cần có trong sản xuất của nấm men rượu vang.

1.3.3.6. Ảnh hưởng của nồng độ đường và áp suất thẩm thấu:

            Lượng đường và các chất hoà tan khác trong môi trường tạo nên những áp suất thẫm thấu khác nhau, tạo chênh lệch áp suất giữa tế bào nấm men và môi trường nuôi cấy. Sự chênh lệch này làm cho các chất dinh dưỡng dễ hoà tan và thấm vào tế bào qua màng. Độ chênh lệch càng lớn thì sự tích tụ sinh khối nấm men càng lớn, nhưng chỉ tăng đế giá trị nhất định để cân bằng áp suất giữa tế bào và môi trường dinh dưỡng, đảm bảo hoạt động sống của tế bào. Áp suất môi trường quá cao gây khô cạn sinh lí, teo nguyên sinh chất tế bào, nồng độ đường cao quá thì tế bào không sinh sản, không lên men. Nồng độ thấp quá tế bào ngừng phát triển.

            Trong nước quả thường có hàm lượng đường không đủ để lên men, do vậy người ta thường bổ sung thêm đường sacaroza. Đa số các loài nấm men thường hoạt động trong môi trường có hàm lượng đường dưới 20%. Có một số chủng loại hoạt động ở môi trường có nồng độ đường cao hơn. Khi nhân giống thường dùng môi trường có nồng độ đường thấp hơn 10%.

1.3.3.7. Ảnh hưởng của hàm lượng oxi:

            Nấm men vang được coi là vi sinh vật hiếu khí tuỳ tiện. Trong điều kiện có nhiều oxi thì hoạt động sinh sản của nấm men mạnh mẽ hơn, vì vậy lượng sinh khối tăng lên nhanh và trở thành sản phẩm chủ yếu trong môi trường lên men. Ngược lại, trong điều kiện thiếu hoặc không có mặt của oxi, nấm men sẽ chuyển từ hoạt động hô hấp sang lên men kỵ khí, khi đó sản phẩm trong môi trường lên men là etanol sẽ trở thành chủ yếu.

         Cả hai kiểu hô hấp điều có mối quan hệ chung với nguồn đường có trong môi trường. Qua thực tế sản xuất cho thấy: lượng đường tiêu hao cho kiểu hô hấp hiếu khí khoảng 1/5, tiêu hao cho hô hấp kỵ khí là 4/5 (thực chất là quá trình lên men để tạo etanol).

1.3.3.8. Ảnh hưởng của các yếu tố khác:

            Trong quá trình sống nấm men cũng như tất cả các cơ thể sống khác cần nitơ để xây dựng tế bào. Nitơ có trong tất cả các thành phần quan trọng của tế bào. Ngoài nitơ, các nguyên tố khoáng cũng rất cần thiết cho sự phát triển của nấm men. Các nguyên tố S, P đóng vai trò quan trọng trong trao đổi chất của tế bào nấm men; tham gia chủ yếu vào thành phần của hạt nhân, hạt nhiễm sắc thể, enzim....Các ion Ca2+,Mg2+ điều chỉnh sự phát triển của nấm men, các ion Fe3+, Mg2+ nằm trong thành phần của các enzim hoạt động.

         Đa số trong nước quả các hợp chất nitơ cung cấp đủ cho nấm men. Tuy nhiên, có trường hợp vì điều kiện khí hậu, đất đai hoặc tuỳ từng loại quả không đủ nguồn nitơ cho nấm men sinh trưởng. Do đó phải bổ sung thêm nguồn nitơ. Trong trường hợp này, người ta thường bổ sung amoni sulfat (NH4)2SO4. Cũng có thể dùng men tự phân cho thêm vào môi trường. Nếu dịch quả quá chua dùng tatrat amoni kali hay amoni hydroxit trung hoà bớt axit.

            Trong nước quả thường có đủ chất khoáng đối với nhu cầu của nấm men. Vì vậy không cần bổ sung thêm chất khoáng. Song, trong nghiên cứu cũng như trong nhân giống có thể thêm nguồn phospho kali ở dạng muối phosphat và magie ở dạng sulfat. Ngoài ra để chống oxi hoá dịch quả, người ta có thể thêm hoá chất vào nước quả sau khi épvà trước khi lên men. Chất dùng rộng rãi là SO2, là hoá chất được cho phép dùng trong sản xuất rượu vang ở hầu hết trên thế giới và có tác dụng về nhiều mặt: chống oxi hoá, làm giảm hoặc tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn có hại trong đó có vi khuẩn lactic. Lượng SO2 thường dùng là 30120mg/l. SO2 có tác dụng làm tê liệt các enzim oxi hoá khử. Nếu dùng quá liều rượu vang sẽ có mùi khó chịu và diệt một số vi sinh vật có ích . Nguồn SO2 dùng phổ biến nhất trong sản xuất rượu vang là Natrisulfit Na2SO3.

PHẦN 2.   CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANG

2.1. SƠ LƯỢC VỀ NGUYÊN LIỆU NHO:

         Trong các loại quả như nho, táo , dâu …thậm chí cả cóc, bưởi …đều có thể dùng làm nguyên liệu để chế biến lên men rượu vang. Tuy vậy, trong số đó có những loại quả có chất lượng nước quả thích hợp để lên men rượu vang, lý tưởng nhất là nho.

    Nho là nguyên liệu thích hợp nhất vì:

           - Nho cho chất lương rượu tốt nhât , hương vị đậm đà , có vị ngọt. Nồng độ của cồn ethanol cân đối với vị chua, chát của acid và tannin.

    - Thành phần nước quả thích hợp với quá trình lên men.

           - Nho cho sản lượng nước quả cao trên diện tích thâm canh tốt (1ha có thể đạt 2-3 vạn lít nước quả).

           - Có thể ức chế hoạt động của các vi sinh vật tạp nhiễm, rượu bảo quản được lâu.

            Cây nho có tên khoa học là Vitis vinifera, thuộc họ Nho ( Ampelidaceae ). Nho là loài cây nhỏ đã được con người trồng từ thời tiền sử. Nho có thân leo trên thân mọc ra các nhánh sau một thời gian thì hóa gỗ, trên nhánh có lá và các vòm. Nho dùng vòi bám để leo trên giàn. Hiên nay có trên 7000 giống nho khác nhau, đang được trồng nhiều nước trên thế giới.Nho được nhân giống bằng hom, chiết ghép. Lá nho có phiến lá chia thùy , thường có 3 thùy. Lá có màu xanh đậm, khi còn non có màu xanh nhạt. Quả nho hình cầu hoặc van. Quả nho có màu sắc khi còn non có màu xanh, khi lớn và chín quả có màu xanh đỏ đậm tùy thuộc vào đặc điểm của giống.

        Quả nho có chứa đường glucose ( đường nho ), saccharose, các acid hữu cơ các loại vitamin C, B1, B2 .Quả nho có thể sử dụng ở dạng tươi hoặc làm nguyên liệu chế biến rượu vang, nước quả nho, nho khô.

         Nho được trồng nhiều nước trên thế giới. Diện tích trồng lên 10 triệu ha. Sản lượng hằng năm trên thế giới 60 triệu tấn quả. Năng suất bình quân của thế giới là 6 tấn quả/ha  Những nơi thâm canh có thể đạt 8÷9 tấn quả/ha.

        Nho thường phát triển ở nơi có khí hậu khô ráo và nhiều nắng. Tuy vậy nho cần được đủ nước để phát triển. Vì vậy nho cần được tưới nước đầy đủ, nhất là trong thời kỳ ra hoa và kết quả.

         Ở Việt Nam, nho được trồng nhiều ở một số tỉnh miền Trung ( đặc biệt là ở Nha Hố_Ninh Thuận );một số tỉnh miền Đông Nam Bộ cũng có trồng nhưng không tập trung.

          Các giống nho hiện nay đang trồng ở nước ta nhập nội từ Thailand, Pháp và một số nước khác. Trồng nho cần chú ý làm giàn cho cây leo, giàn có thể được cấu tạo dưới dạng hàng rào hoặc giàn phẳng đặt trên các cọc chống.

           Trong điều kiện khí hậu ẩm của nước ta, yếu tố gây trở ngại lớn nhất cho người trồng nho ở nước ta cũng như các nước trên thế giới là sâu bệnh. Đặc biệt là những loại sâu nguy hiểm như mốc sương do nấm Plasmopara victicola. Phấn trắng do nấm Vnicinula necatorbam, thối rễ do nấm bornetina.Các bệnh đốm lá và một số loại bệnh khác. Nho trồng ở nước ta có khí hậu nhiệt đới còn bị một số loại nấm gây bệnh rỉ sắt mà ở các nước ôn đới hầu như không gặp. Các rỉ nấm thường gặp là kuehneola vitisyd, phatopsora vitisyd.

          Ngoài ra nho còn bị một số sâu và động vật gây hại. Ốc sên ăn lá và chùm quả, bọ cánh cứng ăn mầm và lá. Vì vậy để nho đạt hiệu quả kinh tế cao yêu cầu quan tâm đến công tác phòng trừ sâu bệnh.

         Khả năng thích nghi với điều kiện khí hậu thổ nhưỡng của cây nho rất cao. Nó có thể phù hợp với tất cả các loại đất. Nho trồng ở lưng chừng đồi sẽ cho các loại rượu vang có chất lượng cao. Ở Việt Nam chỉ có Ninh Thuận được đánh giá là vùng trồng nho tiềm năng dùng cho sản xuất vang.

2.2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ:

2.3.  CHẾ BIẾN NGUYÊN LIỆU

                Đây là khâu đầu tiên của quá trình có ảnh hưởng đến chất lượng dịch lên men sau này. Độ chín của quả có ảnh hưởng đến chất lượng dịch chiết xuất. Trong công nghệ sản xuất rượu vang yêu cầu các loại quả đạt độ chín chế biến, mềm nhưng không thối, có hương vị đặc trưng. Nếu dùng quả có độ chín sinh lý thì màng tế bào vẫn còn cứng, hàm lượng đường thấp, hàm lượng acid cao , thể tích chỉ đạt được 50-60%so với độ chín chế biến. Ở độ chín chế biến hàm lượng đường tăng , hàm lượng acid giảm phù hợp với yêu cầu trong công nghệ sản xuất rượu vang.

                Quả nho hái về không để dập nát khi vận chuyển cũng như lúc bảo quản.Các chùm nho được loại bỏ các quả thối và khô, sau đó đem rửa ( Rửa quả làm giảm tỉ lệ nhiễm bẩn và nhiễm khuẩn khi tiết dịch ) và để ráo. Cũng có trường hợp chỉ loại bỏ quả hư , xấu, không cần rửa , quả được đem sử dụng ép lấy nước ngay sau khi thu hoạch , lý do của việc làm trên là do người sản xuất muốn sử dụng ngay những tế bào nấm men trên vỏ quả làm men giống trong lên men sau này mà không cần cấy giống nấm men thuần khiết.

         Bước xử lý tiếp theo sẽ khác nhau tùy theo quy mô sản xuất   

                */Trong quy mô sản xuất nhỏ: quả đem giã dập bằng cối sành , cối đá hay cối gỗ. Không sử dụng công cụ bằng sắt hoặc đồng ( vì nước quả chua sẽ công phá sắt, đồng làm các ion này tan trong dịch quả , sau này gây kết tủa rượu sẽ làm mất màu tự nhiên của rượu ). Vắt lấy nước quả bằng tay hay lọc qua túi lọc bằng vải . Trong trường hợp lên men cả vỏ quả thì không cần lọc bỏ vỏ quả. Quá trình xử lý trên được tiến hành nhanh , vì thời gian xử lý kéo dài nước quả sẽ bị oxy hóa, nhiễm tạp khuẩn làm giảm chất lượng.

                */ Trong quy mô sản xuất công nghiệp: quả được ép bằng máy ép rồi lọc trong phòng chứa CO2 với mục đích ngăn chặn dịch quả bị oxy hóa do tiếp xúc với O2. Nước quả thu được sau khi tách ra từ quả không được tùy tiện bổ sung các chất mà phải tuân thủ theo những quy định chung để đảm bảo chất lượng của rượu .

                - Để chống dịch quả bị oxy hóa và tiêu diệt vi khuẩn tạp nhiễm (vi khuẩn acetic, lactic ), người ta cho SO2 vào dịch quả với liều lượng được quy định là 30÷120 mg/l dịch quả.

                - Pha loãng dịch quả bằng nước : thường thì không được pha loãng dịch quả bằng nước , nhưng nếu sử dụng nhiều loại quả khác nhau , thành phần của dịch quả có loại chưa đủ lượng nước cần cho quá trình lên men , vì vậy có thể linh động bổ sung lượng nước để đảm bảo cho quá trình lên men được thực tốt . Việc bổ sung cũng phải tuân thủ theo những quy định cụ thể như sau:

+ Không cho thêm nước vào dịch quả đối với nho, dâu, cam, dứa…

            + Pha loãng với 15-20% nước tính theo khối lượng của phần quả ăn được ( đối với mãng cầu, xoài…).

            +  Pha thêm 30% nước đối với mơ, mận, đào, dâu da…

                - Thêm đường : đường là thành phần quan trọng nhất trong dịch quả vì từ đường qua chuyển hóa của vi sinh vật sẽ tạo rượu. Tùy theo loại quả mà ta bổ sung thêm đường .Điều này theo quy định chung của tổ chức các nước sản xuất rượu vang cũng có những chỉ định cụ thể rất chặt chẽ .Cùng một loại quả thu hoạch ở các vùng địa lý khác nhau , vào những lượng đường khác nhau.

                 - Điều chỉnh độ chua: acid hữu cơ là thành phần quan trọng của nước quả. Hàm lượng acid không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng nước quả mà quan trọng hơn là làm thay đổi pH của dịch nước quả, từ đó ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật và các enzyme.Người ta nhận thấy các vi sinh vật gây hỏng rượu hoạt động tốt ở pH>3,5 . Trong khi đó sacharomyces lại phát triển bình thường ở pH=3-3,5. Vì vậy, giữ pH của dịch quả bằng 3-3,5 là cần thiết để nấm men phát triển tốt và ức chế sự phát triển của vi sinh vật có hại.Do vậy phải điều chỉnh dịch quả đến pH thích hợp bằng CaCO3, acid tatric, acid citric…Phương pháp giản tiện hơn cả là trộn nước quả chín vá nước quả của trái còn xanh để có được dịch quả có độ chua theo yêu cầu.

                - Điều chỉnh một số chỉ tiêu khác: có thể bổ sung thêm nguồn nitơ bằng muối ammonium , thêm nguồn vitamin bằng vitamin B1…

                Sau khi thực hiện các bước điều chỉnh nói trên nước quả được khẩn trương cho lên men. Trong thường hợp nước quả thu được không đảm bảo độ tinh sạch cần thiết ,dịch quả sẽ được tiệt trùng bằng nhiệt ở 65-700C trong 10 phút.

2.4.   QUY TRÌNH LÊN MEN RƯỢU VANG

                Quy trình sản xuất rượu vang là quy trình sản xuất truyền thống của các nước Tây Âu.Quy trình này được thực hiện qua những giai đoạn sau:

- Giai đoạn chuẩn bị dịch lên men

- Giai đoạn lên men chính

- Giai đoạn lên men phụ

- Giai đoạn ổn định sản xuất

2.4.1.   Giai đoạn chuẩn bị dịch lên men

                Để thu được dịch từ trái nho, theo công nghệ truyền thống người ta thường làm nát chứ không nghiền, còn trong công nghệ theo quy mô công nghiệp, người ta thường chà trong các máy chà có tốc độ quay rất chậm chứ không nghiền nát. Sở dĩ người ta phải làm như vậy để tránh hạt nho bị bể, nếu hạt nho bị bể, các chất độc có trong hạt nho sẽ thoát ra ngoài, hòa tan trong rượu vang, như vậy người tiêu dùng uống loại rượu này sẽ bị ngộ độc.

                Mặc dù trái nho có hàm lượng đường khá cao, nhưng trong sản xuất người ta vẫn điều chỉnh lượng đường trong dịch lên men để tất cả những dịch lên men sản xuất một loại rượu phải có cùng một lượng đường trong dịch lên men như nhau. Sau khi làm nát nguyên liệu, người ta không tiến hành đun sôi dịch lên men. Để tiêu diệt vi sinh vật 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 của nấm men; lượng SO2 được đưa vào dịch trái cây khoảng 30-120 mg/l. Song song người ta cho vào hỗn hợp nho làm nát này enzyme pectinase hoặc cellulase để phá vỡ thành tế bào của thịt quả nho, giúp quá trình thoát khỏi tế bào toàn bộ các chất có trong tế bào.

2.4.2.   Giai đoạn lên men chính

                Trong qua trình sử dụng hệ nấm men tự nhiên có ở quả nho, người ta tiến hành lên men dịch trái cây trong những điều kiện lên men theo kinh nghiệm truyền thống.

                Trong quy trình công nghiệp, người ta thường sử dụng nấm men giống thuần chủng. Tỉ lệ giống cho vào quá trình lên men thường là 2-3% so với khối lượng dịch trái cây. Nấm men này được phân giống ở phân xưởng riêng, ở một số trường hợp khác người ta sử dụng một phần dung dịch đang lên men của mẻ này để lên men mẻ tiếp theo. Cách làm này có ưu điểm là: giống nấm men trong quá trình lên men  đã quen với điều kiện sản xuất.Tuy nhiên việc làm này không phải được tiến hành mãi, mà chỉ có thể sử dung 5-7 lần sau đó người ta lại phải làm lại từ đầu.

                Khi nhân giống nấm men trong quá trình lên men liên tục, cần lưu ý tạo điều kiện cho nấm men quen dần với điều kiện lên men có SO2 bằng cách thổi SO2 vào dịch nhân giống với liều lượng từ thấp đến cao. Làm cách này nấm men sẽ chịu được SO2 trong dịch lên men, trong khi các vi sinh vật khác không chịu được SO2 sẽ bị tiêu diệt, quá trình lên men sẽ xẩy ra thuận lợi.

                Khi lên men trong giai đoạn lên men chính, người ta thường duy trì nhiệt độ lên men ở 20-220C. Thời gian lên men chính thường nằm trong khoảng 10-20 ngày.Trong trường hợp lên men ở nhiệt độ cao ( khoảng 25-280C ) thời gian lên men được rút ngắn lại, trong khoảng 6-7 ngày.

                Trong công nghệ sản xuất rượu vang, người ta không khi nào dùng chất màu nhân tạo để tạo màu cho rượu. Màu của rượu vang hoàn toàn là màu tự nhiên của trái cây dùng để sản xuất rượu vang. Việc tạo ra rượu vang có nhiều màu khác nhau là cả một nghệ thuật của những người sản xuất rượu vang.Ví dụ muốn sản xuất rượu vang có màu đỏ sẫm, người ta phải dùng loại nho có vỏ chứa nhiều sắc tố đỏ sẫm. Khi lên men người ta tiến hành lên men cả vỏ nho.Khi cồn được tạo thành các chất màu sẽ hòa tan trong cồn và như vậy rượu vang có màu đỏ sẫm. Trường hợp cần rượu vang có màu đỏ sáng hơn, người ta tiến hành lên men dịch chiết hoặc dịch ép, chứ không lên men cả vỏ nho, có thể pha trộn giữa loại vang trắng với loại vang đỏ thẫm.

                Kết thúc quá trình lên men ở giai đoạn lên men chính thường đạt 8-10%cồn.

2.4.3.   Giai đoạn lên men phụ và ổn định sản xuất

                Mục đích của quá trình lên men phụ là làm ổn định chất lượng rượu, làm sáng trong rượu và làm tăng hương cho rượu.

                Lên men phụ thường được tiến hành ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tiến hành lên men trong giai đoạn lên men chính.Người ta thường tiến hành lên men phụ ở nhiệt độ 15-180C. Trong quá trình lên men phụ sự tạo thành cồn chậm lại rất nhiều, thay vào đó là một loạt các quá trình chuyển hóa phụ để tạo thành các chất thơm.Quy trình lắng làm trong rượu cũng xẩy ra rất nhanh, các quá trình này giống như các quá trình xẩy ra trong lên men phụ ở bia.

                Trường hợp sau khi lên men,lượng cồn được tạo thanh quá thấp sẽ xẩy ra hiện tượng chua rượu do quá trình lên men acetic, người ta phải bổ sung thêm cồn để triệt tiêu quá trình acid acetic và tăng thêm lượng cồn vào rượu đảm bảo chất lượng rượu đồng đều. Cồn được sử dụng để điều chỉnh lượng cồn có trong rượu phải là cồn thực phẩm.

                Sau khi hiệu chỉnh lượng cồn có trong rượu xong, người ta chuyển toàn bộ vào phòng lạnh dưới 100C. Ở nhiệt độ này tất cả các thành phần không tan sẽ được lắng xuống đáy và người ta ngạn cặn lắng ra. Rượu sau khi đã được làm trong sẽ được tiếp tục tàng trữ. Thời gian tàng trữ ở điều kiện lạnh càng lâu chất lượng rượu càng tốt.

2.5.  THÀNH PHẦN VÀ GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA RƯỢU VANG.                            

                Rượu vang có thành phần rất phức tạp, đến nay ngay cả ở những nước có công nghệ sản xuất rượu vang lâu đời cũng chưa biết hết các chất cấu thành của rượu vang. Thành phần chủ yếu của rượu vang bao gồm:

                */ Thành phần đầu tiên phải kể đến là cồn ethanol-là một trong những thành phần quan trọng nhất của rượu vang. Cồn ethanol có được là do lên men tự nhiên từ dịch trái cây, do đó mà nó là thứ cồn tinh khiết, không lẫn aldehyde este. Độ cồn của rượu vang từ 10-120; nếu dưới 100 rượu sẽ hơi lạt, 120 trở lên là độ cồn hơi cao, uống mau say. Có thể nói rượu  vang chứa một lượng cồn trung bình, không quá nhẹ như bia, không nặng quá như rượu trắng. Do vậy nhiều người uống được kể cả phụ nữ và người cao tuổi.

                */ Cùng với ethanol, rượu vang còn chứa nhiều các chất bổ dưỡng khác. Đường trong rượu vang vào khoảng 62-132 g/l, chủ yếu là đường fructose, glucose và một ít galactose. Khi cho thêm đường saccharose vào dịch quả trước khi lên men, thì toàn bộ số đường này bị phân hủy thành đường khử.Điều này cho thấy, nếu phát hiện được saccharosetrong rượu vang thành phẩm, thì ta hiểu ngay là đường này dược pha thêm vào sau lên men. Tùy theo lượng đường khử còn lại trong rượu vang sau khi đã lên men xong, người ta phân biệt: rượu vang khô (dưới 10g đường/l ), nửa khô (20-30g đường/l ), nửa ngọt (45g đường/l ) và rượu ngọt (80-110g đường/l ).Người ta nhận thấy rằng: lượng đường khử càng cao, lượng cồn càng phải cao để cho cân đối giữa độ cồn và độ ngọt, gây cảm giác ngon hơn cho người uống.

                */ Trong rượu vang còn chứa một lượng acid vô cơ và hữu cơ như acid tatric, acid malic, acid citric, acid oxalic…Có thể nói rượu vang là thức uống có độ chua cao với hàm lượng acid tông số bằng 4-7g/l (quy ra acid malic ). Độ pH của rượu vang bằng 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 độ chua của acid được cân đối với vị ngọt của đường, cồn, glycerin, vị chát của polyphenol.

                */ Trong rượu vang có chứa một lượng phong phú các muối – tuy với hàm lượng rất thấp. Đó là các muối P, S, K, Na, Ca, Fe, Cu, Mn…Khi phân tích, 1l 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 vi lượng cho cơ thể.

                */ Một giá trị dinh dưỡng đáng kể của rượu vang là giàu vitamin các loại. Ai cũng biết nước quả giàu vitamin. Vẫn đề là các vitamin này có bị phá hủy trong quá trình lên men không?Thực tế cho thấy lên men trong làm rượu vang là một quy 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 sau khi lên men, một số vitamin lại được bổ sung thêm;ngược lại có một số bị mất đi trong quá trình lên men.

                Bảng 2 cho thấy thành phần vitamin của dịch quả ( cụ thể là nước nho) và của rượu vang nho.

2.6.CÁC SẢN PHẨM RƯỢU VANG

            */ Các sản phẩm rượu vang nho:  

         “Rượu vang ” không những dùng để chỉ rượu vang nho không thôi mà còn nhiều loại  quả có thể dùng làm rượu.Sau đây là một số loại rượu vang quả khác ngoài nho:

2.7. CÁC THIẾT BỊ ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG

2.7.1 Dây chuyền chiết chai rượu vang nút gỗ

                                             Hình 3.6.1 Thiết bị dây chuyền

 2.7.1.1. Giới thiệu chung

Đây là dây chuyền chiết rót rượu vang nho (rượu vang nói chung) bao gồm các thiết bị cần thiết để sản xuất ra rượu vang ở mức tự động hoá cao, đồng thời nó cũng được làm để phù hợp với thực tế hiện nay (trong điều kiện mà thương mại về rượu nho đang ngày càng phát triển, và có thể nói hiện nay: Rượu vang là một loại mốt mới và nó là một dây chuyền hoàn chỉnh được dùng trong các ngành sản suất đồ uống phục vụ cho nhu cầu con người. Dây chuyền này bao gồm một số thiết bị chính sau: Máy rửa chai, bộ phận chiết rót (rượu), máy đóng các nút làm bằng gỗ mềm, máy dán nhãn và hệ thống băng tải. Máy có thế sản xuất được 3000 chai mỗi giờ.

2.7.1.2. Danh mục các máy chính trong dây chuyền:

*/ Máy dán nhãn dạng quay:

 Thông số kĩ thuật:

- Khả năng làm việc: 50~ 80 chai/ phút

- Số mục dán nhãn: 3 chiếc ( nhãn thân, nhãn lưng và nhãn cổ chai, mỗi nơi 1 chiếc).

- Quy cách chai: Chai hình trụ tròn hoặc hình khác φ?60～110mm

- Công suất điện cơ: 1,5 Kw

- Kích thuớc maý: 2000 x 1600 x 2000 mm

*/ Máy chiết và đóng nắp chai:

Thông số kĩ thuật chính:

- Khả năng làm việc : 2000chai /h (Lấy 500ml làm tiêu chuẩn đo lường)

- Phương thức vận hành ：Máy chiết chai sử dụng hình thức quay liên tục ,máy đóng nắp thì vận hành kiểu ngắt quãng

- Vị trí làm việc: Số đầu chiết 12 đầu

- Số đầu đóng nắp: 1đầu

- Loại chai thích hợp : Thích hợp với loại chai thuỷ tinh có nút gỗ

- Cổ chai : DN55-DN100mm

- Thân chai :  200-360mm

- Công suất máy chủ : 1.5KW

- Trọng lượng máy ：2000kg

- Kích thước máy ：2200X1480X2800mm                         

 */Máy chiết chai:

Thông số kĩ thuật chính:

- Khả năng làm việc：60-100chai /phút

- Số đầu van chiết ：20 đầu

- Dung lượng chiết ：250-750ml

- Quy cách chai :

- Đường kính :φ? 60-80chai /mmChiều cao ：φ 190-330mm

- Công suất máy chủ ：1.1KW

- Kích thước máy:542x 1312x 2500mm

2.7.2. Thiết bị lọc IUF

                                 Hình 3.6.2 Thiết bị lọc rượu vang

Ưu điểm của thiết bị lọc (IUF)

       - Chuyên lọc cặn, lọc trong, lọc vi khuẩn, mà vẫn giữ nguyên màu sắc, hương vị. khi để bảo quản không có hiện tượng lắng cặn, huyễn phù ở các chai thực phẩm trong thời gian dài.

       - Thiết bị được chế tạo băng inox 304, gọn gàng dễ lắp đặt, áp đầu vào nhỏ, xả rửa rễ dàng.

       - Thiết bị có nhiều nhiều công suất lọc khác nhau: 300l/h, 500l/h, 700l/h, 1000l/h, 5000l/h.

       Mảng lọc Innogreen Ultrafiltration được làm thành những ống nhỏ, đường kính ngoài 1,6mm. Một bộ lọc là một bó hàng ngàn ống nhỏ nên diện tích lọc rất lớn, giúp tăng lưu lượng nước lên nhiều lần. Màng lọc này cũng có thể rửa ngược được và có tuổi thọ khá cao, từ 3 – 5 năm.

2.7.3. Thiết bị lam lạnh siêu tốc

                              Hình 3.6.3 Thiết bị làm lạnh siêu tốc

Sản phẩm mới máy làm lạnh rượu “CATCH” đã được cấp bằng sáng chế là sự kết hợp tuyệt vời chức năng chắt lọc và làm lạnh cùng một thời điểm. Sản phẩm của chúng tôi được thiết kế đặc biệt với cấu trúc lọ chuyển động đồng dạng để họat hóa tiến trình chắt rượu, cho phép nước đá lưu thông và tăng cường tiến trình làm mát rượu. Với máy làm lạnh rượu vận động “CATCH”, bạn chỉ cần mất 8 - 10 phút cho một quá trình làm lạnh/ chắt rượu.

Chai chuyển động và nước chảy thành dòng sẽ đưa trí tượng tựơng của bạn bay bổng và niềm thích thú vô tận về niềm khát khao chia sẻ với mọi người hương vị tuyệt diệu và nền văn hóa rực rỡ của rượu. Phong cách thiết kế thanh lịch và sự chuyện động đốc nhất giúp sản phẩm mang tính thẩm mỹ cao. Sản phẩm cũng được ứng dụng cho việc làm mát hay làm ấm thức uống có cồn và thức uống nhẹ.

2.7.4. Máy lọc rượu dạng tổ ong

                                         Hình 3.6.4 Thiết bị lọc dạng tổ ong

Máy đuợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất ruợu và xử lý nuớc. Máy đuợc ứng dụng để lọc các loại ruợu như: ruợu trắng, ruợu hoa quả, ruợu vang, ruợu nho, ruợu thuốc...

Máy đuợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất ruợu và xử lý nuớc. Máy đuợc ứng dụng để lọc các loại ruợu như: ruợu trắng, ruợu hoa quả, ruợu vang, ruợu nho, ruợu thuốc...

Ngoài ra máy có những ưu điểm như: chiếm diện tích mặt bằng nhỏ, di chuyển thuận tiện. Trên thực tế máy đã đuợc sử dụng rộng raĩ, hiệu quả cao.

2.7.6. Máy rửa chiếc đóng nắp chai rượu 5000 chai/h

Hình 3.6.7 Thiết bị rửa chiếc đóng nắp chai

*/ Phạm vi sử dụng:

- Máy này chuyên dùng để rửa, chiết và đóng nắp chai ruợu công suất cao. Máy đuợc sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất đồ uống, thực phẩm

            */ Đặc điểm maý:

- Máy này dùng để chiết ruợu với ba chức năng rửa, chiết và đóng nắp tự động cho các loại chai có nắp bằng nhôm, chai làm từ polyester và nhựa. Phần tay cầm vận hành đơn giản, thuận tiện.

- Máy sử dụng PLC của hãng OMRON  để máy chạy êm  và biến tần vô cấp để cân đối với thân máy và vận chuyển chai ổn định và đều.