1
Công nghệ sản xuất rượu vang
Chương I+II
Chu Kỳ Sơn
08/2011
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Chương I: Mở đầu
¡
Định nghĩa: Vang là các sản phẩm lên
men không qua chưng cất từ dịch quả
nho và các loại quả khác (mơ, mận,
dâu, vải, táo…)
Resveratrol
«French paradox»: Người Pháp ít bị
bệnh tim mạch mặc dù họ tiêu thụ
một lượng lớn các chất béo no
+ Nguyên nhân: do một số hợp
chất (vd: resveratrol) có trong rượu
vang đỏ
2
Đ
Đ
ị
ị
nh
nh
ngh
ngh
Vang: gốc Latinh “vinum“: nho
« Theo truyền thuyết, một ông vua xứ Ba Tư đã vô tình để quên các
chùm nho trong một vại sành, trên nắp có đề chữ « Độc dược ». Một
bà vợ kế của vua, vì bị ruồng bỏ, đã quyết định tự kết liễu đời mình.
Bà tìm ra chiếc vại sành nói trên và lấy nước nho ra uống, lầm
tưởng đó là độc dược…»
+ Khoảng 2000 năm trước Công nguyên, rượu nho đã có mặt ở Ai
Cập. Trong Kinh Thánh, rượu vang được nhắc đến hơn 500 lần.
+ Người Ai Cập đã dạy cho người Hy Lạp cách trồng nho.
+ Rồi người Hy Lạp lại truyền nghề cho người La Mã, người La Mã
cho người Gaulois
3
+ Đến thế kỷ thứ 6 trước Công Nguyên, cây nho xuất hiện ở vùng
Địa Trung Hải thuộc nước Pháp bây giờ.
+ Người Gaulois tỏ ra là những học trò xuất sắc của người La Mã.
Chính họ đã nghĩ ra việc nuôi rượu trong thùng gỗ.
+ Diện tích trồng nho ở xứ Gaule phát triển nhanh chóng và rượu
vang của người Gaulois rất được người La Mã ưa chuộng
Tới thời Trung Cổ, nhà thờ giữ một vai trò quan trọng trong việc mở
rộng diện tích trồng nho và cách làm rượu vang, lý do là họ sử dụng
nhiều rượu vang trong các buổi lễ thánh.
Rượu vang của Pháp đã được xuất sang Anh, Bỉ, Hà Lan, Lúc xăm
bua và các nuớc Bắc Âu.
I.1 Rượu vang và lịch sử phát triển
+ Năm 1864 xuất hiện nạn rệp rễ nho (phyloxera) ở miền trung
nước Pháp (Languedoc). Sự xuất hiện của lọai rệp này hoàn toàn
ngẫu nhiên, khi người Pháp đưa vào trồng thử các giống nho mới của
Mỹ. Trong vòng 20 năm, lọai rệp này đã tàn phá toàn bộ các vùng
trồng nho của Pháp. Giống nho Vitis labrusca của Mỹ đã cứu nền
nông nghiệp trồng nho của Pháp bằng cách ghép các mầm nho bệnh
xu
xu
ấ
ấ
t
t
vang
vang
trên
trên
th
th
ế
ế
gi
gi
ớ
ớ
i
i
2002 : 257,9 Mhl
2003 : 264,7 Mhl
2004 : 298,2 Mhl
2005 : 278,5 Mhl
2006 : 283,6 Mhl
2007 : dự đoán có xu hướng giảm:
263,1 - 270,3 Mhl
(Nguồn OIV - Bản tin tài chính – tháng 3/2008)
Khả năng sản xuất rượu vang của các lục địa trên thế giới
Số liệu thống kê năm 2006
ụ
ụ
rư
rư
ợ
ợ
u
u
vang
vang
trên
trên
th
th
ế
ế
gi
gi
ớ
ớ
i
i
¡
2002 : 228,6 Mhl
¡
2003 : 235,2 Mhl
¡
2004 : 236,9 Mhl
¡
2005 : 237,5 Mhl
30
35
F
r
a
n
c
e
I
t
a
l
y
U
S
A
G
e
r
m
a
n
y
S
p
a
i
n
C
h
i
a
P
o
r
t
u
g
a
l
A
u
s
t
r
a
l
i
a
Sản lượng rượu vangtiêu thụ của 12 nước đứng đầu
1000 000 hl
Tình hình tiêu thụ rượu vang trên toàn thế giới
(Nguồn : OIV - tính theo triệu hectolit và theo phần trăm)
7 QUỐC GIA VỚI TỔNG SẢN LƯỢNG TIÊU THỤ
RƯỢU VANG CHIẾM 60% TOÀN THẾ GIỚI
33,1
28,3
24,7
19,6
13,7
+ Vang đỏ: màu đỏ lụa, đỏ thẫm: Barbera, Cabernet Sauvignon…
b) Dựa theo chất lượng:
+ Vang thường (vin de table): vang có mặt trong bữa ăn hàng
ngày, được sản xuất từ 1 giống nho nhất định
+ Vang vùng (vin de pays): được sản xuất từ 1 giống nho duy
nhất được trồng ở một vùng xác định
+ Vang có nguồn gốc và có chất lượng cao hơn (AOVDQS):
vang có chất lượng cao hơn được sản xuất ở những vùng nhất
định.
+ Vang cao cấp (AOC): vang có chất lượng cao nhất, tuân thủ
theo quy định về vùng trồng nho, phương pháp trồng và sản xuất
vang, độ cồn…
I.2 Phân loại vang
8
c) Dựa theo độ đường sót:
+ Vang khô: < 0,3 % (đường sót)
+ Vang dịu (nửa khô): 0,5 – 2,5%
+ Vang ngọt: 3 – 5%
d) Dựa theo phương pháp sản xuất vang:
+ Vang có gaz: vang trắng có gaz được sản xuất ở vùng
Champagne (Pháp) từ 2 giống nho là Chardonnay va pinot
Hoặc vang có gaz tên là Crémant
+ Vang được nạp thêm gaz theo phương pháp nhân tạo
+ Vang tráng miệng: để tráng miệng hoặc thay thế đồ tráng
miệng (vang Porto của Bồ Đào Nha)
+ Vang tự nhiên: 10-14% v/v ethanol
+ Vang cao độ: 15-21% v/v ethanol
I.2 Phân loại vang
e) Dựa theo nước sản xuất: Vang Mỹ, vang Úc, vang Pháp, vang
Ý
-CHOH-COOH + CO
2
Axit citric: có thành phần thay đổi tùy theo loại vang
Có thể sử dụng axit citric để điều chỉnh độ chua (pH) của vang (ít
được sử dụng do tạo ra nhiều axit bay hơi)
10
1.3.3. Đường hexose:
Chủ yếu dường glucose và fructose
Vang khô:
Vang nủa khô:
Vang ngọt
Lượng nhỏ galactose
1.3.4 Đường pentose:
L-arabinose: có trong mọi loại vang 260 đến 1650 mg/L.
D-xylose: 0 đến 440 mg/L.
D-ribose: khoảng 100 mg/L.
L-rhamnose: khoảng 100 mg/L.
1.3.5 Chất thơm:
+ Rượu metilic
+ Rượu bậc cao
+ Este
+ Axetaldehid
+ Diaxetyl (< 4 mg/L)
+ …
1.3.6 Các hợp chất phenol:
+ Các axit phenol 0,1 đến 30 mg/L.
+ Flavon: chất màu vàng của vỏ nho
+ Anthoxyan :
Là các glycosid trong đó 1 hoặc 2 phân tử đường đươc gắn lên các
polyphenol, (anthocyanidol).
• Là nơi học tập về lên men malolactic và tàng trữ vang của rất
nhiều nước trên thế giới
• Cho phép sử dụng đường sucrose để bổ sung vào dịch nho
trước khi lên men để tăng hàm lương rượu etylic trong vang
Vang Australia:
• Vang được sản xuất từ đầu thế kỷ 19
• Australia sản xuất tất cả các loại vang
• Có khoảng 800 cơ sở sản xuất vang từ lớn đến nhỏ, trong đó
có tới 80% vang đươc sản xuất bởi 4 hãng lớn mà đứng đầu là
Penfolds (Southcorp Wine)
• Vang Australia vừa giữ được nét đặc trưng, vừa thích nghi
được thi hiếu của thị trường thế giới
Nét đặc trưng của công nghệ sản xuất vang Australia:
Mục tiêu: giữ được hương thơm của nho trong vang, sự êm dịu
của vang đỏ và trắng.
Các cơ sở sản xuất vang được trang bị hiện đại (PTN phân tích,
thùng lên men với thể tích lớn với hệ thống điều hòa nhiệt độ
được điều khiển bằng máy tính)
Tình trạng vệ sinh được kiểm soát chặt chẽ: thường sử dụng axit
citric và xút để tẩy trùng
13
Vang Australia:
Vang trắng:
• Quá trình lên men rượu etylic được kiểm soát và thúc đẩy
bằng cách bổ sung nấm men thuần chủng
• Lên men vang trắng được thực hiện ở nhiệt độ tương đối thấp
12-14°C
• Tiến hành lên men malolactic đối với một số loại vang trắng
ngon như Chardonnay hoặc Sauvignon
• Vang trắng thông thường không cần lên men malolactic và
hơn)
• Sử dung gỗ sồi Pháp để tàng trữ các loại vang có chất lượng
cao
Sơ đồ công nghệ sản xuất vang quả
Quả
Chọn
Rửa sạch
Ngâm đường (tỉ lệ 1:1, 3 – 4 tuần)
Dịch trong
Sulfit hóa
Siro quả
Pha chế môi trường lên men
Lên men (<30°C, 10-15 ngày)
Tách cặn
Tàng trữ (lên men malolactic)
Tách cặn lần II
Lọc
Chiết chai
Ép
15
Quy trình CNSX vang từ dịch quả ngâm đường
Chọn, rửa, sơ chế
Quả
Ngâm đường
Chiết rút lấy siro
Thanh trùng, pha loãng
Lên men
Tàng trữ
Lọc trong, hoàn thiện
Đóng chai
(5-7 ngày, 25-300C)
Lên men dịch trong
(4 ngày, 25-30
0
C
)
Bã quả
Lên men MLLT
(40 ngày, 25
0
C)
Làm trong
(Bentonit, 1-2 ngày)
Cặn
Vang trắng
Vang đỏ
16
Chương II : Nguyên liệu sản xuất vang
II.1 Các tiêu chí lựa chọn nguyên liệu
Tất cả các loại quả nếu có chứa đường, protein, vitamin, muối
khoáng và không chứa nhiều các chất độc hại cho quá trình
phát triển của nấm men đều có thể là nguyên liệu sản xuất
vang
II.2 Nho – nguyên liệu chính để sản xuất vang
2.2.1 Cấu tạo quả nho:
Họ: Vitaceae
Giống: Vitis
Phấn
Cuống
Thịt quả
0,5 – 1,6
Axit hữu cơ
0,5 – 1,5
Đường
78 -80
Nước
4 – 6,51,5 – 2
Hợp chất
chứa nitơ
1 - 2
Sáp
1,5 – 2
0,4 – 3
0 – 0,5
0,8 – 1,6
-
78 – 80
Vỏ nho (%) Hạt nho (%)
13 – 20
Chất béo
2 – 4
Chất khoáng
4 – 10
Tanin
4 – 4,5
Anthocyan
0,5 – 1,6
Axit hữu cơ
34 - 36
Đường
Nước
VangThành phần (g/L)
(Flanzy và cộng sự, 1998)
19
2,51,8Axit xitric
7972Axit malic
9057Axit tartric
12398Axit tự do
3,303,22pH
219 220Đường
SauvignonMerlot
Thành phần hóa học của hai loại dịch nho (g/1000 g)
Nho Việt Nam có hàm lượng chất khô thấp chỉ khoảng 13-14°Bx
100 kg nho cho trung bình 75 – 80 L dịch nho ép
2.2.4.1 Nước:
Chiếm thành phần lớn nhất trong dịch quả, nó hòa tan các chất
tan như: đường, axit, chất khoáng, chất màu…
Nho chín chứa ít nước hơn nho chưa chín
2.2.4.2 Hydratcarbon:
Đường:
Đường đơn 6 C: glucose : fructose = 1:1
Đường 12C: Trong nước nho không chứa sucrose.
Có thể dùng sucrose để bổ sung vào tăng lượng đường lên men
Đường 5C: xylose, rhamnose, arabinose (nấm men không đồng
hóa được) (<2 g/L)
Pectin: (0,8-2,3 g/L) hòa tan hoặc huyền phù, tăng độ nhớt của
dịch quả
20
(vị chua được quyết định bởi axit tự do hoặc axit chuẩn độ được)
Chủ yếu là axit hữu cơ: hàm lượng tùy theo độ chín của quả; axit
+ Tinh bột
+ Cellulose
+ Các chất khoáng
II.2.3 Xác định thời điểm thu hoạch nho
+ Độ chín của nho: trạng thái sinh lý của nho có nồng độ đường
và axit hữu cơ ở trạng thái cân bằng tùy theo từng vùng (sơ đồ
phát triển của một vụ nho)
+ Trong quá trình chín của quả nho: lượng axit hữu cơ giảm
liên tục, lượng đường tăng liên tục
+ Trạng thái và độ chín của nho quyết định chất lượng của vang
2.2.3.1 Thời điểm thu hoạch nho phụ thuộc nhiều yếu tố:
+ Loại vang sản xuất: vang khô, ngọt, độ thơm, độ chua,
Vang đỏ cần nho có độ axit vừa phải, độ tanin cao …
+ Thời tiết, tình hình sâu bệnh
22
Đảm bảo chất lượng quả nho
Cần xác định độ chín bằng cách phân tích các thành
phần của quả nho trong quả trình quả chín do:
• Độ chín của quả nho là yếu tố đầu tiên xác định chất
lượng của vang thành phẩm
• Những hiểu biết đúng đắn về nguyên liệu ban đầu khi
thu hoạch nho cho phép dự đoán tốt hợn những công đoạn
cần áp dụng để xử lý nho và đảm bảo chất lượng của vang
thành phẩm.
(Guilloux-Benatier, 2008)
Theo dõi quá trình chín của quả nho
Một số nguyên tắc chung:
-
Chọn thửa ruông nho
: đại diện cho diện tích trồng nho và
- Rất khó xác định do mức độ chín khác nhau tùy thuộc
vào thành phần hóa học của quả nho
- Rất khó xác định do người ta không chú trọng đến
cùng loại thành phần tùy theo loại vang cần sản xuất:
Vang trắng thơm : cồn và các hương thơm
Vang trắng sủi bọt: độ cồn thấp (11%) nhưng độ axit cao
Vang trắng ngọt: hàm lượng đường cao
Vang đỏ: nhiều các hợp chất tanin có thể tách chiết được
24
Theo dõi quá trình chín của quả nho
Chỉ số độ chín Đường/Axit → Xác định thời điểm thu
hoạch tối ưu
Vang có gaz Vang trắng Vang đỏ Vang ngọt Vang rất ngọt
Ví dụ:
Bourgogne Đường/Axit > 35
Clairette de Die Đường/Axit = 20,4
Frontignan Đường/Axit = 90
Có 4 giai đoạn thu hoạch:
+ Thu hoạch sớm: do thời tiết hoặc sâu hại, mục đích là để loại bỏ
nho bị mắc bệnh hay hư hại.
+ Thu hoạch chính: mang lại lượng sản phẩm chính cho chất
lượng vang tốt và ổn định
+ Thu hoạch muộn: gặp điều kiện đặc biệt tốt và tương quan thời
tiết thuận lợi người ta thường để những lại nho có chất lượng cao ở
lại trên cây và sẽ thu hoạch sau khi nho đã ở trạng thái quá chín:
sản lượng nho giảm nhưng chất lượng vang tăng.
+ Chọn lọc: chọn lọc và phân loại để có được các loại vang khác
nhau từ nho có chất lượng khác nhau
25
2.2.3.2 Bệnh «nấm thối rữa quý tộc»