Đề tài Nghiên cứu nâng cao chất lượng rượu vải Bắc Giang

Mở đầu Rượu vang là loại đồ uống đã được sản xuất từ thời sơ khai của nền văn minh nhân loại. Và khi đó, con người chưa hiểu được công việc mà họ đã làm dập quả ép lấy dịch và ủ nhiều ngày rồi thu được thứ nước uống sánh, cay êm, vị ngọt dịu, có hương thơm của trái cây và làm say lòng người là lên men rượu. Trước đây, rượu vang thường được chế biến từ quả nho. Vì vậy rượu vang còn đồng nghĩa với rượu nho. Nhưng đến nay khái niệm rượu vang không chỉ dành riêng để nói về rượu nho mà nó đã mang một ý nghĩa rộng hơn. Rượu vang là đồ uống có cồn ở hàm lượng thấp được lên men từ dịch trái cây, không qua chưng cất và được tàng trữ trong thời gian dài ở những điều kiện nhất định. ở nhiều nước trên thế giới, rượu vang được coi là như một đồ uống không thể thiếu được trong các bữa tiệc, ngày lễ, hội, thậm chí ngay cả trong bữa ăn thường ngày. Bởi rượu vang không những chỉ hấp dẫn con người bằng độ cồn vừa phải, vị ngọt ngào cân đối, vị chua, chát dịu, mầu sắc đẹp cùng với hương thơm tự nhiên của trái cây mà còn đem đến cho người sử dụng giá trị về mặt dinh dưỡng. Do vậy nếu uống điều độ, ở mức độ vừa phải, rượu vang sẽ có tác dụng tốt hơn cho sức khoẻ. Việt nam là một nước nhiệt đới gió mùa, với nguồn nguyên liệu quả nhiệt đới vô cùng phong phú như mơ, táo, dứa, táo mèo, mận, nho,… thì đây là một lợi thế đáng kể cho ngành sản xuất rượu vang ở nước ta. Trong đó phải kể đến quả vải, một loại quả rất ngon, có hàm lượng đường cao, được trồng nhiều ở miền Bắc Việt Nam. Quả vải rất có lợi cho sức khoẻ con người, sách Trung Quốc còn viết “ Quả vải bổ não, khoẻ người, khai vị có thể chữa bệnh đường ruột, là thực phẩm rất quý cho con người” [13]. Bắc Giang vốn nổi tiếng có vải thiều Lục Ngạn, là địa phương có diện trồng và sản lượng vải thu hoạch lớn nhất Việt Nam. Trong những năm gần đây, với ưu thế về điều kiện địa lý, tự nhiên và chủ trương phát triển kinh tế vườn đồi, sản lượng vải tăng rất nhanh đã đặt ra yêu cầu bức xúc trong sản xuất chế biến và tiêu thụ vải ở Bắc Giang. Ngoài các biện pháp tiêu thụ quả vải tươi, vải được đem sấy khô, chế biến vải nước đường, cùi vải lạnh đông thì việc sản xuất rượu vang vải đặc sản sẽ góp phần tích cực trong tiêu thụ vải và mang lại hiệu quả kinh tế cao. Cho đến nay, rượu vang được sản xuất từ quả vải đã được một số cơ quan nghiên cứu, cơ sở sản xuất thực phẩm bước đầu nghiên cứu và triển khai sản xuất. Song rượu vang vải vẫn chưa tìm được chỗ đứng trên thị trường và chưa được người tiêu dùng mến mộ. Xuất phát từ những khả năng, yêu cầu này chúng tôi tiến hành nghiên cứu một số yếu tố chính có khả năng áp dụng trong điều kiện sản xuất ở nước ta để nâng cao chất lượng rượu vang vải Bắc Giang với với các nội dung chính: - Đánh giá chất lượng vải Bắc Giang để chọn loại vải phù hợp cho sản xuất rượu vang vải. - Nghiên cứu xử lý dịch lên men trực tiếp từ cùi vải nghiền nhằm tăng hiệu suất lên men và giữ được hương vị đặc trưng tự nhiên của nguyên liệu. - Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, tác nhân làm trong và thời gian tàng trữ đến chất lượng rượu vang vải. - Nghiên cứu bổ sung, điều chỉnh để hoàn thiện sản phẩm và đánh giá chất lượng rượu vang vải. Chương 1: Tổng quan 1.1. Vải Bắc Giang - giá trị và triển vọng Bắc giang là tỉnh miền núi phía Bắc cách không xa các trung tâm công nghiệp và đô thị lớn của tam giác kinh tế Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh. Tỉnh Bắc Giang có diện tích 3.816,7 km2, dân số trên 1,5 triệu người. Với địa hình đa dạng, vừa miền núi, vừa trung du, lại có đồng bằng xen kẽ cùng với điều kiện khí hậu và tự nhiên ưu đãi, Bắc Giang có nhiều thuận lợi để phát triển kinh tế, nhất là phát triển kinh tế nông nghiệp với nhiều sản phẩm hàng hoá, có giá trị kinh tế cao. Trong đó diện tích cây ăn quả lớn, trên 45 nghìn ha, đã trở thành cây trồng chính trong cơ cấu kinh tế của tỉnh và hình thành vùng sản xuất quả hàng hoá tập trung, đặc biệt là cây vải. Tình hình trồng và sản lượng vải: Nước ta là một trong những nơi đã thuần hoá và trồng vải sớm nhất và đồng thời cũng là nơi có điều kiện tự nhiên thích hợp để cải tiến loại cây ăn quả đặc sản này. Theo các tài liệu và thư tịch cổ ở Việt Nam, cây vải được trồng cách đây 2000 năm. Vùng trồng vải chủ yếu ở nước ta là vùng Đồng bằng sông Hồng, vùng Trung du, miền núi Bắc Bộ và một phần Khu 4 cũ. Những nơi trồng nhiều như tỉnh Hải Dương (huyệnThanh Hà), Bắc Giang (Lục Ngạn), Phú Thọ (Thanh Hoá), nông trường Đông Triều (Quảng Ninh), vườn quốc gia Cát Bà. Ngoài ra còn có các vườn trồng vải chín sớm dọc sông Đáy thuộc các huyện Thanh Oai, Quốc Oai, Chương Mỹ (Hà Tây) [6]. Tỉnh Bắc Giang có điều kiện tự nhiên phù hợp với việc trồng trọt và thâm canh một số cây ăn quả á nhiệt đới và nhiệt đới như: vải, nhãn, dứa, chuối, na, hồng,… Diện tích cây ăn quả tỉnh Bắc Giang được tăng nhanh trong hơn 10 năm gần đây. Tới nay, toàn tỉnh Bắc Giang có tổng diện tích cây ăn quả là 45 337 ha, trong đó cây vải là chính với 35 143 ha. Bắc Giang được biết đến nhiều bởi có diện tích và sản lượng vải thiều đặc sản lớn nhất cả nước. Cây vải thiều được trồng ở Bắc giang vào khoảng đầu thập kỷ 50 và có nguồn gốc là vải Thanh Hà (Hải Dương). Gần nửa thế kỷ qua diện tích trồng và sản lượng vải thiều thu hoạch ngày một tăng, nhất là từ năm 1997 trở lại đây thì sản lượng vải thiều thu hoạch tăng rất nhanh và đã đạt sản lượng vải thiều tươi gần 160.000 tấn vào năm 2004 (Bảng 1.1). Cây vải thực sự là cây xoá đói giảm nghèo, góp phần lớn vào việc phủ xanh đất trống đồi núi trọc trên nhiều vùng của tỉnh Bắc Giang. Bảng 1.1: Diện tích và sản lượng vải thiều của Bắc Giang trong những năm qua [ ] Năm Diện tích trồng vải (ha) Sản lượng vải thiều tươi (tấn) 1997 16.369 9.782 2000 24.200 29.000 2001 28.165 33.810 2002 32.474 59.774 2003 33.500 97.296 2004 34.923 158.774 Đặc điểm và giá trị các loại vải: Cây vải chịu ảnh hưởng nhiều của điều kiện khí hậu như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng và điều kiện canh tác. Nhưng khí hậu và điều kiện đất đai ở nước ta đặc biệt là miền Bắc rất thích hợp với sự phát triển và đậu quả của cây vải. Cây trồng sau 2 năm thì bắt đầu đậu quả, năng suất những năm đầu là chỉ đạt 3-4 kg/cây, những năm sau sẽ tăng dần có thể đạt 30- 40kg/ cây/năm. Năng suất bình quân 1ha vải thiều trong 1 năm là 30-70 tạ quả tươi thuỳ thuộc theo vùng, giống, tuổi đời cây, thời tiết, kỹ thuật canh tác,… [11]. Cây vải được trồng ở nước ta từ lâu nhưng đến nay những nghiên cứu về vải chưa nhiều. Trong thực tế sản xuất hiện nay có rất nhiều giống vải, nhưng thường được phân thành ba nhóm chính là vải chua, vải nhỡ, vải thiều. Trên địa bàn tỉnh Bắc giang có khoảng 26 loại giống vải, được chia thành hai nhóm chính: [ ] - Nhóm vải chín sớm (vải lai) chiếm khoảng 5 000 ha gồm vải Phúc Hoà (khoảng 2 000 ha), còn lại các vải loại vải khác như vải chua, vải lai Thanh Hà, vải U trứng, vải U hồng,…. Loại vải này quả to, thời gian thu hoạch khoảng 50-55 ngày, từ giữa tháng 5 đầu tháng 6. - Nhóm vải chính vụ (vải thiều) chiếm khoảng 30 000 ha quả nhỏ hơn quả vải chua và chín muộn hơn, vào khoảng đầu tháng 6 đến đầu tháng 7. Chất lượng của hai loại vải theo bảng 1.2 [ ] Bảng 1.2: Đặc điểm chất lượng của hai loại vải Bắc giang STT Thành phần chất lượng quả vải Giống vải Vải lai Vải thiều 1 Khối lượng quả (g) 30 - 34 23 -26 2 Tỷ lệ cùi vải (%) 64 - 66 76- 80 3 Chất khô (Bx) 15-17 18-20 4 Hàm lượng đường (%) 14-15 17-19 5 Độ axit (%) 0,2-0,3 0,12-0,16 6 Vitamin (mg %) 16-18 19-22 Vải có giá trị dinh dưỡng cao, thích hợp khẩu vị cho tất cả mọi người, lại thêm mùi thơm ngon thanh khiết, do đó từ lâu vải đã được coi là một trong những quả nhiệt đới ngon nhất. Nhà thơ Tô Đông Pha đã viết “Ngày ăn 300 quả vải là đã đáng sống ở đất Lĩnh Nam” [11]. Vải là cây ăn quả đặc sản ở miền Bắc Việt Nam. Quả vải ngoài ăn tươi còn được chế biến như sấy khô, làm đồ hộp, làm nước giải khát, được thị trường trong nước và thế giới ưa thích. Nhưng ngoài các sản phẩm được chế biến từ vải như trên thì rượu vang được chế biến từ quả vải rất có thể trở thành một sản phẩm đặc sản có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao. Nếu xét về mặt công nghệ, thành phần hóa học của vải hội tụ được đủ các ưu điểm để làm nguyên liệu cho sản xuất rượu vang. Quả vải có cùi trắng dầy, chứa nhiều nước. Nếu quả vải là giống tốt, phần thịt quả chiếm 70- 80% khối lượng quả. Nước ép từ cùi ra có độ Bx cao, vào khoảng 18-20. Hàm lượng đường trong vải rất cao, có nhiều đường khử, rất dễ dàng cho lên men. Ngoài ra trong vải, lượng protein rất đáng kể khoảng 0,7%, có nhiều axit amin, các vitamin và muối khoáng. Bên cạnh đó cùi vải rất dễ ép, tách dịch thuụân lợi cho quá trình lên men. Do đó dịch quả vải là môi trường rất tốt cho nấm men hoạt động, chuyển hoá đường thành rượu. Quả vải có hương thơm tự nhiên đặc biệt, nếu được chuyển vào rượu thông qua con đường lên men không chưng cất và tàng trữ sẽ tạo cho rượu một hương vị rất riêng biệt, rất đặc sản. Trong những năm gần đây, cùng với việc đầu tư khoa học kỹ thuật trong canh tác, vải Bắc Giang tăng nhanh về số lượng và chất lượng ngày một cao hơn. Bên cạnh đó, giá vải lại giảm rất mạnh: Năm 1999 giá bán bình quân vải tươi khoảng 8000 đồng/kg; năm 2000 giá bán là 6000 đồng/kg; năm 2001 giá bán là 5000 đồng/kg; năm 2002 giá bán là 3000 đồng/kg; năm 2003 giá bán là 3000 đồng/kg và năm 2004 giá bán là 2500 đồng/kg [ ]. Nên nhu cầu tiêu thụ và chế biến đa dạng các sản phẩm từ vải là rất cần thiết. Với điều kiện phù hợp về thành phần chất lượng của quả vải, khả năng về sản lượng với giá vải tươi thấp, đây là điều kiện rất thuận lợi cho nguyên liệu dùng để sản xuất rượu vang vải. Tình hình sản xuất, chế biến và tiêu thụ vải Bắc Giang: So với nhiều loại quả khác, vải có đặc điểm thời gian chín ngắn, thời vụ thu hoạch rộ, việc bảo quản tươi rất khó khăn trong khi năng lực chế biến quả tươi của các nhà máy sản xuất thực phẩm ở địa phương có hạn. Hiện nay vải lai do chín sớm nên chủ yếu là bán tươi, vải thiều chủ yếu tiêu thụ dưới dạng quả vải thiều tươi và quả vải thiều sấy khô. Vải thiều là loại quả rất dễ sấy khô và khi đã khô thì có thể bảo quản lâu dài. Thực tế những năm qua cho thấy bằng phương pháp sấy khô có thể chế biến một khối lượng lớn vải thiều ở Bắc Giang. Sản phẩm này được tiêu thụ nhiều ở Trung Quốc và các nước có cộng đồng người Hoa sinh sống. Ngoài ra, có một số sản phẩm vải thiều được chế biến không nhiều như vải đông lạnh, vải miếng ngâm đường, nước vải, rượu vang vải,…Năm 2004, sản lượng tiêu thụ vải thiều tươi chiếm 30%, khoảng 65% sản lượng được sấy khô, còn lại được các nhà máy chế biến [ ]. 1.2. Giới thiệu chung về tình hình sản xuất và tiêu thụ rượu vang 1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rượu vang trên thế giới Rượu vang là loại đồ uống lên men trực tiếp từ dịch quả ép và không qua chưng cất, nên vẫn giữ được đặc tính tốt từ loại quả đem lên men đồng thời còn tăng thêm những đặc tính quí của quá trình lên men và tàng trữ. Vì vậy rượu vang đã mang lại cho con người biết bao nhiêu điều thú vị. Ngoài những giá trị về tinh thần, giá trị về dinh dưỡng thì rượu vang còn mang lại giá trị kinh tế cao. Trong đó không thể không nói đến nguồn lợi nhuận to lớn đem lại từ việc sản xuất rượu vang. Do vậy nền sản xuất rượu vang thực sự đã chiếm giữ một địa vị hết sức quan trọng đối với nhiều doanh nghiệp ở khắp mọi nơi trên thế giới. Tuỳ theo tập quán, khẩu vị kết hợp sự đi lên của kỹ thuật mà ở nhiều nước trên thế giới đã có các phương thức sản xuất khác nhau và kết quả hàng trăm loại rượu vang nổi tiếng ra đời. Nền sản xuất rượu vang trên thế giới đã có từ lâu đời, mức sản xuất và thị trường rượu vang tăng trưởng theo sự phát triển của xã hội. Hiện nay, sản lượng sản xuất và tiêu thụ rượu vang trên thế giới rất cao. Rượu vang trên thế giới chủ yếu được sản xuất từ nguyên liệu là nho. Theo thống kê của FAO, năm 2004 [ 19] thì trên toàn thế giới diện tích trồng nho phục vụ cho sản xuất rượu vang dao động trong khoảng 8 đến 10 triệu ha và lượng rượu vang tiêu thụ nằm trong khoảng 220 đến 300 triệu hl/năm. Bảng 1.3: Nhóm các nước sản xuất và tiêu thụ rượu vang lớn nhất thế giới Nước Sản xuất Xuất khẩu Sản lượng (nghìn tấn) Thị phần sản xuất của thế giới (%) Giá trị (triệu USD) Thị phần thị trường thế giới(%) Pháp 5 572 20 5 076 38,4 Italia 5 023 18 2 370 17,9 Tây Ban Nha 3 638 13 1 160 8,8 Mỹ 2 500 9 - - Argentina 1 351 5 - - úc - - 1 060 4,6 Chi Lê - - 609 4,6 Như vậy, Pháp là nước đứng đầu về sản xuất và xuất khẩu rượu vang, sau đó đến Italia, Tây Ban Nha, Mỹ,… Khu vực Châu á, Châu Phi và Bắc Mỹ nhu cầu tiêu thụ rượu vang tăng nhanh. 1.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rượu vang ở Việt Nam Ngành sản xuất rượu vang ở nước ta còn rất non trẻ, mới chỉ được bắt đầu từ khoảng hơn 25 năm [10]. Do vậy còn có nhiều hạn chế về điều kiện trang thiết bị máy móc trong sản xuất, kỹ thuật sản xuất, điều kiện kiểm soát về công nghệ sản xuất, nên chất lượng rượu vang chưa sánh được với nhiều nước trên thế giới. Song việc sản xuất rượu, bia nói chung và rượu vang nói riêng đã đem lại hiệu quả kinh tế và lãi tương đối khá cho các doanh nghiệp. Trong những năm gần đây, việc sản xuất rượu vang đã đóng góp một phần quan trọng đáng kể vào doanh thu của các cơ sở sản xuất rượu, bia, nước giải khát [10]. Một số nhà máy sản xuất rượu cũng bắt đầu có sự quan tâm lớn hơn đến việc sản xuất rượu vang không chỉ thuần tuý về hình thức bao bì mà còn đầu tư về công nghệ nhằm cải thiện chất lượng và tạo uy tín, chỗ đứng của sản phẩm trên thị trường trong nước và quốc tế. Một số thương hiệu rượu vang được người tiêu dùng biết đến như vang Thăng Long, vang Đà Lạt, vang Thanh Ba, vang Gia Lâm,…Trong những năm gần đây nhu cầu của người tiêu dùng tăng, nên tốc độ phát triển rượu vang khá nhanh về cả số lượng và chất lượng. Theo kết quả điều tra sơ bộ thì sản lượng sản xuất rượu vang ở Việt Nam đã phát triển mạnh cả về sản lượng và số lượng doanh nghiệp sản xuất Bảng 1.4: Tình hình sản xuất rượu vang ở Việt Nam[ ] Năm Sản lượng (triệu lit/năm) Các hãng sản xuất chính 1984 0,01 Thăng Long 1985 0,03 Thăng Long 1986 0,1 Thăng Long, Hồng Hà, Gia Lâm 1992-1996 7 Thêm: Đông Đô, HABA, Hà Nội, Tây Đô, Hoàn Kiếm 1997 – 1999 8,5 Thêm: Ninh Thuận, Bắc Đô, Hùng Vương 2002 12,5 Hơn 30 doanh nghiệp Rượu vang vải ở nước ta mới được nghiên cứu và bắt đầu sản xuất được khoảng 10 năm nay, một số doanh nghiệp điển hình sản xuất rượu vang vải như Công ty Cổ phần vang Thăng Long, Công ty Cổ phần thực phẩm xuất khẩu Bắc Giang, Công ty cổ phần bia HABADA, Hợp tác xã chế biến thực phẩm Kim Biên,... Tuy nhiên, sản phẩm rượu vang vải mới chỉ ở giai đoạn sản xuất thử nghiệm, thăm dò thị trường và sản lượng không đáng kể. Mặt khác, chất lượng rượu vang vải của các cơ sở chưa thật ổn định và chưa được người tiêu dùng chấp nhận. Vì vậy những nghiên cứu về rượu vang vải đã và sẽ mang ý nghĩa rất quan trọng, góp phần cải thiện chất lượng và xây dựng thương hiệu rượu vang vải ở nước ta. 1.3. Công nghệ sản xuất rượu vang Trên thế giới có hàng trăm loại rượu vang khác nhau. Mỗi loại rượu vang được đặc trưng bởi một phương thức sản xuất riêng, tuỳ theo đặc điểm của rượu và tính chất của công nghệ. Thông thường công nghệ sản xuất rượu vang được tiến hành theo các bước cơ bản như chuẩn bị dịch quả, lên men, tàng trữ và hoàn thiện sản phẩm. 1.3.1. Nguyên liệu sản xuất Nguyên liệu được dùng phổ biến trong sản xuất rượu vang là nho và các loại quả tươi. Rượu vang khi được chế biến từ các loại quả khác nhau sẽ tạo nên hương vị thơm ngon đặc trưng cho từng loại quả. Theo kết quả nghiên cứu, chất lượng rượu vang được quyết định bởi đến 60% là do chất lượng của quả, 40% còn lại là do kỹ thuật [5]. Như vậy chất lượng quả đóng vai trò rất quan trọng trong sản xuất rượu vang. Mỗi loại quả có những tính chất, thành phần hoá học đặc thù sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng rượu vang được chế từ loại quả đó. Đất nước ta là một xứ sở mà hoa quả dồi dào, phong phú cả bốn mùa, rất có triển vọng phát triển ngành sản xuất rượu vang. Trong các quả của Việt Nam, quả vải có rất nhiều ưu điểm để có thể trở thành một nguyên liệu tốt cho sản xuất rượu vang. 1.3.2. Phương pháp tách chiết dịch quả Phương pháp tách chiết và xử lý dịch lên men có ảnh hưởng lớn đến chất lượng của rượu vang. Cùng một loại quả nguyên liệu nhưng khi xử lý dịch quả bằng các phương pháp khác nhau cũng làm thay đổi mầu sắc, hương vị của rượu vang thành phẩm cũng như sau khi đóng chai. Quả thu hoạch sau khi loại bỏ các quả hư hỏng được tiến hành tách lấy dịch quả. Hiện nay người ta chủ yếu dùng phương pháp làm dập hoặc nghiền quả rồi đem đi ép, có thể ép một lần hoặc nhiều lần để thu hồi dịch quả triệt để. Ngoài ra tuỳ thuộc vào loại nguyên liệu hoặc phương pháp công nghệ sản xuất mà người ta có thể tách dịch quả bằng cách ngâm với đường rồi chế biến thành siro để pha chế thành dịch lên men. Để làm tăng hiệu suất thu hồi dịch quả, người ta thường sử dụng enzim pectinaza ultra SP-L. Chế phẩm enzim này chứa chủ yếu pectinaza và một hoạt tính hemixelluloza, nó có khả năng phân huỷ màng tế bào thực vật, dẫn đến tăng mạnh mẽ hiệu suất ép và sản lượng dịch quả. Dịch quả nghiền đưa lên men trực tiếp cần được tiến hành sulfít hoá ngay để chống oxy hoá, khử nấm mốc, men dại và tạp khuẩn thì khi cấy nấm men giống mới đảm bảo phát triển và lên men tốt. Đối với dịch quả ép cần được làm trong để tách bớt cặn thô và men dại nhằm hạn chế tối đa sự oxy hoá và lên men không mong muốn bắt nguồn từ các vi sinh vật và các chất có trong cặn bẩn thì tách cặn cần tiến hành nhanh. Thường cặn được tách bằng máy ly tâm, máy lọc ép. Dịch quả trước khi lên men cần được điều chỉnh cho phù hợp với yêu cầu của công nghệ. Tuỳ theo đặc điểm của từng loại rượu và kỹ thuật sản xuất mà người ta chuẩn bị dịch lên men với nồng độ đường, pH nhất định bằng việc bổ sung đường và axit hữu cơ. Ngoài ra, hàm lượng đạm trong dịch quả cũng là một chỉ tiêu quan trọng, rất cần thiết cho hoạt động của nấm men. Nếu dịch quả nghèo đạm cần bổ sung bằng các dịch quả giầu đạm hoặc nguồn đạm trực tiếp. 1.3.3. Quá trình lên men dịch quả 1.3.3.1. Chủng giống nấm men dùng trong sản xuất rượu vang Nấm men (les levure, the yeast) là tên gọi thông dụng để chỉ một nhóm vi nấm thường có cấu tạo đơn bào và sinh sản chủ yếu bằng phương pháp nảy chồi. Từ năm 1960, Van Lewenhoex (1632- 1723) đã quan sát thấy nấm men và từ năm 1857 Pasteur đã nghiên cứu khá tỉ mỉ về men rượu [20]. Muller- Thurgan đã nghiên cứu một cách có hệ thống (1880- 1890) quá trình lên men rượu vang với các chủng nấm men thuần khiết. Và từ đó đến nay đã có hàng nghìn công trình nghiên cứu về men rượu [9]. Trong những năm gần đây, nấm men rượu trở nên đặc biệt hấp dẫn đối với các nhà nghiên cứu về công nghệ sinh học. Và qua đó đã có những thành tựu đáng kể trong nghiên cứu về vai trò và hoạt động của nấm men trong sản xuất rượu vang. Hoạt động của nấm men trong sản xuất rượu vang có thể chia thành 3 giai đoạn: giai đoạn phát triển tăng sinh khối, giai đoạn hoạt động lên men rượu và giai đoạn kết lắng sau khi lên men [14, 16]. Nấm men trong sản xuất rượu vang được phân thành nấm men tự nhiên và nấm men thuần chủng. Lên men tự nhiên thường cho độ cồn không cao, nhỏ hơn 10% theo thể tích và rất dễ bị nhiễm. Trái lại nấm men nuôi cấy thuần khiết có các ưu điểm là lên men nhanh, cho độ cồn cao, vang thu được có hương vị thanh khiết hơn, màu sắc đẹp, dễ lắng và dễ tách cặn men. Do vậy việc sử dụng các chủng nấm men thuần khiết trong ngành công nghiệp lên men nói chung và lên men rượu vang nói riêng từ lâu đã được áp dụng nhiều nơi trên thế giới. Nấm men thuần chủng thường được sử dụng trong sản xuất rượu vang thuộc giống Saccharomyces. Trong sản xuất rượu vang thường gặp một số chủng nấm men phổ biến là: Saccharomyces Vini, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces oviformis, Saccharomyces bayanus, Saccharomyces uvarium. Nấm men có thể dùng trong sản xuất rượu vang rất phong phú và đa dạng. Do đó khi sản xuất cần tiến hành tuyển chọn chủng phù hợp nhằm đạt được hiệu quả cao và chất lượng rượu tốt. Để chọn chủng hoàn toàn thích hợp, người ta cấy chủng đó lên môi trường dịch quả dùng cho đánh giá các chỉ tiêu sau [9]: - Chủng có khả năng lên men tốt trong môi trường có nồng độ đường cao, có độ cồn cao. - Có thể lên men kiệt đường. - Chịu được độ cồn cao, lên men tốt trong những khoảng pH nhất định. - Có khả năng kết lắng tốt, làm trong rượu nhanh. - Tạo cho rượu hương vị thơm ngon đặc trưng, không nhiễm mùi lạ, tạo váng trên mặt rượu. 1.3.3.2. Cơ chế tạo thành ethanol và các sản phẩm phụ * Cơ chế tạo thành ethanol: Lên men rượu là một quá trình sinh hoá phức tạp xảy ra dưới tác động của nhiều enzim thông qua hoạt động sống của các vi sinh vật, chuyển glucoza thành rượu etylic và các sản phẩm phụ khác tạo nên chất lượng của sản phẩm. Trước hết, các đường phức tạp có trong dịch quả được thuỷ phân thành các đường đơn giản như glucoza, malnoza, fructoza,… trong đó glucoza và fructoza là hai loại đường dễ đồng hoá nhất đối với nấm men [17]. Trong dịch quả tươi có chứa nhiều loại đường nhưng trước khi đưa vào lên men, người ta bổ sung đường đến nồng độ yêu cầu. Còn đối với xiro quả ngâm đường, trước khi đưa vào lên men, cần được pha loãng đến nồng độ như ý muốn. Như vậy thì trong dịch lên men đều có chứa cả đường đơn giản và cả đường phức tạp. Đường phức tạp ở đây chủ yếu là saccaroza. Khi bắt đầu lên men dưới tác dụng của enzym invectaza, đầu tiên đường saccaroza bị thuỷ phân thành đường glucoza và fructoza [17, 21]. Cơ chế phản ứng của sự lên men rất phức tạp [17], tuy nhiên tổng hợp lại, lý thuyết hiện đại về lên men rượu cho rằng đây là một quá trình gồm rất nhiều giai đoạn mà thực chất là một quá trình oxy hoá khử có sự tham gia của các enzim trong tế bào nấm men và sản phẩm chính tạo thành là rượu etilic theo phương trình tổng quát sau: C6H12O6 + 2ADP + 2H3PO4 = 2C2H5OH + 2CO2 + 2ADP + H2O * Các sản phẩm phụ tạo thành trong quá trình lên men Quá trình lên men rượu vang đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu khá kỹ trong nhiều năm. Và qua đó, người ta nhận thấy rằng, cùng với sự tạo thành etanol và CO2 còn xuất hiện nhiều tạp chất khác tạo ra hương vị cần thiết cho rượu. Khi lên men 180 gam đường tạo thành 3,6 gam CO2; 87,4 gam C2H5OH; 0,4 gam dầu fuzen; 6 gam glyxerin; 0,3 gam axit lactic và 0,1 gam axetaldehyt” [17, 18]. Sau đó, nhiều nhà nghiên cứu nhận thấy ngoài các sản phẩm trên, trong quá trình lên men rượu vang còn xuất hiện nhiều sản phẩm khác như axit axetic, axit piruvic, axeton, diaxetyl, rượu bậc cao, các este, adehyt và nhiều chất khác nữa. Những chất này có vai trò khá quan trọng trong việc hình thành hương thơm và vị cho rượu vang. Bằng phương pháp sắc ký, người ta đã phát hiện ra hơn 50 chất khác nhau [17] nhưng phần lớn được xếp theo 4 nhóm chính là: Axit; Este; Aldehyde; Rượu cao phân tử. Người ta đã thiết lập nhiều phương trình để biểu diễn mối quan hệ giữa các sản phẩm bậc 2 nhưng đến nay phương trình được quan tâm nhiều là: G ³ 5s + 2y + a + b + ax + 9x + p Trong đó: G: glyxerin b: 2,3 butylenglycol s: axit suxinic ax: axeton y: axit axetic x: axitxitric a: axetaldehyt p: axit pyruvic Đồng thời với quá trình lên men rượu vang thì protein có trong dịch quả cũng chịu nhiều sự biến đổi hoá học, từ các axit amin tương ứng bị biến đổi thành rượu bậc cao như amylic, propylic,... hàm lượng rượu bậc cao trong vang tuy rất ít nhưng chúng có vai trò quyết định trong việc tạo hương. 1.3.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men rượu + ảnh hưởng của nồng độ đường: Thường trong dịch quả có đường glucoza và fructoza nhưng hàm lượng đường trong quả thường thấp, để tạo ra sản phẩm có độ cồn cao phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng thì người ta thường bổ sung thêm đường sacaroza. Nồng độ đường trong môi trường không chỉ ảnh hưởng tới quá trình lên men mà còn ảnh hưởng trực tiếp tới hoạt động sinh lý của nấm men. Nồng độ đường càng cao thì lượng rượu tạo ra được càng nhiều nhưng nếu hàm lượng đường quá cao thì áp suất thẩm thấu của dung dịch cũng phát triển cao dẫn đến ức chế hoạt động của nấm men làm cho quá trình lên men xảy ra chậm hoặc không xảy ra. Hàm lượng đường ban đầu ảnh hưởng trực tiếp tới hoạt động nấm men là khoảng dưới 220g/l. Nếu vượt quá giá trị trên thì tế bào bị ức chế. Tuy nhiên có một số chủng nấm men có khả năng lên men tốt ở hàm lượng đường cao. Nồng độ đường thấp sẽ giúp nấm men sinh trưởng dễ dàng. Do đó người ta đã vận dụng điều này khi tiến hành nhân giống men ở nồng độ đường khoảng 8-11% [5]. + ảnh hưởng của thời gian lên men Thời gian tiến hành lên men chính là yếu tố rất quan trọng trong qúa trình lên men rượu vang. Với một nồng độ đường nhất định trong dịch lên men thì khoảng thời gian thích hợp cho lên men chính là yếu tố rất cần thiết trong quy trình công nghệ. Nó quyết định khả năng lên men kiệt đường hay không của nấm men. Hoặc nói cách khác là nó quyết định hiệu suất lên men. Tuy nhiên thời gian lên men chính thích hợp không chỉ phụ thuộc vào nồng độ dịch đường ban đầu mà nó còn phụ thuộc vào cả nhiệt độ lên men. Chính vì vậy mà tuỳ theo khu vực, th