Tiến trình nghiên cứu công nghệ sản xuất và chế biến rượu trái cây
Giới thiệudây chuyền sản xuất rượu trái cây
Rượu trái cây là một loại rượu lên men sử dụng nước ép trái cây tươi hoặc trái cây làm nguyên liệu, thông qua các công đoạn như điều chỉnh độ axit và đường để lên men một phần hoặc toàn bộ nguyên liệu thành sản phẩm có nồng độ cồn thấp hơn. Rượu trái cây thành phẩm thường chứa nhiều chất polyphenol, có thể hiệu quả ngăn ngừa sự tích tụ mỡ trong cơ thể trong thời gian dài. Đồng thời, rượu trái cây còn chứa nhiều axit amin và các chất khác. Hàm lượng cồn của rượu trái cây thấp hơn nhiều so với rượu vang và rượu trắng thông thường. Thông thường, nồng độ cồn của rượu trái cây nằm trong khoảng 5% đến 10%.
Hiện trạng công nghệ sản xuất rượu trái cây
Khí hậu và điều kiện địa lý của các quốc gia trên thế giới rất khác nhau, đồng thời nhiều nơi có nguồn trái cây phong phú, tạo nền tảng vật chất quan trọng cho việc sản xuất rượu trái cây. Những năm gần đây, tốc độ phát triển của các nhà máy sản xuất rượu trái cây rất nhanh. Theo các tiêu chí phân loại hiện có, rượu trái cây có thể được chia thành rượu quả mọng, rượu quả hạch, rượu cam quýt, rượu quả hạch cứng, rượu dưa và rượu trái cây hỗn hợp. Đại diện tiêu biểu của rượu quả hạch là cider, đại diện của rượu quả mọng là rượu vang, đại diện của rượu quả hạch cứng là mận xanh, còn rượu cam quýt bao gồm cam quýt, bưởi, cam và quýt. Đại diện của rượu dưa là dưa hấu. Dựa trên tình hình thị trường hiện nay của rượu trái cây, rượu trái cây hỗn hợp cũng khá phổ biến.
Quy trình sản xuất rượu trái cây thường bao gồm lựa chọn nguyên liệu, làm sạch nguyên liệu, nghiền/xay thành pulp trái cây, bổ sung chất cố định màu để bảo vệ màu sắc tự nhiên của nguyên liệu, phối trộn thành phần, bổ sung men, lên men, lên men sau, keo hóa, làm trong sau lọc, điều chỉnh đường và axit, tiệt trùng pasteur và đóng chai thành phẩm.
1.2 Công nghệ sản xuất rượu trái cây
Từ quy trình tổng thể hiện nay của sản xuất rượu trái cây có thể thấy, nguồn lực vi sinh hiện đang ở trạng thái khá khan hiếm, và các cơ quan nghiên cứu khoa học liên quan vẫn chưa phát triển được loại men có hiệu quả lên men tốt cho từng giống rượu trái cây cụ thể. Ngoài rượu vang, loại này có chủng vi sinh chuyên biệt hơn để hỗ trợ lên men. Các chủng phổ biến của cider bao gồm sweet Gree, sweet wheat, Dabila, v.v. Các loại cider khác vẫn chưa hình thành được các giống vi sinh đặc thù.
Công nghệ lên men chính là một bộ phận của công nghệ vi sinh, và hiệu quả lên men của rượu trái cây có mối liên hệ chặt chẽ với nhiệt độ. Khi nhiệt độ thấp, hiệu suất sinh trưởng của các chủng men sẽ ở mức tương đối thấp, dẫn đến tốc độ lên men chậm hơn và hiệu quả sử dụng giảm rõ rệt. Giá trị pH là chỉ tiêu quan trọng phản ánh hoạt tính, sự sinh trưởng và sinh sản của men lên men. Kiểm soát hợp lý độ axit và độ kiềm của nước trái cây trong quá trình lên men có thể tạo môi trường sinh trưởng tốt cho nấm men. Cần lưu ý rằng dịch lên men có khả năng đệm kém và nhạy cảm với sự thay đổi của giá trị pH. Việc kiểm tra pH trong dịch lên men có thể phản ánh tốt hơn tình trạng sống của vi khuẩn lên men. Khi vi khuẩn lên men bị thiếu dinh dưỡng, pH của dịch lên men cao hơn giá trị quy định, có thể bổ sung một lượng đường nhất định để kích hoạt trạng thái hoạt động của vi khuẩn lên men. Hàm lượng đường quá cao có thể làm pH giảm đáng kể. Trong thực tế sản xuất công nghiệp, cần duy trì pH của men trong một phạm vi nhất định, đây cũng là một trong những yếu tố then chốt quyết định chất lượng của quá trình sản xuất rượu trái cây. Lượng cấy men cũng đóng vai trò quan trọng đối với hiệu quả lên men, và lượng cấy men tỉ lệ nghịch với thời gian lên men. Tuy nhiên, trong sản xuất thực tế, nếu lượng cấy vượt quá một phạm vi nhất định thì tốc độ lên men của men quá nhanh, dễ gây lãng phí nguyên liệu không cần thiết; nếu lượng cấy quá ít thì thời gian lên men sẽ tăng đáng kể, dễ làm nhiễm men và khiến chất lượng tổng thể của rượu trái cây giảm xuống.
Tốc độ phát triển của công nghệ điều chỉnh axit cho rượu trái cây cũng khá nhanh, với các phương pháp phổ biến như phương pháp hóa học, phương pháp phân hủy vi sinh, phương pháp điện thẩm thấu và đông lạnh ở nhiệt độ thấp. Phương pháp hóa học thường sử dụng muối kiềm để phản ứng hiệu quả với axit trong nước trái cây nhằm đạt mục đích giảm axit. Các muối kiềm thường dùng gồm K2C4H4O6, Na2CO3, K2CO3, KHCO3 và các muối có tính kiềm yếu khác. Trong thực tế vận hành, KHCO3 và K2CO3 đặc biệt hiệu quả trong việc giảm axit. Hai muối trên không chỉ có thể làm giảm hiệu quả lượng axit chuẩn độ mà còn trung hòa đáng kể axit malic. Phương pháp đông lạnh nhiệt độ thấp được sử dụng sớm nhất và cho hiệu quả khá rõ rệt. Cùng với sự phát triển liên tục của khoa học hóa học, phương pháp giảm axit bằng vi sinh ngày càng được áp dụng rộng rãi trong sản xuất thực tế. Lấy hồng quả hải đường làm ví dụ, khi nếm thử rượu thành phẩm, nước hồng quả hải đường có độ axit cao và vị hơi chua, vì vậy cần tập trung điều chỉnh độ axit của dung dịch ban đầu. Có thể dùng các hóa chất như CaCO3, KHCO3 và axit citric để tăng giá trị pH của dung dịch ban đầu, tạo môi trường tối ưu cho quá trình lên men của nấm men. Nghiên cứu của chuyên gia cho thấy, trước khi lên men rượu hồng quả biển đỏ 8,5°, cần điều chỉnh giá trị pH và hàm lượng đường của nguyên liệu, có thể kiểm soát quanh mức 3,5 và 15%. Môi trường sinh trưởng của nấm men khi đó phù hợp, giúp công đoạn lên men cũng diễn ra thuận lợi.
1.2.3 Công nghệ làm trong
Hiện nay, triển vọng phát triển của ngành rượu trái cây rất khả quan, và thị trường có yêu cầu cao về chất lượng rượu trái cây. Quy trình chính của phương pháp làm trong bằng hóa chất là bổ sung các tác nhân làm trong hóa học sẵn có vào dịch ép, từ đó đạt được quá trình làm trong. Hiện nay, pectinase, gelatin, chitosan và đất tảo cát được sử dụng rộng rãi, và các tác nhân này có tác dụng rõ rệt trong sản xuất thực tế. Một số chuyên gia cho rằng hiệu quả của tác nhân làm trong hỗn hợp là tốt nhất, vì tác dụng của chitosan tốt hơn đất tảo cát, gelatin và pectinase. Đặt nguyên liệu trong một thùng kín trong một thời gian để đạt được độ trong là phương pháp làm trong tự nhiên nguyên thủy nhất.
1.2.4 Công nghệ tiệt trùng
Từ góc độ công nghệ tiệt trùng, công nghệ tiệt trùng của rượu trái cây chủ yếu bao gồm tiệt trùng hóa học, tiệt trùng bằng chiếu xạ và tiệt trùng bằng vi sóng, trong đó chủ yếu làm vi khuẩn chết do nhiệt. Cần nhấn mạnh rằng tiệt trùng bằng chiếu xạ chủ yếu sử dụng các kỹ thuật chiếu xạ, như tiệt trùng bằng tia X, tiệt trùng bằng tia cực tím và tiệt trùng bằng chùm electron. Phương pháp tiệt trùng hóa học chủ yếu là bổ sung một lượng thích hợp chất ức chế vi sinh trong quá trình sản xuất rượu trái cây để khử trùng. Công nghệ tiệt trùng nhiệt chủ yếu áp dụng quy trình pasteur hóa để tiêu diệt vi khuẩn, bằng nhiệt độ cực cao để giết vi khuẩn ngay lập tức.
2.1 Ít nguyên liệu và trái cây chất lượng cao
Thông qua thực tiễn và nghiên cứu cho thấy, chất lượng rượu trái cây đòi hỏi kỹ thuật chế biến cao hơn. Đồng thời, rượu trái cây cũng có yêu cầu cao đối với việc vận chuyển, thu hái và bảo quản trái cây. Hiện nay, nguồn trái cây trong nước rất dồi dào, nhưng trong thực tế thu hái, do phương pháp thu hoạch và thời điểm thu hoạch của nông dân khác nhau, số lượng giống trái cây chất lượng cao được dùng để sản xuất rượu trái cây bị hạn chế, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng rượu trái cây. Việc thiếu các giống trái cây chất lượng cao là một trong những nguyên nhân quan trọng khiến Trung Quốc thiếu các loại rượu trái cây đặc sắc và chất lượng cao, có tác động kìm hãm đáng kể đến sự phát triển của rượu trái cây cao cấp tại Trung Quốc.
2.2 Ít loại men dùng cho lên men rượu trái cây
Hiện nay, men lên men chuyên dụng cho rượu trái cây trong nước chủ yếu tập trung ở cider và rượu vang, còn các loại men chất lượng cao chuyên biệt cho từng loại trái cây khác thì rất ít, điều này rõ ràng đã hạn chế sự phát triển của các loại rượu trái cây khác.
2.3 Chất lượng sản phẩm không ổn định
Chìa khóa để chiếm lĩnh thị trường và ổn định nguồn khách hàng nằm ở chất lượng và tính ổn định của rượu trái cây, điều này đặc biệt quan trọng đối với rượu trái cây cao cấp. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng rượu trái cây, và rất khó để ổn định chất lượng. Hiện nay, quy trình sản xuất rượu trái cây cao cấp ở Trung Quốc vẫn chưa hoàn thiện, còn tồn tại nhiều yếu tố không ổn định. Biến động chất lượng đã dẫn đến xu hướng giảm số lượng người tiêu dùng cố định, gây bất lợi cho sự phát triển của rượu trái cây cao cấp.
2.4 Ngày càng nhiều phụ gia trong rượu trái cây
Hiện nay có rất nhiều thương hiệu rượu trái cây, trong đó hơn 90% sản phẩm chứa trên 5 loại phụ gia. Hiện tại, người tiêu dùng ngày càng quan tâm nhiều hơn đến sức khỏe. Thị phần của rượu trái cây chứa phẩm màu tổng hợp, hương liệu nhân tạo, chất làm đặc, chất tạo ngọt, gia vị và các phụ gia khác đang giảm dần. Nhìn chung, hàm lượng phụ gia trong sản xuất rượu trái cây quá cao và chủng loại tương đối phức tạp.
Ý tưởng đổi mới và hướng phát triển của quy trình sản xuất rượu trái cây
Hiện nay, các doanh nghiệp chế biến rượu trái cây cần phối hợp và cải tiến toàn bộ quy trình bằng cách lựa chọn các giống trái cây chất lượng cao và dễ trồng để canh tác và phát triển các giống trái cây chất lượng cao. Doanh nghiệp rượu trái cây phối hợp với các viện nghiên cứu để lai tạo các giống trái cây chất lượng cao phù hợp trồng trọt. Đồng thời, họ cung cấp đào tạo và hướng dẫn kịp thời về kỹ thuật trồng và các lưu ý đối với các loại trái cây chuyên dùng cho rượu trái cây cho nông dân, đồng thời thu hái và vận chuyển trái cây kịp thời về nhà máy để giữ độ tươi.
Hiện nay, nghiên cứu về men chuyên dụng cho rượu trái cây vẫn còn thiếu. Cần tăng cường nghiên cứu về các loại men rượu trái cây, phân tích và so sánh các loại men chuyên dụng phù hợp với quá trình lên men của từng loại rượu trái cây khác nhau, đồng thời tạo ra sự khác biệt nhất định về thành phần hương thơm. Cần sử dụng men chuyên dụng thuận lợi hơn cho quá trình lên men để tạo ra nhiều sản phẩm rượu trái cây cao cấp hơn. Hiện nay, việc sử dụng men chuyên dụng có thể áp dụng công nghệ nhiệt địa men cố định để kích thích chất lượng rượu trái cây và tạo ra kết quả chất lượng cao hơn.
Thành phần hương thơm là một trong những yếu tố then chốt ảnh hưởng đến chất lượng rượu trái cây, giữ vai trò quyết định trong giá bán trên thị trường và thị phần của rượu trái cây. Doanh số liên quan đến nhiều yếu tố như hiệu suất sản xuất, sản lượng bán ra, thành phần hương thơm, chi phí nguyên liệu, v.v. Hiện nay, việc phân tích thành phần có thể liên tục cải tiến quy trình sản xuất và thúc đẩy việc khám phá, phân tích các thành phần hương thơm trong rượu trái cây. Trong quá trình sản xuất rượu trái cây, có thể sử dụng một loạt phương pháp vật lý như lão hóa bằng ánh sáng, lão hóa bằng điện và lão hóa bằng từ tính để xác định. Đồng thời, có thể áp dụng các phương pháp hóa học như chất xúc tác và vi oxy hóa để cải thiện hiệu quả lão hóa của rượu trái cây, liên tục nâng cao hiệu suất sản xuất tổng thể của rượu trái cây. Đồng thời, hiệu quả lão hóa của rượu trái cây cũng sẽ không ngừng được nâng cao.
Hiện nay, cùng với sự thấu hiểu sâu sắc hơn của người tiêu dùng về khái niệm xanh và bảo vệ môi trường, ngày càng nhiều người lựa chọn đồ uống xanh, thân thiện với môi trường. Rượu trái cây hữu cơ xanh có thể đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Trong quá trình chế biến rượu trái cây, doanh nghiệp cần liên tục đổi mới quy trình và kỹ thuật sản xuất, đồng thời phát triển các phương pháp sản xuất và bảo quản có ít hoặc không có phụ gia. Trong sản xuất rượu trái cây hữu cơ sáng tạo, cần cân nhắc đầy đủ và cải thiện các khâu như sản xuất, chế biến, vận chuyển, thành phần, bảo quản, đóng gói và các mặt khác của nguyên liệu. Trong quá trình chế biến thực tế, có thể dùng các quy trình tiệt trùng hiệu quả để thay thế các phụ gia ban đầu, từ đó kéo dài đáng kể thời hạn sử dụng của rượu trái cây và giảm tổng lượng chất bảo quản dùng trong rượu trái cây hữu cơ. Điều này có ý nghĩa rất lớn đối với việc nâng cao chất lượng rượu trái cây hữu cơ.
Hiện nay, triển vọng của thị trường rượu trái cây khá sáng sủa, nhưng cũng có sự cạnh tranh thị trường rất lớn. Hiện tại vẫn chưa có thương hiệu dẫn đầu cho rượu trái cây. Trong khi không ngừng nghiên cứu và đổi mới phương pháp lên men cũng như sản phẩm, cần tạo ra các sản phẩm độc đáo và tận dụng đặc trưng vùng miền để xây dựng rượu trái cây đặc sắc. Cùng với nhu cầu thị trường ngày càng tăng, hoạt động nghiên cứu và phát triển công nghệ chế biến rượu trái cây cũng đang tiếp diễn, đòi hỏi các nhóm liên ngành phải hợp tác với chất lượng cao. Trong tương lai, công nghệ sản xuất rượu trái cây sẽ tiến tới hướng cơ giới hóa hơn, chuyên nghiệp hơn và phát triển hơn.
