Quá trình lên men rượu vang

Để sản xuất bất kỳ loại đồ uống có cồn nào, ta đều phải trải qua quá trình lên men rượu. Đây là cách duy nhất mà con người có thể tạo ra rượu để uống. Quá trình lên men rượu là một quá trình sinh học xảy ra tự nhiên hàng ngày. Thực tế, đây chính là giai đoạn đầu của quá trình thực phẩm hỏng, ở đó vi sinh vật phá vỡ các hợp chất phức tạp thành các phần nhỏ hơn trong quá trình lên men..

Quá trình lên men rượu

Đầu tiên, chúng ta luôn bắt đầu từ công thức lên men rượu

Đường + Men = Ethanol + CO2 + Nhiệt độ

Vì vậy, khi men tiếp xúc với đường, nó sẽ tiêu thụ các phân tử đường, phân hủy chúng thành hai chất chính: ethanol và carbon dioxide (hay CO2). Quá trình này cũng tạo ra nhiệt do hoạt động trao đổi chất của men.

Bất kỳ loại đường nào cũng có thể được dùng để lên men và tạo ra đồ uống có cồn. Đối với rượu vang, hai loại đường chính là fructose và glucose, có thể được lấy từ trái nho và các loại trái cây khác. Nguồn đường được sử dụng trong quá trình lên men sẽ quyết định loại đồ uống được tạo ra cuối cùng. Ví dụ, nếu lấy nước ép trái cây và lên men, ta sẽ tạo ra rượu vang. Nếu lấy hỗn hợp lúa mạch và nước rồi lên men, ta sẽ tạo ra bia. Còn nếu lấy hỗn hợp gạo và nước và lên men, ta sẽ tạo ra rượu sake.

Đối với rượu vang, chúng ta thường mô tả các loại rượu dựa trên các giống nho được sử dụng để sản xuất ra chúng. Ví dụ như Chardonnay, Merlot, Zinfandel hay Cabernet Sauvignon. Vì nho là nguồn cung cấp đường chính, nên các đặc tính của nho sẽ được chuyển sang rượu sau khi lên men.

Nấm men là gì?

Nấm men là một loại nấm đơn bào có thể ăn đường và carbohydrate đơn giản. Một loại nấm men cụ thể, có tên khoa học là Saccharomyces cerevisiae, được sử dụng trong hầu hết các quá trình lên men rượu. Bất kể người ta đang làm rượu vang hay đang chuẩn bị nguyên liệu để chưng cất ra rượu whisky, đều sử dụng loài nấm men này. Saccharomyces cerevisiae còn được gọi bằng nhiều tên khác như nấm men bề mặt, nấm men bia hoặc nấm men làm bánh. Đây cũng chính là loài nấm men được dùng để làm bột nở khi nướng bánh mì.

Nấm men Saccharomyces cerevisiae

Ethanol, hay còn được gọi là rượu etylic, là sản phẩm của quá trình lên men rượu vang. Quá trình này tách nước khỏi rượu vang, tạo ra chất cồn. Chất cồn này có mặt trong tất cả các loại đồ uống có cồn, từ bia đến rượu vodka. Mặc dù ethanol có thể gây độc hại với cơ thể người (thường gây ra cảm giác buồn nôn sau khi uống quá nhiều), nó có tác dụng khiến cho người uống say sưa và vui vẻ.

Ethanol cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra hương vị và đặc trưng cho rượu vang cũng như các loại đồ uống có cồn khác. Ethanol có mùi thơm đặc biệt, gần như nước hoa và vị hơi ngọt, đồng thời tạo cảm giác bỏng rát nhẹ trên vòm miệng. Càng nhiều đường trong chất lỏng được lên men, nồng độ ethanol càng cao.

Carbon Dioxide trong quá trình lên men rượu

Ngoài ethanol, quá trình lên men rượu còn tạo ra một sản phẩm phụ khác, đó là khí carbon dioxide (hay còn gọi là CO2). Carbon dioxide là một loại khí trơ, có nghĩa là nó hiếm khi phản ứng với các hợp chất khác. Khi quá trình lên men diễn ra, đồ uống sẽ trông như đang sôi, bởi vì các bong bóng khí carbon dioxide được tạo ra và phá vỡ bề mặt của chất lỏng.

Đối với hầu hết các loại đồ uống có cồn, khí carbon dioxide này chỉ đơn giản bốc hơi ra ngoài khí quyển và không ảnh hưởng đến hương vị hoặc đặc tính cuối cùng của sản phẩm. Tuy nhiên, có một số ngoại lệ, chẳng hạn các loại đồ uống có gas như rượu sâm banh, các loại rượu vang sủi bọt và một số loại bia. Đối với những loại đồ uống này, một phần carbon dioxide được tạo ra sẽ được giữ lại và cho phép hòa tan vào dung dịch. Khi mở thùng chứa, khí carbon dioxide sẽ bắt đầu thoát ra và tạo ra những bong bóng nhỏ, làm cho những đồ uống này có ga.

Nhiệt độ trong quá trình lên men

Do phản ứng sinh hóa tích cực và khuấy trộn này, trong đó các tế bào nấm men đang chuyển hóa đường và sinh sản vô tính khi các tế bào của chúng phân chia, nhiệt độ của chất lỏng được lên men tăng lên. Như vậy, nhiệt là sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men rượu. Không có gì lạ khi quá trình lên men không được kiểm soát khiến chất lỏng tăng lên trên 100 ̊F. Quá trình lên men càng ấm, men chuyển hóa đường càng nhanh; và trong cơn sốt điên cuồng này, một số sản phẩm sinh hóa được tạo ra bởi men, có thể ảnh hưởng lớn đến hương vị của thành phẩm.

Trong phần lớn lịch sử, các nhà sản xuất rượu không thể kiểm soát nhiệt độ này vì họ thiếu công nghệ như tủ lạnh. Kết quả là, hầu hết các loại đồ uống có cồn đều có mùi vị khó chịu do men chuyển hóa đường quá nhanh. Ngày nay, các nhà sản xuất rượu lên men rượu trong các phòng hoặc bể được kiểm soát nhiệt độ. Điều này cho phép họ duy trì nhiệt độ chính xác mà họ muốn rượu của mình lên men, tùy thuộc vào đặc tính mà họ muốn thể hiện trong từng loại rượu riêng lẻ.