e. Nhiệt độ
Mỗi vi sinh vật đều cĩ một khoảng nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của chúng. Đối với nấm men Saccharomyces, nhiệt độ tối ưu nằm trong khoảng 28-32oC. Ở nhiệt độ cao, hoạt tính của nấm men giảm nhanh nhưng chủ yếu là dễ bị nhiễm vi sinh vật như vi khuẩn lactic và nấm men hoang dại. Ở nhiệt độ 30oC, nấm men hoang dại phát triển nhanh hơn các chủng nấm men thuộc chi Saccharomyces 2-3 lần, cịn ở nhiệt độ 35-38oC chúng phát triển nhanh gấp 6-8 lần.
f. pH
Nồng độ ion H+
trong mơi trường ảnh hưởng lớn đến hoạt động của nấm men. Chúng cĩ khả năng làm thay đổi điện tích của vỏ tế bào, làm tăng hoặc giảm mức độ thẩm thấu của các chất dinh dưỡng cũng như chiều hướng của quá trình lên men. Mỗi vi sinh vật chỉ cĩ thể hoạt động tốt trong trạng thái ion nhất định, trạng thái này phụ thuộc vào pH của mơi truờng.
Trong điều kiện lên men ethanol, pH tối ưu để tạo ethanol là 4,5-5,0. Nếu pH thấp khoảng 3,0-4,0 nấm men cịn hoạt động được và vi khuẩn bị ức chế. pH hơi cao hơn thì sẽ tạo ra sản phẩm cĩ độ chua thấp, sản phẩm dễ bị nhiễm khuẩn và các sản phẩm phụ trong quá trình lên men sẽ tạo nhiều hơn, lên men cĩ hiệu suất thấp.
g. Nồng độ ethanol
Nồng độ ethanol cũng đĩng vai trị quan trọng trong quá trình lên men, nồng độ ethanol cao cĩ thể ức chế khả năng sinh sản tế bào và khả năng sống sĩt của nấm men. Việc chọn lọc chủng nấm men cĩ khả năng chịu được nồng độ ethanol cao sẽ mang lại lợi ích đáng kể cho quá trình lên men vì các chủng nấm men này cĩ thể nâng cao hiệu suất của quá trình lên men.
h. Nồng độ của dịch lên men
Nếu nồng độ dịch đường quá cao sẽ dẫn đến làm tăng áp suất và làm mất cân bằng trạng thái sinh lý của nấm men. Kết quả là ethanol nhiều sẽ ức chế khơng những các tạp khuẩn mà cả nấm men. Mặt khác, đường nhiều sẽ dẫn đến tổn hao nguồn nguyên liệu và phải kéo dài thời gian lên men; nếu nồng độ đường của dịch lên men thấp thì sẽ làm giảm năng suất thiết bị lên men và làm cho nấm men khơng đủ chất dinh dưỡng để phát triển. Thơng thường, nồng độ dịch đường được giới hạn ở 22% khối lượng hoặc ít hơn (nếu cao hơn thành tế bào cĩ thể bị vỡ).
i. Thời gian
Thời gian cũng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Thời gian lên men phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ lên men, nồng độ đường, chủng nấm men,… Thời gian lên men được tính bắt đầu từ khi cấy chủng nấm men vào mơi trường lên men, nhưng thời gian kết thúc thì tùy thuộc vào từng mơi trường lên men cụ thể và tùy thuộc vào mục đích lên men mà ta dừng quá trình lên men.
Trong giai đoạn đầu của quá trình lên men phải cho dịch đường tiếp xúc với oxy. Lúc này nấm men cần oxy để tích lũy một lượng sinh khối cần thiết cho quá trình lên men. Tiếp theo, để chuyển hĩa đường thành ethanol, nấm men phải được phát triển trong điều kiện yếm khí hồn tồn. Vì trong mơi trường này, sự hơ hấp của nấm men bị ức chế và bắt đầu phải tìm năng lượng cần thiết bằng con đường lên men. Để đáp ứng năng lượng cần thiết thì nấm men cần phân hủy một lượng đường lớn và đường sẽ chuyển hĩa thành ethanol và CO2. Đĩ là nguyên nhân muốn cĩ ethanol nhiều thì khơng được thống khí mơi trường. Nếu cĩ oxy thì trong giai đoạn này rượu sẽ tiếp tục chuyển hĩa thành acid acetic làm sản phẩm bị chua.
j. Nồng độ CO2 trong mơi trường
CO2 được hình thành trong quá trình lên men rượu từ đường. Một phần sẽ tồn tại trong mơi trường; một phần tách lên trên bề mặt mơi trường; phần cịn lại tích tụ lại
thành một lớp ngăn cách giữa khơng khí và mơi trường. CO2 tích tụ lại trong mơi trường chỉ làm giảm khả năng sinh sản của nấm men, nhưng khơng thể làm cho khả năng lên men của nấm men yếu đi.
Trong mơi trường cĩ hàm lượng đường cao sẽ cản trở CO2 thốt ra ngồi, dẫn đến ức chế sinh sản của nấm men và sự lên men cĩ hiệu suất thấp. CO2 nằm trong khoảng khơng giữa bề mặt mơi trường và khơng khí cĩ tác dụng kiềm chế sự phát triển của những vi sinh vật hiếu khí gây hại. Do vậy, các thùng lên men phải cĩ nút đặc biệt chỉ cho phép CO2 bay ra mà khơng cho khơng khí vào.
k. Thành phần các chất dinh dưỡng của mơi trường lên men
Nitơ và nguồn carbon là yếu tố dinh dưỡng chính trong mơi trường lên men. Sự tương tác lẫn nhau của các chất dinh dưỡng cĩ thể đĩng vai trị quan trọng trong trao đổi chất của nấm men. Các chất bổ sung vào mơi trường sinh dưỡng cĩ chứa maltose hoặc glucose cùng với nguồn nitơ như peptone sẽ làm tăng sinh khối và sự sản sinh ethanol (Helena de Cruz et al., 2003).
l. Hàm lượng giống nấm men
Nấm men là nhân tố tạo ra quá trình lên men, chuyển hĩa đường thành ethanol và khí carbonic. Mỗi lồi nấm men cĩ khả năng lên men khác nhau. Cùng lồi nấm men, nhưng ở những điều kiện lên men khác nhau thì khả năng lên men khác nhau và sản phẩm của quá trình lên men cũng khác nhau.
Trong quá trình lên men, mật số giống chủng ban đầu sẽ ảnh hưởng đến nồng độ ethanol sinh ra. Khi tỷ lệ nấm men bổ sung càng cao thì tốc độ lên men ở thời gian đầu càng nhanh và cĩ thể cản trở quá trình lên men tiếp theo (Lương Đức Phẩm, 2006).