a. Sinh thái khuẩn lactic
Khuẩn nhỏ hơn men, di chuyển dễ hơn men, dựa vào các môi giới như côn trùng, gió...Nên có thể nghĩ rằng khuẩn cũng như men, xâm nhập vào nước quả nhờđã có sẵn trên quả nho; nhưng chỉ ở những năm gần đây (khoảng 1960), người ta mới có bằng chứng chắc chắn nhờ có kỹ thuật phát hiện, phân lập tiến bộ hơn.
Có thể hình dung ra như sau, quá trình hoạt động của các khuẩn lactic như sau: Trên quảđã có khuẩn lactic. Trong xưởng rượu trên các dụng cụ chế rượu cũng có. Vì vậy trong nước quả đã có sẵn nhiều loại khuẩn lactic. Không phải tất cả các khuẩn này đều có thể tồn tại: một số không thể sinh sản được vì pH quá thấp, nhưng
ở xác, ở hạt, ở những chổ chua và giàu chất khoáng thì khuẩn vẫn sống được; có độ
cồn tăng lên dần thì khuẩn bị ức chế. Cuối cùng chỉ có một tỉ lệ rất thấp các khuẩn có mặt ở quả lúc đầu sống sót và sau này gây lên men malôlactic (biến acid malic thành acid lactic), nhờ thích ứng được dần dần với điều kiện môi trường có cồn chúng sinh sản rất chậm sau một thời gian tiềm sinh. Cần chú ý là trong quá trình lên men, điều kiện không thuận cho khuẩn lactic tăng dần, nhất là khi người ta cho thêm các men với số lượng lớn. Tế bào men đông hơn, thích hợp với cồn, với pH
thấp hơn nên chiếm hết thức ăn của khuẩn; cho thêm SO2 vào lại thuận cho men hơn là cho khuẩn vì men chịu đựng giỏi hơn. Như vậy lên men malôlactic bắt đầu không muộn hơn lên men rượu, nhưng bị kiềm hãm dần lại và chỉ diễn ra thực sự
vài ngày hoặc vài tuần sau khi lên men rượu xong và là kết quả của sự thích nghi dần của một số tế bào khuẩn giỏi chịu đựng.
b. Hoạt động của khuẩn lactic
Trong tự nhiên, lên men lactic diễn ra như nói trên: sau khi cho nước quả vào bể
lên men, ngay những giờ đầu sự lên men lactic bắt đầu nhưng sau đó ngừng lại vì khuẩn lactic bị cồn etylic hình thành ức chế. Sau khi lên men rượu xong chỉ còn một số ít khuẩn, 2/3 số rượu thăm dò có khoảng trên 10 000 khuẩn/cc trong khi phải có khoảng 1.000.000 thì acid malic mới bị phân hủy đáng kể. Sau một thời gian tiềm sinh từ vài ngày đến vài tuần lễ, số lượng khuẩn lactic tăng dần, quá trình lên men malôlactic mới bắt đầu. Sau khi acid malic bị phân hủy hết thì số lượng khuẩn lactic lại giảm.
- Độ pH có ảnh hưởng lớn, pH thích hợp cho khuẩn lactic là 4,2-4,5, nhưng ở độ pH này, khuẩn lactic thường là khuẩn que (lactobacillus) có khuynh hướng phân hủy không phải acid malic mà là đường, acid tatric ...làm hỏng rượu. Nếu pH thấp 3,5-3,2 thì khuẩn hoạt động rất khó khăn và chỉ còn sống sót một số khuẩn cầu (Leuconostoc); pH thấp, cần tới tác động của khuẩn lactic làm cho rượu bớt chua, thì khuẩn lại khó sinh sống: đó là mâu thuẩn và cần phải có sự thích ứng dần của một số dòng khuẩn; khi số lượng đã nhiều mới có thể lên men malôlactic.
- Độ nhiệt tác động đến khuẩn cũng giống nhưđối với men, thích hợp nhất là vào khoảng 25-30 0C. Tuy nhiên độ nhiệt lên tới 300C khi lượng cồn etylic đã cao thì khuẩn lactic có thể bị diệt. Vì vậy khi lên men malolactic giữ rượu ở 20-250 thích hợp.
- Yêu cầu đối với oxy. Người ta thường cho khuẩn lactic yếm khí, trái với khuẩn giấm háo khí. Thực ra khuẩn lactic có thể chịu được yếm khí nhưng nếu có oxy hòa tan trong nước thì hoạt động có phần tốt hơn khi hoàn toàn yếm khí.
- Yêu cầu đối với acid amin. Mỗi loài khuẩn có những yêu cầu nhất định đối với từng loại acid amin; yêu cầu của khuẩn cầu cao hơn khuẩn que về mặt này.
- Yêu cầu đối với các vitamin. Cũng như men, khuẩn cần có những vitamin nhất định ở trong môi trường và về mặt này yêu cầu của khuẩn que lại cao hơn khuẩn cầu. Acid pantothenic và nicotinic nói chung cần thiết cho đa số khuẩn; Riboflavin (B2), acid folic và đôi khi thiamin (B1) hoặc cần thiết hoặc có tính chất kích thích tùy theo loại khuẩn.
c. Kết quả hoạt động của khuẩn lactic: lên men malôlactic và các bệnh rượu
- Lên men malolactic. Khuẩn lactic gây nên những sự thay đổi trong rượu đa số là có hại, chỉ có một sự thay đổi có ích: biến acid malic thành acid lactic. Acid malic trong công thức có 2 nhóm COOH có hai chức acid: acid lactic có một nhóm COOH, một chức acid; nên khi biến acid malic thành acid lactic giảm độ chua được một nữa, rươu dịu đi, ngoài ra acid malic có vị chua gắt, khó chịu, còn acid lactic có vị mềm hơn.
Lên men malôlactic không cung cấp năng lượng cho khuẩn lactic cho nên khuẩn lại phải phân hủy các thành phần khác của rượu để lấy năng lượng. Vì vậy không có khuẩn lactic nào hoàn toàn có ích cả. Thực ra người ta phân biệt hai nhóm khuẩn lactic: một nhóm bao giờ cũng nguy hiểm vì phân hủy các thành khác của rượu nhiều hơn là phân hủy acid malic, một nhóm thứ hai thường chỉ quen phân tích acid malic và là khuẩn có ích và chỉ có hại trong những điều kiện đặc biệt.
Trong quá trình chế rượu, khi theo dõi lên men rượu, đồng thời cũng phải theo dõi lên men malôlactic. Phải phân tích định kỳđều đặn độ chua tổng cộng, acid bay hơi, lượng acid malic. Khi nào hết axit malic thì gạn cặn, lọc để loại bớt khuẩn - nếu cần tiệt trùng.
- Bệnh rượu vang. Chỉ có lên men malôlactic là tăng chất lượng của vang. Những biến đổi khác do khuẩn lactic gây ra đều có hại vì phá hủy các thành phần cơ
bản của vang, làm cho vang bị bệnh.
Bệnh vang dính (vins filants): khi rót rượu ra cốc vang không chảy đều, lỏng như
nước mà dính như có hồ nếp.
Đó là do khuẩn lactic nhất là loại Leuconostoc, trong những điều kiện nhất định, tiết ra quanh mình một loại đường riêng gọi là dextran. Bệnh này thường kéo theo bệnh chua tatric và bệnh vang đắng..
Bệnh chua lactic (piqure lactique). Xảy ra khi trong rượu vang còn lại đường khử, chưa chuyển hết thành rượu. Đường khử bị khuẩn lactic phá hủy chuyển thành
đường manit và acid bay hơi, gây một mùi chua khó chịu. Là một bệnh phổ biến của rượu vang, xảy ra khi quả quá ngọt hoặc cho thêm quá nhiều đường, kỹ thuật lên men thấp, làm cho "con men" ngừng hoạt động nửa chừng, cấy men Saccharomyces chưa đủ, lượng nhiệt quá cao, thiếu oxi.
Bệnh chua tatric (tourne). Xảy ra khi khuẩn lactic phá hủy axit tatric làm cho rượu
đục, tiết nhiều CO2, rượu chuyển màu nâu, có vị nhạt...Chỉ khi pH cao hơn 3,5 -3,6 mới có bệnh này vì vậy rượu cũ, rượu ngon hay bị bệnh.
Bệnh đắng. Xảy ra khi men lactic phá hủy glixerin. Rượu trở thành chua, có vịđắng do các chất acrolêin hình thành.
CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM