Hệ vi sinh vật trong sản xuất rượu vang

4.2.3.1 Nấm men dùng trong sản xuất rượu vang

Nấm men được sử dụng để sản xuất rượu vang thuộc giống Saccharomyces

Meyer (Meyer vào năm 1938 đã gộp các loại nấm men bia và rượu thành một

nhóm).

Saccharomyces – có bào tử nang thường là 1 ÷ 4 bào tử, có khi tới 8. Tế bào

của chúng có hình dáng khác nhau: hình tròn, ovan, hoặc elip. Sinh sản bằng cách nảy chồi, sử dụng đường trong quá trình hô hấp và lên men, có trường hợp lên men dịch đường 30% tạo được cồn 18. Không đồng hóa được muối nitrat.

Giống Saccharomyces có tới 18 loài nhưng chỉ có 7 loài có trong nước quả.

Các loại nấm men không sinh bào tử thường gặp trong nước quả và khả năng lên men hoặc tiêu hao lượng đường trong đó, phổ biến là Klockera,

Torulopsis. Người ta thường gọi chúng là men dại.

Sau đây là một số loại nấm men thướng gặp trong nước quả có vai trò quan trọng trong nghề làm rượu vang.

 Saccharomyces vini

Đây là tên hiện nay được dùng phổ biến, trước đây người ta gọi là

Saccharomyces vini Meyer hay S.ellipsoideus, hoặc theo Lodder là S.cerevisiae

55

Nấm men này phổ biến trong các loại nước quả. Chiếm tới 80%

Saccharomyces có trong nước quả khi lên men. Khả năng kết lắng của chúng phụ

thuộc vào từng nòi: các tê bào dạng bụi hoặc dạng bông. Nguồn dinh dưỡng cacbon của loài này là đường, cồn và acid hữu cơ, những tác nhân sinh trưởng là acid pantotenic (vitamin B3), biotin (vitamin H), mezoinit , tiammin (vitamin B1) và piridoxin (vitamin B6).

Đa số các tế bào của loài này hình ovan có kích thước 3÷8 x 5÷12 m, sinh sản theo lối nảy chồi và tạo thành bào tử. Saccharomyces vini có khả năng sinh ra enzyme invertase có khả năng khử đường sucrose thành đường glucose và fructose, vì vậy trong lên men ta có thể bổ sung loại đường này vào trong dịch quả. Hàm lượng rượu tạo thành bình thường đối với nhiều nòi của nấm men chỉ đạt 8÷10% thể tích.

Ở giai đoạn cuối của lên men S.vini kết lắng nhanh và làm trong dịch rượu. Các nòi của giống này có đặc tính riêng về khả năng tạo cồn, chịu sulfit, tổng hợp các cấu tự bay hơi và các sản phẩm thứ cấp tạo thành cho rượu vang có mùi vị đặc trưng riêng biệt. Giai đoạn cuối cùng của quá trình lên men các tê bào S.vini thường bị già, không tiếp tục chuyển đường thành cồn và bị chết rất nhanh.

 Saccharomyces oviformis

Được tách ra từ nước nho tự nhiên lên men, nhưng loại nấm men này ít hơn so với S.vini. Giống thuần chủng phát triển tốt trong nước nho, và các loại nước quả khác, có khả năng chịu được đường cao, cồn cao, len men kiệt đường và tạo thành tới 18cồn. Các yếu tố sinh trưởng của loài này giống với S.vini và có khả năng chịu được độ cồn cao. Dùng các nòi thuần chủng của giống này để lên men dịch quả có nồng độ đường cao để tạo thành vang khô cho kết quả tốt. Giống này tạo thành màng trên dịch quả, chúng lên men được glucose, fructose, maltose, mannose, sacharose, và 1/3 rafinose, không lên men được lactose và pentose. Điều khác nhau cơ bản của S.oviformis và S.vini là: S.oviformis không lên men được galatose và men nổi lên bề mặt dịch lên men tạo thành màng.

Hai giống men rượu vang này có nhiều nòi được dùng trong sản xuất. Nói chung nhiều men rượu quả có nhiệt độ thích hợp là 18÷25C, ở 35C sự sinh sản

56

của chúng bị ức chế, ở 40C sự sinh sản dừng lại hoàn toàn, ở nhiệt độ thấp hơn 16C sự sinh sản và lên men bị kéo dài. Các điều kiện hóa lý , thành phần và chất lượng dịch quả cũng như pH của môi trường có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sống của nấm men.

Ngoài ra còn có một số giống khác như: Sacchromyces uvarum,

Saccharomyces chevalieri.

 Những yêu cầu đối với nấm men rượu vang

Có lực lên men cao đối với nước quả, sử dụng đường cho lên men gần hoàn toàn, kết lắng tốt, làm trong dịch rượu nhanh, chịu được độ rượu cao và độ axit của môi trường, cũng như các chất sát trùng, tạo cho rượu vị thơm ngon, tinh khiết.

Ngoài nguồn nito cũng cần chú ý đến nhu cầu chất sinh trưởng của nấm men. Nếu thấy men phát triển kém có thể thêm vào một ít nước hoa quả 0,2 ml hỗn hợp có thành phần như sau: Amoni sunfat – 100g/l ; Vitamin B1- 0,25g/l; Canxi pantotenat-0,25g/l; Vitamin H- 0,02g/l. Cũng có thể dùng cao nấm men thay cho hỗn hợp này.

Đối với dịch nhân giống hoặc hoạt hóa giống thì hỗn hợp các nguồn nito và các chất sinh trưởng này rất có ý nghĩa. Trong nước hoa quả thường có đủ các chất khoáng đối với nhu cầu của nấm men.Vì vậy không cần bổ sung khoáng chất. Song trong nghiên cứu cũng như nhân giống có thể thêm nguồn phospho kali ở dạng muối phosphat và magie ở dạng muối sunfat. Ngoài ra để chống oxy hóa nước hoa quả, người ta có thể thêm hóa chất vào nước hoa quả sau khi ép và trước khi lên men. Chất dùng rộng rãi là SO2 (anhydric sunfuro). SO2 là hóa chất được cho phép dùng trong sản xuất rượu vang ở hầu hết các nước trên thế giới và có tác dụng nhiều mặt: chống oxy hóa , làm giảm hoặc tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn có hại trong đó có vi khuẩn lactic. Lượng SO2 thường dùng là 30- 120 mg/l. SO2 có tác dụng làm tê liệt các enzym oxy hóa khử. Nếu dùng quá liều lượng vang sẽ có mùi khó chịu và diệt một số vi khuẩn có ích. Nguồn SO2 dùng phổ biến trong ủ rượu vang là hợp chất natri sulfit Na2SO3. [2]

57

4.2.3.2 Vi sinh vật gây hỏng rượu vang

 Nấm men

 Hanseniaspora Opuculata

Thường phát triển trong dịch quả (60%). Đây là những nấm men có kích thước nhỏ, chiều dài 5-11 m, chiều rộng 3-4,5 m, sinh sản nhanh bằng cách nảy chồi ở hai đầu tế bào, chịu được độ rượu thấp, thường gây ứu chế nấm men và phá hủy mùi của rượu. Để tránh nhiễm cần sunfid hóa với nồng độ 60-100 mg/l.

 Schizacchromyces

Đây là những nấm men có khả năng phân chia và thường hay nhiễm vào dung dịch lên men nhất. Ngoài khả năng lên men chúng còn có khả năng biến axit succinic thành CO2, chúng rất bền với SO2, có khi chịu được nồng độ 1200- 1400mg/l. Không có loại thuốc khử trùng nào sử dụng trong sản xuất rượu vang có thể tiêu diệt chúng. Để tiêu diệt chúng chỉ sử dụng Oxite mangan kali 0,25% hay dung dịch Kayctireckou Coger 0,5%

 Saccharomyees Ludywigu

Tế bào lớn nhất, có kích thước (3-8) - (18-34) m sinh sản lúc đầu bằng cách nảy chồi sau kết thúc bằng cách phân chia, có thể phát triển ở nồng độ SO2 600-800mg/l và tích lũy 9-12% V cồn.

 Zygo Saccharomyces

Chịu được áp suất cao, có khả năng lên men ở nồng độ đường 80% và tích lũy 10% V cồn. Khi chúng phát triển trong dịch lên men làm giảm chất lượng rượu.

 Hansenula anomala

Nấm men tạo màng, kích thước tế bào (1,5-6) - (3-30) m, lên men rất yếu khi tích lũy 2-3%V cồn, có khả năng oxy hóa rượu thành CO2 và nước, thường gây đục rượu vang.

 Pichia alcoholophila

Thường phát triển trên bề mặt rượu vang tạo thành màng có khả năng oxy hóa rượu thành CO2 và H2O, thường gây đục rượu vang.

58

 Cardida Mycoderma

Tế bào hình oval, có kích thước (2-4)- (3,5-9) m, không tạo bào tử, phát triển trên bề mặt rượu vang, oxy hóa rượu thành CO2 và H2O

 Torulopsis

Tế bào hình tròn, ít trường hợp có hình oval, kích thước (2,9-6,5)- (2,9-7,2)

m, thường gây bẩn dịch, có thể tồn tại trong dịch 7-10% V cồn.

 Brettanomyces vini

Loại này thường gây hỏng rượu champagne. Để tiêu diệt chúng cần sulfid hóa với nồng độ 100-150mg/l

Nấm men dại trong sản xuất rượu vang, thường gây ra một số tác hại như sau:

Làm giảm hàm lượng rượu vang vì chúng dùng rượu như một nguyên liệu cho quá trình hô hấp.Thí nghiệm cho thấy 70,8-20,9 g/l và sau 10 tháng hầu như mất toàn bộ. Sản phẩm trung gian của quá trình này là acid axetic. Sau khi hết rượu chúng oxy hóa acid acetic.

Làm giảm chất hòa tan trong vang do kết quả chúng phá hủy acid bay hơi và glycerin. Kết quả cho thấy rằng sau 3 tháng Candida Mycoderma làm giảm chất hòa tan từ 23,2 -12,1 g/l. Hàm lượng glycerin sau 3 tháng giảm từ 6,9-1,3 g/l.

 Vi khuẩn

 Acetobacter

Thường thấy 20 loại khác nhau có trong rượu vang, có khả năng phát triển ở nồng độ cồn 14%V. Thường tạo váng mỏng trên môi trường oxy hóa rượu thành acid acetic, chúng tạo cho vang có mùi khó chịu. Nếu nồng độ acid acetic trong vang khoảng 1g/l thì có mùi vị ngon nhưng nếu quá 2 g/l thì sẽ không còn thích hợp cho việc sử dụng.

59

 Micrococcus

Nhiệt độ tối ưu phát triển là 26C, có thể sống trong dung dịch cồn <12% V, có thể lên men đường bằng acid lactic và CO2 gây đục vang và làm ức chế nấm men phát triển.

 Lactobacterium

Thường gặp nhất là loài Lactobacterium manitopeum, có thể tồn tại trong nồng độ cồn <14 %, thường gây đục vang.

 Bacterium tartarophtorum

Loại này oxy hóa acid vinic, muối của chúng và glycerin.

 Nấm mốc

Thường gặp trong vang các loại như Rhyzopus, Mucor, Aspergillusniger,

Penicillium, Botrytio vinerea. Ở điều kiện thuận lợi chúng phát triển mạnh và

thường gây xấu cho quá trình sản xuất rượu vang. Chúng phát triển trên các thiết bị, hoa quả, làm nhiễm bẩn không khí sản xuất.[6]

4.2.3.3 Các phương pháp chống nhiểm và gây bệnh cho rượu vang

Đối với nấm mốc, phải thường xuyên kiểm tra không khí trong phòng, thiết bị được vệ sinh, thanh trùng sấy khô định kỳ.

Đối với nấm men dại, cần phải phòng ngừa bằng cách đổ đầy dịch lên men. Như vậy sẽ hạn chế sự phát triển của nấm men gây màng.

Đối với Mycoderma, không cho không khí vào và phải sử dụng SO2.

Đối với vi khuẩn lactic, trước tiên cần phải sunfid hóa vang hoặc có thể thanh trùng Pasteur (5-15 phút ở 60-70C) (Nếu sunfit hóa cần 50-70ppm SO2), chống lên men chua lactic cần sunfit hóa 100-150 ppm SO2), các thiết bị dụng cụ chứa đựng cần được vệ sinh

60