Nhiệt độ là một yếu tố rất quan trọng trong quá trình lên men vì nhiệt độ ảnh hưởng rất mạnh mẽ đến sự sinh trưởng và hoạt động trao đổi chất của nấm men. Bên cạnh đó, nhiệt độ còn ảnh hưởng rất lớn đến sự hình thành và giữ các hợp chất hương trong sản xuất rượu vang. Nhiệt độ thấp không chỉ giữ lại nhiều mà còn làm tăng sự tạo thành một số các hợp chất dễ bay hơi (các ester tạo hương trái cây như là isoamyl acetate, isobutyl và hexyl acetate). Mặt khác, nhiệt độ thấp làm giảm đáng kể sự phát triển của vi khuẩn acetic và lactic và do đó ta có thể dễ dàng kiểm soát quá trình lên men [85, 135].
Tuy nhiên, nhiệt độ thấp cũng có một vài bất lợi [85]:
Làm giảm mật độ tế bào nấm men.
Kéo dài pha lag, vì thế các giống non-Saccharomyces dễ chiếm ưu thế hơn so với
Saccharomyces.
Thu hẹp màng lipid, do đó làm giảm khả năng vận chuyển của các hợp chất.
Kéo dài thời gian lên men, làm tăng mối nguy xảy ra hiện tượng kéo dài thời gian lên men hoặc qúa trình lên men kết thúc khi hàm lượng đường sót còn rất cao.
Yajima và Yokotsuka đã khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ (10, 15, 20, 25, 30 và 40oC) đến quá trình lên men rượu vang trắng sử dụng nấm men cố định. Kết quả khảo sát cho thấy rằng tốc độ lên men giảm dần theo thứ tự: 20, 25 và 30 > 15 > 10 > 40oC, đối với cả nấm men tự do và nấm men cố định (Hình 2.21). Tại nhiệt độ 40oC, nấm men tự do không thực hiện được quá trình lên men dịch nho, trong khi đó nấm men cố định vẫn tạo ra được hàm lượng cồn là 6,66% sau 7 ngày lên men. Ở nhiệt độ 20oC, tốc độ lên men của nấm
khi đó xu hướng hiện nay của hầu hết các nơi sản xuất rượu vang là thực hiện quá trình lên men rượu vang ở nhiệt độ khá thấp vì sản phẩm rượu vang sẽ có chất lượng tốt khi dịch nho được lên men ở nhiệt độ xấp xỉ 10 đến 18oC. Tuy nhiên, tốc độ lên men càng chậm khi nhiệt độ lên men càng thấp. Vì thế việc sử dụng nấm men cố định có ưu điểm là có thể tiến hành lên men ở nhiệt độ thấp mà tốc độ lên men vẫn cao [208].
Hình 2.21: Aûnh hưởng của nhiệt độ lên men đến hàm lượng cồn tạo thành trong suốt quá trình lên
men: 10oC; 15oC; 20oC; 25oC; 30oC; 40oC. Các ký hiệu rỗng và đặc lần lượt ứng với nấm men cố định và nấm men tự do [208].
Như vậy, những kết quả nghiên cứu của Yajima và Yokotsuka đã chỉ ra rằng nấm men cố định lên men nhanh hơn nấm men tự do khi dịch nho chứa hàm lượng SO2 tự do hoặc tannin cao. Hơn thế nữa, tốc độ lên men bởi nấm men cố định không bị ảnh hưởng đáng kể khi pH dịch nho bị thay đổi và khi nhiệt độ nằm trong khoảng 20 và 40oC nấm men cố định lên men nhanh hơn so với nấm men tự do. Do đó, nấm men cố định đã chứng tỏ được ưu thế đặc biệt khi lên men dịch nho có hàm lượng acid cao và hàm lượng tannin cao. Đây là dịch nho tạo thành khi mà nho sau khi chà còn tiếp xúc với vỏ trong một thời gian dài trước khi ép cũng như là trong các quá trình lên men mà không có hệ thống làm lạnh dịch nho [208].
Các nghiên cứu của các tác giả khác cũng cho thấy rằng nấm men cố định càng chiếm ưu thế so với nấm men tự do khi nhiệt độ lên men càng thấp:
Khi khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến động học quá trình lên men rượu vang sử dụng nấm men cố định trên DCM, Bardi và Koutinas (1994) nhận thấy rằng khi nhiệt độ lên men giảm từ 30 xuống 15oC, thời gian lên men của rượu vang sử dụng nấm men cố định tăng 158%, trong khi đó nấm men tự do tăng tới 331%. Kết quả được minh họa như trong Hình 2.22 [17].
Hình 2.22: Aûnh hưởng của nhiệt độ đến động học quá trình lên men rượu vang sử dụng nấm men
cố định trên DCM và nấm men tự do [17].
Bakoyianis và cộng sự (1997) đã tiến hành cố nấm men lần lượt trên 3 chất mang là kissiris, -alumina và calcium alginate và tiến hành lên men ở các nhiệt độ khác nhau là 7, 13 và 27oC. Trong tất cả các trường hợp, tốc độ lên men của các tế bào cố định cao gấp 2 – 3 lần so với tế bào tự do, và sự khác biệt về tốc độ lên men càng tăng khi nhiệt độ càng giảm [14].
Bardi và cộng sự (1996) đã nghiên cứu quá trình lên men rượu vang sử dụng nấm men cố định trên gluten tại nhiệt độ phòng và nhiệt độ thấp. Kết quả cho thấy rằng tốc độ lên men của nấm men cố định cao hơn nhiều so với nấm men tự do. Khi nhiệt độ giảm từ 30 xuống 15oC, thời gian lên men của nấm men cố định tăng 22%, trong khi đó, nấm men tự do tăng 76% [18].