2.3.3.1 Phân loại và hình thái vi khuẩn malolactic
Thuật ngữ “vi khuẩn malolactic” thường được dùng để chỉ những giống vi khuẩn có khảnăng chuyển hóa acid malic trong rượu vang thành acid lactic. Tất cả vi khuẩn malolactic đều là vi khuẩn Gram dương, có hình cầu hoặc hình que, không có catalase, thuộc nhóm vi hiếu khí hoặc kị khí tùy tiện. Có 4 giống vi khuẩn lactic rất quan trọng trong sản xuất rượu vang: Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc,
Oenococcus [31][37].
Sơ đồ 2. 3: Phân loại vi khuẩn malolactic (Boulton et al 1996) [37].
a. Lactobaccilus
Các trực khuẩn thuộc giống Lactobacillus đều là vi khuẩn Gram dương. Chúng thường có dạng hình que dài hoặc cũng có thể là ngắn gần như hình cầu. Đường kính khoảng 0.5 – 0.7 µm và chiều dài có thể lên đến 8 µm. Chúng đứng riêng lẽ, kết đôi
Có nhiều loài trong Lactobacillus được tìm thấy trong vang, được chia thành 2
nhóm: lên men lactic đồng hình và dị hình tùy thuộc vào khả năng lên men đường
hexose và pentose. Các loài lên men lactic đồng hình được liệt kê trong bảng 1 chỉ tạo
ra được acid lactic từ đường. Những loài vi khuẩn lactic dị hình được liệt kê trong bảng đều là những loài dị hình bắt buộc, nghĩa là lên men đường ngoài việc tạo sản phẩm là acid lactic, chúng còn có khả năng tạo ra nhiều sản phẩm khác như acid
acetic, acid succinic, ethanol, carbon dioxide…pH hoạt động tối thích cho các trực khuẩn Lactobacillus là 5.5 – 5.8. Chúng không thểsinh trưởng được trong môi trường có pH thấp hơn 3.5.
Bảng 2. 2 Phân loại vi khuẩn Lactobacillus
Lên men đồng hình đường hexose Lên men dị hình đường hexose
Lactobacillus casei Lactobacillus plantarum Lactobacillus homohoichii Lactobacillus curvatus Lactobacillus bavaricus Lactobacillus saki Lactobacillus hilgardii Lactobacillus fructivorans Lactobacillus desidiosus Lactobacillus brevis Lactobacillus fermentum Lactobacillus buchneri [15] b. Pediococcus
Thuộc giống này là các vi khuẩn hình cầu, Gram dương, không sinh bào tử, không chuyển động, đứng riêng lẻ hoặc kết đôi, kết ba, kết bốn hoặc kết thành chùm,
đôi khi thành chuỗi. Chúng có thể là thể kị khí hoặc vi hiếu khí. Tất cả các loài vi khuẩn lactic thuộc giống này đều lên men lactic đồng hình, nghĩa là chúng chỉ có thể lên men đường thành acid lactic. Khác với các vi khuẩn Gram dương điển hình, chúng không chứa acid teichoic trong thành tế bào. Có 4 loài Pediococcus có khảnăng phát
triển ở pH 4.2 hoặc thấp hơn thường gặp trong rượu vang là: P. damnosus, P. parvulus, P. pentosaceus, P. acidilactici.
c. Leuconostoc
Tất cả các vi khuẩn Leuconostoc đều lên men dị hình, các tế bào thuộc giống này có hình cầu hay hình trứng dài, đứng riêng lẻ, kết đôi hoặc tạo thành chuỗi ngắn,
có khảnăng tạo NH3 từ asparagin và không có enzyme catalase. Việc nghiên cứu nuôi cấy giống vi khuẩn này rất khó khăn vì chúng đòi hỏi môi trường nuôi cấy cần vài chất
dinh dưỡng đặc biệt như β-D-glucopyranosyl- D-pantothenic, nguồn acid béo sử dụng là Tween 80 và chất ức chế nấm men cycloheximide. Người ta có thể nuôi cấy chúng trong dịch ép cà chua, táo hoặc nho. Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu cho thấy rằng chỉ
có một loài của Leuconostoc được tìm thấy và phân lập từ vang nho, đó là
Leuconostoc oenos.
2.3.3.2 Sơ lược về vi khuẩn Oenococcus oeni
Năm 1995 một số nhà phân loại vi sinh vật học đã đề xuất và thống nhất đặt chủng Leuconostoc oenos với tên mới là Oenococcus oeni. Cho đến nay, cách phân loại này được nhiều nhà khoa học chấp nhận và Oenococcus oeniđã trở thành cái tên chính thức cho loài vi khuẩn này. Oenococcus oeni có hình cầu dài, nối với nhau thành chuỗi. Loài này có đặc điểm hoàn toàn khác với những loài vi khuẩn khác thuộc nhóm này là chúng có thể phát triển ở nồng độ ethanol cao (>10%) và pH thấp (<4.2). Đối với Oenococcus oeni, pH tối thích cho sinh trưởng là 4.2 – 4.8 và pH thích hợp để len
men malolactic dao động trong khoảng từ 3.2 – 4.0.
Qua rất nhiều nghiên cứu người ta thấy rằng vi khuẩn Oenococcus oeni là loài có khả năng sinh trưởng mạnh mẽ nhất (chịu đựng và thích nghi tốt nhất trong môi
trường rượu vang). Đồng thời chúng còn có khả năng cải thiện hương và vị làm tăng
chất lượng cho sản phẩm. Các chủng vi khuẩn còn lại tuy vẫn có khảnăng chuyển hóa acid malic, làm giảm vị chua cho rượu vang nhưng chúng không có khả năng điều chỉnh hương vị, thậm chí có thể là nguyên nhân gây ra các biến đổi không mong muốn
trong giai đoạn tàng trữ và bảo quản sản phẩm. Vì thế, trong công nghiệp sản xuất
rượu vang Oenococcus oeni là loài mang lại nhiều đặc tính mong muốn nhất cho chất
Hình 2. 4 Hình thái vi khuẩn Oenococcus oeni [45][53].