Các loài vi sinh vật có thể xâm nhập vào rượu vang từ nguyên liệu quả, từ dịch quả, các thiết bị, đường ống, bao bì, nhà xưởng... Đặc biệt nguồn vi sinh vật nhiều nhất là trên bề mặt các loại quả dâu, nho, mơ, mận, táo...Các loại quả bị hỏng chứa nhiều vi sinh vật của cả 3 nhóm: nấm men, nấm mốc và vi khuẩn. Để tránh khỏi bị nhiễm tạp, cần phải phân loại quả kỹ, loại bỏ các quả hỏng. Số vi sinh vật có mặt ở các loại quả được đánh giá như sau:

Các vi sinh vật gây nhiễm làm ảnh hưởng đến chất lượng của rượu vang cả về mùi và vị. Chúng thường được chia làm 2 nhóm chính: nhóm kỵ khí và nhóm hiếu khí. Nhóm hiếu khí chủ yếu gồm nấm mốc và nấm men. Nhóm kỵ khí thường gặp là vi khuẩn. Các vi sinh vật này thường có khả năng phát triển trong dịch quả, chịu được độ rượu và độ axit, làm thay đổi thành phần của dịch quả lên men và làm hỏng rượu vang.


Nấm mốc
Nấm mốc tạo cho vang mùi và vị khó chịu. Điển hình là các loại: Mucor, Penicillium, Aspergillus, Pullularia.
- Mucor khi rơi vào dịch quả có thể lên men rượu và tạo 2,5-7% rượu.
- Penicillium hay gặp ở bao bì và ở môi trường ẩm. Loại này gây ra vị và mùi mốc cho sản phẩm.
- Aspergillus niger thường gặp ở các quả hỏng, thối và những nơi ẩm ướt không đảm bảo vệ sinh.
- Pullularia thường gặp ở các loại quả, các thùng chứa dịch quả, các ống dẫn và trên tường. Nó tạo thành những đốm đen và dính. Khi phát triển, làm cho dịch quả bị nhớt, tạo rượu, các axit hữu cơ: axit axêtic, axit lactic và sucxinic. Pullularia rất bền trong dịch chứa rượu và duy trì được sự sống trong môi trường 8% rượu.


Nấm men
Trong dịch quả và rượu vang thường có nhiều nấm men phát triển. Điển hình là các loại nấm men sau đây.
- Zygosaccharomyces. Lên men được các loại đường glucoza, fructoza, mannoza, không lên men đường saccaroza, maltoza, rafinoza, lactoza, pepton, inulin và dextrin. Có thể phát triển trong môi trường chứa 60-80% đường. Quá trình lên men chậm, trong đó tạo ra 10% rượu.
- Pichia. Dạng tế bào hình ovan hay hình elip với kích thước đến 20-25?m. Chúng thường sử dụng đường glucoza, fuctoza, manoza bằng cách tạo thành nước và CO2. Chúng phát triển trên bề mặt dịch quả và tạo màng. Pichia gây bệnh cho rượu vang và làm vẩn đục. Khi chúng phát triển trong rượu vang, tạo nhiều axit bay hơi và làm xuất hiện mùi este. Các sản phẩm trao đổi chất của Pichia làm ức chế sự phát triển của nấm men rượu vang. Khi có đủ không khí, Pichia sinh sản, phát triển và làm cho rượu bị đục.
- Hansenula là những nấm men có hình dạng và kích thước khác nhau. Thường gặp dạng hình ovan, hình quả dưa chuột, hay hình tròn. Chiều dài tế bào 3-30 ?m và chiều rộng 1,5-5 ?m. Hansenula tạo 1-4 bào tử dạng mũ. Chúng phát triển trên bề mặt dịch quả, có khả năng lên men tạo 3-4% rượu, tạo nhiều este làm cho rượu vang có mùi lạ, tạo nhiều axit bay hơi và gây đục.
- Saccharomyces ludwigii. Đôi khi gặp loại này trong dịch quả. Các tế bào nấm men to, dài từ 8-34 ?m, rộng 3-8 ?m. Trong dịch quả, chúng có thể lên men tạo 9-11,5% rượu; đồng thời chúng làm ức chế sự phát triển trong dịch quả đã sunfit hoá chứa tới 600-800mg/l.
- Hanseniaspora. Loại này thường có mặt trong nho và các loại quả khác có chứa nhiều đường glucoza và fructoza. Các tế bào có dạng hình quả chanh rất đặc trưng, chiều dài 5-11 ?m, chiều rộng 3-4,5 ?m. Khác với nấm men thuần khiết, nấm men này sinh sản rất nhanh. Chúng phân bố rộng trong tự nhiên, chiếm đến 90% số vi sinh vật có trong dịch quả có khả năng tạo 4,5-7% rượu. Các sản phẩm trao đổi chất của chúng gây cản trở và có thể diệt hết nấm men rượu. Chúng tạo ra các axit bay hơi và các este làm cho vang có mùi và vị không mong muốn.
- Mycoderma. Có cấu tạo hình ovan hay hình quả dưa chuột. Kích thước tế bào 2-4 x 3,5-9 ?m. Đây là loại nấm men hiếu khí. Trong dịch quả thường xuất hiện màng trắng xám. Khi mycoderma phát triển, hàm lương rượu và các chất hoà tan khác trong dịch lên men giảm nhanh, hàm lượng các axit hữu cơ và các axit bay hơi tăng lên làm cho vang có vị sốc. Mycoderma không phát triển trong rượu vang có nồng độ rượu trên 12%. Nhiệt độ tối thích để chúng sinh sản là 24-280C. Chúng có thể phát triển trong khoảng nhiệt độ 5-330C.
- Brettanomyces. Nấm men loại này thường là nguyên nhân gây ra mùi hôi chuột trong rượu vang. Chúng có hình ovan, dài 3,1-6,8 ?m, rộng 2,5-2,8 ?m. Các sản phẩm trao đổi chất của nấm men này thường làm cản trở sự phát triển của nấm men lên men rượu sâm banh trong quá trình sâm banh hoá. Nếu nấm men này có mặt trong giai đoạn sâm banh hoá thì khó tách cặn nấm men và rượu sẽ bị đục.
- Schizosaccharomyces malidevorans. Loại này làm giảm độ axit của dịch quả và rượu vang. Dạng chính của tế bào là hình trụ và hình ovan. Kích thước của các tế bào trưởng thành: 13-26 x 3,2-4,6 ?m. Trong tế bào có chứa một vài không bào kích thước nhỏ. Các tế bào hình trụ thường có đầu tròn. Còn các tế bào hình ovan thì khác với tế bào thuần khiết ở chỗ có cấu tạo hạt ở nguyên sinh chất và không có glycogen. Nấm men loại này có khả năng lên men đường tạo thành rượu đến nồng độ 12%. Đồng thời làm cho độ axit của dịch quả giảm xuống do các nấm men có khả năng phân huỷ axit malic tạo ra CO2 và H2O. Shizosaccharomyces rất bền với SO2 và chỉ bị tiêu diệt khi nồng độ SO2 trong dịch quả là 1200-1400 mg/l, trong 10 phút. Có thể tiêu diệt chúng bằng cách đun nóng đến nhiệt độ 70-800C trong 10-15 phút.

Vi khuẩn
Các vi khuẩn thường gặp trong sản xuất rượu vang là cầu khuẩn và trực khuẩn, nhưng phần lớn là trực khuẩn.

1. Micrococcus:
Đường kính khoảng 1 ?m. Thường dạng đơn cầu khuẩn, song cầu khuẩn và tứ cầu khuẩn. Chúng không tạo bào tử, không chuyển động, Gram dương, yếm khí tuỳ tiện. Có một số cầu khuẩn lên men lactic. Nhiệt độ thích hợp là 260C. Chúng phát triển tốt trong dịch quả có nồng độ axit thấp và có khả năng phát triển ở cả môi trường có nồng độ rượu lớn hơn 12%. Các cầu khuẩn thường là nguyên nhân làm đục rượu. Chúng kìm hãm sự hoạt động của nấm men thuần khiết. Khi bị nhiễm loại cầu khuẩn lên men lactic, vang sau khi đã lọc, vẫn có thể bị đục theo thời gian.
2. Acetobacter.
Chúng thường tạo màng mỏng trên bề mặt rượu vang khi nồng độ rượu thấp hơn 14%. Lúc đầu trên bề mặt rượu vang tạo màng mờ, sau đó vang có vị sốc vì vi khuẩn lên men đã oxy hoá rượu thành axit axêtic và làm hỏng rượu (khi hàm lượng axit axêtic vượt quá 2g/l).
3. Lactobacterium.
Chúng thường rất nhạy với SO2, do đó có thể dùng SO2 để điều khiển sự hoạt động của các vi khuẩn này. Vấn đề tạo các axit lactic trong vang do phân giải glucoza thường do các trực khuẩn gây ra. Thường gặp 2 loại lên men lactic sau:
-Lactobacterium mannitopeum. Có dạng que ngắn hay dạng sợi, có thể cóp vách ngăn. Các dạng que có đầu tròn, có kích thước 0,7-1,3 ?m x 1,7 ?m. Đó là các vi khuẩn Gram dương, không chuyển động, không tạo bào tử. Nhiệt độ tối thích 25-300C. ở thấp dưới 100C, các vi khuẩn phát triển chậm. Chúng không sinh sản trong vang với hàm lượng rượu trên 14% và độ axit 9-10g/l. Có khả năng lên men fructoza, glucoza, sacaroza, maltoza và một số pentoza.
- Lactobacterium gracile. Đây là những tế bào hình que ngắn, tạo sợi gẫy. Chiều dài của các tế bào riêng biệt là 0,75-1,0 ?m, chiều rộng 0,5 ?m. Các vi khuẩn này thuộc loại Gram dương, không chuyển động, không tạo bào tử, yếm khí tuỳ tiện. Nhiệt độ tối thích là 22-260C và không sinh sản trong môi trường có nồng độ rượu lớn hơn 12%. Một số vi khuẩn nhóm này thường tạo nhớt.
4. Bacterium viscosus
Có dạng hình que ngắn với chiều dài 2-6 ?m, chiều rộng 0,3-0,6 ?m, thường nối với nhau thành mạch dài. Chúng là những vi sinh vật yếm khí và gây nhớt. Thường sinh sản mạnh dưới đáy thùng. Các vi khuẩn này bị tiêu diệt khi nồng độ SO2 trong dịch quả đạt 100 mg/l.
5. Bacterium tartarophorum.
Có dạng hình que ngắn, đôi khi gặp ở dạng sợi ngắn và dài 0,8-1,0 ?m. Chúng không chuyển động, không tạo bào tử, yếm khí tuỳ tiện. Tính đặc trưng của vi khuẩn loại này là tạo mannit từ fructoza. Ngoài ra, chúng có khả năng tạo axit axêtic, lactic và CO2 từ axit malic, tactric và glyxêrin. Một số vi khuẩn có khả năng phân giải glyxêrin tạo thành acrolein làm cho vang bị đắng ./.