nghiên cứu thử nghiệm sản xuất giấm từ quả vải thứ phẩm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
MỞ ĐẦU
* ĐẶT VẤN ĐỀ
Vải là một loại quả đặc sản có diện tích trồng và sản lượng lớn ở các tỉnh như: Bắc
Giang, Hải Dương, Quảng Ninh…Tháng sáu là thời điểm quả vải đang vào mùa thu hoạch rộ.
Quả vải khi chín có mùi thơm thanh khiết, do đó từ lâu nó được coi là một trong những loại
quả nhiệt đới ngon nhất. Nếu là giống tốt, phần ăn được (cùi) chiếm 70 – 80%, vỏ từ 8 – 15%,
hạt từ 4 – 18% khối lượng quả.Tuy nhiên loại quả này rất nhanh chóng bị hư hỏng làm giảm
phẩm cấp và giá trị sản phẩm. Vì vậy đòi hỏi phải có biện pháp bảo quản và chế biến để kéo
dài thời hạn sử dụng, giảm bớt thiệt hại cho bà con nông dân.
Hiện nay đã có nhiều nghiên cứu để tìm biện pháp hạn chế thất thoát sau thu hoạch quả
vải cũng như các loại trái cây khác, nâng cao giá trị sử dụng và đa dạng hóa sản phẩm trên thị
trường như: đóng hộp, sấy khô, nước hoa quả, ngâm đường, rượu vang trái cây, sử dụng dịch
quả để lên men giấm.
Giấm là loại thực phẩm được con người biết đến từ hàng ngàn năm nay và ngày nay đã trở
thành văn hóa ẩm thực không thể thiếu trong mỗi bửa ăn của gia đình cũng như trong những
dịp quan trọng như ngày lễ, tết của nhiều quốc gia. Sự chuyển từ rượu hay nước trái cây sang
giấm là quá trình hóa sinh trong đó biến đổi chính là rượu etylic bị oxy hóa tạo acid acetic.
Việc chế biến giấm luôn gắng liền với hoạt động bảo quản và chế biến rau quả vì phần
lớn lớp vỏ, quả bị loại, các sản phẩm bỏ đi khi xử lý rau quả vẫn có thể được sử dụng để sản
xuất các sản phẩm lên men như giấm.
Nhằm mục đích nâng cao hiệu quả sản xuất, tận dụng nguồn nguyên liệu quả vải dồi dào
trong nước đặc biệt là nguồn nguyên liệu thứ phẩm có giá trị thấp trong khi chất lượng vẫn
đảm bảo để lên men sản xuất giấm, được sự đồng ý của khoa công nghệ thực phẩm trường
Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM, cùng với sự hướng dẫn tận tình của cô Nguyễn Thị
Thu Huyền, chúng tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu thử nghiệm sản xuất giấm từ trái vải
thứ phẩm”.
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN

* MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
- Tận dụng nguồn nguyên liệu quả vải thứ phẩm, có vỏ ngoài hóa nâu 20 – 40% nhưng
chất lượng thịt quả vẫn đảm bảo.
- Tạo ra sản phẩm giấm trái cây mang hương vị đặc trưng, làm gia vị trong công nghệ
chế biến thực phẩm, đảm bảo chất lượng vệ sinh.
* YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
Khảo sát các thông số của quá trình lên men giấm:
- Khảo sát ảnh hưởng của lượng giống ban đầu đến quá trình lên men giấm.
- Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chất khô hòa tan đến quá trình lên men giấm.
- Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men giấm.
- Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ rượu quá trình lên men giấm.
- Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men giấm.
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về giấm
1.1.1 Lịch sử
Loài người đã biết chế tạo và sử dụng giấm từ nhiều ngàn năm trước. Khoảng 5000 năm
trước công nguyên, người Babylon đã biết dùng trái chà là để làm rượu và giấm. Vết tích của
giấm đã được tìm thấy ở Ai Cập cổ đại từ 3000 năm trước công nguyên. Theo sự tích Thần
Nông, giấm cũng được tìm thấy ở Trung Quốc từ đời nhà Hạ 2000 năm trước công nguyên.
500 năm trước công nguyên, ở Hy Lạp Hippocrates, vị cha đẻ của ngành y học hiện đại, đã
dùng giấm làm từ nước táo hòa với mật ong để trị những bệnh ho và cảm lạnh.
Năm 1864, Louis Pasteur đã chứng minh giấm là kết quả từ một quá trình lên men tự
nhiên.
Ứng dụng của giấm làm gia vị đã được hàng thế kỉ. Giấm được dùng như vị thuốc, tác nhân
phá hủy và chất bảo quản. Vào thời trung nguyên, những nhà luyện kim đổ giấm lên trên chì
để tạo chì acetate.
Thời kì Phục Hưng, làm giấm là nghề đem lại lợi nhuận ở Pháp, nước này đã sản xuất

gần 150 loại giấm có mùi vị từ việc bổ sung tiêu, cỏ ba lá, hoa hồng, thìa là và mâm xôi. Sản
xuất giấm cũng được phát triển ở Anh, sinh lời đến nỗi năm 1693 Nghị Viện thiết lập thuế
trên giấm – bia. Vào thời kì đầu ở Mỹ, sản xuất giấm rượu táo là nền tảng của nông nghiệp và
kinh tế hộ gia đình, được giá gấp ba lần rượu táo thô truyền thống.
Sự chuyển từ rượu hay nước trái cây sang giấm là quá trình hóa sinh trong đó biến đổi
chính là rượu ethylic bị oxy hóa tạo acid acetic.
1.1.2 Tính chất
1.1.2.1 Tính chất vật lý
- Acid acetic là tên gọi hóa học của giấm (ethanoid acid) có công thức phân tử là CH
3
COOH,
khối lượng phân tử 60,5 kg/mol. Nó là một chất lỏng không màu, có mùi hăng, vị chua, có
khả năng hút ẩm từ không khí. Nhiệt độ nóng chảy 16,63°C; nhiệt độ sôi 118,1°C; tỷ trọng d
20
= 1,0492; chỉ số khúc xạ n
b
20
= 1,3718; độ nhớt ở 20°C là 1,21.10
-3
N.s/m
2
, acid acetic là acid
yếu có hằng số phân ly nhiệt động ở 25°C là k = 1,75.10
-5
- Acid acetic tan trong nước và các dung môi thường: rượu, aceton, cloroform, eter,
benzen, với bất kỳ tỷ lệ nào. Và chính nó cũng là dung môi tốt cho nhiều hợp chất hữu cơ
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
( nhựa, tinh dầu,…), đặc biệt acid acetic hòa tan tốt ngay cả cellulose và các hợp chất của nó,

tính chất này không có ở các acid cùng dãy đồng dẳng với nó.
- Acid acetic có tác dụng phân hủy da, gây bỏng, ăn mòn nhiều kim loại và hợp kim, hòa tan
tốt nhiều chất vô cơ. Trong dung dịch acid acetic tồn tại các dạng (CH
3
COOH)
2
,
(CH
3
COOH)
3
, sự tồn tại các phân tử kép như trên là do các liên kết hydro giữa các phân tử
với nhau. Khi hòa tan trong nước thì tỷ trọng tăng do giảm thể tích, sự giảm thể tích lớn nhất
xảy ra khi cho một mol acid tác dụng với hai mol nước, nhận được dung dịch chứa 62,5%
acid có công thức CH
3
COOH.(H
2
O)
2
.
1.1.2.2 Tính chất hóa học
- Các tính chất hóa học của acid acetic được qui định bởi sự có mặt của nhóm cacboxyl trong
phân tử. Acid acetic có khả năng trung hòa các bazơ, oxit bazơ, đẩy acid cacbonic ra khỏi
muối của nó:
CH
3
COOH → CH
3
COO

-
+ H
+
2CH
3
COOH + Ca(OH)
2
→ (CH
3
COO)
2
Ca

+ H
2
O
2CH
3
COOH + CaO → (CH
3
COO)
2
Ca

+ H
2
O
2CH
3
COOH

+ CaCO
3
→ (CH
3
COO)
2
Ca

+ CO
2
↑
+ H
2
O
- Các kim loại tự do có thể thay thế hydro trong acid acetic:
CH
3
COOH + Na → CH
3
COONa + 1/2H
2
↑
- Acid acetic bền với các tác nhân oxi hóa mạnh như: cromit, permanganat kali. Tính chất
được ứng dụng để tinh chế acid acetic ra khỏi các tạp chất hữu cơ. Hơi acid có thể chịu nhiệt
đến 400°C, khi đun nóng quá 420°C thì hơi này bị phân hủy thành aceton, cacbonic và nước:
CH
3
COOH → (CH
3

)
2
CO + CO
2
+ H
2
O (t
o
> 420°C)
- Khi có mặt các muối của acid sunfuric thì hơi acid acetic bị phân hủy mạnh trên 300°C tạo
thành methanol và oxit cacbon:
CH
3
COOH + 2O
2
→ CH
3
OH + CO
- Hơi acid acetic cháy trong không khí với ngọn lửa sáng xanh tạo thành cacbonic và nước:
CH
3
COOH + 2O
2
→ 2CO
2
+ 2H
2
O

(xúc tác, t

o
> 300°C)
- Acid acetic tạo với các acid mạnh thành một hợp chất kép dạng [CH
3
COOH].X, trong đó X
là cation acid, và pha loãng thì phản ứng với acid nitric bốc khói tạo thành diacetylnitric
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
CH
3
COOH + H
2
SO
4
→ [CH
3
COOH].[SO
4
H
2
]
CH
3
COOH

+ SO
3
→ CH
2

SO
3
HCOOH
2CH
3
COOH + HNO
3
→ (CH
3
COO)
2
N(OH)
3
- Acid acetic tạo với acid hypocloric phức chất có thành phần CH
3
COOH.HCLO
4
và
2CH
3
COOH.HCLO
4
, tạo với bậc ba các muối acid có dạng R
3
NCH
3
COOH, đồng thời có phản
ứng với cacbonat amon và xyanual
2CH
3

COOH + H
2
NCONH
2
→ 2CH
3
CONH
2
+ H
2
O + CO
2
CH
3
COOH + H
2
NCN → CH
3
CONHCONH
2
1.1.3 Thành phần dinh dưỡng của giấm
1.1.3.1 Acid amin
Các acid amin phong phú: Gồm 18 loại acid amin mà cơ thể người không tổng hợp được
thì đều có trong giấm, có 8 loại acid amin thực vật cung cấp, còn lại là sinh ra trong quá trình
lên men.
Do giấm có vị ngọt thanh nên giấm giúp cho cơ thể hấp thụ và tiêu hóa thức ăn, kích
thích hệ men đường ruột hoạt động tốt hơn.
1.1.3.2 Acid hữu cơ
Hàm lượng acid hữu cơ trong giấm khá nhiều, giá trị thức ăn của giấm gạo càng cao.
Acid acetic là thành phần chính còn có hơn 10 loại: acid lactic, acid gốc xeton, acid citric, …

Các acid hữu cơ này là kết quả của việc tổng hợp và phân giải trong quá trình trao đổi chất từ
3 chất dinh dưỡng lớn là protid, lipid và glucid trong quá trình phản ứng sinh học cung cấp
năng lượng cho cơ thể. Việc tổng hợp acid hữu cơ tạo môi trường pH thấp ức chế vi sinh vật,
giảm điều kiện thanh trùng, tạo vị hài hòa cho sản phẩm.
1.1.3.3 Vitamin
Trong giấm có vitamin B
1
, B
2
, C…
1.1.3.4 Muối vô cơ
Muối vô cơ trong giấm vô cùng phong phú như: Na, K, Ca, Fe, Cu, Zn, P…. Như muối
có tác dụng điều hòa vị, làm cho giấm càng thêm mùi vị, có tác dụng quan trọng cân bằng môi
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
trường acid, kiềm trong cơ thể, sắt là một thành phần tạo thành hồng huyết cầu giúp việc vận
chuyển O
2
và tạo máu cho cơ thể.
Nguyên tố vi lượng Ca, Fe, Cu, P…giúp quá trình sinh lý chống già yếu và quá trình sinh
trưởng ở tuổi dậy thì và là thành phần không thể thiếu trong việc trao đổi chất.
1.1.4 Các phương pháp sản xuất acid acetic
Acid acetic được sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau nhưng chủ yếu bằng bốn
phương pháp sau: phương pháp hóa học, phương pháp hóa gỗ, phương pháp vi sinh, phương
pháp hỗn hợp.
1.1.4.1 Phương pháp hóa học
Từ C
2
H

2
hay C
2
H
5
OH, C
2
H
4
tiến hành tổng hợp có xúc tác sẽ thu được acetaldehyt, oxy
hóa acetaldehyt nhờ có xúc tác ở nhiệt độ và áp suất cao sẽ thu được acid acetic.
CH ≡ CH + H
2
O → CH
3
CHO CH
3
COOH
CH
2
= CH
2
+ ½ O
2
Giai đoạn oxy hóa acetaldehyt thành acid, dùng xúc tác Mangan, t
o
= 50 - 80°C để điều
chế acid có hiệu suất cao.
Phương pháp có giá trị thực tế khá cao nhưng do tạo nhiều sản phẩm phụ nên làm giảm
hiệu suất phản ứng.

Phương pháp này tạo sản phẩm hóa học chủ yếu là acid acetic, không có mùi vị thơm
ngon đặc trưng như giấm ăn.
1.1.4.2 Phương pháp hóa gỗ
Phương pháp này được phát triển mạnh cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công
nghiệp khai thác và chế biến gỗ theo ba hướng sau:
Sản xuất acid acetic từ giấm gỗ: khi chưng phân hủy gỗ người ta thu được giấm gỗ, đó là
dung dịch có chứa acid acetic, methanol, hắc ín với một số hợp chất hữu cơ khác với hàm
lượng các chất tùy thuộc vào giống gỗ, tuổi thọ và độ ẩm của gỗ,…Từ giấm gỗ tách được acid
acetic bằng muối kim loại hay bằng một trong các quá trình tách trực tiếp.
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
Sản xuất acid acetic từ bột gỗ: trong quá trình chưng cất gỗ cho bay hơi lên đi qua nước
vôi ta thu được muối của acid acetic (canxi acetat) ít tan, kết tủa cùng với các hợp chất khác
gọi là bột giấm gỗ. Phân hủy bột giấm gỗ bằng H
2
SO
4
hay HCl sau đó lọc sạch và thu acid
acetic bằng cách chưng cất.
Tách acid acetic trực tiếp từ nước ngưng tụ khi chưng gỗ: để tách acid acetic từ bột giấm
gỗ cần tiêu tốn nhiều vật liệu phụ, nhiên liệu và năng lượng khá lớn nên tìm cách tách acid
acetic trực tiếp từ nước ngưng khi chưng gỗ như sau:
Sau khi ngưng tụ hơi chưng gỗ, để lắng và tách ra được hai lớp:
+ Lớp nhẹ ở trên là chất lỏng chứa lượng acid acetic không đáng kể
+ Lớp dưới chính là nhựa do acid acetic cùng với một số chất khác keo tụ lại, đem gia
công nó người ta thu được acid acetic và nhiều chất khác.
1.1.4.3 Phương pháp vi sinh
Việc ứng dụng các quá trình có vi sinh vật tham gia để sản xuất rượu, bia, muối dưa,
làm tương,… đã được con người phát hiện và sử dụng từ xa xưa. Đến cuối thế kỉ XVII, con

người đã phát hiện ra vi sinh vật nhưng thực tế phải sau những cống hiến của Louis Pasteur
thì khoa học về vi sinh mới chính thức ra đời.
Hiện nay, người ta sản xuất giấm ăn chủ yếu bằng phương pháp lên men. Nguyên liệu
để sản xuất giấm ăn bằng phương pháp lên men rất dễ kiếm, có thể sử dụng nguyên liệu chứa
đường (nước ép trái cây, nước trái dừa, nước ép mía,…), có thể sử dụng nghuyên liệu chứa
tinh bột hay cồn công nghiệp.
Nếu sản xuất từ nguyên liệu chứa tinh bột, phải qua ba giai đoạn chyển hóa sau:
 Giai đoạn chuyển tinh bột thành đường
 Giai đoạn chuyển đường thành cồn
 Giai đoạn chuyển cồn thành acid acetic
Tinh bột đường rượu acid acetic
Nếu sản xuất từ nguồn nguyên liệu chứa đường thì qua hai giai đoạn:
 Giai đoạn chuyển đường thành cồn
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
 Giai đoạn chuyển cồn thành acid acetic
Đường rượu acid acetic
Nếu sản xuất từ nguồn nguyên liệu đã chứa cồn thì ta chỉ cần tạo điều kiện thuận lợi để
vi khuẩn acetic chuyển hóa cồn thành acid acetic.
Etanol acid acetic
C
2
H
5
OH + O
2
→ CH
3
COOH + H

2
O
1.1.4.4 Phương pháp hỗn hợp
Phương pháp này cùng với sự phát triển của công nghiệp hóa dầu và hóa gỗ nhằm tận
dụng những phế liệu của nó, nâng cao hiệu quả kinh tế của các ngành này. Một vài quá trình
của phương pháp này như sau:
Oxy hóa các hydrocacbon thấp như propan, butan sã tạo thành acetaldehyt,
formandehyt, aceton và các sản phẩm khác. Acetaldehyt được oxy hóa có xúc tác thành acid
acetic
Trong quá trình sản xuất nhiên liệu từ than đá và khí tự nhiên sẽ thu được acid acetic và
các sản phẩm khác.
Dùng phương pháp thủy phân gỗ bằng acid (hay muối acid) cùng với một số chất khác ở
nhiệt độ và áp suất nhất định sẽ thu được bột cellulose và dung dịch gồm nhiều chất như acid
acetic, ethanol,…Đem lên men dung dịch này và tách acid acetic từ dung dịch lên men này
1.1.4.5 Phân tích lựa chọn phương pháp thích hợp
Trong bốn phương pháp sản xuất acid acetic đã nêu trên, hiện nay trên thế giới chiếm ưu
thế nhất là phương pháp tổng hợp hóa học, nhất là ở các nước phát triển vì phương pháp này
có hiệu quả kinh tế cao do thiết bị tương đối gọn, nhẹ, năng suất cao, acid thu được có nồng
độ cao và ít tạp chất. Tuy nhiên, sản phẩm chủ yếu là acid acetic, có vị chua mà không có các
mùi vị đặc trưng do sự tạo thành các sản phẩm trung gian như phương pháp lên men.
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
Phương pháp hỗn hợp vẫn còn ở giai đoạn thăm dò chưa có qui trình nào được sử dụng
rộng rãi vì hiệu quả kinh tế không cao, hệ thống phức tạp, không cạnh tranh được với acid
acetic tổng hợp và hóa gỗ.
Phương pháp hóa gỗ vẫn còn được sử dụng ở những nước có nhiều gỗ và nói chung
trong khuôn khổ tổng hợp sử dụng gỗ, nhưng sản lượng của phương pháp này chỉ chiếm 10%
tổng sản lượng acid acetic sản xuất hàng năm trên thế giới.
Hiện nay, chưa thể đặt vấn đề sản xuất acid acetic bằng phương pháp tổng hợp vì nước

ta vẫn chưa có đủ điều kiện để đáp ứng được những yêu cầu của phương pháp này. So với
phương pháp tổng hợp, phương pháp hóa gỗ có thể đơn giản hơn về mặt quá trình và thiết bị
nhưng với yêu cầu khắc khe về mặt bảo vệ môi trường hiện nay thì việc tiến hành phương
pháp này sẽ gặp nhiều khó khăn về mặt nguyên liệu.
Còn phương pháp sinh hóa hiện nay trên thế giới đang dùng để sản xuất giấm ăn và
giấm cho công nghiệp thực phẩm.
Công nghệ sản xuất acid acetic theo phương pháp vi sinh ngày càng hoàn thiện về qui
trình công nghệ với những chủng vi sinh vật có khả năng oxy hóa rượu cao.
Sản xuất acid acetic theo phương pháp vi sinh thực chất là quá trình oxy hóa rượu ethylic
thành acid acetic nhờ một số nhóm vi khuẩn acetic khi có mặt của oxy.
Ngoài ra việc sử dụng enzym trong vi sinh vật để sản xuất acid hữu cơ không những tận
dụng được nguồn phế liệu của ngành khác (nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm,…) mà nó
còn không gây ô nhiễm môi trường, duy trì cân bằng sinh thái cho giới hạn tự nhiên. Không
những vậy, phương pháp này chỉ yêu cầu thiết bị đơn giản, nguyên liệu dễ kiếm, thực hiện ở
điều kiện ôn hòa, không cần nhiệt độ hay áp suất cao…mặc dù nó cũng có những nhược điểm
là thiết bị cồng kềnh, không thu được sản phẩm có nồng độ cao.
Từ những phân tích trên, so sánh các ưu nhược điểm của các phương pháp sản xuất acid
acetic, cũng như đánh giá tình hình nhu cầu và tiến bộ khoa học trong nước, luận văn chọn
phương pháp lên men vi sinh để: “ Thử nghiệm sản xuất giấm từ trái vải thứ phẩm”.
1.1.5 Sản xuất giấm bằng phương pháp vi sinh
1.1.5.1 Quá trình lên men giấm
Lên men là quá trình oxy hóa-khử sinh học để thu năng lượng và các chất trung gian.
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
Mọi quá trình muốn tiến hành được đòi hỏi phải có năng lượng. Để thực hiện các hoạt
động sống như sinh trưởng, sinh sản và phát triển của mình, vi sinh vật cũng đòi hỏi phải có
năng lượng. Năng lượng đó được tạo ra trong quá trình lên men.
Tế bào sống chỉ sử dụng năng lượng dưới dạng hóa năng tàng trữ trong các mạch cacbon
và được giải phóng ra trong các phản ứng enzym do sự chuyển hóa electron từ mức năng

lượng này sang mức năng lượng khác. Các phản ứng xảy ra trong các quá trình lên men là
những phản ứng chuyển hydro. Nhưng sự chuyển hydro cũng tương đương với sự chuyển
electron. Các enzym xúc tác trong quá trình tách nguyên tử hydro khỏi cơ chất gọi là enzym
dehydrogenase.
Trong quá trình lên men giấm, rượu etylic được oxy hóa thành acid acetic. Ở đây, sự
chuyển hóa hydro được thực hiện nhờ sự xuất hiện của NADP nhận ( trở thành NADPH
2
)
được chuyển qua chuỗi hô hấp để thu nhận năng lượng, song cơ chất không bị phân giải hoàn
toàn nên được gọi là quá trình oxy hóa không hoàn toàn.
1.1.5.2 Cơ chế lên men giấm
Lên men giấm là quá trình oxy hóa rượu etylic thành acid acetic, nhờ vi khuẩn acetic
trong điều kiện hiếu khí. Phương trình tổng quát của quá trình lên men là:
C
2
H
5
OH + O
2
→ CH
3
COOH + H
2
O + 117kcal
Để chuyển hóa thành acid acetic, rượu và oxy phải thâm nhập vào tế bào vi khuẩn, ở đây
nhờ có enzym (alcohol oxydase) của vi khuẩn xúc tác, rượu được chuyển hóa thành acid
acetic. Acid acetic được tạo thành sẽ thoát ra khỏi tế bào và tan trong dung dịch môi trường.
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 10
Hình 1.1 Quá trình hình thành acid acetic bằng phương pháp lên men
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
Trong tế bào của vi khuẩn, quá trình oxy hóa xảy ra rất phức tạp. Quá trình này xảy ra
qua các giai đoạn sau:
C
2
H
5
OH + ½ O
2
→ CH
3
CHO + H
2
O
Acetaldehyd
CH
3
CHO + H
2
O → CH
3
CH(OH)
2
Hydrate acetaldehyd
CH
3
CH(OH)
2
+ ½ O
2

→ CH
3
COOH + H
2
O
Phương trình tổng quát:
C
2
H
5
OH + O
2
→ CH
3
COOH + H
2
O
Ngoài khả năng oxy hóa cồn thành acid acetic, các vi khuẩn acetic còn có khả năng tham
gia chuyển hóa một loạt các loại rượu khác thành acid tương ứng và các chất khác.
 Chuyển hóa rượu propionic → acid propionic
 Chuyển hóa rượu butanol → acid butylic
 Chuyển hóa glycerin → dioxyaceton
 Chuyển hóa sobic → sorbose
 Chuyển hóa arabinose → acid arabanic
 Chuyển hóa glucose → acid glucosenic
 Chuyển hóa acid lactic → acid glucosenic
Điều nên lưu ý là, trong quá trình lên men, khi môi trường hết rượu, vi khuẩn acetic sẽ
oxy hóa acid acetic thành CO
2
và H

2
O để nhận năng lượng dùng cho quá trình sinh trưởng và
phát triển của mình, theo phương trình sau:
CH
3
COOH + 2O
2
→ 2CO
2
+ 2H
2
O
Đây chính là sự “quá bão hòa” rất có hại cho quá trình lên men giấm. Vì vậy,
trong lên men phải có dư một lượng rượu khoảng 0,3 – 0,5% để đảm bảo không bao
giờ cho oxy hóa hết rượu,và để vi khuẩn có thể sử dụng cồn mà không sử dụng acid
acetic như một nguồn năng lượng.
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
1.1.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men giấm
Theo Ebner và Hromatka (1949 – 1953), acid acetic được tạo thành bởi chính các tế bào
vi sinh vật. Do vậy, tác động quan trọng nhất đối với quá trình lên men giấm là thành phần
môi trường, nhiệt độ và chế độ thông khí, sự thay đổi chế độ nuôi cấy làm thay đổi các thông
số: tốc độ sinh sản/giờ, sinh khối (%), nồng độ sản phẩm (% acid acetic).
* Ảnh hưởng của hàm lượng oxy (O
2
)
 Theo cơ chế phản ứng, giấm hóa là phản ứng dehydro hóa. Trong đó, oxy hóa đóng
vai trò quan trọng trong quá trình lên men. Từ phản ứng trên ta thấy, để oxy hóa hết
một mol rượu thì cần có một mol oxy tự do, tức là để oxy hóa hết một kg rượu thì cần

2,3m
3
không khí (tính theo 20,9% O
2
).
 Trong sản xuất giấm, lượng oxy cần thiết lớn gấp hai lần lượng oxy lý thuyết, điều
kiện thoáng khí càng tốt thì quá trình lên men càng nhanh và năng suất càng cao.Ở
phương pháp chậm, dịch lên men tiếp xúc với không khí và hấp thu oxy qua bề mặt
thoáng, do hạn chế bởi sự bao phủ bề mặt dịch lên men của lớp váng giấm và độ dày
lớp dung dịch. Vì vậy mà quá trình lên men kéo dài 3 – 5 tuần, nồng độ giấm thu được
3 – 7% acetic. Trong phương pháp nhanh, do bổ sung các vật liệu xốp (vỏ bào, than
gỗ, than cốc, nhiều vật liệu trơ khác) nên đã làm tăng bề mặt tiếp xúc giữa môi trường
dinh dưỡng và không khí, cải thiện điều kiện thông khí do đó thúc đẩy quá trình lên
men, quá trình giảm 5 – 7 ngày, phương pháp chìm thời gian 72 – 96h, nồng độ giấm
7 – 14%.
* Ảnh hưởng của nhiệt độ
 Nồng độ của môi trường ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động sinh lý của vi sinh vật, do
đó nó sẽ ảnh hưởng đến quá trình lên men. Nhiệt độ thích hợp để vi khuẩn giấm sinh
trưởng và phát triển mạnh đối với mỗi loài khác nhau là khác nhau nhưng nhìn chung
khoảng nhiệt độ để vi khuẩn giấm tồn tại và phát triển là khá rộng từ 15 - 34°C.
 Nếu nhiệt độ quá thấp thì tốc độ lên men sẽ chậm, ngược lại khi ở nhiệt độ cao sẽ ức
chế sự hoạt động và đến mức độ nào đó sẽ đình chỉ sự sinh sản của tế bào làm tăng tổn
thất cho vi khuẩn và làm giảm hiệu suất quá trình lên men do sự bay hơi acid acetic và
rượu. Do đó, nhiệt độ thích hợp cho quá trình sản xuất là khoảng 30°C.
* Hàm lượng acid (độ pH)
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
 Thường môi trường acid (pH = 3) là điều kiện thuận lợi đối với sự phát triển của vi
khuẩn giấm. Acid acetic tích tụ trong môi trường đến mức nào đó sẽ ức chế hoạt động

của chính vi khuẩn. Khi trong dung dịch có khoảng 8% acid acetic thì hoạt động của
vi khuẩn trở nên ngày càng giảm và ngừng hoạt động khi hàm lượng đạt 12 – 14%.
 Trong sản xuất giấm, thường cho vào cơ chất ban đầu một lượng giấm nhất định để
acid hóa môi trường nhằm thỏa mãn:
- Ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật có hại.
- Cho vào dịch lên men một lượng tế bào nhất định.
 Lượng giấm đưa vào là tùy yêu cầu của phương pháp sản xuất. Khi sản xuất giấm theo
phương pháp nhanh, cần đưa vào dịch lên men một lượng acid acetic sao cho thỏa
mãn hai mục đích trên, đồng thời phải có nồng độ nhỏ hơn ngưỡng có tác dụng ức chế
cho chính bản thân vi khuẩn, với nồng độ 8% acid acetic thì vi khuẩn giấm hoạt động
rất kém.vì vậy hàm lượng acid acetic có thể dao động trong khoảng 1 – 7%.
 Độ acid ban đầu có thể dao động từ 2 – 6%. Theo nghiên cứu của Eapen và Rao năm
1979, hiệu suất cao nhất đạt được ở độ acid ban đầu là 2%. Những công trình gần đây
cho thấy để được hàm lượng acid cao hơn, người ta tiến hành lên men ở nồng độ acid
ban đầu 2 – 6%[Abrini và Ctv,1992]. Tuy nhiên hàm lượng acid cao sẽ hạn chế sự
sinh trưởng của vi khuẩn và làm giảm khả năng lên men. Theo Henry, cho thấy nồng
độ acid ban đầu 8% đã ức chế hoạt động của vi khuẩn rất lớn. lượng acid ban đầu cần
hoạt hóa là 2 – 2,5% [Nodes.E, 1986], 2% [Ebner, 1985].
* Hàm lượng rượu
 Rượu ethylic cũng giống như acid acetic là một chất sát khuẩn với vi khuẩn
Acetobacter, nó được sử dụng như một cơ chất. Tùy từng loại vi sinh vật mà chúng có
khả năng tồn tại trong nồng độ rượu khác nhau, hàm lượng rượu có thể thay đổi từ 2 –
10% thể tích, hàm lượng rượu cao hơn sẽ làm giảm năng suất lên men. Theo Ebner
(1985) và Heirich (1987) thì lượng rượu ethylic sử dụng từ 2 – 10% thể tích.
 Lượng rượu ethylic duy trì trong môi trường luôn giữ ở 3 – 3,5% thể tích
[Nodes,1986].
 Để tránh hiện tượng oxy hóa tiếp tục acid acetic đến CO
2
và H
2

O cần có một lượng
rượu sót trong sản phẩm từ 0,2 -0,5%, lượng rượu sót có tác dụng ức chế sự tổng hợp
enzym oxy hóa acid acetic và muối acetate (Dires, 1973).
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
* Các chất dinh dưỡng
 Trong cơ thể vi sinh vật có khoảng 40 hợp chất khoáng khác nhau có thể ở dạng tự do
hay liên kết hữu cơ cao phân tử, thông thường tổng hàm lượng khoáng trong vi khuẩn
chiếm khoảng 5 – 8% trọng lượng chất khô. Các chất khoáng chia làm hai loại:
 Khoáng đa lượng: S, P, K,Na, Fe, Mg, Cu,…
 Khoáng vi lượng: Cl, Br, I, As, Pb, Zn, Mn,
 Do đó để cho vi khuẩn giấm phát triển tốt, khi sản xuất giấm ngoài các chất: nước,
acid, rượu thì cần đưa vào môi trường lên men các muối tan có chứa các nguyên tố
khoáng cần thiết. Nếu sản xuất giấm từ rượu vang, bia, nước quả ép, thì trong dịch lên
men đã có đủ các nguyên tố khoáng đa lượng và vi lượng nên không cần bổ sung. Nếu
sản xuất giấm từ dịch cồn pha loãng thì cần bổ sung các nguyên tố khoáng cần thiết
nhờ các muối vô cơ dễ tan. Mỗi cơ sở sản xuất giấm đưa ra hàm lượng các chất dinh
dưỡng khác nhau.
 Để quá trình oxy hóa xảy ra nhanh trong dung dịch lên men cần bổ sung thêm một số
muối khoáng: K
2
HPO
4
; KH
2
PO
4
; MgSO
4

.7H
2
O; FeCl
3
.6H
2
O; (NH
4
)
2
SO
4
; (NH
4
)
2
HPO
4
,
…tùy theo nhu cầu cụ thể của từng loài. Ngoài ra còn bổ sung thêm vitamin và các
chất kích thích sinh trưởng như: glucoza, cao nấm men, pepton…
* Các chất gây độc và các kim loại nặng
 Các chất gây độc hại và ức chế: các chất như tinh dầu, lignin, tanin,…và một số hợp
chất khác khi có mặt trong môi trường lên men với nồng độ vượt quá ngưỡng giới hạn
cho phép đều có tác dụng gây độc hại cho vi sinh vật.
 Các kim loại nặng: khi có mặt năm kim loại Pb, Cu, Fe, Zn, Sn trong dng dịch lên men
sẽ làm giảm hiệu suất lên men, ngưỡng độc hại của năm kim loại trên là: 10, 15, 50,
100 và >100ppm.
* Chất lượng nước pha dịch
Chất lượng nước pha loãng cũng có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình lên men giấm, yếu

tố quan trọng nhất của nước pha loãng là có độ sạch sinh học cao (vô trùng) và hàm lượng
Clo thấp. Nhìn chung, nước pha loãng tốt là nước có độ sạch sinh học cao, hàm lượng Clo,
các kim loại nặng và các chất rắn thấp, có đủ các nguyên tố vi lượng.
1.1.5.4 Các phương pháp lên men giấm
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
Yếu tố quan trọng quyết định hiệu suất và năng suất của một phương pháp sản xuất acid
acetic chính là bề mặt tiếp xúc giữa oxy của không khí và cơ chất. Đến thời điểm hiện tại đã
có bốn phương pháp sản xuất acid acetic bằng cách lên men:
- Phương pháp chậm
- Phương pháp nhanh
- Phương pháp chìm
- Phương pháp hỗn hợp
* Phương pháp chậm
Phương pháp chậm còn gọi là phương pháp Orleans hay phương pháp Pháp. Phương
pháp này được biết đến năm 1670, khởi đầu là vùng trồng nho nổi tiếng ở nước Pháp. Do
người ta nhận thấy dịch vang nho để trong những thùng gỗ hở nắp dần dần bị đục, có màng
phủ trên bề mặt và trở nên chua.
Đây là phương pháp lâu đời nhất, quá trình lên men giấm diễn ra ở bề mặt tiếp xúc giữa
khối dịch lên men và không khí (bề mặt thoáng) trong những thùng lên men đặt nằm ngang.
Để tiến hành sản xuất giấm theo phương pháp này, tiến hành như sau: đổ 1/5 thể tích
giấm tươi chất lượng cao vào thùng lên men có dung tích 250 – 300l để acid hóa, tạo điều
kiện cho vi khuẩn lên men phát triển (vi khuẩn sử dụng cho phương pháp này là Acetobacter
orleaneuse), mặc khác để ngăn ngừa các vi khuẩn khác phát triển, không bị nhiễm tạp chất.
Sau đó đổ thêm dịch lên men vào cho đến ½ thể tích thùng lên men (hoặc 2/3 thể tích thùng
lên men), lên men ở nhiệt độ 23 - 34°C, trong 2 – 4 tuần. Tiếp theo cứ mỗi chu kỳ đổ thêm
dịch lên men cho đến khi đầy, khi nào nhận thấy rượu đã được oxy hóa gần hết lấy một phần
giấm ra để đem chế biến và bảo quản, đồng thời cho tiếp tục dịch lên men vào để lên men tiếp
(khi kiểm tra rượu còn lại khoảng 0,3 – 0,5% sẽ lấy giấm ra, cho dịch dinh dưỡng mới vào).

Nếu để lâu, chất lượng giấm bị giảm nhanh do quá trình oxy hóa giấm xảy ra tiếp tục. Giấm
thu được thường có lượng acid acetic 5 – 6%, muốn để lâu phải đem đi thanh trùng Pasteur.
Khi lên men, vi khuẩn giấm phát triển tạo thành màng vi sinh vật trên bề mặt thoáng, khi
bị chấn động (do va chạm hay quá trình đổ dịch lên men vào và tháo sản phẩm ra) nó sẽ bị
phá vỡ, chìm xuống tiêu thụ cơ chất mà không tạo acid acetic. Dần dần trên bề mặt thoáng lại
hình thành màng vi khuẩn mới và lại diễn ra quá trình lên men tiếp tục.
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
Do hạn chế của bề mặt thoáng nên phương pháp này có những nhược điểm sau: thời gian
lên men dài, nồng độ acid acetic thấp, năng suất thấp. Tuy nhiên, phương pháp này có ưu
điểm là cho giấm thơm, ngon, thiết bị dễ chế tạo.
* Phương pháp nhanh
Phương pháp này do người Đức thực hiện theo qui mô công nghiệp. Thiết bị lên men là
một thùng gỗ cao 2,5 – 6m, có đường kính 1,2 – 3m. Tỷ lệ đường kính đáy so với chiều cao
khoảng ½ là thích hợp.
Trong thùng được chất đầy vỏ bào hay lõi bắp. Vỏ bào hay lõi bắp được xem như chất
mang, giữ vi sinh vật trong quá trình lên men, nhờ đó mà vi sinh vật không đi theo vào sản
phẩm cuối cùng. Ngoài ra, ở đáy thiết bị, người ta cho lắp một hệ thống phân phối, không khí
đưa từ dưới lên. Môi trường được đưa vào từ trên xuống.
Đầu tiên, người ta dùng acid acetic có nồng độ 3 – 5% chảy qua lớp vỏ bào hay lõi bắp
để vừa có mục đích thanh trùng vừa có tác dụng thanh trùng vừa có tác dụng acid hóa vật liệu
chất mang để vi sinh vật giống dễ thích nghi trong quá trình lên men. Sau đó, dùng nước vô
trùng rửa qua và nạp giống vi khuẩn acetic vào. Vi khuẩn acetic sẽ bám vào vỏ bào hay lõi
bắp, tiếp đó người ta cho dòng môi trường đi từ trên xuống qua hệ thống phân phối dạng
phun, môi trường sẽ được phân phối đều khắp vật liệu vỏ bào hay lõi bắp.Cùng lúc, người ta
thổi khí từ dưới lên.
Môi trường được đưa từ trên xuống, chảy qua lớp chất mang có chứa các tế bào vi
khuẩn. Cồn sẽ thẩm thấu vào tế bào vi khuẩn, không khí được đưa từ dưới đáy thiết bị lên
trên, thẩm thấu vào trong tế bào vi khuẩn. Vi khuẩn tiến hành quá trình oxy hóa rượu thành

SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 16
Hình 1.2 Thùng lên men giấm
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
CH
3
COOH sẽ thẩm thấu qua màng tế bào ra ngoài và theo dung dịch xuống đáy thiết bị lên
men. Người ta thu nhận giấm từ đáy thiết bị lên men.
Quá trình lên men được thực hiện ở nhiệt độ 24 - 37°C, thời gian lên men kéo dài 8 – 10
ngày. Trong trường hợp dịch lên men cuối cùng chứa lượng acid acetic thấp, người ta tiến
hành tái lên men bằng cách bơm chúng ngược từ trên xuống.
+ Ưu điểm của phương pháp:
 Thời gian lên men ngắn
 Thiết bị tương đối đơn giản, năng suất cao, ổn định
 Giấm thu được có nồng độ acid acetic cao (có thể đến 9 – 12%).
+ Nhược điểm của phương pháp:
 Giấm ít thơm, ngon so với phương pháp lên men chậm.
 Phải chọn vật liệu bám phù hợp
Ngoài ra còn có những phương pháp lên men nhanh khác:
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 17
Hình 1.3 Thiết bị lên men hình trụ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
+ phương pháp nhúng: người ta thiết kế thùng lên men hình trụ, bên trong lắp nhiều giỏ
chứa đầy chất mang (mạt cưa, lõi bắp, than củi hay các vật liệu cellulose có khả năng giữ vi
sinh vật trên đó). Các giỏ này có thể nâng lên hoặc hạ xuống được.
Người ta chuẩn bị môi trường và đổ môi trường vào thùng lên men. Vi sinh vật sẽ được
làm bám dính vào các vật liệu đựng trong giỏ. Giỏ chứa vật liệu có vi sinh vật sẽ được nhúng
xuống dung dịch lên men rồi nhấc chúng lên khỏi dung dịch. Khi chiếc giỏ chứa chất mang có
vi sinh vật thấm đầy môi trường và được nhấc lên không khí, quá trình oxy hóa rượu được

xảy ra. Thao tác này được lặp đi lặp lại nhiều lần sẽ có tác dụng oxy hóa hết lượng cồn có
trong dung dịch.

- Ưu điểm của phương pháp này là: dễ thực hiện, thiết bị đơn giản, lên men nhanh.
- Nhưng phương pháp này có nhược điểm là năng suất thấp, rất dễ bị nhiễm vi sinh vật
lạ.
+ Phương pháp hình trống quay: người ta thiết kế thiết bị lên men có hình trụ nằm ngang
bên trong một thùng chứa dung dịch lên men hở nắp. Thiết bị hình trụ này được bọc một lớp
vật liệu có khả năng thấm nước và có khả năng giữ vi sinh vật. Một nửa thiết bị này nằm
trong lòng dung dịch lên men và được tiếp xúc với không khí. Nửa này sẽ xảy ra quá trình
oxy hóa thành acid acetic sau đó acid acetic lại hòa vào dung dịch lên men. Trong khi vận
hành, một nửa của thiết bị luôn luôn được tiếp xúc với không khí. Người ta thiết kế hệ thống
quay này với vận tốc rất chậm để đủ thời gian cho quá trình oxy hóa cồn thành acid acetic.
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 18
Hình 1.4 Thiết bị lên men theo phương pháp nhúng
Hình 1.5 Thiết bị hình trống quay
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, dễ vận hành, nhưng nhược điểm rất lớn là thời
gian lên men kéo dài và hiệu suất oxy hóa không cao. Mặc khác do thùng hở nắp mà quá trình
oxy hóa xảy ra trên bề mặt nên dễ bị nhiễm các vi sinh vật lạ trong không khí.
* Phương pháp chìm:
Phương pháp này còn gọi là phương pháp bọt khí hay phương pháp dùng acetator. Đây
là phương pháp do Ebner và Hromatka phát hiện ra từ năm 1949, người ta tạo ra các thiết bị
lên men là các nồi lên men đâc biệt (gọi là acetator) và cho lên men có thổi khí nhỏ một dịch
lên men chứa 6 – 12% etanol và 1 – 3% acid acetic. Quá trình oxy hóa hoàn toàn sau 40 – 96
giờ, sản phẩm chứa 7 – 13% acid acetic. Kunitatsu và công sự đã cải tiến quy trình lên men
thành 2 giai đoạn: giai đoạn đầu lên men ở 27 - 32°C, giai đoạn sau lên men ở 18 - 24°C đã
thu được sản phẩm có nồng độ acid acetic vượt quá 20%.
Người ta thiết kế hệ thống lên men acetic được gọi là acetator. Người ta cho dung dịch

lên men vào thiết bị và tiến hành thổi khí rất mạnh. Trong dung dịch lên men lúc này có cả vi
sinh vật. khi đó trong dung dịch lên men sẽ tạo ra thể huyền phù và dung dịch lên men. Hai
thể này luôn được trộn lẫn nhau và như vậy quá trình oxy hóa diễn ra rất mãnh liệt. phương
pháp này có ưu điểm rất lớn đó là có khi đạt hiệu suất chuyển hóa lên tới 98 – 99%.
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
* Phương pháp kết hợp
Phương pháp này dựa trên nguyên tắc kết hợp của hai phương pháp là phương pháp lên
men nhanh và phương pháp lên men chìm.
Ở phương pháp này thiết bị được thiết kế thành hai phần: phần trên là lớp đệm hay lớp
chất mang chứa vi sinh vật (giống phương pháp nhanh), lớp giữa chỉ là một thùng chứa dung
dịch sau khi lên men ở phần trên chảy xuống. dưới cùng là hệ thống thổi khí mạnh, khí sẽ
được thổi qua phần dung dịch này rồi chyển ngược lên phần trên (giống thiết bị lên men
chìm). Nguyên tắc hoạt động của phương pháp này là: môi trường được trộn lẫn với lớp chất
mang có chứa vi sinh vật. khi thổi khí từ dưới lên thì xảy ra quá trình oxy hóa thành acid
acetic chảy xuống dưới lớp chứa dung dịch lên men. Do khí thổi qua lớp dung dịch lên men
này nên quá trình oxy hóa tại đây vẫn còn xảy ra. Điều này làm cho hiệu suất oxy hóa cao
hơn, sau đó người ta thu sản phẩm ở đáy thiết bị lên men. Để thu được sản phẩm có độ tinh
khiết người ta có thể thực hiện quá trình tái lên men bằng cách chuyển sản phẩm thu được
ngược lên để tiếp tục quá trình oxy hóa.
Ưu điểm của phương pháp lên men kết hợp có rất nhiều, trong đó ưu điểm lớn nhất là hiệu
suất lên men rất cao, hiệu suất acid acetic thu được thường nằm trong khoảng 10 – 12%.
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 20
Hình 1.6 Thiết bị lên men với hệ thống cung cấp khí mạnh
Hình 1.7 Thiết bị lên men kết hợp
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
1.2 Tổng quan về nguyên liệu sản xuất giấm
1.2.1 Tổng quan về nguồn nguyên liệu trái vải

1.2.1.1 Giới thiệu chung
- Giới (rebnum): plantae
- Loài (species): L.chenensis
- Bộ (ordo): sapindales
- Họ (familia): sapindaceae
- Chi (genus): litchi
- Lớp : hai lá mầm
- Ngành: hạt kín
Cây vải còn gọi là lệ chi (danh pháp khoa học: Litchi chinensis) là loài duy nhất trong chi
Litchi thuộc họ Bồ hòn (Sapindaceae). Ở miền nam Trung Quốc, tại đó người ta gọi nó là
bính âm: lìzhī- lệ chi, kéo dài về phía nam tới Indonesia và về phía đông tới Philipin, tại đây
người ta gọi nó là alupag.
Theo Võ Văn Chi, Dương Đức Tiến (1978), [phân loại thực vật bậc cao, NXB Đại Học
và trung học chuyên nghiệp, Hà Nội], Menzen (2002) [Tr.8 – 13. The Lychee crop in Asia
and the Pacific, FAO.] và Hoàng thị Sản (20030 thì họ Bồ hòn có 150 chi với trên 2000 loài
phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới đặc biệt là ở Châu Á và Châu Mỹ. Ở Việt
Nam họ Bồ hòn được biết đến với 25 chi và trên 70 loài phân bố trên khắp đất nước, nhiều
loài điển hình cho rừng thứ sinh ẩm nhiệt đới trong đó có một số cây cho quả ăn ngon như
vải, nhãn, chôm chôm,
Về đặc điểm phân loại cây vải là cây thân gỗ, thường xanh, lá kép lông chim, hoa nhỏ
không có cánh hoa, bầu có ngăn, vỏ quua3 mỏng màu đỏ hồng hay đỏ nâu mặt ngoài sần sùi
có hạt, ăn hơi chua hay ngọt.
1.2.2.2 Nguồn gốc và sự phân bố
Cây vải là nhóm cây ăn quả á nhiệt đới có nguồn gốc ở miền nam Trung Quốc và đã được
trồng cách đây 2000 năm. Năm 114 trước công nguyên Hoàng đế Hán Vũ đã cho lập vườn vải
trong cung lấy giống từ Lĩnh Nam lên. Cuối thế kỷ 17, cây từ Trung Quốc đầu tiên được đưa
vào Mianma, cuối thế kỷ 18 được đưa sang Ấn Độ, năm 1775 đưa sang quần đảo Tây ấn, năm
1854 đưa sang Austraylia, năm 1870 đưa sang Nam Phi, năm 1872 đưa sang Hawai và năm
1886 đưa vào Florida của Mỹ.
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 21

Hình 1.9 Nguyên liệu trái vải
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
Theo Trần Thế Tục (2004) nguồn gốc cây vải có ở giữa miền nam Trung Quốc và Miền
Bắc Việt Nam và bán đảo Malay. Hiện nay ở núi Tạ Hải Sơn tỉnh Quảng Đông, núi Lôi Hồ
Lĩnh, Kim Cổ Lĩnh (đảo Hải Nam) ở vùng phía Nam của Xisuang Bana (Vân Nam) còn
những cánh rừng có nhiều cây vải dại mọc. Theo nhiều tài liệu của Trung Quốc cho biết có rất
nhiều nơi ở miền Nam Trung Quốc có cây vải.
Ngày nay, cây vải được trồng khoảng 20 nươc trên thế giới nhưng chủ yếu phân bố ở
vùng Đông Nam Á ở Châu Á: Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Việt Nam, Mianma, Lào,
Campuchia, Malaysia, philippin, Inđônêxia, Srilanca, Nhật bản, Ixrael.
Ở Châu Phi: Nam Phi, Morithiuyt, Madagatxca, Rênyniong, Gabông, Cônggô…
Ở Châu Mỹ: Hoa Kỳ, Hondurat, Panama, Cuba, Trinidat, Pôctoorico, Brazil, Tobago,
Peurtrico…
Ở Châu Đại Dương: Autraylia, Newzilan
Ở nước ta, cây vải được trồng từ cách đây khoảng 2000 năm và phân bố từ 18 – 19 độ Vĩ
Bắc trở ra nhưng chủ yếu vẫn là vùng đồng bằng Sông Hồng, trung du miền núi phía Bắc và
một phần khu bốn cũ. Theo các tài liệu lịch sử thì cách đây 10 thế kỷ dưới thời Bắc Thuộc vải
là một trong những cống vật hằng năm mà Đại Việt phải mang cống nộp cho Trung Hoa. Cây
vải dại cũng đã được tìm thấy ở vườn quốc gia Ba Vì, Hà Tây và nhiều nơi khác. Từ đó, miền
Bắc Việt Nam cũng được coi là nguồn gốc của cây vải.
Ở Việt nam đã hình thành một số vùng trồng cây vải tập trung như Lục Ngạn (Bắc
Giang), Thanh Hà (Hải Dương), Đông Triều (Quảng Ninh), Đồng Hỷ - Phú Lương (Thái
Nguyên), Đình Lập – Hữu Lũng (Lạng Sơn), Chương Mỹ (Hà Tây), Phù Yên – Bắc Yên (Sơn
La), Phú Thọ. Ngoài ra còn một số địa phương ở Tây Nguyên như: Đăk Nông, Đăk Lắk,
Kontum…
STT Tên nước Các giống vải chính
1 Ấn Độ Shahi, Rose Seented, calcuttia, bedana, longia, china
2 Úc Fay Zee Siu, taiso, bengal, waichee, kwaimay pink, salathiel
3 Đài Loan Haakyip, shakeng

4 Nam Phi Taiso, bengal
5 Mỹ Taiso, Kaimana
6 Thái Lan Taiso, waichee, baidum, chacapat, Kom
7 Trung Quốc Fay Zee Siu, bahlwp, no mai chee, Souey Tung, Taiso, Brewster
Nguồn: Menzel (1995,2002)
1.2.1.3 Các giống vải
* Vải chua:
- Là giống vải được trồng lâu đời ở nước ta, chất lượng vải không đều, hạt to, vị chua,
nên hiện nay không phát triển.
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 22
Bảng 1.1. Giống vải chính của một số nước trên thế giới
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
- Cây mọc khỏe, ít cành tăm, lá to xanh thẳm, quả có hình trái tim thuôn dài, chín từ
giữa tháng tư đến đầu tháng năm, trọng lượng quả trung bình từ 30 – 35g, quả lớn có
thể đạt 50g, khi chín có màu đỏ tươi đến đỏ sẩm, tỉ lệ cùi ăn được chiếm 50 – 55%
trọng lượng quả. Vải chua có thể nhận biết thông qua quả, lá và chùm hoa: trên chùm
hoa vải chua từ cuống đến nụ hoa có phủ một lớp lông màu đen. Vải chua ra hoa, đậu
quả ổn định hơn vải thiều, trong nhóm vải chua cũng có cây có ưu điểm như vỏ quả
đẹp, quả to, ngọt (giống Thanh Oai – Hà Tây).
* Vải nhỡ:
- Do nguồn gốc lai và hiện tượng biến dị của vải thiều gieo bằng hạt. Quả to, chất lượng
tốt hơn vải chua, kém vải thiều, chín sau vải chua, trồng rải rác ở vùng đồi trung du.
- Vai nhỡ là vải lai giữa vải chua và vải thiều. Cây mọc khỏe, ít cành tăm, cây to hoặc
trung bình, tán cây thường to 5 – 7m, dạng trứng, lá thường to. Quả hình tim, thuôn
dài, chín vào giữa tháng năm đến đầu tháng sáu, khi chín quả có màu đỏ tươi, hay nữa
quả trên đỏ nữa quả dưới xanh. Trọng lượng quả trung bình 30g, quả to co thể đạt đến
40g, tỉ lệ cùi ăn được chiếm 60 – 65%. Hạt quả nhỏ hơn vải chua có vị chua ngọt. Để
phân biệt, ngoài khung, tán cây, lá, quả, có thể dựa vào hoa: trên chùm hoa của vải
nhỡ từ cuống đến nụ hoa có phủ một lớp màu nâu. Vải lại ra hoa, đậu quả cho năng

suất khá, trong nhóm vải nhỡ cũng có cây có ưu điểm vỏ quả đẹp, quả to, ăn ngon và
ngọt (giống Hùng Long ở Phú Thọ).
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 23
Hình 1.10 Hình quả vải chua
Hình 1.11 Hình quả vải nhỡ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
* Vải thiều:
Còn gọi là vải tàu, nhân giống bằng cách chiết cành nên các đặc tính về sinh học, kinh tế
tương đối ổn định, có độ đồng đều cao, dễ nhận dạng. Cây có tán hình mâm xôi cao từ 10 –
15m, lá nhỏ, phiến lá dày bóng, khả năng chịu hạn tốt, phù hợp với đất có độ pH 5 – 6, khi ra
hoa chùm hoa không phủ lớp lông đen mà có màu trắng, chín chính vụ (tháng sáu). Trọng
lượng quả trung bình 18 – 25g, vỏ quả mỏng, hạt nhỏ, dày cùi, tỷ lệ ăn được 70 – 80% cùi
thơm và ngọt hơn hai loại vải trên. Cây vải thiều ra hoa phụ thuộc vào thời tiết nhiều hơn vải
chua và vãi nhỡ. Có nhiều giống vải thiều như: Thanh Hà, Phú Hộ, Xuân Đinh…
* Ngoài ra còn có một số giống có thể được biết đến với vài tên khác nhau theo cách gọi của
từng địa phương như:
+ Vải thiều Thanh Hà: cây sinh trưởng tốt, tán cây hình bán cầu cân đối, lá có màu xanh
đậm, chùm hoa nhỏ hình cầu, cuống hoa có màu xanh, quả hình cầu, khi chín có màu đỏ tươi,
gai thưa, ngắn. Trọng lượng quả trung bình 20,7g (45 -55 quả/kg), tỷ lệ phần ăn được trung
bình 75%, độ Brix 18 – 21%, thịt quả chắc, vị ngọt đậm, thơm, năng suất trung bình cây 8 –
10 tuổi 55kg/cây (8 – 10 tấn/ha). Đây là giống chín chính vụ, thời gian cho thu hoạch 5/6 –
25/6.
+ Vải Hùng Long: cây sinh trưởng rất tốt, tán cây hình bán cầu, lá hình lồi máng, màu xanh
đậm, mép lá phẳng, chùm hoa to hình tháp, cuống hoa có màu nâu đen. Quả hình tròn, hơi
dài, khi chín có màu đỏ xẫm, gai thưa, nổi. Trọng lượng quả trung bình 23,5g (40 – 45
quả/kg), tỷ lệ phần ăn được 72%, độ Brix 17 – 20%, vị hơi ngọt, chua nhẹ. Năng suất trung
bình cây 8 – 10 tuổi 80kg/cây (10 – 15 tấn/ha). Đây là giống chín sớm, thời gian cho thu
hoạch 10/5 – 20/5.
+ Vải Lai Bình Khê: cây sinh trưởng rất tốt, tán cây hình bán cầu dẹt, lá có màu xanh tối,

chùm hoa to, phân nhánh thưa, dài, cuống hoa có màu nâu đen. Quả hình trứng, khi chín có
màu đỏ sẫm, vỏ mỏng, gai thưa, ngắn. Trọng lượng quả trung bình 33,5g (28 – 35 quả/kg), tỷ
lệ phần ăn được 71,5%, độ Brix 17 – 20%, vị ngọt thanh. Năng suất trung bình cây 30 tuổi
94,2kg/cây (12 – 15 tấn/ha). Đây là giống chín sớm, thời gian cho thu hoạch 5/5 – 15/5.
+ Vải Lai Yên Hưng: cây sinh trưởng khỏe, tán cây hình bán cầu, lá có màu xanh hơi vàng,
chùm hoa to trung bình, phân nhánh dài, cuống hoa có màu nâu đen. Quả hình tim, khi chín
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 24
Hình 1.12 Hình quả vải thiều
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN
có màu đỏ vàng, gai thưa. Trọng lượng quả trung bình 30,1g (30 – 35 quả/kg), tỷ lệ phần ăn
được trung bình 73,2% độ Brix 18 – 20%. Năng suất trung bình cây 20 tuổi 89,8 kg/cây (12 –
16 tấn/ha). Đây là giống chín sớm, thời gian cho thu hoạch 10/5 – 20/5.
1.2.1.4 Đặc tính thực vật
+ Cành: Trên một cây nếu mọc nhiều đợt cành, tán lá sẽ dày và rộng, diện tích cho quả sau
này sẽ lớn. Số đợt lộc cành, độ dài cành của mỗi đợt phụ thuộc vào tuổi cây sức khỏe của cây,
nước, phân bón, nhiệt độ chi phối. Chăm bón đầy đủ và nhiệt độ thích hợp sẽ mọc nhiều đợt
cành và cành dài, ngược lại số lộc cành sẽ ít và ngắn. Cây đã già chỉ mọc 1 – 2 đợt cành, số
lượng ít và cành ngắn. Cành mới mọc từ mầm ngọn hoặc các mầm ở các nách lá phía dưới đó
của đợt cành trước. Cành này khỏe hay yếu có liên quan đến các cành mọc sau này.
Những cây lớn đang ra hoa, kết quả nhiều nếu đủ nước và phân bón thì sau khi thu hoạch quả
chỉ ra được một đợt cành thu vào tháng 8 – 9. Đó là lứa cành mẹ tốt cho năm sau. Trên cây
vảo có ít hoa ở những cành không có hoa thì trong tháng 3 – 4 ra một đợt cành, đến mùa thu
ra thêm một đợt cành nữa, cành này là cành mẹ tốt cho vụ quả năm sau. Nếu cây ra hoa xong,
gặp điều kiện khí hậu thời tiết không thuận lợi toàn bộ hoa và quả đều rụng, thì đến tháng 6 –
7 ở đầu mầm ngọn của cành này mọc ra những cành mùa hè, nếu cây khỏe thì đến tháng 8 –
10 nảy cành mùa thu. Cành mùa thu là đợt cành quan trọng nhất trên cây vải để cây có thể
phân hóa mầm hoa và ra hoa kết quả cho năm sau.
+ Lá: Lá vải thuộc loại lá kép lông chim gồm 2 – 4 đôi, lá chét cứng, dai, có chất sừng, cuống
lá ngắn, mặt lá xanh đậm, phản quang, lưng lá màu tro, có gân mờ, mút lá nhọn, gốc lá hơi tù.

Lúc lá mới nhú có mà tím hồng rồi chuyển dần thành màu đồng đỏ đến màu xanh và xanh
đậm là lúc lá đã thành thục. Tuổi thọ của lá từ 1 – 2 năm.
+ Rễ: Bộ rễ ăn nông sâu, rộng hẹp tùy thuộc cách nhân giống, đất trồng, nước, phân bón,
không khí, chế độ nhiệt độ trong đất. Rễ vải có một loại nấm cộng sinh tạo thành nội khuẩn
căn. Nấm này giúp cho bộ rễ hút được nước và cung cấp chất dinh dưỡng trong điều kiện khô
hạn. mặc khác trong rễ vải có nhiều tananh, trong điều kiện thiếu oxy có thể giúp cho rễ khỏi
bị trúng độc, và vì thế người ta cũng cho rằng cây vải có khả năng chịu úng.
Bộ rễ vải hoạt động mạnh vào ba thời kì: thời kì đầu - từ sau ra hoa rộ đến giữa tháng 6,
là thời kì bộ rễ hoạt động mạnh nhất với nhiều rễ nhất. Thời kì thứ hai – từ sau thu hoạch quả
( giữa tháng 8), lượng rễ ít. Thời kì thứ 3 – trước và sau phân hóa mầm hoa (vào trung tuần
tháng 10), trong điều kiện mùa đông, nhiệt độ đất giảm dần, lại khô hạn nên rễ hoạt động
chậm dần hoặc ngừng hẳn.
Nhiệt độ đất, nước có ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của rễ. Nhiệt độ đất 10 - 20°C
hoạt động của bộ rễ vải tăng dần, 23 - 26°C là nhiệt độ thích hợp nhất, 31°C là quá cao khiến
bộ rễ hoạt động kém hẳn. Hàm lượng nước trong đất 9 – 16% rễ hoạt động kém, 23% hoạt
động bộ rễ rất khỏe.
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH Trang 25