CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤM ĂN

Công nghệ sản xuất Giấm ăn
Đề tài: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤM ĂN
MỤC LỤC
GVHD: Phạm Trần Vĩnh Phú Page 1
Công nghệ sản xuất Giấm ăn
PHẦN I. LỜI MỞ ĐẦU
Thế giới vi sinh vật rất đa dạng và phong phú. Chúng ở quanh ta và ở mọi nơi, thậm chí có cả
trong cơ thể con người. Chúng có cả những mặt lợi và mặt hại. Nếu chúng ta biết và sử dụng
chúng vào mục đích có lợi sẽ giúp cho cuộc sống con người tốt hơn và ngược lại nó sẽ đem lại
hậu quả không tốt, có khi còn hại đến hệ sinh thái, môi trường và cuộc sống con người.
Từ thời cổ xưa, con người đã biết ứng dụng hoạt tính có lợi của vi sinh vật phục vụ đời sống
của mình. Nhưng phải đến khi Louis Pasteur tìm ra nguyên nhân lên men và một loạt các công
trình khoa học về vi sinh vật được nghiên cứu có kết quả thì việc ứng dụng vào sản xuất vi sinh
vật mới phát triển mạnh và trở thành một ngành công nghệ phục vụ cho cuộc sống con người.
Ngày nay, vi sinh vật được ứng dụng nhiều trong cuộc sống, nhất là trong thực phẩm, y học,
chăn nuôi, thú y,… Vì vậy, trong bài báo cáo này, nhóm xin trình bày về công nghệ sản xuất
giấm ăn, là một trong những ứng dụng do sự lên men vi sinh vật.
Giấm là loại thực phẩm được con người biết đến từ lâu, giấm đã là một nhân tố quan trọng và
được sử dụng rộng rãi trong ẩm thực, nội trợ và ngày nay giấm còn được sử dụng như là một loại
dầu, kem làm trắng da, mượt tóc cho phái đẹp và được sử dụng rộng rãi hơn phát triển theo nhu
cầu ngày càng cao của con người.
Sự chuyển từ rượu hay nước trái cây sang giấm là quá trình hóa học trong đó rượu bị oxy hóa
tạo axitaxetic. Trong công nghiệp thường gọi là lên men giấm, đây là môt quá trình áp dụng vi si
nh vật vào chế biến thực phẩm đã có từ lâu đời. Màu sắc và hương thơm của nó phụ thuộc rất
nhiều vào chất liệu mà từ đó nó được tạo ra.
GVHD: Phạm Trần Vĩnh Phú Page 2
Công nghệ sản xuất Giấm ăn
PHẦN II. TỔNG QUAN VỀ GIẤM ĂN
II.1.Giới thiệu chung
II.1.1. Định nghĩa
Giấm là một chất lỏng có tính axit yếu, sản xuất từ sự lên men của rượu, hoặc từ các chất

có chứa tinh bột hoặc đường. Chủng vi khuẩn Acetobacter là tác nhân chính trong quá trình lên
men tạo thành axit axetic.
Giấm có mùi thơm đặc trưng và có chút vị ngọt thanh. Giấm có pH từ 4-5, chứa khoảng
1-5% axit axetic tùy theo nhu cầu sử dụng, ngoài ra còn chứa các thành phần dinh dưỡng khác
như đường, protein, vitamin,…
II.1.2. Công thức cấu tạo

II.1.3. Tính chất lý hóa:
Giấm ăn là một loại thực phẩm có tính axit yếu, không độc hại đối với cơ thể con người.
Giấm là chất lỏng, màu sắc tùy theo từng loại nguyên liệu tạo nên giấm (trắng, đỏ, đen,…) có vị
chua và tan vô hạn trong nước.
- Khối lượng phân tử: 60.05 kg/kmol.
- Nhiệt độ sôi: 118.2
0
C
- Nhiệt độ nóng chảy: 16.63
0
C
- Tỷ trọng: 1.049
- Độ nhớt ở 20
0
C là: 1,21.10
-3
Ns/m
2
- Hoàn toàn tan trong nước, cồn, ete, benzen, axeton và trong chloroform, hoàn toàn
không tan trong CS
2
.
II.2.Phân loại:

a) Giấm có thể được phân loại theo nguyên liệu chế biến như sau:
- Giấm gạo lấy lương thực (gạo,…) làm nguyên liệu chính, thông qua việc ủ vi
sinh vật lên men. Thành phần dinh dưỡng của nó có axit axetic, đường, axit hữu cơ, vitamin,
muối vô cơ… rất tốt cho việc trao đổi chất cơ thể. Tùy theo vùng nguyên liệu ở mỗi nước khác
nhau sẽ cho ra các loại giấm mang hương vị đặc trưng từng vùng miền. Loại giấm nầy được
dùng rộng rãi ở các nước châu Á như Hàn quốc, Nhật bản, Trung quốc và Việt nam. Giấm gạo có
thể có màu trong suốt, vàng nhạt, đỏ hay đen.
GVHD: Phạm Trần Vĩnh Phú Page 3
Công nghệ sản xuất Giấm ăn
- Giấm trắng có màu trong suốt đến vàng nhạt thường được làm từ rượu gạo.
Đây là loại thông dụng nhất, được dùng ở hầu hết các nước châu Á. Nó có nồng độ axit axetic
cao nhất trong các loại giấm gạo.
- Giấm đỏ được làm từ gạo Hồng, có mùi vị đặc trưng nhưng ít chua hơn giấm
trắng. Loại giấm này được sản xuất ở Trung quốc nên được đồng bào ta gọi là giấm Tiều hay
giấm Tàu. Ở Việt nam, giấm đỏ là một loại gia vị không thể thiếu trong những tiệm mì do người
Việt gốc Hoa làm chủ.
- Giấm đen được làm từ gạo nếp than ít chua hơn cả giấm đỏ, nhưng có mùi vị
nồng hơn. Loại giấm được dùng phổ biến ở miền nam Trung quốc để ướp thức ăn và làm nước
chấm.
- Giấm táo được làm từ nước táo cho lên men thành rượu, sau đó thành giấm.
Giấm thường có màu vàng nhạt.
- Giấm nho được làm từ rượu vang (rượu nho). Loại giấm này có màu vàng nhạt
hay đỏ, tùy thuộc vào màu sắc của rượu vang. Loại giấm này được phổ biến ở vùng Địa Trung
Hải, nơi sản xuất nhiều rượu vang.
b) Ngoài ra, giấm cũng có thể được phân loại theo mục đích sử dụng:
+ Loại nấu nướng: độ axit axetic 4-5% vị nồng thơm dịu, vốn có tác dụng tẩy mùi tanh,
giúp tươi thịt. Đối với thịt, cá, hải sản…vô cùng thích hợp. Nếu như dùng giấm trắng cất, vẫn
không thể ảnh hưởng màu sắc thức ăn vốn có.
+ Loại ngon cơm: Độ axit axetic 3- 4%, vị khá ngọt thích hợp để trộn thức ăn, nước
chấm như trộn dưa chuột, điểm tâm…có tác dụng làm tươi giòn thức ăn. Loại giấm này có giấm

gạo hoa hồng, giấm gạo cất.
+ Loại bảo vệ sức khỏe: Độ axit axetic khá thấp, khoảng 3%. Khẩu vị khá ngon, mỗi
buổi sáng sớm hay sau khi ăn uống 1 thìa là tốt, có thể tăng cường thân thể và tác dụng phòng
chống bệnh, loại giấm này có hơn 10 loại.
+ Loại nước uống: độ axit axetic 1%. Loại thức uống này từ giấm gạo có vị chua ngọt,
dễ uống, thường cho thêm nước trái cây như táo, lê… cho thêm đá và gas CO
2
.
II.3.Thành phần dinh dưỡng có trong giấm:
- Lượng axit amin phong phú: Gồm khoảng 18 loại axit amin, có 8 loại a.a thực vật cung cấp,
còn lại là sinh ra trong quá trình lên men.
- Trong giấm còn có các vitamin B1, B2, C… bắt nguồn từ kết quả trao đổi chất vi sinh vật
trong quá trình lên men thức ăn và nguyên liệu.
- Thành phần muối vô cơ có trong giấm rất phong phú như Na, K, Ca, Fe, Cu, Zn… giúp cho
giấm tăng thêm hương vị, cân bằng môi trường kiềm, axit trong cơ thể.
- Các nguyên tố vi lượng Ca, Fe, Cu, P… giúp quá trình lão hóa, già yếu giảm, là thành phần
không thể thiếu trong quá trình trao đổi chất, vận chuyển O
2
vào máu đi nuôi cơ thể.
II.4.Tình hình sản xuất và nhu cầu về giấm:
Các nước xuất khẩu giấm lớn nhất trong năm 2009 dựa trên cả giá trị và khối lượng là Ý,
Đức, và Tây Ban Nha. Ý xuất khẩu 258,000,000$ về giấm trên toàn cầu; xếp hạng đầu tiên
GVHD: Phạm Trần Vĩnh Phú Page 4
Công nghệ sản xuất Giấm ăn
trong thể loại này. Ý xuất khẩu nhiều hơn bất kỳ quốc gia khác, khối lượng xuất khẩu của Ý là
83 triệu lít so với 49 triệu lít mà Đức xuất khẩu.
Tây Ban Nha, nước xuất khẩu giấm lớn thứ ba trong năm 2009 đạt giá trị 30 triệu USD và
một khối lượng 30,6 triệu lít, giảm 9% (3.000.000$) so với năm 2008.
Pháp, Mỹ , Nhật Bản, và Hy Lạp cũng là một trong mười quốc gia hàng đầu xuất khẩu
giấm.

Trong số mười nước xuất khẩu giấm hàng đầu, một nửa có sự suy giảm về giá trị xuất khẩu
từ năm 2008 đến năm 2009.Mặc dù vậy, tổng số quốc gia báo cáo (bao gồm tất cả các nước
xuất khẩu) tăng 4 triệu USD. Điều này chủ yếu do sự gia tăng trong giá trị xuất khẩu giấm ở
các nước trong khu vực Châu Á Thái Bình Dương.
Tổng giấm xuất khẩu đã tăng 30% từ 370$ năm 2005 lên 483,000,000$ trong năm 2009,
liên tục tăng trong thời gian bốn năm.
Vào năm 1996, Sở Công nghiệp tỉnh Quảng Ngãi đã lập báo cáo khả thi dự án xây dựng nhà
máy sản xuất axit axetic công nghiệp có công suất 1.500 - 2.000 tấn/năm, sử dụng nguyên liệu là
rượn etylic sản xuất từ rỉ đường, là một sản phẩm phụ của nhà máy đường.Tuy nhiên cho tới nay
dự án này vẫn chưa được thực hiện.
Axit axetic được sản xuất chủ yếu theo hai phương pháp sinh học và tổng hợp. Tuy nhiên,
ngày nay, lượng axit sản xuất theo phương pháp sinh học chỉ chiếm khoảng 10% sản lượng thế
giới, nhưng nó vẫn là một phương pháp quan trọng dùng để sản xuất giấm, theo các luật về độ
tinh khiết thực phẩm ở một số quốc gia quy định rằng giấm sử dụng trong thực phẩm phải có
nguồn gốc từ sinh học. Khoảng 75% axit axetic được sản xuất công nghiệp được dùng để sản
xuất theo phương pháp cacbonyl hóa metanol. Khoảng 15% còn lại được sản xuất từ các phương
pháp thay thế khác. Tổng sản lượng axit axetic giấm ước tính khoảng 5 triệu tấn/năm, khoảng
nửa trong số đó được sản xuất ở Hoa Kỳ. Sản lượng ở châu Âu khoảng 1 triệu tấn/năm và đang
giảm, trong khi đó Nhật Bảnsản xuất khoảng 0,7 triệu tấn/năm. Khoảng 1,5 triệu tấn được tái chế
hàng năm, nâng tổng sản lượng trên thị trướng thế giới lên 6,5 triệu tấn/năm. Hai nhà sản xuất
axit axetic giấm lớn nhất là Celanese và Công ty hóa BP. Các nhà sản xuất lớn khác
như Millennium Chemicals,Sterling Chemicals, Samsung, Eastman, và Svensk Etanolkemi.
II.5.Chức năng của giấm đối với cơ thể người, ứng dụng:
II.5.1. Giúp hệ tiêu hóa tốt hơn:
Các chất có trong giấm như các axit amin… có thể kích thích trung khu thần kinh não của
người làm cho bộ máy tiêu hoá tiết ra dịch men làm cho cơ thể tiêu hóa thức ăn tốt hơn.
II.5.2. Diệt khuẩn kháng độc:
Giấm có tính diệt khuẩn mạnh, ức chế khả năng phát triển của vi khuẩn, ví dụ như vi
khuẩn que bệnh thương hàn, đại tràng…
II.5.3. Phòng già yếu:

Giấm có khả năng chống lão hóa, trì hoãn cơ thể già yếu, ức chế , hạ thấp khả năng hình
thành loại mỡ oxy hóa.
II.5.4. Phòng trị cao huyết áp, sơ cứng động mạch:
GVHD: Phạm Trần Vĩnh Phú Page 5
Công nghệ sản xuất Giấm ăn
Giấm giúp máu chảy lưu thông bình thường, huyết áp ổn định.
Bài tiết ion Na
+
, ức chế lượng muối dư thừa trong cơ thể, từ đó ổn định huyết áp.
II.5.5. Phòng trị bệnh béo phì:
Theo nghiên cứu giấm chứa axit amin, các loại muối amoni, ngoài ra giấm còn thúc đẩy
chuyển hóa mỡ trong cơ thể thành dạng năng lượng tiêu hao, thúc đẩy quá trình hấp thụ các
protit, đường… dễ dàng hơn, do đó có tác dụng làm giảm béo phì, kháng ung thư.
II.5.6. Làm đẹp da, mượt tóc:
Không những ức chế sắc tố da, giảm vết nhăn ở người già mà có thể tăng tuần hoàn máu
cho da thay thế tế bào già, làm co rút lỗ chân lông lại làm cho da vừa mịn, vừa láng bóng. Giấm
còn chứa một lượng các chất như canxi, axít amin, vitamin B, glycerin, axít succinic, đường…
rất phong phú và một số loại muối, các chất này rất có lợi cho da. Dùng nước có pha thêm giấm
để rửa có thể giúp da hấp thụ được một số chất dinh dưỡng vô cùng quan trọng, từ đó làm cho da
trở nên mềm mại, tăng cường sức sống cho da.
Có thể dùng giấm để thay cho loại dầu xả dưỡng tóc thông thường vì nó có tác dụng làm
cho tóc đen hơn, bóng mượt và loại trừ gàu. Muốn tạo cho tóc hương thơm quyến rũ tự nhiên, lại
kích thích tóc mọc nhanh thì dùng nước hoa hồng pha với giấm để xả lại tóc.
II.5.7. Làm tỉnh rượu:
Các chất axit trong giấm có thể cùng hấp thụ lượng cồn trong cơ thể người, làm giảm độc
tố cồn có trong máu nhờ đó làm tỉnh rượu.
II.5.8. Công dụng trong nội trợ:
Xoong nồi nấu bị cháy khê, thức ăn nấu bị dính nồi, rửa nhanh và sạch hơn nếu ta rắc lên
đáy một ít muối và rót một ít giấm rồi để 10-15 phút.
Ðáy ấm đun nước bị cặn, vết loang của café, nước chè, trà dưới đáy chén, ta hãy đổ vào 1

lít nước pha với 3-5 thìa giấm, đun sôi chừng 30 phút, đem cạo thì cặn sẽ bong. Rồi chỉ cần tráng
qua một lần nước lạnh nữa, cái ấm sạch và sáng.
II.5.9. Trong y tế:
- Soothing do nắng cháy: Dùng giấm trắng để phun vào mô bị cháy nắng làm khôi phục
lượng axit bị mất và làm mát cho da.
- Kiểm soát lượng đường huyết và bệnh tiểu đường: Các bệnh nhân bị tiểu đường được sử
dụng trà giấm để kiểm soát các triệu chứng của bệnh, khoảng 20ml giấm mỗi ngày sẽ giảm chỉ
số đường huyết của thực phẩm carbohydrate cho bệnh nhân tiểu đường, làm giảm chỉ số
glycemic.
- Sử dụng kháng sinh: Giấm được sử dụng phổ biến để chống nhiễm trùng, chống nhiễm
trùng từ Hippocrates, điều trị bệnh ho dai dẳng.
- Chức năng của giấm trong cơ thể người: Đẩy lùi và trừ bệnh tật, điều tiết độ kiềm axit
dịch thể, duy trì tương đối ổn định của môi trường trong cơ thể, giúp tiêu hóa, lợi cho hấp thụ,
phòng già yếu, diệt khuẩn, kháng độc.
GVHD: Phạm Trần Vĩnh Phú Page 6
Công nghệ sản xuất Giấm ăn
- Ngoài ra, giấm pha loãng từ 3-5% như công cụ kiểm tra bệnh ung thư tử cung. Giấm còn
được coi như một đại lý đông máu, làm nhanh lành vết bỏng và viêm da. Rượu giấm giúp chống
lại chứng viêm dạ dày và mật, ngăn ngừa các tác hại của thuốc độc.
- Giấm được sử dụng như một chất tẩy rửa, làm dung môi để làm sạch nhựa epoxy.
Tuy nhiên, nếu dùng các loại giấm không đúng liều lượng (độ pH) dễ gây ngộ độc, hạ Kali
máu, hyperreninemia và loãng xương.
II.6.Các phương pháp sản xuất
II.6.1. Phương pháp hoá gỗ
Cùng với sự phát triển của ngành khai thác và chế biến gỗ, người ta đã biết cách sản xuất
axit axetic từ dạng nguyên liệu này. Bằng cách chưng cất gỗ đã lên men, người ta thu được nhiều
hỗn hợp nhiều chất khác nhau, trong đó axit axetic có hàm lượng rất lớn.
II.6.2. Phương pháp hoá học
Phương pháp này dựa trên quá trình oxy hóa axetaldehyt thành axit axetic, có xúc tác của
Mangan rồi sau đó chưng cất phân đoạn ở nhiệt độ 50- 80

0
C
Phản ứng oxy hoá xảy ra như sau:
C
2
H
2
+ H
2
O CH
3
CHO CH
3
COOH
Hiện nay, người ta tổng hợp axit axetic từ methanol và CO bằng phản ứng cacbonyl hoá
CH
3
OH + CO CH
3
COOH
II.6.3. Phương pháp sinh học
Hiện nay, người ta sản xuất axit axetic chủ yếu bằng phương pháp lên men. So với những
phương pháp khác phương pháp này có nhiều ưu điểm và được ứng dụng sản xuất rất rộng rãi.
a) Nguyên liệu để sản xuất axit axetic 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
nguyên liệu chứa tinh bột hoặc có thể sử dụng nguyên liệu chứa cồn.
• Nếu sản xuất từ nguyên liệu chứa tinh bột, phải qua ba giai đoạn chuyển hoá
– giai đoạn chuyển tinh bột thành đường
– giai đoạn chyển đường thành cồn
– giai đoạn chuyển cồn thành axit axetic.

• Nếu sản xuất từ nguồn nguyên liệu chứa đường thì qua hai giai đoạn:
– giai đoạn chuyển đường thành cồn
– giai đoạn chuyển cồn thành axit axetic.
• Nếu sản xuất từ nguồn nguyên liệu đã chứa cồn thì ta chỉ cần tạo điều kiện thuận lợi để
vi khuẩn axetic chuyển hoá cồn thành axit axetic.
b) Qúa trình chuyển hoá được thực hiên ở điều kiện rất ôn hoà, không cần nhiệt độ cao,
áp suất hay máy móc, thiết bị phức tạp.
c) Công nghệ sản xuất axit axetic hạn chế đến mức tối đa việc gây ô nhiễm môi trường.
II.7.Vi sinh vật tổng hợp
II.7.1. Giới thiệu
GVHD: Phạm Trần Vĩnh Phú Page 7
Công nghệ sản xuất Giấm ăn
Hiện nay người ta đã tìm ra hơn 20 loài vi khuẩn có khả năng lên men tạo axit
axetic. Gọi chung là Acetobacter, đây là trực khuẩn khá lớn thuộc loài vi khuẩn lên
men hiếu khí bắt buộc, nhiệt độ thích hợp cho chúng sinh trưởng là 30 – 40
0
C. Trong
tự nhiên chúng phân bố rất rộng rãi trong không khí và rau quả, nhiều trường hợp có
thể phát triển đồng thời cùng với nấm men trên cơ chất thực vật có nhiều đường.
Vi khuẩn Acetobacter aceti thuộc giống Acetobacter (chu mao) và Acetomonas
(tiêm mao ở một đầu). Nhiều loài khi phát triển lâu trên môi trường dễ dàng sinh ra
những dạng có hình thái đặc biệt (tế bào phình to hay kéo dài, có thể phân nhánh)
Việc nghiên cứu vi khuẩn do Louis Pasteur thực hiện từ năm 1862 khi ông dùng
kính hiển vi quan sát màng mỏng xuất hiện trên rượu vang chua.
II.7.2. Phân loại
Một số chủng Acetobacter điển hình:
 Acetobacter aceti: là trực khuẩn ngắn, có thể liên kết với nhau xếp thành
chuỗi dài, không di động. Chúng bắt màu vàng với dung dịch Iot, có khả năng phát
triển ở nồng độ cồn khá cao 11% và có khả năng oxy hóa cồn tạo thành 6% axit axetic.
Nhiệt độ phát triển tối ưu là 34

0
C. Nếu nhiệt độ cao quá 40
0
C sẽ gây ra hiện tượng co
tế bào và tạo thành hình quả lê.
 Acetobacter pasteurianum: tế bào hình que, có khi xếp liên tiếp thành
hình sợi dài, tạo thành lớp váng khô nhăn nheo, nhuộm màu xanh với Iod. Có thể tạo
được 6,2% axit axetic.
 Acetobacter orleaneuse: tế bào hình que nhỏ, đôi khi dị dạng (nhiệt độ
cao), không di động, trên cơ chất tạo váng dày trong, có khả năng phát triển ở nồng độ
rượu khá cao 10 – 12% và có khả năng tích lũy 9,5% axit axetic.
 Acetobacter xylinum: tế bào hình que, không di động, tạo thành váng
dày trên cơ chất, nhuộm bằng Iot và axit sunfuric sẽ có màu xanh, có khả năng tạo
được 4,5% axit axetic.
 Acetobacter Shuitzenbachii: trực khuẩn dài, khi già mới tạo thành váng
dày không bền, có khả năng tích lũy 11,5% axit axetic.
II.7.3. Yêu cầu
Đối với mỗi phương pháp khác nhau cần phải chọn những chủng vi khuẩn có
đặc tính thích hợp để quá trình lên men đạt hiệu quả cao nhất. Nhưng chúng phải
thỏa mãn một số yêu cầu sau:
 Phải oxy hóa rượu tốt nhất và oxy hóa giấm thấp nhất.
 Phải tạo ra giấm có chất lượng tốt (thơm, có nồng độ axit phù hợp).
 Chịu được độ rượu và axit cao.
 Các tính chất ban đầu của chúng phải được giữ nguyên trong suốt quá trình.
 Điều kiện nuôi cấy, phân lập và bảo quản giống đơn giản, không tốn kém.
GVHD: Phạm Trần Vĩnh Phú Page 8
Công nghệ sản xuất Giấm ăn
Do khảo sát nghiên cứu trên phương pháp lên men nhanh, do đó cần yêu cầu
chủng vi khuẩn phải tạo được màng mỏng tơi xốp,có độ bám dính cao, tích lũy và chịu
được độ axit cao thì giống hay dùng nhất là Actobacter aceti.

II.8.Sơ đồ qui trình công nghệ
GVHD: Phạm Trần Vĩnh Phú Page 9
Công nghệ sản xuất Giấm ăn
PHẦN III. THUYẾT MINH QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ
III.1. Chuẩn bị môi trường
III.1.1.Mục đích
Chuẩn bị môi trường cho quá trình lên men.
Việc bổ sung môi trường giúp cung cấp đầy đủ nguồn C, N, khoáng chất và các yếu tố
sinh trưởng cho vi khuẩn Acetobacter aceti sinh trưởng và lên men tạo axit axetic.
III.1.2. Các biến đổi
 Vật lý: tăng về thể tích và khối lượng của môi trường lên men.
 Hoá học : thành phần hoá học của môi trường thay đổi.
III.1.3. Thiết bị
Tiến hành phối trộn trong các bồn phối trộn làm bằng thép không rỉ.
Môi trường với thành phần cơ chất đầy đủ, theo tỷ lệ tối ưu sẽ giúp cho quá trình lên
men diễn ra nhanh và sản phẩm lên men đạt chất lượng tốt. Môi trường phải đảm bảo đầy đủ
các nguyên tố cơ bản (C, N…), khoáng, các yếu tố sinh trưởng cần thiết cho quá trình trao đổi
chất của vi khuẩn Acetobacter aceti. Trong lên men acetic ta cần chú ý đến nồng độ cồn ban
đầu và nồng độ acetic axit sau lên men. Ở hàm lượng cồn cao, vi khuẩn acetic vẫn có thể lên
men được, tuy nhiên thời gian lên men rất lâu. Chủng Acetobacter aceti có khả năng chịu
được hàm lượng cồn khoảng 11%.
Môi trường dùng trong lên men axit axetic thường là 1 trong 2 môi trường sau:
Rượu 100 lít
Glucose 500 g
Supephotphat 25 g
Sulfatamon 25 g
Carbonate kali 0.9 g
Rượu khan 100 lít
Glucoso 700g
Diphotphatamon 125g

Diphotphat Kali 50g
Sulphat Magje 20g
Trong đó, photphat và nitơ đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa năng
lượng của hệ thống sinh học. Photphat được bổ sung dưới dạng muối vô cơ như kali photphat
hay photphat amon. Nồng độ photphat thường nằm trong khoảng 0.1-0.5%. Nitơ được đưa
vào môi trường dưới dạng muối vô cơ như nitrat, muối amon, urê…
Glucose đóng vai trò là nguồn cung cấp gluxit để cung cấp năng lượng bổ sung cho cơ
thể vi sinh vật. Ngoài ra, còn là nguồn cung cấp vật liệu xây dựng sinh tổng hợp các cấu tử
cần thiết của tế bào.
Để pha trộn các thành phần dinh dưỡng trong môi trường dinh dưỡng ta cần có thiết bị Nồi
đảo trộn và pha chế môi trường:
GVHD: Phạm Trần Vĩnh Phú Page 10
Công nghệ sản xuất Giấm ăn
Thiết bị đảo trộn cơ học
1-ống hút, 2-dẫn động, 3- trục khuấy trộn, 4- vỏ, 5- lớp tráng, 6-các cánh đảo trộn, 7- cửa
quan sát, 8- vòng đỡ, 9- bộ đảo dạng khung, 10- bộ cào, 11- tấm chặn.
Sơ đồ thiết bị đơn giản nhưng trang bị đầy đủ các chi tiết cần thiết. Được chế tạo từ thép
không rỉ để tránh sự ăn mòn và sự giải phóng các ion sắt. Các van xả của thùng phải có tính chịu
áp lực cao để có thể chịu được khi khử trùng ở áp lực cao.
Thùng pha chế trên nắp có các đường ống để dẫn nguyên liệu vào và dẫn môi trường ra ở
đáy thùng để đưa vào thiết bị lên men. Trên nắp của thùng có của kính để quan sát môi trường
bên trong thùng còn có lắp các thiết bị đo và điều chỉnh độ pH, t
o
, oxy hòa tan. Phía bên trong sẽ
có trục dẫn động có các cánh khuấy giúp cho các cấu tử trong môi trường được trộn lẫn vào
nhau.
III.2. Nhân giống
III.2.1.Mục đích
chuẩn bị số lượng vi khuẩn cần thiết cho quá trình lên men tạo axit axetic.
III.2.2.Các biến đổi

Sinh học: sự gia tăng số lượng tế bào vi sinh vật.
Hóa học: các phản ứng xảy ra trong quá trình trao đổi chất của vi sinh vật.
Acetobacter aceti được nuôi cấy trên môi trường agar đầy đủ chất dinh dưỡng giữ ở
4
0
C.
GVHD: Phạm Trần Vĩnh Phú Page 11
Công nghệ sản xuất Giấm ăn
III.2.3.Môi trường
Glucose 10 g
K
2
HPO
4
0.1 g
KH
2
PO
4
0.9 g
(NH
4
)
2
SO
4
1.5 g
MgSO
4
.7H

2
O 0.2 g
NaCl 0.01 g
FeSO
4
.7H
2
O 0.01 g
MnSO
4
.H
2
O 0.01 g
Chất chiết nấm men 10 g
GVHD: Phạm Trần Vĩnh Phú Page 12
50 50ml của 0.1M axit citric/citrate đệm (pH= 5) được hoà tan trong nước cất
51
III.3. Lên men
III.3.1.Mục đích
52 Chuyển hóa rựou thành axit axetic nhờ vi khuẩn Acetobacter aceti.
III.3.2.Các biến đổi
53 + Vật lý:
 Nhiệt độ: tăng do quá trình trao đổi chất của vi sinh vật toả nhiệt.
 Khối lượng cơ chất giảm, khối lượng sản phẩm tăng.
54 + Hóa sinh:
55 Chuỗi phản ứng sinh hoá diễn ra trong tế bào để chuyển hoá rượu thành
axit axetic:
56 + Hóa học: Thành phần các hợp chất trong môi trường thay đổi. Thành
phần không khí thay đổi do vi sinh vật giải phóng khí CO
2

trong quá trình lên men.
57 + Sinh học:
58 Gia tăng số lượng của vi khuẩn axit axetic trong quá trình lên men. Đồng
thời trong giai đoạn đầu của quá trình lên men số lựơng của các vi sinh vật tạp nhiễm cũng gia
tăng. Nhưng càng về sau khi nồng độ axit axetic trong dịch lên men ngày càng tăng thì một số vi
sinh vật tạp cũng bị ức chế và giảm số lượng.
III.3.3.Bản chất của quá trình lên men axit axetic
59 Lên men axit axetic là quá trình oxy hóa cồn thành axit axetic, nhờ vi khuẩn
Acetobacter aceti trong điều kiện hiếu khí.
60 Quá trình lên men là quá trình oxy hóa khử sinh học để thu năng lượng và các hợp
chất trung gian cho tế bào sinh vật. Nhưng tế bào sống chỉ sử dụng năng lượng dưới dạng hóa
năng tàng trữ trong mạch cacbon và được phóng ra do sự chuyển electron từ mức năng lượng này
sang mức năng lượng khác.
61 Các phản ứng sinh hóa 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, vì lẽ nguyên tử
hydro có thể tách thành proton H
+
và electron. Các enzyme xúc tác quá trình tách nguyên tử
hydro khỏi cơ chất gọi là enzyme dehydrogenaza.
62 Trong quá trình lên men giấm, rượu được oxy hóa thành axit axetic. Ở đây sự
chuyển hydro được thực hiện nhờ sự xuất hiện của NADP (Nicotinamit ađenin dinucleotit
photphat dạng oxy hóa). Hydro được NADP nhận (trở thành NADPH
2
) được chuyển qua chuỗi
hô hấp để thu năng lượng. Song cơ chất không bị phân giải hoàn toàn nên được gọi là quá trình
oxy hóa không hoàn toàn.
III.3.4.Cơ chế phản ứng của quá trình lên men axit axetic
63 Lên men giấm là quá trình oxy hoá rượu thành axit axetic nhờ có enzyme alcohol
oxydaza xúc tác trong điều kiện hiếu khí:
64 CH

3
CH
2
OH + O
2
= CH
3
COOH + H
2
O + 117
kcal
65 Để chuyển hoá thành axit axetic, rượu và oxy phải thâm nhập vào tế bào vi khuẩn,
ở đây nhờ có enzyme của vi khuẩn xúc tác, rượu được chuyển hoá thành axit axetic theo một quá
trình sau:
66 CH
3
CH
2
OH + ½ O
2
= CH
3
CHO + H
2
O
67 CH
3
CHO + H
2
O = CH

3
CH(OH)
2
68 CH
3
CH(OH)
2
+ 1/2O
2
= CH
3
COOH + H
2
O
69 Axit axetic tạo thành sẽ thoát ra khỏi tế bào của vi khuẩn và đi vào môi trường.
Khi môi trường hết rượu thì vi khuẩn giấm sẽ oxy hoá axit axetic thành CO
2
và H
2
O theo phương
trình sau:
70 CH
3
COOH + 2O
2
= 2CO
2
+ 2H
2
O

71 Đây chính là sự “quá oxy hoá” rất có hại cho quá trình lên men giấm. Vì vậy,
trong dịch lên men phải còn dư một lượng rượu khoảng 0,3-0,5% để đảm bảo không bao giờ cho
oxy hoá hết rượu nhầm tránh hiện tượng “quá oxy hóa”
III.3.5.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men
III.3.5.1. Nồng độ rượu
72 Tuỳ thuộc vào từng loài, nồng độ rượu phù hợp cho quá trình lên men từ 6÷15%,
thường trung bình là 13%. Khi hết rượu chúng oxy hoá axit axetic thành CO
2
và H
2
O để cung cấp
năng lượng cho quá trình sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn. Để tránh trường hợp này cần
phải kiểm tra nồng độ rượu thường xuyên để dừng quá trình lên men khi nồng độ rượu còn
0,3÷0,5%.
III.3.5.2. Nhiệt độ
73 Tuỳ theo từng loài mà nhiệt độ tối ưu cho quá trình oxy hoá khác nhau. Trong sản
xuất người ta thường dùng những loài vi khuẩn có nhiệt độ thích ứng cho quá trình oxy hoá rượu
thành axit axetic từ 30÷40
0
C.
III.3.5.3. Nồng độ axit
74 Tuỳ thuộc từng loài, đa số quá trình lên men bị ức chế khi nồng độ axit đạt hơn
8% và khi nồng độ axit axetic từ 12÷14% thì quá trình lên men hoàn toàn bị ngừng hoạt động.
III.3.5.4. Oxy
75 Quá trình lên men axit axetic là quá trình oxy hoá không hoàn toàn vì vậy bắt
buộc phải cung cấp vừa đủ lượng oxy để oxy hoá rượu thành axit axetic. Tránh trường hợp oxy
hoá axit axetic thành CO
2
và H
2

O nếu thừa oxy hoặc không oxy hoá hết rượu thành axit axetic
nếu thiếu oxy.
76 Trong thực tế sản xuất cần cung cấp 2,5m
3
không khí khi oxy hoá 1 kg rượu khan
thành axit axetic. Cần thông gió và vô trùng không khí khi cung cấp oxy cho quá trình lên men.
III.3.5.5. Môi trường dinh dưỡng
77 Nếu chỉ có rượu thì vi khuẩn axetic không thể sống được nên cần bổ sung một số
chất dinh dưỡng khác. Trong 100 lít rượu 10% cồn cần 500g đường glucose hay tinh bột đã thuỷ
phân, 25g superphotphat, 25g sunfat amôn, ngoài ra còn bổ sung thêm một số chất sinh trưởng
khác.
III.3.6.Phương pháp
78 Yếu tố quan trọng nhất quyết định năng suất và hiệu suất của một phương pháp
sản xuất giấm đó chính là bề mặt tiếp xúc giữa oxy của không khí và hợp chất. Từ đó con người
không ngừng cải tiến, hoàn thiện các phương pháp cũ, tìm ra các phương pháp mới để sản xuất
giấm có hiệu quả và kinh tế hơn. Đến thời điểm hiện tại, phương pháp lên men sinh học đã có 4
phương pháp sản xuất axit axetic sau:
III.3.6.1. Phương pháp chậm (phương pháp Pháp - Orleans Process)
79 Đây là phương pháp thủ công đã có từ lâu đời, quá trình lên men giấm diễn ra ở bề
mặt tiếp xúc pha giữa khối dịch lên men và không khí (bề mặt thoáng) trong thùng lên men đặt
nằm ngang. Rượu vang được axit hóa bằng axit axetic, dịch sản xuất phải đảm bảo 2% axit axetic
và 4% rượu hay 3% axit axetic và 3% rượu.
80 Người ta đóng các thùng lên men bằng gỗ có dung tích khoảng 250 – 300 lit bằng
gỗ sồi hình tang trống (giống các thùng sản xuất bia và rượu vang).
81 Nguyên liệu dùng để sản xuất axit axetic là nước nho. Giống vi khuẩn được sử
dụng cho quá trình sản xuất là Acetobacter orleaneuse. (theo Nguyễn Đức Lượng, 2002)
82
83 Hình 1.1 Thiết bị lên men axit aceti theo phương pháp chậm
84 Khi lên men, vi khuẩn lên men giấm phát triển tạo thành màng vi sinh vật trên bề
mặt thoáng, khi bị chấn động (do va chạm hay do quá trình đổ dịch lên men vào và tháo sản

phẩm ra) nó sẽ bị phá vỡ, chìm xuống, tiêu thụ cơ chất và không tạo thành axit axetic. Dần dần
trên mặt thoáng lại hình thành màng vi khuẩn mới và lại diễn ra quá trình lên men tiếp tục.
85 Nhược điểm (do hạn chế của bề mặt thoáng) :
86 • Thời gian lên men dài
87 • Nồng độ axit thấp
88 • Năng suất thấp
89 • Thiết bị cồng kềnh
90 Ưu điểm :
91 Giấm thơm ngon, thiết bị đơn giản dễ chế tạo.
III.3.6.2. Phương pháp chìm (phương pháp sục khí)
92 Trong quá trình này, dịch lên men được khuấy và thông khí thường xuyên. Các
fermentor thường được trang bị một bộ trao đổi nhiệt để duy trì nhiệt độ tối ưu trong quá trình
lên men.
93 Cho không khí sục qua khối dịch lên men mãnh liệt sẽ tạo thành một thể huyền
phù có pha rắn là các vi khuẩn giấm, pha lỏng là dịch lên men trong các thiết bị lên men có tên là
acetator, dịch rượu được chuyển hóa thành giấm rất nhanh.
94 Chế độ hoạt động điển hình trong nuôi cấy chìm công nghiệp (Adams 1985) là
bán liên tục. Hoạt động này bao gồm sự phát triển của chu kỳ gián đoạn lần lượt của sự giấm hóa.
Vào cuối mỗi chu kỳ, một thể tích cho trước của axit axetic được xả và nạp lại với dịch. Nhiệt độ
tốt nhất cho sản xuất công nghiệp giấm 11-12% là 86°F (30°C). Tổn hại cho các vi khuẩn có thể
xảy ra trên 86°F. Ngoài ra, tình trạng của vi khuẩn cũng ảnh hưởng đến nồng độ axit axetic được
sản xuất.
95
96
97
98 Hình 1.3 Thiết bị lên men axit axetic theo phương pháp chìm
99
100 Ưu điểm: phương pháp này có hiệu suất cao, tối thiểu là 91 – 92%, nếu khống chế
tốt ở điều kiện vận hành có thể đạt 98 – 99%. Nó được ra đời từ những kết quả của phương pháp
nuôi cấy chìm để sản xuất thuốc kháng sinh, sản xuất men bánh mì.

101 Nhược điểm: nhu cầu phức tạp của thiết bị, tính ổn định không cao và quan trọng
là yêu cầu nghiêm ngặt về việc cấp oxy liên tục.
III.3.6.3. Phương pháp hỗn hợp (phương pháp lai)
102 Đây là phương pháp lai giữa hai phương pháp nhanh và chìm. Hệ thống lên men
để sản xuất được thiết kế như sau:
103
104
105 Hình 1.4 Thiết bị lên men axit theo phương pháp tổ hợp
106
107 Phần trên như generator có đổ đầy đệm, hoạt động theo nguyên tắc lên men
nhanh.
108 Ở giữa chỉ là một thùng chứa dung dịch sau khi lên men ở phần trên chảy xuống.
109 Phần cuối cùng là hệ thống thổi khí mạnh tạo thành vùng oxy hóa bổ sung như
một acetator của phương pháp chìm.
110 Ưu điểm: phương pháp kết hợp này có rất nhiều ưu điểm, phát huy được ưu điểm
của cả hai phương pháp nhanh và chìm, trong đó ưu điểm nhất là hiệu suất lên men rất cao, nồng
độ axit axetic thu được thường nằm trong khoảng 10–12%.
111 Nhược điểm: thiết bị quá phức tạp, cồng kềnh; giống vi khuẩn phải phù hợp với
cả hai phương pháp.
III.3.6.4. Phương pháp nhanh (phương pháp Đức)
112 Phương pháp này được tìm ra vào năm 1823, do Schiizenbachi, cho phép thời gian
lên men giảm xuống đáng kể. Đã khắc phục được nhược điểm của phương pháp lên men chậm
do người Pháp thực hiện.
113 Nguyên tắc của phương pháp này là tạo bề mặt tiếp xúc lớn hơn giữa vi khuẩn
Acetobacter với không khí để oxy hóa rượu. Bề mặt lớn được tạo ra khi sử dụng vật liệu xốp
(thường dùng vỏ bào, lõi ngô xếp trong thiết bị dạng tháp, trụ, nón cụt…). Vi khuẩn Acetobacter
được bám trên vật liệu xốp (vật liệu mang).
114 Những vật liệu này có bề mặt tiếp xúc riêng lớn ,thể tích tự do lớn, khối lượng
riêng bé, độ bền cơ học cao, rẻ tiền, dễ kiếm, phải có đủ độ nhám, độ xốp để màng vi sinh vật có
thể bám lên đó, dịch lên men cho phương pháp nhanh thường là hỗn hợp axit 6% và 3% rượu

etylic để thu được dấm 8-9%. Ở phương pháp này, người ta tưới dịch lên men từ trên xuống qua
hệ thống phân phối lỏng như một vòi hoa sen trong buồng tắm. Môi trường sẽ được phân phối
đều và chảy chậm qua thùng lên men (gọi là generator) bên trong có đổ đầy vật liệu bám có màng
vi khuẩn ở trên bề mặt, cồn sẽ thẩm thấu vào tế bào vi khuẩn. Cùng lúc đó, không khí đi ngược
chiều từ dưới lên trên và oxy thẩm thấu vào trong tế bào vi khuẩn, dịch lên men được chuyển hóa
nhanh nhờ vi khuẩn.
115
116
117
118 Hình 1.2 Thiết bị lên men axit axetic bằng phương pháp nhanh
119 Chuẩn bị cấy giống vào generator
120 Đây là khâu quan trọng nhất quyết định sự thành công của quá trình lên
men, nhờ khâu này mà vi khuẩn bám được trên bề mặt vật liệu đệm.
121 Vật liệu bám đã được xử lý, chất đầy vào generator rồi thanh trùng
Pasteur bằng hơi nước. Để cấy giống vi khuẩn lên bề mặt vật liệu bám người ta dùng
giấm tươi (chưa lọc, chưa thanh trùng ) lấy từ một generator hiệu suất cao tuần hoàn
chậm qua generator trong khoảng 8 – 12
h
. Vào ngày thứ hai thêm vào một lượng rượu
đủ để đưa hàm lượng rượu trong dịch khoảng 2 - 3% thể tích và lại tuần hoàn hỗn hợp
trong 8 – 12
h
.
122 Ban đầu generator được cách ly với không khí bằng cách đóng chặt các
van không khí để tránh sự tạp nhiễm từ bên ngoài do không khí. Sau ngày thứ hai
generator được thông khí rất nhẹ cho đến khi vi khuẩn sinh sản trên bề mặt vật liệu
bám (biểu hiện ở đây là khi nhiệt độ trong generator bắt đầu tăng so với bên ngoài do
nhiệt phản ứng) generator sẵn sàng hoạt động. Chấm dứt giai đoạn cấy giống chuyển
sang giai đoạn lên men.
123 Thời gian tổng cộng của giai đoạn cấy giống đến 8 – 12 ngày đêm, ngoại

lệ có thể nhanh hơn, nhưng có khi dài hơn. Lượng giấm tiêu hao cho quá trình cấy
giống khoảng 400lit/m
3
vỏ bào.
124 Vận hành generator
125 Trong thực tế sản xuất, người ta vận hành generator theo hướng khác
nhau nhưng phổ biến nhất là trong ba hướng sau:
126 Vận hành đơn
127 Hỗn hợp dịch lên men chỉ đi qua generator một lần, trong kiểu vận hành
này dung dịch ban đầu được axit hóa đến 3 – 3,5% axit. Dịch sau khi qua generator sẽ
đạt nồng độ cỡ 6%.
128 Vận hành kép
129 Dịch lên men sau khi đi qua generator được axit hóa một phần và sẽ được
giấm hóa hoàn toàn sau khi qua generator thứ 2, thứ 3,…đặt nối tiếp với generator đầu
(đặt chồng lên nhau).
130 Generator tuần hoàn
131 Dịch lên men sau khi đi qua generator được bơm tuần hoàn liên tục qua
generator cho đến khi được giấm hóa hoàn toàn. Trong loại này và vận hành kép dịch
lên men ban đầu có thể không cần axit hóa hoặc chỉ axit hóa đến 1% axit. Các
generator tuần hoàn được sử dụng rộng rãi nhất do nó có những ưu điểm sau:
• Hoạt động với giá thành thấp
• Tương đối đơn giản, dễ khống chế, điều khiển
• Tiết kiệm nhiều không gian, để sản xuất cùng một lượng giấm, trong
cùng một thời gian cần dùng ít đệm hơn
132 Điều kiện cần thiết của phương pháp này là duy trì nhiệt độ trong buồng
oxy hóa ở một giới hạn xác định đảm bảo cho quá trình tạo axit mạnh nhất (tốt nhất là
giữ phần trên ở 30
0
C, phần dưới gần 33 – 34
0

C). Nhờ nhiệt độ này không khí bên
ngoài không ảnh hưởng đến sự làm việc của generator do đó sản xuất không phụ thuộc
vào thời tiết.
133 Khi tuần hoàn có thể đưa generator luôn làm việc với nồng độ axit cao,
như vậy một mặt tránh được sự tạp nhiễm có thể có (do thông khí tự nhiên), mặc khác
luôn kích thích cho vi khuẩn phát triển và như vậy tốc độ tạo axit là rất cao, rút ngắn
thời gian lên men.
134 Năng suất và hiệu quả của generator
135 Năng suất và hiệu suất là chỉ tiêu quan trọng đặc trưng cho sự làm việc
của generator (và cũng chính là phương pháp nhanh sản xuất giấm).
136 Năng suất của generator được xác định bằng lượng giấm nhận được từ
1m
3
vỏ bào (vật liệu bám) trong một ngày đêm. Ở các generator làm việc tốt có thể đạt
2,9 kg axit axetic/1m
3
vỏ bào.
137 Hiệu suất của quá trình sản xuất giấm không cao là do các nguyên nhân
sau:
• Do oxy hóa không hoàn toàn rượu để đảm bảo còn lại trong giấm khoảng
0,3 – 0,5% rượu nhầm tránh sự quá oxy hóa rượu.
• Tổn thất do quá oxy hóa, đặc biệt khi generator làm việc với nồng độ
axit thấp (khi nồng độ gần 10% thì mất mát này không đáng)
• Tổn thất do rượu và giấm bay hơi, đây là dạng mất mát lớn nhất trong
các dạng, mất mát có thể đến 2 – 6 % lượng rượu. Nhưng cũng có thể khắc phục được
bằng cách đặt một thiết bị ngưng tụ bao gồm hai thiết bị lọc than đặt kế tiếp nhau sau
tháp lên men để ngưng tụ rượu, axit axetic và một số khí khác (có thể dùng than hoạt
tính hoặc silicagel để nạp cho tháp lọc).
138 Nếu generator đủ cao, điều kiện vận hành được khống chế tốt thì chỉ cần cho dịch
lên men qua tháp một lần là có thể thu được giấm đặc ở đáy.

139 Phản ứng sinh học được thực hiện trong khối tế bào cố định, dịch lên men được
chuyển hóa nhanh thành axit axetic nhờ vi khuẩn.Khi hầu hết rượu etylic được oxy hóa thành axit
axetic người ta thường để trong dung dịch lên men khỏang 0,2-0,5% rượu để tránh quá trình oxy
hóa ngược làm giảm nồng độ axit axetic. Cuối cùng rút giấm thành phẩm và bắt đầu 1 chu kỳ
mới. Thời gian lên men khỏang 6 ngày.
140 Trong thực tế sản xuất người ta cho dịch lên men chảy qua thành thùng theo nhiều
phương pháp, nhưng phổ biến nhất là 1 trong 3 phương pháp sau: vận hành đơn, vận hành kép,
tuần hòan. Trong thiết bị, dịch lên men không lấp trùm tháp mà chỉ thấm dần dần qua lớp đệm
khi cho đi từ đỉnh tháp qua khối vật liệu mang. Dịch lên men được tuần hòan nhiều lần qua thiết
bị , khi chảy qua lớp đệm, rượu dần dần bị oxy hóa thành axit axetic. Lưu lượng được tính sao
cho quá trình oxy hóa trong tháp diễn ra nhanh nhất. Không khí được đưa vào trong thiết bị thông
qua các lỗ nhỏ dưới đáy tháp và bên thành tháp. Sự thông khí nhờ sự chênh lệch nhiệt độ giữa
trong và ngòai thiết bị.
141 Tuy nhiên, vì thổi khí từ dưới lên nên xảy ra quá trình làm mất rượu etylic và axit
axetic trong quá trình lên men. Để giảm bớt tổn hao axit axetic và rượu etylic do sự bay hơi theo
khí thải, người ta bố trí 1 thiết bị hấp phụ phía sau tháp.
142 Người ta thiết kế những thùng lên men rất lớn, hình trụ, thường có kich thước như
sau:
143 • Chiều cao thùng 2,5 – 6m.
144 • Có dường kính đáy thùng d = 1,2 -3m.
145 • Tỷ lệ đường kính đáy so với chiều cao khoảng ½ là thích hợp nhất.
146 Toàn bộ thiết bị được thiết kế như hình 1.2.
147 Vật liệu bám: Ví dụ, những dăm gỗ thường được làm bằng gỗ sồi sấy khô thái lát
để tạo thành một cuộn dây dài khoảng 2 inch và 1 ¼ inch đường kính.
148
149 Ưu và nhược điểm
150 Ưu điểm:
151 • Thời gian lên men ngắn, chỉ trong 5-6 ngày.
152 • Thiết bị tương đối đơn giản, năng suất cao, ổn định
153 • Giấm thu được có nồng độ cao (có thể đến 10 – 11%)

154 Nhược điểm:
155 • Dùng vật liệu bám phải phù hợp.
156 • Hiệu suất không cao do mất mát rượu và axit là những chất dễ bay hơi
(lượng thất thoát tới 2-6%).
157 Có thể khắc phục bằng cách đặt 1 thiết bị ngưng tụ bao gồm 2 thiết bị lọc than đặt
kế tiếp nhau sau tháp lên men để ngưng tụ rượu và axit.
158 Tóm lại, ta chọn phương pháp lên men nhanh cho quy trình sản xuất giấm ăn.
III.4. Lọc
III.4.1.Mục đích
159 Phân chia hệ không đồng nhất (gồm pha rắn (cặn bẩn, vi sinh vật có hại xâm
nhiễm từ bên ngoài vào, tế bào vi sinh vật đã chết…) và pha lỏng (axit axetic thu được sau quá
trình lên men) bằng phương pháp lọc qua lớp ngăn.
III.4.2. Nguyên nhân
160 Những vi khuẩn tự do nhiễm vào trong quá trình lên men (Acetobacter curvum)
hoặc còn sót lại trong dịch lên men hoặc tế bào vi sinh vật chết đi hoặc các kim loại nhiễm bẩn từ
thiết bị, dụng cụ như sắt, đồng, . Các vi sinh vật này có khả năng tạo màng nhầy làm cho axit
axetic bị đục và tạo cặn hoặc cũng có thể sẽ sử dụng chính axit axetic làm cơ chất tổng hợp các
chất khác. Do đó chúng sẽ làm giảm lượng axit axetic thu được, làm giảm hiệu suất lên men. Vậy
nên chúng ta cần phải lọc để loại bỏ cặn bẩn cũng như những vi sinh vật còn sót lại trong dịch
lên men hoặc nhiễm bẩn từ bên ngoài vào.
III.4.3.Các biến đổi
161 Hóa học: Sự thay đổi thành phần của các chất trong dịch lọc: dịch lọc
giảm đáng kể lượng cặn, vi sinh vật có hại…
162 Vật Lý: thay đổi khối lượng dịch lên men.
163 Sinh học: số lượng vi sinh vật có hại hoặc tế bào vi sinh vật chết đi sẽ
bị giảm đáng kể, đào thải ra khỏi dịch thu được.
III.4.4.Cấu tạo
a. Cấu tạo chung của máy lọc
164 _ Gồm: khung và bản, thường chúng có dạng hình vuông
• Khung chứa bã lọc và là nơi nhập huyền phù vào.

• Bản tạo bề mặt lọc với các rãnh dẫn nước lọc hoặc các lỗ lọc.
b. Cấu tạo máy lọc khung bản( IC41D)
165
166 _ Thiết bị lọc IC41D (hình 2.1) gồm 2 phần chính:
• phần thứ nhất: bộ phận lọc
167 bao gồm các khung và các tấm lọc được ép lại với nhau nhờ một đĩa quay
bằng tay. Số tấm lọc sử dụng tối đa có thể đến 30 tấm với tổng diện tích lọc là 8200 cm
2
và kích
thước lỗ lọc là 3 – 5µm. Các tấm lọc được lắp ráp theo thứ tự như (hình 2.2)
• phần thứ 2 là bộ phận bơm để hút và nén dung dịch lọc qua vật liệu lọc
168 bao gồm bơm nén áp suất cao và hai thùng chứa bằng thép không rỉ. Mỗi
thùng có dung tích 200 lít, có chỉ thị mức dung dịch trong thùng. Một thùng đựng dung dịch đục
(hỗn hợp lọc), một thùng đựng dịch lọc (Filtrat). Ngoài ra, còn có thùng thứ 3 cũng được nối với
máy dùng để chứa hỗn hợp nước và diatomit, chất này nhằm phủ lên màng lọc một lớp màng cho
chất lỏng đi qua được dễ dàng.
III.4.5.Nguyên tắc hoạt động
169 Nguyên tắc hoạt động máy lọc khung bản IC41D
170
i. Nguyên tắc:
171 _ Nguyên tắc nén áp suất, tác động tuần hoàn, làm việc gián đoạn
nghĩa là nhập liệu vào liên tục, nước lọc tháo ra liên tục nhưng bã tháo ra theo chu kì.
ii. Hoạt động:
1. Hoạt động chung của máy lọc:
172 _ giữa khung và bản là các vách ngăn lọc. Ép chặt khung và bản
bằng cơ cấu đai vít xoắn nhờ tay quay. Lỗ dẫn huyền phù nhập liệu của khung và bản được nối
liền tạo thành ống dẫn nhô ra để ghép với hệ thống cấp liệu. Nước lọc chảy ra từ bản qua hệ
thống đường ống và lấy ra ngoài. Bã được giữ lại trên bề mặt vách ngăn lọc và được chứa trong
khung. Khi bã trong khung đầy thì dừng quá trình lọc để tiến hành rửa và tháo bã.
2. Hoạt động của máy lọc IC41D:

173 _ Trong quá trình lọc, chất rắn trong huyền phù được giữ lại nhờ
một lớp vật liệu lọc (giấy lọc hoặc màng bán thấm). Chiều cao lớp chất rắn này tăng theo thời
gian và tạo thành một lớp bánh lọc có tác dụng như một lớp màng lọc mới làm tăng chất
lượng của quá trình lọc. Độ lọc hiệu dụng phụ thuộc vào kích cỡ hạt rắn và chiều cao của lớp
bánh lọc. Vật liệu lọc ban đầu có tác dụng giữ và tạo thành bánh lọc. Bên trong vật liệu lọc
không xảy ra quá trình tách giữ, có nghĩa là các tiểu phân nhỏ hoặc được lưu trên lớp bánh lọc
hoặc được chui qua. Dịch lọc ban đầu không trong suốt vì các tiểu phân nhỏ đã chui qua vật liệu
lọc. Chỉ khi nào các hạt chất rắn kết tụ lại thành các lỗ rất nhỏ trên vật liệu lọc thì chất lượng lọc
mới tốt được. Song ở đây các hạt giữ lại cũng tạo ra một sự cản trở của dòng chảy khi lọc. Độ
cản trở tăng theo chiều cao của lớp bánh lọc.
174 _ Muốn đảm bảo tốc độ lọc nhanh, người ta phải tăng sự chênh
lệch về áp suất qua màng và đến một chiều cao bánh lọc nhất định nào đó phải ngừng quá trình
lọc lại để lấy chất rắn ra.
III.4.6.Ưu và nhược điểm
175 Ưu điểm:
176 _ Đơn giản, dễ vận hành nên được ứng dụng rộng rãi trong nghiên
cứu cũng như công nghiệp.
177 _ Năng suất cao, tiêu hao năng lượng thấp.
178 _ Kích thước nhỏ gọn, dễ vận chuyển, chiếm ít diện tích sản xuất.
179 _ Sản phẩm thu được có độ trong đạt 99%, hương vị không đổi.
180 Nhược điểm:
181 _ Đảm bảo độ kín nếu không sẽ không hoạt động hoặc giảm hiệu
suất
182
III.5. Pha loãng
III.5.1.Mục đích
183 Sau khi lọc, axit axetic đã được tinh sạch nhưng ở nồng độ cao,ta sử dụng thiết bị
pha loãng để hạ thấp nồng độ đến 3-5%,thu được sản cuối cùng là giấm.
III.5.2.Cấu tạo
184

185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203 _ Thiết bị loãng chịu axit có dạng hình trụ,được làm bằng thép.Để chống rỉ, cửa
trên và cửa dưới của vỏ bằng lớp lót đồng thau.Tất cả các khớp nối tiếp,ống dẫn đều có lớp lót
bằng đồng thau.
204 _ Phân bố các ống nạp axit và tháo sản phẩm phải nhằm tạo ra các dòng chảy
dạng nằm ngang,nhằm giảm vận tốc dòng chảy,hạn chế dòng axit phung trực tiếp vào bề mặt
thiết bị.
205 _ Cánh khuấy có cấu tạo đặc biệt, đảm bảo khuấy trộn đạt năng suất cao.
III.5.3.Nguyên tắc hoạt động
206 _ Nguyên liệu là axit được nạp vào cửa trên,lượng axit được khoảng 2/5
thể tích chứa trong thiết bị thì cánh khuấy bắt đầu hoạt động.Sau đó đưa nước vào,nhờ
hoạt động của cánh khuấy mà nước và axit được trộn đều vào nhau.Lượng nguyên liệu
đưa vào được điều khiển bằng van,tùy thuộc vào nồng độ axit acetic sau mỗi quá trình lọc

mà lượng nước pha loãng khác nhau.
207 _ Tháo sản phẩm ở cửa dưới. Cứ như vậy quá trình được lặp lại.
III.5.4.Ưu và nhược điểm
208 Ưu điểm: _Thiết bị vận hành đơn giản,dễ sử dụng,tự động hóa
209 _Ít tiêu hao năng lượng
210 _Có tính chịu axit
211 Nhược điểm: Khó vệ sinh đường ống
III.6. Đóng chai và bảo quản
III.6.1.Mục đích
212 Tạo môi trường tối ưu để bảo quản giấm được lâu hơn. Các thùng giấm phải được
đậy kín. Nếu để mở, giấm sẽ dần dần bị oxy hóa và phân hủy. Vì vậy không được để oxy lọt vào
thùng giấm.
III.6.2.Vật liệu:
213 Giấm có khả năng ăn mòn cao, thậm chí nó còn ăn mòn cả thép không gỉ nếu tiếp
xúc trong thời gin dài. Sắt rất dễ bị giấm ăn mòn, còn kẽm bị giấm ăn mòn và tạo ra acetat kẽm
có mùi khó chịu và rất độc, ngay cả đồng cũng không nên dùng để đựng giấm vì đồng cũng tác
dụng đến mùi vị của giấm. Chỉ những vật liệu như: gỗ, nhôm, thủy tinh, nhựa, cao su cứng, gỗ ép
hoặc giấy đã qua xử lý là có thể dùng để đựng giấm.
214 Chính vì khả năng có thể trở thành dung môi hòa tan các độc chất trong vật liệu
đựng nên giấm ăn cần được bảo quản trong các đồ dùng đảm bảo chất lượng và được phép sử
dụng để đựng thực phẩm. PGS.TS. Nguyễn Duy Thịnh, viện Công nghệ sinh học và Công nghệ
thực phẩm, Đại học Bách Khoa Hà Nội cho biết hiện nay có thể phân loại nhựa đựng được giấm
là nhựa polyetylen (tốt nhất màu trắng) hoặc nhựa PET. Còn nhựa PVC chỉ dùng để đựng những
thực phẩm trung tính và khô như làm ống dẫn nước, đựng thuốc lá, cà phê, chè,… không thể sử
dụng để đựng dầu ăn, giấm ăn.