NGHIÊN cứu THỬ NGHIỆM sản XUẤT GIẤM từ QUẢ vải THỨ PHẨM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT
GIẤM TỪ QUẢ VẢI THỨ PHẨM

Ngành:

CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm

GVHD

: Ths. NGUYỄN THỊ THU HUYỀN

SVTH

: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH

MSSV

: 1091101033

Tp. HCM, Tháng 10 năm 2012


LỜI CẢM ƠN


Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu
trường Đại học Kỹ thuật công nghệ, quý thầy cô trong khoa Công
nghệ thực phẩm đã tạo điều kiện học tập, tận tình giảng dạy, truyền
đạt những kiến thức quý báu cho em trong suốt thời gian theo học tại
trường.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến cô Nguyễn Thị Thu
Huyền, người đã tận tình hướng dẫn, hỗ trợ và truyền đạt kiến thức
giúp em trong suốt quá trình thực hiện đồ án và hoàn thành đồ án.
Em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô phụ trách phòng thí
nghiệm đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em trong suốt quá
trình thực hiện đồ án.
Sau cùng em xin chân thành cảm ơn mọi sự hỗ trợ, động viên,
chia sẻ của gia đình và bạn bè xung quanh đã cho em sự hỗ trợ vững
chắc về tinh thần trong suốt thời gian học tập và thực hiện đồ án vừa
qua.
Xin gửi đến thầy cô, gia đình và bạn bè lời chúc sức khỏe và hạnh
phúc.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Kim Hạnh

i


TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Đề tài được thực hiện nhằm tạo điều kiện cho việc sử dụng triệt để nguồn nguyên liệu quả
vải thứ phẩm, tạo ra sản phẩm giấm ăn có nguồn gốc từ dịch trái cây, có mùi thơm đặc trưng,
giá thành thấp, đảm bảo an toàn vệ sinh cho người sử dụng. Nội dung chính gồm những phần
sau:
-

Khảo sát ảnh hưởng của lượng giống ban đầu đến quá trình lên men.

-

Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chất khô hòa tan đến quá trình lên men.

-

Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men.

-

Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ rượu bổ sung đến quá trình lên men.

-

Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men

Kết quả, đề tài đã xây dựng được quy trình sản xuất giấm từ quả vải thứ phẩm với các
thông số của quá trình lên men như sau:
-

Tỷ lệ giống vi sinh vật (%w/w) : 15%

-

Nồng độ chất khô hòa tan : 12%

-

pH : 4,0

-

Nồng độ rượu bổ sung: 8%

-

Thời gian lên men: 10 ngày.

ii


MỤC LỤC
Đề mục

Trang

Mở đầu .......................................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .....................................................................................................3
1.1. Tổng quan về giấm ...............................................................................................................3
1.1.1. Lịch sử ........................................................................................................................3
1.1.2. Tính chất .....................................................................................................................3
1.1.3. Thành phần dinh dưỡng của giấm ................................................................................5
1.1.4. Các phương pháp sản xuất acid acetic..........................................................................6
1.1.4.1. Phương pháp hóa học..........................................................................................6
1.1.4.2. Phương pháp hóa gỗ ...........................................................................................6
1.1.4.3. Phương pháp vi sinh ...........................................................................................7
1.1.4.4. Phương pháp hỗn hợp .........................................................................................8

1.1.4.5. Phân tích lựa chọn phương pháp thích hợp..........................................................8
1.1.5. Sản xuất giấm bằng phương pháp vi sinh .....................................................................8
1.1.5.1. Quá trình lên men giấm.......................................................................................9
1.1.5.2. Cơ chế lên men giấm ..........................................................................................9
1.1.5.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men giấm ............................................ 10
1.1.5.4. Các phương pháp lên men giấm ........................................................................ 12
1.2. Tổng quan về nguyên liệu sản xuất giấm.......................................................................... 21
1.2.1. Tổng quan về nguyên liệu trái vải .............................................................................. 21
1.2.1.1. Giới thiệu chung ............................................................................................... 21
1.2.1.2. Nguồn gốc và sự phân bố.................................................................................. 22
1.2.1.3. Các giống vải.................................................................................................... 23
1.2.1.4. Đặc tính thực vật............................................................................................... 26
1.2.2.5. Điều kiện sinh trưởng........................................................................................ 28
1.2.1.6. Thành phần hóa học .......................................................................................... 31
iii


1.2.1.7. Cách trồng và chăm sóc cho vải ........................................................................ 32
1.2.1.8. Thu hoạch......................................................................................................... 37
1.2.1.9. Bảo quản........................................................................................................... 37
1.2.1.10. Công dụng và một số sản phẩm từ vải ............................................................. 38
1.2.2. Tác nhân vi sinh vật................................................................................................... 40
1.2.2.1. Đặc điểm hình thái............................................................................................ 40
1.2.2.2. Đặc điểm sinh trưởng........................................................................................ 41
1.2.2.3. Phân loại........................................................................................................... 42
1.2.2.4. Một số vi khuẩn thường sử dụng trong lên men giấm ........................................ 43
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................. 46
2.1. Nguyên vật liệu thí nghiệm ................................................................................................ 46
2.1.1. Nguyên liệu chính ..................................................................................................... 46
2.1.2. Nguyên liệu phụ ........................................................................................................ 47

2.2. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................................... 47
2.2.1. Quy trình dự kiến thử nghiệm sản xuất giấm từ nguyên liệu trái vải thứ phẩm ........... 47
2.2.1.1. Sơ đồ quy trình ................................................................................................. 47
2.2.1.2. Thuyết minh quy trình ...................................................................................... 48
2.2.2. Sơ đồ nghiên cứu....................................................................................................... 53
2.2.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men giấm ....................................... 54
2.2.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của lượng giống ban đầu đến quá trình lên men giấm ........ 54
2.2.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chất khô hòa tan (độ Brix) đến quá trình
lên men giấm ................................................................................................................. 55
2.2.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men giấm ................................... 56
2.2.3.4. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ rượu bổ sung đến quá trình lên men giấm............ 57
2.2.3.5. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian (ngày) đến quá trình lên men giấm ............... 58
2.2.4. Các phương pháp phân tích........................................................................................ 59
2.2.4.1. Xác định thành phần khối lượng quả vải ........................................................... 59

iv


2.2.4.2. Phân tích thành phần hóa lý nguyên liệu ........................................................... 59
2.2.4.3. Phương pháp phân tích đánh giá cảm quan mẫu bằng phép thử so hàng ............ 61
2.2.4.4. Đánh giá chất lượng sản phẩm .......................................................................... 61
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU............................................................................... 62
3.1. Khảo sát nguyên liệu .......................................................................................................... 62
3.1.1. Xác định thành phần khối lượng nguyên liệu ............................................................. 62
3.1.2. Xác định thành phần hóa lý nguyên liệu .................................................................... 64
3.2. Kết quả khảo sát quá trình lên men giấm ............................................................................ 65
3.2.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của lượng giống ban đầu đến quá trình lên men giấm..... 65
3.2.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chất khô hòa tan (độ Brix) đến quá trình
lên men giấm....................................................................................................................... 69
3.2.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men giấm................................ 73

3.2.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ rượu đến quá trình lên men giấm ..................... 76
3.2.5. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian (ngày) đến quá trình lên men giấm............ 79
3.3. Đánh giá chất lượng sản phẩm............................................................................................ 81
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 83
4.1. Quy trình kiến nghị thử nghiệm sản xuất giấm từ nguyên liệu trái vải thứ phẩm ................. 83
4.2. Kết luận ............................................................................................................................. 94
4.3. Kiến nghị ........................................................................................................................... 85
Tài liệu tham khảo .................................................................................................................... I
PHỤ LỤC 1 ............................................................................................................................ III
PHỤ LỤC 2 ......................................................................................................................... XIII

v


DANH SÁCH HÌNH VẼ
Hình 1.1. Quá trình hình thành acid acetic bằng phương pháp lên men................................ 10
Hình 1.2. Thùng lên men giấm ............................................................................................ 16
Hình 1.3. Thiết bị lên men hình trụ...................................................................................... 17
Hình 1.4. Thiết bị lên men theo phương pháp nhúng ........................................................... 18
Hình 1.5. Thiết bị hình trống quay ...................................................................................... 19
Hình 1.6. Thiết bị lên men với hệ thống cung cấp khí mạnh ................................................ 20
Hình 1.7. Thiết bị lên men kết hợp ...................................................................................... 21
Hình 1.8. Nguyên liệu trái vải ............................................................................................. 21
Hình 1.10. Hình quả vải chua.............................................................................................. 24
Hình 1.11. Hình quả vải nhỡ ............................................................................................... 24
Hình 1.12. Hình quả vải thiều ............................................................................................. 25
Hình 1.13. Quả và cấu tạo quả vải....................................................................................... 28
Hình 1.14. Khoảng cách trồng cây vải................................................................................. 33
Hình 1.15. Một số sản phẩm từ trái vải................................................................................ 39
Hình 1.16. Hình vi khuẩn Acetobacter ................................................................................ 40

Hình 2.1. Hình quả vải thứ phẩm ........................................................................................ 46
Hình 2.2. Sơ đồ quy trình dự kiến thử nghiệm sản xuất giấm từ trái vải thứ phẩm ............... 47
Hình 2.3. Sơ đồ nghiên cứu thử nghiệm sản xuất giấm từ trái vải thứ phẩm ........................ 53
Hình 2.4. Sơ đồ thí nghiệm ảnh hưởng của tỷ lệ giống ban đầu đến quá trình lên men giấm 54
Hình 2.5. Sơ đồ thí nghiệm ảnh hưởng của lượng chất khô hòa tan đến quá trình lên men giấm
........................................................................................................................................... 55
Hình 2.6. Sơ đồ thí nghiệm ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men giấm......................... 57

vi


Hình 2.7. Sơ đồ thí nghiệm ảnh hưởng của tỷ lệ rượu đến quá trình lên men giấm............... 57
Hình 2.8. Sơ đồ thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men giấm ................ 58
Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn nồng độ acid acetic (%) sinh ra ở các tỷ lệ giống (%w/v) khác nhau
........................................................................................................................................... 66
Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn sự khác biệt về mùi giữa các tỷ lệ giống (%w/v) khảo sát ............ 68
Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn nồng độ acid acetic (%) sinh ra ở các độ Brix khác nhau............ 70
Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn sự khác biệt giữa các nồng độ chất khô (%) khảo sát.................. 72
Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn nồng độ acid acetic (%) sinh ra ở các giá trị pH khác nhau......... 73
Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn sự khác biệt về mùi giữa các giá trị pH khảo sát......................... 75
Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn nồng độ acid acetic (%) sinh ra ở các tỷ lệ rượu (%v/v) khác nhau77
Hình 3.8. Đồ thị biểu diễn sự khác biệt về mùi giữa các ty lệ rượu (%v/v) khảo sát .............. 78
Hình 3.9. Đồ thị biểu diễn nồng độ acid acetic (%) sinh ra ở khoảng thời gian lên men khác
nhau.................................................................................................................................... 80
Hình 4.1. Sơ đồ quy trình kiến nghị sản xuất giấm từ trái vải thứ phẩm............................... 83
Hình 4.2. Hình sản phẩm giấm vải thứ phẩm....................................................................... 84

vii

viii


DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Giống vải chính của một số nước trên thế giới....................................................... 23
Bảng 1.2. Mức độ thích nghi của cây vải thiều đối với đất đai............................................... 30
Bảng 1.3. Giá trị dinh dưỡng và trọng lượng cho phần ăn được ............................................. 31
Bảng 1.4. Thời gian và số lần bón phân cho vải..................................................................... 34
Bảng 1.5. Phân loại vi khuẩn acid acetic ............................................................................... 42
Bảng 2.1. Chỉ tiêu quả vải thứ phẩm ..................................................................................... 46
Bảng 3.1. Tỷ lệ hóa nâu của vỏ quả vải ................................................................................. 62
Bảng 3.2. Thành phần khối lượng quả vải ............................................................................. 63
Bảng 3.3. Thành phần hóa lý quả vải..................................................................................... 64
Bảng 3.4. Nồng độ acid acetic trung bình (%) thay đổi theo tỷ lệ giống ban đầu.................... 65
Bảng 3.5. Kết quả đánh giá cảm quan các mẫu với tỷ lệ giống (%w/w) khác nhau .................. 67
Bảng 3.6. Nồng độ acid acetic trung bình (%) thay đổi theo hàm lượng chất khô hòa tan ...... 69
Bảng 3.7. Kết quả đánh giá cảm quan các mẫu có nồng độ chất khô (%) khác nhau .............. 71
Bảng 3.8. Nồng độ acid acetic trung bình (%) thay đổi theo pH ............................................ 73
Bảng 3.9. Kết quả đánh giá cảm quan các mẫu có giá trị pH khác nhau................................. 75
Bảng 3.10. Nồng độ acid acetic trung bình (%) thay đổi theo tỷ lệ rượu ................................ 76
Bảng 3.11. Kết quả đánh giá cảm quan các mẫu có nồng độ rượu khác nhau......................... 78
Bảng 3.12. Nồng độ acid acetic trung bình (%) thay đổi theo thời gian.................................. 79
Bảng 3.13. Kết quả kiểm nghiệm vi sinh sản phẩm giấm từ trái vải thứ phẩm ....................... 81
Bảng 3.14. Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm giấm từ trái vải thứ phẩm.......................... 82

ix


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 CH3COOH,
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 d20
 1,0492; chỉ số khúc xạ nb20  1,3718; độ nhớt ở 20C là 1,21.10-3N.s/m2, 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 (CH3COOH)2,
(CH3COOH)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 CH3COOH.(H2O)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:
CH3COOH  CH3COO- + H+
2CH3COOH + Ca(OH)2  (CH3COO)2Ca + H2O
2CH3COOH + CaO  (CH3COO)2Ca + H2O
2CH3COOH + CaCO3  (CH3COO)2Ca + CO2 + H2O
- Các kim loại tự do có thể thay thế hydro trong acid acetic:
CH3COOH + Na  CH3COONa + 1/2H2
- 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:
CH3COOH  (CH3)2CO + CO2 + H2O (to  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:
CH3COOH + 2O2  CH3OH + CO
- Hơi acid acetic cháy trong không khí với ngọn lửa sáng xanh tạo thành cacbonic và nước:
CH3COOH + 2O2  2CO2 + 2H2O (xúc tác, to  300C)

SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH

Trang 4

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN

- Acid acetic tạo với các acid mạnh thành một hợp chất kép dạng [CH3COOH].X, trong đó X
là cation acid, và pha loãng thì phản ứng với acid nitric bốc khói tạo thành diacetylnitric
CH3COOH + H2SO4  [CH3COOH].[SO4H2]
CH3COOH + SO3  CH2SO3HCOOH
2CH3COOH + HNO3  (CH3COO)2N(OH)3
- Acid acetic tạo với acid hypocloric phức chất có thành phần CH3COOH.HCLO4 và
2CH3COOH.HCLO4, tạo với bậc ba các muối acid có dạng R3NCH3COOH, đồng thời có
phản ứng với cacbonat amon và xyanual
2CH3COOH + H2NCONH2  2CH3CONH2 + H2O + CO2
CH3COOH + H2NCN  CH3CONHCONH2
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 B1, B2, C…

SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH

Trang 5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN

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
trường acid, kiềm trong cơ thể, sắt là một thành phần tạo thành hồng huyết cầu giúp việc vận
chuyển O2 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 C2H2 hay C2H5OH, C2H4 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 + H2O  CH3CHO

CH3COOH

CH2  CH2 + ½ O2
Giai đoạn oxy hóa acetaldehyt thành acid, dùng xúc tác Mangan, to  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

SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH

Trang 6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN

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.
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 H2SO4 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:
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH

Trang 7

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN

 Giai đoạn chuyển đường thành cồn
 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

C2H5OH  O2  CH3COOH + H2O
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 NADPH2)
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:
C2H5OH + O2  CH3COOH + H2O + 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.

Hình 1.1 Quá trình hình thành acid acetic bằng phương pháp lên men

SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH

Trang 10


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:
C2H5OH + ½ O2  CH3CHO + H2O
Acetaldehyd

CH3CHO + H2O  CH3CH(OH)2
Hydrate acetaldehyd
CH3CH(OH)2 + ½ O2  CH3COOH + H2O
Phương trình tổng quát:
C2H5OH + O2  CH3COOH + H2O
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 CO2 và H2O để nhận năng lượng dùng cho quá trình sinh trưởng và
phát triển của mình, theo phương trình sau:
CH3COOH + 2O2  2CO2 + 2H2O

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 (O2)
 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
2,3m3 không khí (tính theo 20,9% O2).
 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.

SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH

Trang 12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN

* Hàm lượng acid (độ pH)
 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].

SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH

Trang 13


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN

 Để tránh hiện tượng oxy hóa tiếp tục acid acetic đến CO2 và H2O 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).
* 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:

K2HPO4;

KH2PO4;

MgSO4.7H2O;

FeCl3.6H2O;

(NH4)2SO4;

(NH4)2HPO4,…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
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH

Trang 14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ THU HUYỀN

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
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
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM HẠNH

Trang 15