Môn: Vi Sinh Vật Môi Trường
Đề Tài: ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG
SẢN XUẤT GIẤM
Giáo Viên Hướng Dẫn: ThS. Nguyễn Ngọc Tâm Huyên
NHÓM LÊN MEN GIẤM
1. Hoàng Tăng Nhật
2. Nguyễn Chánh Nguyên
3. Đinh Công Lợi
4. Huỳnh Minh Thiện
5. Nguyễn Xuân Dự
6.Nguyễn Hùng Minh
1
MỤC LỤC
2
Chương 1: GIỚI THIỆU
Giấm là rượu đã bị chua.
Giấm là dung dịch nước chứa 3% axit axetic. Giấm có thể tính tuổi từ năm 1000 trước công
nguyên và đời xưa dùng giấm là nước uống Jessus.
1.1 Lịch sử
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 axetate.
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 3 lần rượu táo thô truyền thống.
Sự chuyển từ rượu hay nước trái cây sang giấm là quá trình hóa học trong đó rượu ethylic
bị oxy hóa tạo axid axetic.
Về mặt lịch sử, nhiều phương pháp khác đã được dùng để tạo giấm. Ở phương pháp chậm,
tự nhiên vại rượu táo để mở đặt trong nhiệt độ phòng. Suốt khoảng vài tháng, nước trái cây lên

trắng cất, vẫn không thể ảnh hưởng màu sắc thức ăn vốn có
- Loại ngon cơm: Độ axit axetic 4%, vị khá ngọt thích hợp để trộn thức ăn,
nước chấm như trộn dưa chuột, điểm tâm…có tác dụng tươi giòn. Loại giấm này có giấm
gạo hoa hồng, giấm gạo cất và giấm làm ngon cơm
- 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%. Trong quá trình lên men thêm đường,
trái cây… hình thành trào lưu là nước uống axit amin. 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

1.2.2.Thành phần dinh dưỡng của giấm:
Có axit amin phong phú: 18 loại axit amin cơ thể người không tổng hợp được trong
giấm đều có, có 8 loại acit amin thực vật cung cấp.
Hàm lượng axit hữu cơ trong giấm khá nhiều, giá trị thức ăn của giấm gạo càng
cao. Axit hữu cơ lấy axit axetic là thành phần chính còn có hơn 10 loại axit lactic, axit gốc
xeton, axit citric, axit axetic…Một số axit hữu cơ này cũng là kết quả của việc tổng hợp và
phân giải trong quá trình quá trình trao đổi chất từ 3 loại chất dinh dưỡng lớn protid, mỡ,
đường trong quá trình phản ứng sinh học cung cấp năng lượng cho cơ thể. Việc tổng hợp
axit hữu cơ làm vị axit của thức ăn chua càng thanh, dịu ngọt, lưu lại lâu trong miệng
(giấm hóa học không có chất hữu cơ vào miệng chua, nếm sẽ lưu vị đắng) làm giấm càng
có vị tươi và ngon. Hơn nữa giấm mà có nhiều axit hữu cơ có thể tăng sự ngon miệng, giúp
tiêu hóa. Trong nấu nướng thêm 1 chút giấm, trong giấm có axit hữu cơ có thể làm thành
phần dinh dưỡng trong thức ăn được chế biến làm cơ thể càng dễ hấp thụ.
Trong giấm có 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. Một số sinh tố dinh dưỡng loại này là
thành phần tạo thành men phụ của một số men trong quá trình trao đồi chất cơ thể, có tác
dụng quan trọng trong cuộc sống của con người.Muối vô cơ trong giấm vô cùng phong phú

- Diệt khuẩn kháng độc : có tính diệt khuẩn mạnh, ức chế khả năng của vi
trùng, ví dụ như vi trùng que bệnh thương hàn, vi trùng qua đại tràng… gặp giấm điều bị
tiêu diệt hoặc ngừng phát triển.
- Phòng trị cao huyết áp và sơ cứng động mạch : Đông y có tác dụng tàn
huyết làm cho mạch máu chảy bình thường, huyết áp ổn định. Tây y nơi giấm có thể xúc
6
tiến bài tiến ion Na, ức chế sự dư thừa muối trong cơ thể, từ đó ổn định huyết áp. Nói
chung giấm đối với huyết áp và sơ động mạch có tác dụng trị liệu rất tốt.
- Tăng cường chức năng bài tiết của thận, phòng ngừa sỏi thận trong cơ thể.
Nước tiểu của con người thường mang tính axit, dễ dàng làm muối trong nước tiểu kết tinh
thành sỏi, giấm có thể làm nước tiểu biến thành kiềm tính, có thể phòng chống sỏi đồng
thời làm hòa tan sỏi thận tính axit.
- Phòng trị bệnh béo phì : theo nghiên cứu giấm chứa axit amoni, ngoài việc
thúc đẩy mỡ chuyển hóa nhiều trong cơ thể người thành năng lượng tiêu hao của cơ thể
còn có thể làm cho việc trao đổi chất của chất dinh dưỡng như protid, đường hấp thụ vào…
tiến hành thuận lợi, do đó có tác dụng phòng giảm béo phì tốt.
- Diệt kí sinh trùng như giun đũa, giun kim.
- Kháng ung thư.
- Làm đẹp da : không những ức chế sắc tố da, giảm vết nhăn ở người già mà
có thể tăng tuần hoàn máu cho da thay tế bào già, co rút lỗ chân lông lại, làm cho da vừa
mịn vừa láng.
- Làm tỉnh rượu : các chất axit trong giấm có thể cùng hấp thụ axit axetic cồn
trong cơ thể người, phát sinh phản ứng hình thành axit axetic làm giảm độc tính cồn đối
với thần kinh nhờ đó đạt được công hiệu làm tỉnh rượu.
7
Chương 2 :TÁC NHÂN VI SINH VẬT
Vi khuẩn Acetobacter là tác nhân chính của quá trình lên men axetic nên còn được gọi là vi khuẩn
axetic. Đây là những vi khuẩn phổ biến trong tự nhiên, có trên bề mặt lá, quả, hoa, tạo axit axetic
từ rượu etylic.
2.1 Đặc điểm hình thái

gluconate, oxy hóa không hoàn toàn các hợp chất hữu cơ khác (các loại đường và dẫn xuất của
chúng) để tạo thành các hợp chất ketone, hay các axit hữu cơ tương ứng.
Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn axetic đối với nguồn C, N và chất sinh trưởng cũng rất
đa dạng. Vi khuẩn axetic sử dụng đường, etylic và các axit hữu cơ làm nguồn C, muối amon làm
nguồn N.
Trong quá trình phát triển vi khuẩn acetic có nhu cầu đối với 1 số axit amin như valin,
alanin, prolin, isolosine.
Một số chất kích thích sinh trưởng như axit nicotine, axit amin, folic và biotin… có vai trò
quan trọng trong sinh trưởng của vi khuẩn axetic.
Một số vi khuẩn axetic có khả năng tổng hợp poly saccaride phân tử lớn như cellulose, tinh
bột, dextran… và người ta ứng dụng khả năng này trong sản xuất công nghiệp. Một số loài tổng
hợp được những sợi cellulose giống như bông A. xylimum, acetigenum, viizingianum
2.3 Phân loại
Năm 1950 Frateur chính thức đưa ra khóa phân loại mới dựa trên tiêu chuẩn
Khả năng tạo catalase
Khả năng tổng hợp các keto từ các rượu bậc cao như glycerol,manitol, sorbitol
Khả năng oxy hóa axetate thành CO
2
và H
2
O
Khả năng oxy hóa glucose thành axit gluconic
Khả năng sử dụng muối amon làm nguồn nitơ và sử dụng rượu etylic làm nguồn cacbon
9
Tạo sắc tố nâu
Tổng hợp cellulose
Trên cơ sở này, Frateur chia vi khuẩn acetid làm 4 nhóm
Tên nhóm Vi khuẩn đại diện Đặc điểm
Subosydans
Acetobacter subosydaz,

Người ta thường sử dụng những giống sau:
- A.suboxydans
Vi khuẩn A.suboxydans được sử dụng nhiều trong
công nghệ sản xuất vitamin C. Chúng có khả năng chịu
đựng được nồng độ cồn rất cao. Nếu trong môi trường, ta
cho thêm một lượng nhỏ các chất dinh dưỡng cần thiết, ví
dụ như glucose, vi khuẩn này có thể chuyển hóa hoàn toàn
cồn thành axit axetic. Lượng axit axetic tạo được từ quá
trình lên men có thể lên đến 13%.
10
Vikhuẩn:A.suboxydans
Vi khuẩn :A. xylinum
Nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn này tiến hành lên men là 28-30
o
C. Thời gian lên
men xảy ra rất nhanh, chỉ cần 48h, lượng axit axetic có thể đạt được đến 13%
Trong quá trình lên men cần phải thông khí liên tục vì vi khuẩn này cần lượng oxy
rất nhiều cho quá trình chuyển hóa cồn thành axit axetic và cho quá trình phát triển.
- A. aceti:
Trực khuẩn ngắn có dạng hình que kích
thước 0,4-0,8μm và 1-1,2μm, không di động thường
xếp thành chuỗi dài. Gram âm, màu vàng với thuốc
nhuộm iod. Chúng tạo thành khuẩn lạc to, sáng trên
gellatin với dịch lên men chứa 10% đường
saccharose, tạo thành màng dày nhẵn, không được
nâng lên theo thành bình, có khả năng phát triển
trên môi trường có nồng độ rượu khá cao (11%), có
khả năng tích lũy 6% axit axetic. Nhiệt độ thích hợp
phát triển 34
o

11
Vi khuẩn: A. aceti
- A. orleaneuse
Hình thái vi khuẩn này giống hai vi khuẩn trên, nhưng lại có kích thước nhỏ hơn nhiều.
Đặc biệt hai đầu của tế bào thường nhỏ lại. Nhiều trường hợp người ta lẫn lộn vi khuẩn này
với vi khuẩn kỵ khí Clostridium. Trong dịch nước cấy, chúng thường tạo ra một váng rất
mỏng trên bề mặt. Váng vi khuẩn thường rất chắc, khi nhuộm với iot, tế bào sẽ chuyển
sang màu vàng. Vi khuẩn này chịu đựng được lượng cồn đên12%V, và trong điều kiện lên
men thích hợp, chúng có thể tạo ra được 9,5% axit axetic.
Vi khuẩn này thuộc vi khuẩn hình que, nhưng kích thước của chúng dài hơn các
giống đã trình bày ở trên. Chúng không tạo bào tử, không có khả năng chuyển động và
thuộc vi khuẩn gram (-).
Khi phát triển ở môi trường lỏng, chúng tạo ra lớp màng dày nhưng không chắc. Ở
các nước
Trong điều kiện môi trường thuận lợi, chúng có khả năng tạo được 11-12% axit
axetic.
- A. curvum
Trong môi trường lên men thuận lợi, vi khuẩn
này có thể tạo ra được 10-11% axit axetic. Vi khuẩn A.
curvum tạo váng rất chắc trên bề mặt môi trường.
Nhiệt độ lên men tối ưu của vi khuẩn này là 35-37
o
C.
2.5 Anh hưởng của các điều kiện môi trường dinh dưỡng tới quá trình lên men axetic
2.5.1 Anh hưởng độ thoáng khí
Lượng oxy cần thiết lớn gấp 2 lần lượng oxy lý thuyết, càng thoáng khí năng suất càng
cao. Ở phương pháp chậm do bề mặt tiếp xúc giữa tế bào và không khí bị hạn chế bở 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% axetic. Phương pháp tuần hoàn tạo bề mặt tiếp xúc lớn,
quá trình giảm 5-7 ngày, phương pháp chìm thời gian 72-96h, nồng độ giấm 7-14%.

c. Các chất C, N, P và nguyên tố vi lượng
Để quá trình oxy hóa xảy ra nhanh trong dịch lên men cần bổ sung 1 số
muối khoáng (NH
4
)
2
SO
4
, KH
2
PO4, CaHPO
4
, FeCl
3
… tùy theo nhu cầu cụ thể từng
loài.
Ngoài ra trong môi trường dinh dưỡng còn được bổ sung vitamin, chất kích
thích sinh trưởng như pepton, cao nấm men…
Trong môi trường dinh dưỡng còn được bổ sung sake, muối đậu nành, axit
lactic, glycerine.
13
Chương 3: BẢN CHẤT SINH HÓA
Lên men axetic là quá trình oxy hóa rượu thành axit axetic, nhờ vi khuẩn axetic, trong điều kiện
hiếu khí.
Phương trình tổng quát:
C
2
H
5
OH + O

có vi khuẩn acetic tạm thời sau đó lại bị oxy hóa tiếp được xếp vào nhóm oxy hóa cao
(peroxidant) chẳng hạn A.peroxidans, A. pasteurianum, giữa 2 nhóm này có sự chuyển tiếp.
Sản xuất giấm
Ethanol
C
2
H
5
OH
O
2
CH
3
COOH
CH
3
COOH
Môi trường Tế bào
14
Các phản ứng được dùng để sản xuất giấm ăn nhờ A. suboxidans
CH
3
CH
2
OH CH
3
CHO + 2H
Sau sự hydrate hóa acetaldehyde sẽ diễn ra 1 loại H
2
lần thứ 2

Oxy là một yếu tố quan trọng cho quá trình lên men giấm. Quá trình oxy hóa chỉ
xảy ra khi trong môi trường vi khuẩn được tiếp xúc với không khí. Càng được thoáng khí
khả năng oxy hóa càng tốt.
Trong môi trường dinh dưỡng, ngoài rượu ra cần có các chất vô cơ, gluxit và các
hợp chất hữu cơ chứa nito dễ hấp thụ. Khi sử dụng một hectolit rượu cần 25g
supepphosphat, 25g sunphat amon, 0,9g K
2
CO
3
và 500g glucose hoặc tinh bột được thủy
phân.
16
4.2 Qui trình làm giấm
17
RƯỢU TRẮNG
ĐƯỜNG
GIỐNG VI SINH
VẬT
LÊN MEN
BẢO QUẢN
SẢN PHẨM
ĐÓNG CHAI
NƯỚC TRỘN ĐỀU
LÃO HOÁ
4.3 .Các phương pháp lên men
4.3.1.Phương pháp lên men chậm
Phương pháp này được người Pháp thực hiện từ rất lâu và được coi như là phương
pháp truyền thống của người Pháp.
Nguyên liệu dùng để sản xuất axit axetic là nước nho. Giống vi khuẩn axetic được
sử dụng cho quá trình sản xuất là Acetobacter orleaneuse.

ta cho dòng môi trường từ trên xuống qua hệ thống phân phối như một vòi hoa sen trong
buồng tắm. Môi trường sẽ được phân phối đều khắp vật liệu phoi bào hay lõi bắp. Cùng
lúc, người ta thổi khí từ dưới lên.
19
AXIT AXETIC 3-
5%
LỚP PHOI BÀO
NƯỚC VÔ TRÙNG
DÒNG MÔI
TRƯỜNG TỪ
TRÊN XUỐNG
OXY HÓA RƯỢU
CH
3
COOH
ĐÁY THIẾT BỊ
LÊN MEN
THU NHẬN
THỔI KHÍ TỪ
DƯỚI LÊN
GIỐNG VK
AXETIC
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
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 từ đáy thiết bị lên men.
Quá trình lên men được thực hiện ở nhiệt độ 24-37

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 chuyển ngược lên phần trên( giống thiết bị lên
men chìm).
4.4 Phương pháp nâng cao nồng độ axit axetic trong dịch lên men
Hàm lượng axit axetic có trong dịch lên men thường không cao, trong khoảng 5-10%. Axit
axetic có trong dịch lên men thường lẫn với các chất khác, do đó, dịch sau lên men chỉ có thể sử
dụng để chế biến thực phẩm. Trong nhiều nghành cần sử dụng axit axetic, người ta yêu cầu hàm
lượng axit axetic trong dung dịch phải cao và có độ tinh khiết. Chính vì thế việc nâng cao hàm
lượng axit axetic trong dung dịch lên men và làm sạch axit axetic là việc làm rất cần thiết.
Những phương pháp để nâng cao hàm lượng và tinh chế axit axetic:
4.4.1 Phương pháp chưng cất:
Mục đích sử dụng phương pháp này để nhận axit axetic có hàm lượng cao hơn.
Phương pháp này rất đơn giản và dễ thực hiện. Tuy nhiên, phương pháp này thường tiêu
hao nhiều năng lượng và hàm lượng axit axetic thường không cao.
4.4.2 Phương pháp chưng cất bằng muối:
Người ta sử dụng một cấu tử có khả năng phân ly mạnh làm thay đổi trạng thái cân
bằng lỏng-hơi. Trong chưng cất có sự tham gia của muối CaCl
2
hoặc CH
3
COONa, hiệu
suất thu nhận axit axetic thường rất cao.
Phương pháp này có ưu điểm:
• Tốn ít năng lượng.
• Sản phẩm đạt độ tinh khiết cao.
Tuy nhiên, phương pháp này cũng có những nhược điểm:
• Phải hoàn nguyên cấu tử phân ly nên tốn thiết bị và năng lượng cho quá
trình này.
• Gây ăn mòn thiết bị.
21

phát triển mạnh trong nồng độ giấm thấp (6% axit axetic). CÒn ở nồng độ cao (9-10%) chúng bị
ức chế, nhưng không hoàn toàn ngừng sinh sản, ở nồng độ 12% chúng còn sống được 1.5 tháng,
nồng độ cao hơn chúng bị chết.
Lươn giấm chủ yếu sống bằng axit axetic, nhưng chúng cũng có thể ăn một phần rượu, axit
axetic, đường, các chất nitơ và các chất khoáng hòa tan. Chúng không làm ảnh hưởng đến hiệu
suất lên men và không độc cho người, nhưng số lượng lớn chúng làm vỡ màng giấm, làm, vẩn đục
giấm.
5.2 Biến động hóa học
• pH giảm dần trong quá trình lên men.
• Rượu: nồng độ giảm nhưng sau lên men cần để lại nồng độ rượu khoảng 0.3-0.5%.
• Axit axetic: nồng độ tăng dần.
• Hàm lượng đường giảm.
5.3 Một số dạng hư hỏng axit axetic
5.3.1 Giấm bị đục và giảm độ chua
Trong sản xuất giấm, thường xảy ra hai quá trình oxy hóa:
23
o Quá trình oxy hóa C
2
H
5
OH thành CH
3
COOH
o Quá trình oxy hóa CH
3
COOH thành CO
2
và H
2
O

Lươn giấm thường sử dụng vi khuẩn axetic như nguồn dinh dưỡng. Tuy nhiên,
chúng cũng có khả năng sử dụng C
2
H
5
OH, CH
3
COOH, đường, các chất hữu cơ chứa nito
để phát triển. Chúng thường không gây độc cho người mà chỉ gây đục giấm và làm giảm
hiệu suất lên men.
5.3.3 Bọ giấm
Trong sản xuất giấm, người ta thường thấy hai loại bọ giấm.
Loại to, màu trắng, có kích thước 0,8-1,5 mm.
Loại nhỏ, màu nâu, có kích thước 0,3-0,4 mm.
Bọ giấm làm thay đổi chất lượng của giấm. Nhiều khi bọ giấm xuất hiện với một lượng
5.3.4 Ruồi giấm
Ở những cơ sở sản xuất giấm, người ta thường thấy có rất nhiều ruồi giấm. Ruồi
giấm thường có màu nâu đỏ, có kích thước khoảng 2,5-3 mm. Ruồi giấm thường phát triển
ở phần trên, phần dưới của thiết bị lên men.
24
Chúng làm giảm axit axetic, sinh ra những ấu trùng ăn vi khuẩn lactic và thường là vật
trung gian lây nhiễm các vi sinh vật gây hại giấm.
Chúng phát triển mạnh khi có sự oxy hóa mạnh. Chúng đồng hóa rượu, axit axetic và các
loại vi khuẩn .
25