CUỘC THI KHOA HỌC KĨ THUẬT CẤP QUẬN
DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC CƠ SỞ NĂM HỌC 2019-2020
Tên dự án:

Lĩnh vực dự thi: Hóa học hữu cơ, Vi khuẩn


MỤC LỤC
Trang
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI………………………………………

3

II. CÂU HỎI NGHIÊN CỨU, VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU, GIẢ
THUYẾT KHOA HỌC……………………………………….

4

III. THIẾT KẾ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…….

5

IV. TIẾN HÀNH NGHIÊN CỨU…………………………….

7

V. KẾT LUẬN KHOA HỌC VỀ CÂU HỎI NGHIÊN CỨU,
VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU, GIẢ THUYẾT KHOA HỌC……..

14

VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………

15

2


I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
“Giấm ăn” là dung dịch axit axetic có nồng độ từ 2-5%, một loại gia vị thiết
yếu trong đời sống hàng ngày có mặt trong căn bếp của các bà, các mẹ nội trợ
Việt nói riêng cũng như trên thế giới nói chung. Axit axetic trong giấm ăn lên
men theo phương pháp tự nhiên với liều lượng phù hợp rất tốt cho hệ tiêu hóa.
giúp cơ thể hấp thụ chất dinh dưỡng từ thực phẩm, tăng cường hệ miễn dịch,
kiểm soát và làm giảm nồng độ cholesterol tích tụ trên thành mạch máu, tốt cho
tim mạch...
Hiện nay tại một số cơ sở sản xuất giấm ăn dùng axit axetic sản xuất theo
phương pháp công nghiệp để pha loãng làm giấm ăn. Giấm ăn như vậy chỉ có
độ chua chứ khơng có thành phần dinh dưỡng tốt cho sức khỏe người sử dụng.
Một số bệnh sẽ gặp phải khi sử dụng lâu dài giấm ăn trong công nghiệp như:
viêm loét dạ dày, ngộ độc thần kinh, ung thư…Những loại giấm như trên đã và
đang được bày bán tràn lan trên thị trường với mẫu mã phong phú và bắt mắt.
Các bà, các mẹ của chúng ta nếu khơng có sự hiểu biết về giấm ăn sẽ rất dễ mua
nhầm.
Trong gia đình của chúng em đã có biện pháp làm giảm tình trạng sử dụng
giấm ăn sản xuất trong công nghiệp bằng cách tự làm giấm ăn lên men theo
phương pháp tự nhiên, từ các loại quả như táo và chuối. Nhưng các mẻ giấm
làm ra không có độ đồng đều về chất lượng. Độ chua cũng như mùi thơm đặc
trưng của giấm không giữ ổn định. Giấm không sử dụng được trong thời gian
dài và dễ bị hỏng. Do vậy nhóm em đã quyết định tìm ra nguyên nhân của hiện
tượng trên. Sau một thời gian tìm hiểu nhóm em đã có được câu trả lời: giấm ăn

được tạo thành nhờ quá trình lên men trực tiếp của đường glucozơ và gián tiếp
của đường Saccarozơ có trong các loại quả. Ngồi thành phần của đường
glucozơ thì trong táo và chuối có nhiều thành phần chất khác nhau,chính vì lí do
này giấm táo và chuối được làm theo phương pháp lên men tự nhiên không bảo
quản được lâu.
Với nguồn nguyên liệu đường được chế biến sẵn trong tự

3


nhiên, đa dạng về chủng loại cũng như thành phần (đường kính,
đường phèn, đường thốt nốt, đường glucozơ…). Nhóm em chọn
đường kính(đường cát) vì đây là loại đường có giá thành rẻ nhất
và được dùng phổ biến trong đời sống hàng ngày với độ tinh
khiết và chất lượng cao. Giấm ăn sản xuất từ đường kính sẽ
được tạo ra bằng phương pháp lên men truyền thống, với yêu
cầu chất lượng như: độ chua dịu nhẹ, mùi thơm đặc trưng dễ
chịu, thời gian sử dụng được lâu hơn.
Nhóm em chọn xây dựng đề tài “Sản xuất giấm ăn từ đường
kính” với mục đích sử dụng nguồn liệu được chế biến sẵn để tạo ra một loại
giấm ăn đúng với nồng độ cho phép, phù hợp với hộ gia đình, giá thành rẻ, chất
lượng của giấm ổn định trong thời gian dài (độ chua dịu nhẹ, mùi thơm đặc
trưng )
Qua quá trình nghiên cứu, nhóm chúng em đã tạo ra loại giấm ăn từ đường
kính phù hợp với yêu cầu đặt ra và đã thử nghiệm thành công.
II. CÂU HỎI NGHIÊN CỨU, VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU, GIẢ THUYẾT
KHOA HỌC
1. Câu hỏi nghiên cứu
- Làm thế nào để sản xuất giấm ăn từ đường kính tại hộ gia đình?
- Ứng dụng của giấm ăn trong cuộc sống hàng ngày?

2. Vấn đề nghiên cứu
Giấm ăn – một gia vị quen thuộc trong khu vực bếp của mỗi gia đình. Từ
đường kính và nước lọc, đó là những nguồn ngun liệu đơn giản, dễ tìm, giá
thành hợp lí. Chúng em tiến hành nghiên cứu đề tài, tính tốn xây dựng cơng
thức và thực hành sản xuất “giấm ăn” lên men theo phương pháp tự nhiên tại gia
đình của mình.
Sự thành cơng của đề tài có thể góp một phần khơng nhỏ vào việc hạn chế
việc sử dụng Axit axetic sản xuất trong công nghiệp, được pha loãng và bán làm
giấm ăn. Mặt khác, sử dụng giấm ăn đựng trong các chai thủy tinh được tái sử

4


dụng nhiều lần giúp hạn chế rác thải nhựa, góp một phần vào việc bảo vệ môi
trường cũng như bảo vệ chính sức khỏe của bản thân mình và mọi người xung
quanh.
3. Giả thuyết khoa học
Giấm ăn từ đường kính được sản xuất từ nguồn nguyên liệu đơn giản,
quen thuộc, dễ làm, không mất nhiều công sức cũng như không tốn kém về
nguồn lực kinh tế. Nếu quá trình lên men giấm bằng phương pháp tự nhiên
thành công sẽ giúp chúng em tạo ra một loại giấm ăn có vị chua dịu nhẹ, mùi
thơm đặc trưng, dễ chịu, an toàn với sức khỏe người sử dụng, ứng dụng trong
nhiều lĩnh vực và giảm thiểu rác thải nhựa ra ngồi mơi trường.
III. THIẾT KẾ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
1. Nguyên liệu
- Đường kính
- Nước lọc
- Men giấm
2. Tìm hiểu thành phần của đường kính
Đường kính(đường cát) có thành phần chính là Saccarozơ, cơng thức hóa

học C12H22O11. Với điều kiện cần: nhiệt độ từ 22 đến 35 oC và điều kiện đủ: chất
xúc tác là men giấm, sau một thời gian đường Saccarozơ với tỷ lệ pha loãng phù
hợp(dung dịch đường) sẽ chuyển hóa thành Axit axetic CH 3COOH (thành phần
chính của giấm ăn).
3. Cơ sở lý thuyết của sự chuyển hóa dung dịch đường kính thành giấm ăn
Trong q trình hình thành giấm ăn bằng phương pháp lên men tự nhiên từ
dung dịch đường kính xảy ra chuỗi phản ứng hóa học:
(a) Đường Saccarozơ thủy phân thành đường glucozơ và đường fructozơ
C12H22O11

+

H2 O

Axit

C6H12O6
(Glucozơ)

+

C6H12O6
(Fructozơ)

Đường fructozơ tạo thành không tham gia phản ứng chuyển hóa thành
rượu etylic. Trong mơi trường kiềm hoặc nhờ một số loại vi khuẩn, đường

5



fructozơ chuyển hóa thành đường glucozơ và tiếp tục tham gia phản ứng lên
men rượu.
(b) Đường chuyển hóa thành rượu etylic
C6H12O6

Lên men

2 C2H5OH

+

2CO2

(c) Rượu etylic lên men thành Axit axetic
C2H5OH + O2

to
Men giấm

CH3COOH

+

H2 O

Q trình lên men nhờ một nhóm vi khuẩn
được gọi chung là vi khuẩn axetic có trong men
giấm (con giấm), chúng oxi hóa rượu Etylic
o


t
thành Axit axetic. Để chuyển
hóa thành Axit

axetic, rượu phải thẩm thấu qua thành tế bào
của vi khuẩn. Ở đây sẽ xảy ra quá trình chuyển
hóa rượu thành Axit axetic, rồi thẩm thấu ra
Men giấm

mơi trường bên ngồi.

Nếu ta cung cấp men giấm cho quá trình trên, thời gian hình thành giấm
ăn sẽ được rút ngắn hơn. Nhưng trên thực tế cho thấy trong q trình sản xuất
giấm ăn nếu khơng cung cấp thêm men giấm thì vi khuẩn axetic vẫn tự hình
thành và thời gian lên men giấm sẽ dài hơn.
4 . Cơ sở của lý thuyết xây dựng công thức
Giấm ăn là dung dịch Axit axetic có nồng độ từ 2-5%. Chúng em chọn
phương pháp lên men giấm ăn từ đường kính theo phương pháp tự nhiên, hiệu
suất của quá trình (khoảng 80%) sẽ thấp hơn trong công nghiệp. Do vậy chúng
em đã chọn giấm ăn có nồng độ 4% để tính tốn xây dựng cơng thức pha dung
dịch đường phù hợp.
5. Tính toán cụ thể xây dựng cơng thức

6


Bài tốn : Tính khối lượng của đường kính để sản xuất 1 lít giấm ăn có
nồng độ 4%. Giả sử hiệu suất của cả quá trình là 80%, thể tích dung dịch thay
đổi khơng đáng kể. Biết khối lượng riêng của giấm ăn bằng khối lượng riêng của
nước (D = 1g/ml).

Xử lý số liệu thực tế qua các phản ứng của quá trình lên men giấm:
(a) Đường Saccarozơ thủy phân thành đường glucozơ và đường fructozơ
C12H22O11

+

Axit

H2 O

C6H12O6

+

(Glucozơ)

C6H12O6
(Fructozơ)

(b) Đường chuyển hóa thành rượu etylic
C6H12O6

Lên men

2 C2H5OH

+

2CO2


(c) Rượu etylic lên men thành Axit axetic
to

C2H5OH + O2

CH3COOH

Men giấm

Ta có: Vgiấm = 1 lít = 1000ml =>

+

H2 O

mgiấm = 1000g (vì D = 1g/ml)

Khối lượng của axit axetic có trong 1 lít giấm ăn:
mCH3COOH 

C %.mdd 4.1000

40 g
100%
100

Số mol Axit axetic trong 40g: nCH COOH 
3

Từ các phản ứng (c), (b), (a): nC


12 H 22 O11

40
2
mol  mol
60
3

1
1
 mol => mC12 H 22O11  .342 57 g
6
6

H = 80% => Khối lượng đường thực tế: 68,4g
Nếu coi thể tích dung dịch thay đổi khơng đáng kể thì khi pha 1000g
nước đường để lên men cần 68,4g đường vào 931,6g nước
=> Với lượng nước là 1000g(1 lít) ta cần xấp xỉ 73,4g đường
Để cơng thức dễ nhớ hơn chúng em đã chọn pha:
1 lít nước với 75g đường kính
IV. TIẾN HÀNH NGHIÊN CỨU
A. Giai đoạn 1(Thử nghiệm): Lên men giấm ăn khơng có men giấm
(1/5/2018 – 30/10/2018)

7


Q trình lên men khơng cần men giấm thì sẽ mất nhiều thời gian hơn,
nhưng phải đảm bảo điều kiện cần của quá trình lên men giấm tự nhiên là nhiệt

độ của môi trường từ 22-35 oC. Giai đoạn này giúp ta hình thành được chủng
men của giấm ăn. Giai đoạn thử nghiệm này chúng em làm với tỷ lệ đường và
nước theo đúng công thức đã xây dựng ở trên.

1. Ngun liệu
Ngun liệu chính của q trình lên men giấm ăn là đường kính ( đường
cát). Khi tìm hiểu về đường mía chúng em thấy có 2 loại đó là đường kính trắng
và đường kính vàng. Trong đường kính vàng tỉ lệ mật mía trong đường sẽ cao
hơn, do vậy độ ngọt sẽ lớn hơn. Khi làm giấm từ 100% đường kính trắng, giấm
sẽ trong suốt và khơng có màu. Do vậy nhóm em đã quyết định ngồi thành
phần chính là đường kính trắng thì sẽ có thêm thành phần đường kính vàng để
tạo màu cho giấm ăn.
Cụ thể nguyên liệu như sau:
- Đường : 75g
+ 45g đường kính trắng (60%)
+ 30g đường kính vàng (40%)
- Nước lọc: 1 lít

2. Dụng cụ
Cân đồng hồ, 2 đĩa sứ, muỗng cán dài, xoong, phễu lọc, khăn vải sợi cotton, lọ
thủy tinh có dung tích 2 lít.
3. Tiến hành pha nước đường và ủ giấm ăn
- Bước 1: Cân đường mía (45g đường kính trắng + 30g đường kính vàng)

8


Cân đường kính vàng

Cân đường kính trắng


- Bước 2: Pha lượng đường trên với 1 lít nước

Trộn đường

Hịa tan đường vào nước

- Bước 3: Chiết nước đường vào
lọ thủy tinh, đồng thời lọc qua
vải sợi cotton để loại bỏ tạp chất
thơ có thể cịn lại trong đường
(vải sợi cotton để trên miệng
phễu)
Chiết nước đường vào lọ thủy tinh

9


- Bước 4: Bịt miệng lọ thủy tinh
bằng khăn vải sợi cotton, để nơi
đảm bảo điều kiện về nhiệt độ và
vệ sinh.

Lọ nước đường

4. Bảng theo dõi quá trình lên men giấm ăn
Bảng theo dõi dưới đây được chúng em tổng hợp sau 6 tháng hình thành
men giấm và lên men giấm ăn thành cơng. (1/5/2018 – 30/10/2018)
Tiêu chí đánh giá chủ yếu về mùi, độ chua, kích thước của men giấm.
Thời gian

1/5/2018 – 15/5/2018
15/5/2018 – 15/6/2018

Hiện tượng
- Mùi thơm của đường đặc trưng
- Mùi thơm đặc trưng của đường bắt đầu giảm và
mùi men giấm bắt đầu xuất hiện
- Có những đốm men giấm li ti nổi trên mặt nước.

15/6/2018 – 15/7/2018

- Chưa có vị chua
- Mùi men giấm tăng dần
- Đốm men giấm tập hợp lại thành mảng rộng với
đường kính khoảng 2cm

15/7/2018 – 15/8/2018

- Chưa có vị chua
- Mùi men giấm tăng dần
- Đường kính men giấm khoảng 5cm

15/8/2018 – 15/9/2018

- Có vị chua rất nhẹ xen lẫn vị ngọt đặc trưng
- Mùi men giấm tăng dần, thoang thoảng mùi thơm
nhẹ của giấm ăn
- Đường kính men giấm khoảng 8cm (độ dày rất
mỏng)


15/9/2018 – 15/10/2018

- Vị chua nhẹ tăng dần, vị ngọt giảm.
- Mùi thơm của giấm ăn đặc trưng

10


- Đường kính men giấm khoảng 10cm (độ dày
mỏng)
- Có vị chua nhẹ đặc trưng, vị ngọt khơng cịn rõ
15/10/2018 – 30/10/2018 - Vị chua nhẹ và mùi thơm đặc trưng của giấm ăn ổn
định
- Đường kính men giấm khoảng 10cm (độ dày
mỏng)
5. Đánh giá về sản phẩm giấm ăn thử nghiệm
Sau 6 tháng thử nghiệm lên men giấm ăn bằng phương pháp tự nhiên
khơng có sự tham gia ban đầu của men giấm. Nhóm em đã sản xuất được một
loại giấm có màu vàng nâu, vị chua nhẹ và mùi thơm đặc trưng. Men giấm (con
giấm) đã được hình thành làm chất xúc tác cho các mẻ giấm tiếp theo.

Giấm ăn và men giấm

Sau khi sản xuất giấm ăn thành cơng nhóm em thấy rằng sự hao hụt về thể
tích (do sự bay hơi của nước)vào khoảng 5%. Do vậy nồng độ của giấm ăn sẽ
khoảng 4,1%.
Giấm ăn sau đó được đun sơi tiệt trùng được đựng trong chai thủy tinh.
B. Giai đoạn 2: Lên men giấm ăn có men giấm (1/11/2018 – 30/7/2019)
Trong giai đoạn này nhóm em tiến hành sản xuất giấm ăn với lượng lớn
hơn (5 lít nước + 380g đường (230g đường trắng + 150g đường vàng)).

11


Mẻ giấm ở giai đoạn thứ 2 này mất thời gian 8 tháng tạo thành giấm ăn có
đủ độ chua và mùi thơm đặc trưng. Do mẻ giấm trải 5 tháng của mùa đông và 3
tháng của mùa hè.
Men giấm (con giấm) của giai đoạn 1đã dày lên và đường kính vào
khoảng 20cm, đồng thời xuất hiện thêm một mảng men giấm mới ở lọ thứ 2 với
đường kính vào khoảng 12cm .
Vậy là qua hai giai đoạn lên men giấm nhóm em đã sản xuất được khoảng
6 lít giấm ăn với sự hình thành của 2 mảng men giấm. Nhóm em đã chia sẻ
mảng men giấm cho người thân trong gia đình để sản xuất các mẻ giấm tiếp
theo.
C. Một số ứng dụng của giấm ăn
Giấm ăn có rất nhiều tác dụng trong đời sống hàng ngày. Dưới đây là một
số hình ảnh về tác dụng của giấm ăn đã được ứng dụng trong gia đình em.
1. Gia vị trong một số món ăn

Nước sốt chua ngọt

Nước chấm

12


Nộm thập cẩm

Dưa muối

Ớt tỏi ngâm giấm

2. Giúp ích cho cơng việc gia đình

Chân gà sả tắc

Khử mùi tanh của cá

13


Diệt khuẩn và làm sáng bóng lại bề mặt của kim loại

Ngồi những cơng dụng trên, giấm ăn cịn dùng để: tẩy vết ố trên quần áo,
diệt cỏ dại, ngăn ngừa kiến, diệt khuẩn cho thớt gỗ, làm sạch máy giặt, tủ lạnh…
V. KẾT LUẬN KHOA HỌC VỀ CÂU HỎI NGHIÊN CỨU, VẤN ĐỀ
NGHIÊN CỨU, GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Từ những kết quả nghiên cứu trên, nhóm em đã có thể đến những kết luận
về quá trình lên men giấm từ đường kính bằng phương pháp tự nhiên .
Thứ nhất, sản xuất giấm ăn bằng đường kính theo phương pháp tự nhiên
rất dễ làm, nguyên liệu dễ tìm. Thứ hai, khi tự tạo ra được sản phẩm giấm ăn
theo phương pháp thủ cơng tại hộ gia đình sẽ cải thiện được tình trạng sử dụng
giấm ăn sản xuất theo phương pháp cơng nghiệp. Qua q trình nghiên cứu và
thử nghiệm chúng em còn nhận ra rằng giấm ăn làm từ đường kính sau khi đã
lên men hồn tồn thì sẽ giữ được độ chua ổn định, mùi thơm đặc trưng của
thành phần mật mía có trong đường kính vàng, thời gian bảo quản và sử dụng
được lâu hơn. Thứ ba, theo thống kê chi phí của nhóm chúng em thì chỉ với
10.000 đồng là đã có thể làm ra 1 lít giấm ăn theo phương pháp tự nhiên. Cuối
cùng việc tái sử dụng các chai thủy tinh dùng để đựng giấm giúp làm giảm một
lượng nhỏ rác thải nhựa xả thải ra ngồi mơi trường của chúng ta.

14



VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Sách giáo khoa hóa học lớp 9.
- Sách: Hóa học hữu cơ – tác giả Hoàng Nhâm
- Trang web:
/> />
15


V. KẾT LUẬN KHOA HỌC VỀ CÂU HỎI NGHIÊN CỨU, VẤN ĐỀ
NGHIÊN CỨU, GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Từ những kết quả nghiên cứu trên, nhóm em đã có thể đến những kết luận
về q trình lên men giấm từ đường kính bằng phương pháp tự nhiên .
Thứ nhất, sản xuất giấm ăn bằng đường kính theo phương pháp tự nhiên
rất dễ làm, nguyên liệu dễ tìm. Thứ hai, khi tự tạo ra được sản phẩm giấm ăn
theo phương pháp thủ công tại hộ gia đình sẽ cải thiện được tình trạng sử dụng
giấm ăn sản xuất theo phương pháp công nghiệp. Qua q trình nghiên cứu và
thử nghiệm chúng em cịn nhận ra rằng giấm ăn làm từ đường kính sau khi đã
lên men hồn tồn thì sẽ giữ được độ chua ổn định, mùi thơm đặc trưng của
thành phần mật mía có trong đường kính vàng, thời gian bảo quản và sử dụng
được lâu hơn. Thứ ba, theo thống kê chi phí của nhóm chúng em thì chỉ với
10.000 đồng là đã có thể làm ra 1 lít giấm ăn theo phương pháp tự nhiên. Cuối
cùng việc tái sử dụng các chai thủy tinh dùng để đựng giấm giúp làm giảm một
lượng nhỏ rác thải nhựa xả thải ra ngoài môi trường của chúng ta.

16


VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO

- Sách giáo khoa hóa học lớp 9.
- Sách: Hóa học hữu cơ – tác giả Hoàng Nhâm
- Trang web:
/> />
17