Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật sử dụng trong sản xuất chế phẩm xử lý bã thải sau cbtbs làm thức ăn chăn nuôi 1

Khóa luận tốt nghiệp Viện đại học Mở Hà Nội LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Th.S Hứa Thị Sơn, nghiờn cứu viên Bộ môn Sinh học Môi trường – Viện Môi trường Nông nghiệp; cán Bộ môn Sinh học Sinh học Môi trường – Viện Môi trường Nông nghiệp nhiệt tình hướng dẫn em thực đề tài hồn thành khóa luận Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Công nghệ Sinh học – Viện Đại học Mở Hà nội tận tình dạy bảo em suốt năm học vừa qua Cuối em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè, người luụn động viên, khuyến khích, giúp đỡ em suốt thời gian thực đề tài Hà nội, ngày 19 tháng năm 2012 Sinh viên Nguyễn Trung Anh Nguyễn Trung Anh MSSV: 8A31057 Khóa luận tốt nghiệp Viện đại học Mở Hà Nội MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC BẢNG CHỮ CÁI VIẾT TẮT DANH SÁCH CÁC BẢNG, BIỂU DANH MỤC CÁC HèNH MỞ ĐẦU MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Phần I: TỔNG QUAN Tình hình sản xuất chế biến tinh bột sắn ngồi nước 1.1 Tình hình chế biến tinh bột sắn giới 1.2 Tình hình chế biến tinh bột sắn nước Tình hình chất thải ảnh hưởng chất thải sau CBTBS tới môi trường .8 2.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ CBTBS 2.2 Tình hình chất thải sau CBTBS 2.3 Ảnh hưởng chế biến sắn tới môi trường 10 2.4 Một số phương pháp xử lý bã sắn 11 2.4.1 Phương pháp vật lý .12 2.4.2 Phương pháp vi sinh 12 Một số VSV có khả phân giải tinh bột, cellulose làm giàu protein13 3.1 Vi sinh vật phân giải tinh bột 13 3.2 Vi sinh vật phân giải cenlulose .14 3.3 Vi sinh vật làm giàu protein 14 3.4 Đặc điểm hình thái nấm mốc Aspergillus ozyzae Monascus 15 3.4.1 Đặc điểm hình thái nấm Aspergillus ozyzae .15 3.4.2 Đặc điểm hình thái nấm Monascus .16 3.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển nấm mốc 19 3.5.1 Dinh dưỡng nấm mốc 19 Nguyễn Trung Anh MSSV: 8A31057 Khóa luận tốt nghiệp Viện đại học Mở Hà Nội 3.5.2 Một số yếu tố ảnh hưởng đến trình nuôi mốc [16,17,18,19] 20 Ứng dụng VSV phân giải amylase, protein, xenllulose 21 Phần 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .23 Vật liệu đối tượng nghiên cứu 23 1.1 Đối tượng nghiên cứu .23 1.2 Môi trường nghiên cứu 23 1.3 Dụng cụ thí nghiệm, thiết bị máy móc 24 Phương pháp nghiên cứu .24 2.1 Kiểm tra mật độ vi sinh vật phương pháp Koch 24 2.2 Phương pháp soi kính .25 2.3 Phương pháp kiểm tra hoạt tính chủng vi sinh vật 25 2.3.1 Phương pháp xác định khả thủy phân tinh bột:(Theo phương pháp Cowan Steel 1990)[13,22] 25 2.3.2 Phương pháp xác định khả phân giải Cellulose: (theo phương pháp Ogundero-1982 có cải tiến)[13,22] 26 2.4.Phương pháp kiểm tra ảnh hưởng điều kiện nuôi cấy chủng vi sinh vật .27 2.4.1 Ảnh hưởng nguồn chất 27 2.4.2 Ảnh hưởng thời gian nuôi cấy 27 2.4.3 Ảnh hưởng nhiệt độ 27 2.4.4 Ảnh hưởng độ ẩm ban đầu 27 2.4.5 Ảnh hưởng tỷ lệ giống ban đầu 27 2.4.6 Ảnh hưởng độ dày khối ủ 28 2.4.7 Ảnh hưởng mật độ đảo trộn q trình ni .28 2.4.8 Ảnh hưởng khoáng chất 28 2.5 Đánh giá khả tổ hợp chủng vi sinh vật sử dụng làm chế phẩm xử lý bã sắn làm thức ăn chăn nuôi 29 Phần 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .30 Nguyễn Trung Anh MSSV: 8A31057 Khóa luận tốt nghiệp Viện đại học Mở Hà Nội Đặc điểm hình thái khuẩn lạc chủng vi sinh vật tuyển chọn làm chế phẩm xử lý phế thải nhà máy chế biến tinh bột sắn làm thức ăn chăn nuôi 30 Hoạt tính sinh học chủng vi sinh vật tuyển chọn làm chế phẩm xử lý phế thải nhà máy tinh bột sắn làm thức ăn chăn nuôi 32 Một số yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng VSV sản xuất chế phẩm xử lý bã thải sau CBTBS làm thức ăn chăn nuôi 34 3.1 Ảnh hưởng nguồn chất 34 3.2 Sự ảnh hưởng thời gian nuôi cấy 35 3.3 Sự ảnh hưởng nhiệt độ .36 3.4 Sự ảnh hưởng độ ẩm ban đầu 37 3.5 Sự ảnh hưởng tỷ lệ giống ban đầu 38 3.6 Sự ảnh hưởng độ dày khối ủ 39 3.7 Sự ảnh hưởng mật độ đảo trộn trình nuôi 39 3.8 Sự ảnh hưởng khoáng chất 40 3.8.1 Ảnh hưởng nồng độ NaNO3 41 3.8.2 Ảnh hưởng nồng độ KCl 41 3.8.3 Ảnh hưởng nồng độ MgSO4 42 Khả tạo sinh khối nấm A ozyzae A1 và M purpureus MA1 môi trường cám trấu với điều kiện nuôi cấy tối ưu 43 Xác định khả tổ hợp chủng Monascus purpureus MA1 A.ozyzae A1 môi trường bã sắn 44 Phần 4: KẾT LUẬN 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 Nguyễn Trung Anh MSSV: 8A31057 Khóa luận tốt nghiệp Viện đại học Mở Hà Nội BẢNG CHỮ CÁI VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ CBTBS Chế biến tinh bột sắn CFU Colony Forming Unit BOD Biochemical Oxygen Demand COD Chemical Oxygen Demand HCN Axit Hydroxyanic CMC Cacboxyl Metyl Cellulose CYA Czapek Yeast Agar MEA Malt Extract Agar TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam VSV Vi sinh vật Nguyễn Trung Anh MSSV: 8A31057 Khóa luận tốt nghiệp Viện đại học Mở Hà Nội DANH SÁCH CÁC BẢNG, BIỂU Bảng 1: Diện tích, suất sản lượng sắn giới từ năm 2002 – 2009 [29] Bảng 2: Dạng chất thải ảnh hưỏng chúng tới môi trường chế biến tinh bột sắn cỏc khõu chế biến khác .11 Bảng 3: Đặc điểm hình thái khuẩn lạc chủng vi sinh vật tạo chế phẩm xử lý phế thải nhà máy tinh bột sắn làm thức ăn chăn nuôi 30 Bảng 4: Khả phân giải tinh bột, cellulose chủng vi sinh vật lựa chọn .33 Bảng 5: Khả sinh trưởng vi sinh vật trờn nguồn chất khác .34 Bảng 6: Ảnh hưởng thời gian lên men đến tạo sinh khối nấm mốc 35 Bảng 7: Ảnh hưởng nhiệt độ nuôi đến tạo sinh khối mốc .36 Bảng 8: Ảnh hưởng độ ẩm khơng khí tới số lượng bào tử tạo thành 37 Bảng 9: Ảnh hưởng tỷ lệ giống tới số lượng bào tử tạo thành .38 Bảng 10: Ảnh hưởng độ dày khối ủ tới tạo sinh khối mốc .39 Bảng 11: Ảnh hưởng mật độ đảo trộn tới tạo sinh khối mốc 40 Bảng 12: Ảnh hưởng nồng độ NaNO3 tới sinh trưởng vi sinh vật .41 Bảng 13: Ảnh hưởng nồng độ KCl tới sinh trưởng vi sinh vật .42 Bảng 14: Ảnh hưởng nồng độ MgSO4 tới số lượng bào tử tạo thành 42 Bảng 15: Khả tạo sinh khối nấm A ozyzae A1 và M purpureus MA1 môi trường cám trấu MCT MCT* 43 Bảng 16: Khả tổ hợp chủng Monascus purpureus MA1 và A.ozyzae A1 môi trường bã sắn 45 Nguyễn Trung Anh MSSV: 8A31057 Khóa luận tốt nghiệp Viện đại học Mở Hà Nội DANH MỤC CÁC HèNH Hình 1: Diện tích, suất sản lượng sắn Việt Nam năm 20002010 [30] .7 Hình 2: Sơ đồ quy trình cơng nghệ chế biến tinh bột sắn Hình 3: Sơ đồ cân chất chế biến tinh bột sắn Hình 4: Chu kì sinh sản nấm Monascus anka 17 Hình 5: Chủng Aspergillus ozyzae A1 môi trường PDA sau ngày nuôi cấy .32 Hình 6: Hình thái tế bào chủng nấm mốc Aspergillus ozyzae A1 kính hiển vi quang học, độ phóng đại 400 lần 32 Hình 7: Chủng MA1 môi trường PDA sau ngày nuôi cấy .33 Hình 8: Hình thái tế bào chủng nấm mốc MA1 kính hiển vi quang học, độ phóng đại 400 lần 33 Hình 9: Vịng thủy phân tinh bột chủng nấm Aspergillus A1 34 Hình 10: Vịng thủy phân tinh bột và Cellulose chủng nấm sợi MA1 35 Nguyễn Trung Anh MSSV: 8A31057 Khóa luận tốt nghiệp Viện đại học Mở Hà Nội MỞ ĐẦU Nước ta quốc gia có 70% dân số làm nơng nghiệp với ngành trồng trọt chăn nuôi Các sản phẩm q trình trồng trọt góp phần khơng nhỏ phục vụ nhu cầu thức ăn cho chăn nuôi Thức ăn chăn nuôi sản xuất từ lương thực như: gạo, ngơ, sắn, đậu tương… Sắn cấy lương thực quan trọng thứ sau lúa ngô Tính đến năm 2010 nước ta cú khoảng 500 nghìn trồng sắn, với suất đạt khoảng 17 tấn/ha Với sản lượng dồi dào, sắn sử dụng làm nguyện liệu cho nhà máy CBTBS sản phẩm từ tinh bột sắn như: bột ngọt, bio-ethanol, bao bì, phụ gia thực phẩm, bánh kẹo, mỳ ăn liền, bún, miến, dược phẩm,… Hơn nữa, xu hướng dùng sắn làm nhiên liệu sinh học mở rộng quốc gia phát triển Nhu cầu lớn, đẩy giá sắn lên cao nên nhiều người dân chuyển hướng sang nghề trồng sắn Hàng loạt sở chế biến nhà máy CBTBS mọc lên Chất thải rắn trình CBTBS chiếm khoảng 20% lượng nguyên liệu đầu vào Chất thải rắn không thu gom, xử lý gây mùi khó chịu cho cơng nhân gây ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường Nhiều nước giới áp dụng khoa học kỹ thuật để xử lý chất thải rắn làm thức ăn chắn nuôi Nhưng Việt Nam việc xử lý làm thức ăn chăn ni cịn nhiều hạn chế chưa đạt hiệu cao Trong đó để trì phát triển đàn gia súc, gia cầm thì thiếu trầm trọng nguồn thức ăn cho chúng, theo Bộ Nông Nghiệp Phát triển Nụng thôn cho biết, nguồn nguyên liệu thức ăn chăn nuôi nước đáp ứng khoảng 70% so với nhu cầu, lại phải nhập Nguyễn Trung Anh MSSV: 8A32057 Khóa luận tốt nghiệp Viện đại học Mở Hà Nội để bổ sung Trong nhiều năm qua, nhu cầu nhập thức ăn chăn nuôi liên tục tăng Nếu năm 2001, kim ngạch nhập thức ăn 200 triệu USD đến năm 2006, kim ngạch nhập tăng gấp lần, đạt 800 triệu USD Kết thúc quý III năm 2007, kim ngạch nhập thức ăn lên đến 902 triệu USD, tăng 56% so với kỳ năm trước Vì biện pháp tận thu, chế biến, bảo quản nguồn phế phụ phẩm nông nghiệp trở thành việc làm cần thiết để tạo nguồn thức ăn thơ có giá trị phục vụ cho chăn nuôi [1,3,10] Chất thải rắn sau CBTBS có chứa hàm lượng dinh dưỡng cao, nguồn thức ăn lý tưởng phục vụ chăn nuôi xử lý tác nhân VSV, vừa làm giảm ô nhiễm môi trường , tiết kiệm chi phí cho chăn nuôi lại vừa làm đa dạng thức ăn chăn nuôi Xuất phát từ lý trên, tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng vi sinh vật sử dụng sản xuất chế phẩm xử lý bã thải sau CBTBS làm thức ăn chăn ni” Nguyễn Trung Anh MSSV: 8A32057 Khóa luận tốt nghiệp Viện đại học Mở Hà Nội MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Tuyển chọn chủng vi sinh vật có khả phân giải hợp chất cacbonhydrat (cenlulose, tinh bột), sinh tổng hợp protein Xác định khả tổ hợp chủng vi sinh vật sử dụng sản xuất chế phẩm xử lý phế thải CBTBS dạng rắn làm thức ăn chăn nuôi Nguyễn Trung Anh MSSV: 8A32057 ... tính sinh học chủng vi sinh vật tuyển chọn làm chế phẩm xử lý phế thải nhà máy tinh bột sắn làm thức ăn chăn nuôi 32 Một số yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng VSV sản xuất chế phẩm xử lý bã thải. .. sinh trưởng vi sinh vật sử dụng sản xuất chế phẩm xử lý bã thải sau CBTBS làm thức ăn chăn nuôi? ?? Nguyễn Trung Anh MSSV: 8A32057 Khóa luận tốt nghiệp Vi? ??n đại học Mở Hà Nội MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU... vừa làm giảm ô nhiễm mơi trường , tiết kiệm chi phí cho chăn nuôi lại vừa làm đa dạng thức ăn chăn nuôi Xuất phát từ lý trên, tiến hành nghiên cứu đề tài: ? ?Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến sinh