luận văn nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất phân bón dạng nước từ nguồn nguyên liệu khô đậu tương

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRIỆU THỊ LIỄU Tên đề tài: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHÂN BĨN DẠNG NƯỚC TỪ NGUỒN NGUN LIỆU KHƠ ĐẬU TƯƠNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Ngành : Cơng nghệ Thực phẩm Khoa : CNSH - CNTP Khóa học : 2014 – 2018 Thái Nguyên – 2018 h ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRIỆU THỊ LIỄU Tên đề tài: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHÂN BĨN DẠNG NƯỚC TỪ NGUỒN NGUN LIỆU KHƠ ĐẬU TƯƠNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Ngành : Cơng nghệ Thực phẩm Lớp : K46 - CNTP Khóa học : 2014 – 2018 Khoa : CNSH - CNTP Người hướng dẫn : ThS Đinh Thị Kim Hoa Thái Nguyên – 2018 h i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian thực tập tốt nghiệp, để hồn thành khóa luận mình, tơi nhận bảo tận tình giáo hướng dẫn, giúp đỡ thầy cô giáo Khoa Công nghệ sinh học, Công nghệ thực phẩm Tơi nhận cộng tác nhiệt tình bạn đồng nghiệp, giúp đỡ, cổ vũ động viên người thân gia đình Nhân dịp tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới cô giáo Th.S Đinh Thị Kim Hoa tận tình trực tiếp hướng dẫn tơi thực thành cơng khóa luận Tơi xin cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm tạo điều kiện thuận lợi cho phép tơi thực khóa luận Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ động viên suốt thời gian học tập trường, thời gian thực tập tốt nghiệp hồn thành khóa luận Em xin chân thành cảm ơn tất cả! Thái Nguyên, ngày 15 tháng năm 2018 Sinh viên Triệu Thị Liễu h ii DANH MỤC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT IPNI International Plant Nutrition Institute (Viện Dinh dưỡng thực vật quốc tế) EM Effective microorganisms USDA United States Department of Agriculture( Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ) VSV Vi sinh vật SL Sản lượng NK Nhập XK Xuất TTHH Trách nhiệm hữu hạn CPU Central Processing Unit INS Immigration and Naturalization Service TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam FAO Tổ chức Lương thực giới WHO Tổ chức Y tế giới FAO/WHO JECFA Ủy ban chuyên gia FAO/WHO phụ gia thực phẩm FCC Federal Communications Commission IFOAM International Federation of Organic Agricultr Movements (Liên đoàn quốc tế phong trào nông nghiệp hữu cơ) ppb parts per billion TT NK Trung tâm nhập VITIC Trung tâm Công nghiệp Thương mại Việt Nam h iii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Chỉ tiêu hóa lý Bảng 2.2: Dự báo sản lượng khô đậu tương giới niên vụ 2017/18 Bảng 3.1: Dụng cụ thiết bị hóa chất 21 Bảng 3.2: Ảnh hưởng loại enzyme tới chất lượng phân bón dạng nước 22 Bảng 3.3: Ảnh hưởng loại chế phẩm EM tới chất lượng phân bón dạng nước 23 Bảng 3.4: Ảnh hưởng tỉ lệ phối trộn enzyme (chọn từ nội dung 1) EM (chọn từ nội dung 2) tới chất lượng phân bón dạng nước 24 Bảng 3.5: Ảnh hưởng tỉ lệ nước bổ sung tới chất lượng phân bón dạng nước 24 Bảng 3.6: Ảnh hưởng nhiệt độ ủ EM enzyme tới chất lượng phân bón dạng nước 25 Bảng 3.7: Ảnh hưởng thời gian ủ EM enzyme tới chất lượng phân bón dạng nước 25 Bảng 4.1: Thành phần hóa học khô đậu tương 31 Bảng 4.2: Kết nghiên cứu ảnh hưởng loại enzyme tới chất lượng phân bón nước thơng qua đặc điểm sinh trưởng giống dưa lưới AB – Nhật Bản 31 Bảng 4.3: Kết nghiên cứu ảnh hưởng loại chế phẩm EM tới chất lượng phân bón dạng nước thơng qua đặc điểm sinh trưởng giống dưa leo AB – Nhật Bản 33 Bảng 4.4: Kết nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ phối trộn enzyme (chọn từ nội dung 1) EM (chọn từ nội dung 2) tới chất lượng phân bón 34 Bảng 4.5: Kết nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ nước bổ sung tới chất lượng phân bón nước thơng qua đặc điểm sinh trưởng dưa leo AB – Nhật Bản 36 Bảng 4.6: Kết nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ ủ EM enzyme tới chất lượng phân bón nước thơng qua đặc điểm sinh trưởng giống dưa lưới AB – Nhật Bản .37 Bảng 4.7: Kết nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ủ EM enzyme tới chất lượng phân bón dạng nước thơng qua đặc điểm sinh trưởng dưa lưới AB – Nhật Bản 39 h iv DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Khơ đậu tương Hình 2.2: Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất phân bón từ ngun liệu hữu [5] Hình 2.3: Sơ đồ quy trình sử dụng chế phẩm vi sinh vật xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp thành phân bón hữu sinh học [13] .10 Hình 2.4: Sơ đồ quy trình thủy phân đầu cá ngừ enzyme Protamex 11 Hình 2.5: Sơ đồ Quy trình sản xuất phân bón hữu VSV từ 12 nguyên liệu hữu [22] .12 Hình 4.1: Hình ảnh máy ly tâm 32 Hình 4.2: Hình ảnh dịch ly tâm 32 Hình 4.3: Thủy phân khơ đậu tương tủ sấy .34 Hình 4.4: Dịch thủy phân chế phẩm EM 34 Hình 4.5: Khơ đậu tương thủy phân .35 Hình 4.6: Dịch ly tâm 35 Hình 4.7: Khơ đậu tương thủy phân với tỉ lệ nguyên liệu nước 1: 37 Hình 4.8: Khơ đậu tương thủy phân nhiệt độ 45oC .38 Hình 4.9 : Dịch thủy phân 45oC .38 Hình 4.10 : Khơ đậu tương thủy phân .40 Hình 4.11: Dịch ly tâm khơ đậu tương 40 Hình 4.12: Sơ đồ quy trình sản xuất phân bón dạng nước từ khô đậu tương 40 h luan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuong v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ii DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC HÌNH iv MỤC LỤC v Phần 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài .2 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.3.1 Ý nghĩa khoa học đề tài 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài .3 Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan khô đậu tương 2.1.1 Khô đậu tương 2.1.2 Phân loại 2.1.3 Yêu cầu kỹ thuật 2.1.4 Sản lượng khô đậu tương giới 2.2 Tổng quan phân bón hữu 2.2.1 Các khái niệm phân bón dạng hữu 2.2.2 Tầm quan trọng phân bón hữu .8 2.2.3 Một số quy trình sản xuất phân bón hữu 2.2.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu phân bón dạng nước nước 13 2.2.5 Tổng quan tình hình nghiên cứu phân bón dạng nước giới .13 2.3 Tổng quan chế phẩm EM 14 2.3.1 Giới thiệu chung chế phẩm EM 14 2.3.2 Tác dụng chế phẩm EM 15 luan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuong h luan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuong vi 2.3.3 Chế phẩm sinh học MEN – TS.01 16 2.3.4 Chế phẩm sinh học BESTOT N02 17 2.4 Tổng quan hệ enzyme thủy phân 17 2.4.1 Tổng quan phản ứng thuỷ phân enzyme 17 2.4.2 Hệ enzym thủy phân 19 2.4.3 Enzym Alcalase .19 2.4.4 Enzym Neutral 19 2.4.5 Enzym Bromelain 20 Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .21 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 21 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 21 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 21 3.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 21 3.3 Dụng cụ, thiết bị hóa chất 21 3.4 Nội dung nghiên cứu 22 3.5 Phương pháp nghiên cứu 22 3.5.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 22 3.5.2 Phương pháp phân tích hố lý 26 3.5.4 Phương pháp xử lý số liệu .30 Phần 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 4.1 Khảo sát số thành phần hóa học khơ đậu tương .31 4.2 Kết nghiên cứu ảnh hưởng loại enzyme tới chất lượng phân bón dạng nước 31 4.3 Kết nghiên cứu ảnh hưởng loại chế phẩm EM tới chất lượng phân bón dạng nước 33 4.4 Kết nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ phối trộn enzyme (chọn từ nội dung 1) EM (chọn từ nội dung 2) tới chất lượng phân bón dạng nước .34 4.5 Kết nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ nước bổ sung tới chất lượng phân bón dạng nước 35 luan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuong h luan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuong vii 4.6 Kết nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ ủ EM enzyme tới chất lượng phân bón dạng nước 37 4.7 Kết nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ủ EM enzyme tới chất lượng phân bón dạng nước 39 4.8 Hoàn thiện quy trình sản xuất phân bón dạng nước từ khơ đậu tương 40 Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42 5.1 Kết luận 42 5.2 Kiến nghị 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 PHẦN PHỤ LỤC luan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuong h luan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuong Phần MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Trong hoạt động sản xuất nông nghiệp phân bón vật tư quan trọng sử dụng với lượng lớn hàng năm Phân bón góp phần đáng kể làm tăng suất trồng, chất lượng nông sản, đặc biệt lúa Việt Nam Theo đánh giá Viện Dinh dưỡng Cây trồng Quốc tế (IPNI), phân bón đóng góp khoảng 30-35% tổng sản lượng trồng Hiện nay, dân số giới tăng nhanh dự đoán đạt khoảng 8,5 tỷ vào năm 2020, vậy, vấn đề quan tâm làm sản xuất khối lượng lương thực, thực phẩm tương ứng để đáp ứng nhu cầu người Trước sức ép lương thực, ngành nông nghiệp phải sử dụng nhiều loại phân bón hóa học trợ giúp việc trồng cấy để tạo khối lượng sản phẩm lớn Tuy nhiên, mặt trái việc sử dụng phân bón hóa học làm nhiễm mơi trường, làm cấu trúc đất, làm đất chai cứng, giảm khả giữ nước đất, giảm tỷ lệ thơng khí đất Hơn nữa, phân hóa học cịn mặn hóa chua hóa đất làm cho số vi sinh vật đất bị chết, tăng hàm lượng Al, Mn, Fe, … linh động gây ngộ độc cho Bón nhiều phân hóa học làm tăng hàm lượng kim loại nặng đất Thực vật sinh trưởng đất bị ô nhiễm kim loại nặng tích lũy kim loại nặng thể theo chuỗi thức ăn vào thể động vật người Ngồi ra, sử dụng phân hóa học cịn ảnh hưởng tới môi trường nước ngầm lượng lớn phân bón bị rửa trơi từ đất vào nước Phân bón dạng nước sản xuất từ phế phụ phẩm nông nghiệp không chứa độc tố chất gây ung thư nhiều nghiên cứu chứng minh có vai trò việc cải thiện cấu trúc đất, khả giữ nước, thúc đẩy sinh trưởng phát triến hệ vi sinh vật có lợi đất Do phân bón hữu dạng nước sản xuất từ phế phụ phẩm nông nghiệp giải pháp thay hữu hiệu hạn chế việc sử dụng phân bón vơ Cùng với vấn đề sử dụng phân bón hóa học nơng nghiệp việc quản lý sản phẩm thải, phế phụ phẩm nông nghiệp vấn đề nan giải Việt Nam nước nông nghiệp, năm lượng chất thải dư thừa trình chế luan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuongluan.van.nghien.cuu.xay.dung.quy.trinh.san.xuat.phan.bon.dang.nuoc.tu.nguon.nguyen.lieu.kho.dau.tuong h