Nghiên cứu cát vệ sinh hữu cơ cho mèo từ bã Đậu nành và thân chuối

HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CÁT VỆ SINH HỮU CƠ CHO MÈO TỪ BÃ ĐẬU NÀNH VÀ THÂN CHUỐI TP... HOÀNG THỊ TUYẾT NHUNG Cơ quan công tác:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

GVHD: TS HOÀNG THỊ TUYẾT NHUNG SVTH: NGUYỄN NGỌC HƯƠNG

TP Hồ Chí Minh, tháng 7/2024NGHIÊN CỨU CÁT VỆ SINH HỮU CƠ CHO MÈO

TỪ BÃ ĐẬU NÀNH VÀ THÂN CHUỐI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU CÁT VỆ SINH HỮU CƠ CHO MÈO TỪ BÃ ĐẬU NÀNH VÀ THÂN CHUỐI

TP Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2024

GVHD: TS Hoàng Thị Tuyết Nhung Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hương

MSSV: 20150069

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Nguyễn Ngọc Hương MSSV : 20150069

1 TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu cát vệ sinh hữu cơ cho mèo từ bã đậu nành và thân chuối

Lĩnh vực: Nghiên cứu  Thiết kế  Quản lý 

2 NỘI DUNG VÀ NHIỆM VỤ

- Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu : bã đậu nành, bột thân chuối, bột bắp, bột khoai mì,

đất sét, chất phụ gia Guar Gum

- Khảo sát tỷ lệ vật liệu phối trộn của bã đậu nành và bột thân chuối

- Khảo sát tỷ lệ phối trộn của nguyên liệu ĐNTC – đất sét

- Khảo sát tỷ lệ phối trộn của nguyên liệu bột bắp – đất sét

- Khảo sát tỷ lệ phối trộn của nguyên liệu bột khoai mì – đất sét

- Khảo sát tỷ lệ phối trộn của nguyên liệu - gum

- Đánh giá chất lượng cát hữu cơ dựa trên các chỉ tiêu : khối lượng riêng, độ bền vón

cục, độ dẻo, tỷ lệ vón cục, hydrat hóa, độ rã, mức độ phân hủy

- Thử nghiệm thực tế với mèo

- Tính toán giá thành sản phẩm

3 THỜI GIAN THỰC HIỆN: từ 01/07/2023 đến 30/06/2024

4 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Hoàng Thị Tuyết Nhung

Đơn vị công tác: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM

Tp HCM, ngày 01 tháng 07 năm 2024

T RƯỞNG BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

TS Trần Thị Kim Anh TS Hoàng Thị Tuyết Nhung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

ĐÁNH GIÁ TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tên đồ án: Nghiên cứu cát vệ sinh hữu cơ cho mèo từ bã đậu nành và thân chuối

Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hương MSSV: 20150069

Thời gian thực hiện từ 01/07/2023 đến 30/06/2024

Ngày Nội dung thực hiện Nội dung cần sửa Chữ ký

GVHD

1/7 – 15/7/2023

- Nhận đề tài và tìm hiểu khái quát đề tài

- Chuẩn bị nguyên liệu

- Tính cấp thiết, mục tiêu

- Nội dung nghiên cứu

- Đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu

- Ý nghĩa nghiên cứu

- Chuẩn bị nguyên liệu

Thay đổi tỷ lệ giữa các nguyên liệu, xác định thông số tối ưu dựa trên các chỉ tiêu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người đánh giá (học hàm, học vị, họ tên): TS HOÀNG THỊ TUYẾT NHUNG

Cơ quan công tác: Khoa CN Hóa học và Thực phẩm

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Hương MSSV: 20150069

Tên đề tài: Nghiên cứu cát vệ sinh hữu cơ cho mèo từ bã đậu nành và thân chuối

Ý kiến nhận xét:

1) Hình thức

Luận văn được trình bày rõ ràng, đúng quy định Bảng biểu, hình ảnh rõ ràng, minh họa phù hợp

2) Mục tiêu và nội dung

Mục tiêu và nội dung của luận văn đầy đủ, rõ ràng Nghiên cứu được cát vệ sinh hữu cơ cho mèo từ phụ phẩm nông nghiệp là thân chuối kết hợp với bã đậu nành Nội dung nghiên cứu phù hợp với mục tiêu đề tài Nội dung nghiên cứu đánh giá được các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cát vệ sinh hữu cơ cho mèo

3) Các ưu điểm chính của đồ án

Cơ sở nghiên cứu phù hợp Có tổng quan tài liệu và tổng quan nghiên cứu đầy đủ (tuy hơi ít) Phương pháp nghiên cứu gồm quy trình thực hiện theo hướng thân thiện môi trường Quy trình đơn giản, sử dụng nguyên vật liệu từ phụ phẩm là chủ yếu, có khả năng phân hủy sinh học Nghiên cứu định hướng ứng dụng nên ý nghĩa khoa học chưa cao Kết quả nghiên cứu có thảo luận rõ ràng, giải thích kết quả

4) Các nhược điểm chính của đồ án

Nghiên cứu cần nhiều giai đoạn để hoàn thiện sản phẩm hơn, đồng thời cần đánh giá giá thành của sản phẩm

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

5) Thái độ, tác phong làm việc

Sinh viên siêng năng, chăm chỉ Sinh viên có khả năng nghiên cứu độc lập

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

(Mẫu dùng cho cán bộ đọc phản biện đồ án thuộc lĩnh vực nghiên cứu/quản lý)

Người đánh giá (học hàm, học vị, họ tên): TS Nguyễn Mỹ Linh

Cơ quan công tác: Bộ môn CN Môi trường – Khoa CNHH & TP

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Hương MSSV: 20150069

Tên đề tài: Nghiên cứu cát vệ sinh hữu cơ cho mèo từ bã đậu nành và thân chuối

Nhận xét và đề nghị chỉnh sửa:

1) Hình thức (Trình bày rõ ràng, đúng quy định; Bố cục chặt chẽ, mạch lạc, hợp lý; Bảng

biểu, hình ảnh, sơ đồ rõ, đẹp, đúng quy định; Chính tả)

Nhận xét:

- Luận văn gồm 4 chương, 76 trang

Đề nghị chỉnh sửa:

- Cần xem lại format của toàn bộ luận văn Cách trình bày khiến người đọc khó theo dõi và rất xấu

2) Phần đặt vấn đề (Làm rõ tính cấp thiết của đề tài; Mục tiêu, nội dung nghiên cứu phù hợp) Nhận xét:

- Tính cấp thiết phù hợp

Đề nghị chỉnh sửa:

- Đề tài làm về thân cây chuối và bã đậu nành nhưng trong phần tính cấp thiết không đề cập đến thân cây chuối

- Cần làm rõ lý do vì sao tác giả lại đề cập tính mới là mùi hương chuối

3) Tổng quan (Tổng quan đầy đủ các vấn đề liên quan trực tiếp đến đề tài (chú ý tổng quan

các nghiên cứu trong và ngoài nước); Trình bày trích dẫn và liệt kê tài liệu tham khảo đúng quy định)

Nhận xét:

- Có tổng quan về các nguyên vật liệu được sử dụng trong nghiên cứu

Đề nghị chỉnh sửa:

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

- Tổng quan còn rất sơ sài, đặc biệt là các phương pháp tiến hành Cần bổ sung thêm và phần tài liệu tham khảo

4) Phương pháp nghiên cứu (Phương pháp nghiên cứu phù hợp với mục tiêu, nội dung của

đề tài, Viết rõ ràng, dễ hiểu)

Nhận xét:

- Phương pháp nghiên cứu phù hợp

Đề nghị chỉnh sửa:

- Cần giải thích thêm cơ sở lựa chọn tỷ lệ các loại vật liệu

- Qui trình thí nghiệm nên đưa về dạng sơ đồ

- Bổ sung cơ sở đánh giá độ dẻo

5) Kết quả thảo luận (Kết quả thu được đáp ứng mục tiêu, nội dung của đề tài, Xử lý số liệu

và thảo luận, đánh giá số liệu, có nhận xét đối chiếu các nghiên cứu liên quan)

Nhận xét:

- Kết quả khá đầy đủ, trình bày rõ ràng

Đề nghị chỉnh sửa:

- Các phần nhận xét kết quả mang tính chủ quan, cần bổ sung thêm tài liệu tham khảo để làm

cơ sở vững chắc giải thích kết quả nghiên cứu

6) Kết luận – Kiến nghị và Tính khả thi của đề tài (Kết luận ngắn gọn, súc tích, đáp ứng

được mục tiêu, nội dung đề ra, phù hợp với kết quả thu được)

Nhận xét:

- Đề tài có tính khả thi, ứng dụng cao

Đề nghị chỉnh sửa:

- Không

7) Poster (Kết luận ngắn gọn, súc tích, đáp ứng được mục tiêu, nội dung đề ra, phù hợp với

kết quả thu được)

Nhận xét:

- Trình bày rõ ràng

Đề nghị chỉnh sửa:

BÁO CÁO NỘI DUNG ĐƯỢC ĐIỀU CHỈNH

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Hương MSSV: 20150069

Tên đề tài: Nghiên cứu cát vệ sinh hữu cơ cho mèo từ bã đậu nành và thân chuối

NỘI DUNG CHI TIẾT

STT Nội dung được yêu cầu Trang

Báo cáo điều chỉnh

Có Không (dựa trên báo cáo chính thức) Nội dung – trang

1 Cần xem lại format của

Đã chỉnh sửa toàn bộ format của luận văn

đến thân cây chuối

1 - 2   Đã đề cập tính cấp thiết của thân

cây chuối và bã đậu nành

3

Cần làm rõ lý do vì sao

tác giả lại đề cập tính mới

là mùi hương chuối

2 - 3   Đã bổ sung lý do vì sao đề cập tính mới là mùi hương chuối

4

Tổng quan còn rất sơ sài,

đặc biệt là các phương

pháp tiến hành Cần bổ

sung thêm và phần tài

liệu tham khảo

6 - 10

29 - 33   Đã chỉnh sửa tổng quan, phương pháp tiến hành và thêm phần tài

liệu tham khảo

7 Bổ sung cơ sở đánh giá

8

Các phần nhận xét kết

quả mang tính chủ quan,

cần bổ sung them tài liệu

tham khảo để làm cơ sở

vững chắc giải thích kết

quả nghiên cứu

58 - 59   Đã nhận xét kết quả dựa vào việc so sánh với các sản phẩm của thị

trường

Ngày 15 tháng 7 năm 2024

Giảng viên hướng dẫn Người viết

( Ký & ghi rõ họ tên) ( Ký & ghi rõ họ tên)

TS Hoàng Thị Tuyết Nhung Nguyễn Ngọc Hương

LỜI CẢM ƠN

Đề tài “Nghiên cứu cát vệ sinh hữu cơ cho mèo từ các loại bã thải và phụ phẩm nông nghiệp” là đề tài mà em đã chọn để làm đề tài nghiên cứu luận án tốt nghiệp của mình Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn, em đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ từ các thầy

cô, anh chị cùng khoa gia đình và bạn bè

Cảm ơn các thầy cô Bộ môn Hóa học và Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành Phố HCM đã tạo cho em một môi trường học tập và luyện tập rất tốt Những kiến thức, kỹ năng hữu ích giúp chúng em có nền tảng kiến thức để thực hiện tốt luận văn

Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành Phố HCM tạo cơ hội cho em được học tập, nghiên cứu tại trường Trong phòng thí nghiệm được trang bị thiết bị hiện đại và được trang bị đầy đủ tiện ích, tiện nghi Nó tạo ra điều kiện tốt nhất cho em trong việc thực hiện đề tài văn luận

Đặc biệt, Em xin gửi lời cám ơn đến Cô Hoàng Thị Tuyết Nhung và Cô Lê Thị Duy Hạnh đã đồng hành và tận tâm hướng dẫn chúng em trong suốt quá trình thực hiện đề tài Cô

đã có những trao đổi cũng như góp ý để chúng em có thể hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này hơn Cuối cùng, chúng em xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn động viên và tạo điều kiện tốt nhất để chúng em có thể nỗ lực hoàn thành tốt luận văn này

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là Nguyễn Ngọc Hương, sinh viên khóa 2020 của ngành Công nghệ Kỹ thuật Môi trường, mã số sinh viên: 20150069

Tôi xin cam đoan: Luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu của chúng tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Hoàng Thị Tuyết Nhung và TS Lê Thị Duy Hạnh

Các thông tin tham khảo trong đề tài này được thu thập từ những nguồn đáng tin cậy, được công bố rộng rãi và được trích dẫn nguồn gốc rõ ràng ở phần danh mục tài liệu tham khảo Các số liệu thu thập và kết quả phân tích trong khóa luận này này là trung thực, không sao chép từ bất kì tài liệu nghiên cứu khoa học nào khác

Chúng tôi xin lấy danh dự và uy tín của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoan này

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 3

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4

3.1 Đối tượng nghiên cứu 4

3.2 Phạm vi nghiên cứu 4

3.3 Phương pháp nghiên cứu 4

4 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 5

4.1 Ý nghĩa khoa học 5

4.2 Ý nghĩa thực tiễn 5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 6

1.1 Tổng quan về cát vệ sinh cho mèo 6

1.2 Khái quát về phụ phẩm nông nghiệp 7

1.3 Một số công trình nghiên cứu về cát vệ sinh hữu cơ cho mèo 8

1.4 Tính cải tiến của đề tài 10

1.4.1 Khả năng tạo mùi thơm 10

1.4.2 Tính khử bụi 11

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12

2.1 Tổng quan về phụ phẩm nông nghiệp bột thân chuối 12

2.2 Tổng quan về phụ phẩm nông nghiệp đậu nành 14

2.3 Nhóm bột 18

2.3.1 Bột khoai mì 18

2.3.2 Tinh bột bắp 20

2.3.3 Đất sét 22

2.4 Chất phụ gia (Guar gum) 23

CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 26

3.1 Vật liệu, dụng cụ, thiết bị 26

3.1.1 Vật liệu 26

3.1.2 Dụng cụ 27

3.1.3 Thiết bị 27

3.2 Tiến hành thí nghiệm 28

3.2.1 Quy trình thực hiện 29

3.2.2 Giải thích quy trình 29

3.3 Phân tích – đánh giá các chỉ tiêu 32

3.3.1 Khối lượng riêng 32

3.3.2 Hydrat hóa 33

3.3.3 Tỷ lệ vón cục 33

3.3.4 Độ bền vón cục 34

3.3.5 Độ dẻo của cục vón 34

3.3.6 Độ cứng của hạt 34

3.3.7 Độ rã 35

3.4 Khảo sát tỉ lệ khối lượng của các nguyên liệu 35

3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát sự thay đổi tỷ lệ khối lượng bã đậu nành - bột thân chuối (gọi tắt là hỗn hợp ĐNTC) 36

3.4.2 Khảo sát ảnh hưởng của % nguyên vật liệu ĐNTC 36

3.5 Đánh giá khả năng ứng dụng 39

3.5.1 Thông tin các giống mèo 39

3.5.2 Khảo sát khả năng ứng dụng của cát hữu cơ 40

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ CÁT HỮU CƠ CHO MÈO TỪ CÁC LOẠI BÃ THẢI VÀ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP 42

4.1 Đánh giá ảnh hưởng của % nguyên vật liệu ĐNTC với các nguyên vật liệu 42

4.1.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát sự thay đổi tỷ lệ khối lượng bã đậu nành - bột thân chuối (ĐN-TC) 42

4.1.2 Thí nghiệm 2: Nguyên liệu: ĐNTC – Đất sét 45

4.1.3 Thí nghiệm 3: Nguyên liệu: Bột bắp – Đất sét 47

4.1.4 Thí nghiệm 4: Nguyên liệu: Bột khoai mì – Đất sét 50

4.1.5 Thí nghiệm 5: Nguyên liệu – Gum 52

4.2 Đánh giá mẫu cát hữu cơ cho mèo trên ứng dụng thực tế 53

4.2.1 Độ rã 53

4.2.2 Tỷ lệ vón cục, đồ bền cục vón, độ dẻo 55

4.2.3 Hydrat hóa 55

4.2.4 Độ cứng và khối lượng riêng 56

4.2.5 Đánh giá các chỉ tiêu của mẫu tối ưu với mẫu trên thị trường 57

4.2.6 Tạo mùi thơm 58

4.3 Đánh giá chất lượng các mẫu nghiên cứu dựa trên cảm quan của khách hàng 58

4.4 Giá thành của mẫu nghiên cứu 59

4.5 Điều kiện lưu trữ các mẫu nghiên cứu 60

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 Cát đất sét 2

Hình 2 Mùi hương của cát ảnh hưởng đến mèo 3

Hình 1.1 Cát hữu cơ cho mèo 7

Hình 1.2 Hương liệu chuối 11

Hình 2.1 Gỗ ép từ thân chuối 12

Hình 2.2 Các sản phẩm thủ công mỹ nghệ từ thân chuối 13

Hình 2.3 Phân bón hữu cơ từ bã đậu nành 16

Hình 2.4 Thức ăn cho gia súc từ bã đậu nành 16

Hình 2.5 Bột khoai mì 20

Hình 2.6 Tinh bột bắp 21

Hình 2.7 Bột đất sét 23

Hình 2.8 Guar gum 25

Hình 3.1 Bột thân chuối Hình 3.2 Bột khoai mì 26

Hình 3.3 Bột bắp Hình 3.4 Bột đất sét 26

Hình 3.5 Bã đậu nành Hình 3.6 Guar gum 26

Hình 3.7 Cân phân tích Hình 3.8 Tủ sấy ecocell 27

Hình 3.9 Máy tạo hạt 27

Hình 3.10 Sấy bã đậu nành Hình 3.11 Xay bã đậu nành 28

Hình 3.12 Ray bã đậu nành 28

Hình 3.13 Quy trình điều chế cát vệ sinh cho mèo từ phụ phẩm nông nghiệp 29

Hình 3.14 Cân hỗn hợp nguyên liệu 30

Hình 3.15 Trộn hỗn hợp vật liệu 30

Hình 3.16 Đong nước (a) và trộn hỗn hợp vật liệu (b) 30

Hình 3.17 Cho hỗn hợp vào máy tạo hạt (a) và tiến hành xay (b) 31

Hình 3.18 Hạt có hiện tượng chất chồng (a) và đãi hạt đều mâm (b) 31

Hình 3.19 Cho vào tủ sấy (a) và sấy ở 105℃ (b) 32

Hình 3.20 Thành phẩm 32

Hình 3.21 Máy đo độ cứng 35

Hình 3.22 Giống mèo Anh lông ngắn 39

Hình 3.23 Cục vón sau khi thả ở độ cao 30 cm 40

Hình 3.24 Cục vón sau khi bóc tách Hình 3.25 Cục vón rã khi cho vào nước 41

Hình 4.1 Đồ thị tỷ lệ vón cục, độ bền vón cục, độ dẻo theo tỷ lệ bã đậu nành/thân chuối 42

Hình 4.2 Đồ thị hydrat hóa theo tỷ lệ bã đậu nành/bột thân chuối (%w/w) 43

Hình 4.3 Đồ thị độ cứng, khối lượng riêng theo tỷ lệ bã đậu nành – thân chuối (%w/w) 43

Hình 4.4 Đồ thị tỷ lệ vón cục, độ bền vón cục, độ dẻo theo tỷ lệ ĐNTC – đất sét 45

Hình 4.5 Đồ thị hydrat hóa theo tỷ lệ ĐNTC – đất sét (%w/w) 46

Hình 4.6 Đồ thị độ cứng, khối lượng riêng theo tỷ lệ ĐNTC– đất sét (%w/w) 46

Hình 4.7 Đồ thị tỷ lệ vón cục, độ bền vón cục, độ dẻo theo tỷ lệ bột bắp – đất sét 47

Hình 4.8 Đồ thị hydrat hóa theo tỷ lệ bột bắp – đất sét (%w/w) 48

Hình 4.9 Đồ thị độ cứng, khối lượng riêng theo tỷ lệ bột bắp – đất sét (%w/w) 48

Hình 4.10 Đồ thị tỷ lệ vón cục, độ bền vón cục, độ dẻo theo tỷ lệ bột khoai mì – đất sét 50

Hình 4.11 Đồ thị hydrat hóa theo tỷ lệ bột khoai mì – đất sét (%w/w) 50

Hình 4.12 Đồ thị độ cứng, khối lượng riêng theo tỷ lệ bột khoai mì – đất sét (%w/w) 51

Hình 4.13 Đồ thị tỷ lệ vón cục, độ bền vón cục, độ dẻo theo tỷ lệ ĐNTC – Gum 52

Hình 4.14 Đồ thị hydrat hóa theo tỷ lệ ĐNTC – Gum (%w/w) 52

Hình 4.15 Đồ thị độ cứng, khối lượng riêng theo tỷ lệ ĐNTC-gum (%w/w) 53

Hình 4.16 Cục vón sau khi thử với mèo 54

Hình 4.17 Cục vón sau khi bóc tách bên trong 54

Hình 4.18 Độ rã của mẫu khi bỏ vào nước 54

Hình 4.19 Cục vón sau khi thử với nước 55

Hình 4.20 Đồ thị tỷ lệ vón cục, độ bền vón cục, độ dẻo của mẫu thực tế và mẫu PTN 55

Hình 4.21 Đồ thị hydrat hóa của mẫu thực tế và mẫu PTN (%w/w) 56

Hình 4.22 Đồ thị độ cứng, khối lượng riêng của mẫu thực tế và mẫu PTN (%w/w) 56

Hình 4.23 Đồ thị tỷ lệ vón cục, độ bền vón cục, độ dẻo giữa sản phẩm thị trường và các mẫu tối ưu 57

Hình 4.24 Đồ thị hydrat hóa giữa sản phẩm thị trường và các mẫu tối ưu 57

Hình 4.25 Đồ thị độ cứng, khối lượng riêng giữa sản phẩm thị trường và các mẫu tối ưu 58

Hình 4.26 Hương liệu chuối Hình 4.27 Cát mèo hương chuối 58

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 Khảo sát sự thay đổi tỷ lệ khối lượng bã đậu nành – bột thân chuối (g/100g hỗn hợp)

36

Bảng 2 Khảo sát sự thay đổi tỷ lệ khối lượng nguyên vật liệu ĐNTC – Đất sét (g/100g hỗn hợp) 37

Bảng 3 Khảo sát sự thay đổi tỷ lệ khối lượng nguyên vật liệu Bột bắp – Đất sét (g/100g hỗn hợp) 37

Bảng 4 Khảo sát sự thay đổi tỷ lệ khối lượng nguyên vật liệu Bột khoai mì – Đất sét (g/100g hỗn hợp) 38

Bảng 5 Khảo sát sự thay đổi tỷ lệ khối lượng nguyên vật liệu – gum (g/100g hỗn hợp) 39

Bảng 6 Bảng tính toán giá thành của mẫu 59

Bảng 7 Bảng so sánh giá thành giữa các sản phẩm trên thị trường với mẫu tối ưu 60

DANH MỤC VIẾT TẮT

ĐNTC: Đậu nành – thân chuối

PM2.5: Particulate Matter 2.5 (loại bụi mịn có đường kính < 2.5 µm) QCVN: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

DDGs: Distillers dried grains with solubles (hạt chưng cất khô) KH&CN: Khoa học và công nghệ

1

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Ngày nay việc nuôi thú cưng trong nhà rất được ưa chuộng, đặc biệt là mèo Chơi với mèo sau giờ làm mang lại nhiều niềm vui và giảm bớt căng thẳng sau một ngày làm việc vất vả Ngoài

ra, họ còn là những người bạn đồng hành, lắng nghe tâm cự của chúng ta Tuy nhiên, không khó để tránh chúng mang lại trở ngại cho chúng ta, chính là những “chất thải” chúng thải ra hằng ngày Đó là lý do vì sao sản phẩm cát vệ sinh cho mèo được ra đời để giúp những trở ngại này trở nên dễ dàng hơn

Trên thị trường hiện nay, chúng tôi dễ dàng bắt được vô số sản phẩm liên quan đến cát vệ sinh cho mèo được làm từ nhiều chất liệu khác nhau như đất sét, bentonite, cát thủy tinh… Loại này trước đây được người tiêu dùng thu hút nhờ vào khả năng kết dính và hấp thụ nước tốt Tuy nhiên, sản phẩm phát sinh lượng bụi lớn và đặc biệt khó phân hủy, tác động xấu đến môi trường Trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngày nay, rác thải được phát sinh mỗi ngày càng nhiều Theo số liệu thống kê của Bộ Tài nguyên và Môi trường Năm 2015, mỗi ngày trên toàn tỉnh thải ra 1.305 tấn rác thải sinh hoạt Trong số đó, thu gom và xử lý 730 tấn, còn chúng ta tự

xử lý 326 tấn/ngày Lượng rác thải sinh hoạt ngày càng tăng Hiện nay Việt Nam có khoảng trên 150.000ha chuối lấy quả quy mô trang trại, nông trại Và con số này vẫn đang có xu hướng tăng lên cùng với sự tăng trưởng của sản lượng chuối xuất khẩu Theo tính toán của các nhà khoa học, để thu hoạch được 1 tấn quả chuối, phải bỏ đi khoảng 10 tấn phế thải gồm vỏ, lá và đặc biệt là thân cây Trước đây, thân chuối thường được tận dụng làm thức ăn xanh cho chăn nuôi lợn, gia cầm Tuy nhiên, hiện nay thân chuối gần như chặt bỏ hoàn toàn, gây lãng phí và

ô nhiễm môi trường, người trồng chuối thậm chí phải mất rất nhiều chi phí cho việc đốn hạ, vứt bỏ thân chuối sau thu hoạch Hơn nữa, điều làm cho việc trồng chuối trở nên đặc biệt lãng phí so với các loại cây ăn quả khác là cây chết sau mỗi vụ thu hoạch Trước sự lãng phí đó cùng với xu thế của thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng là hướng đến phát triển bền vững, thân thiện với môi trường, các nhà nghiên cứu đã và đang đưa ra các giải pháp nhằm sử dụng tối đa nguồn nguyên liệu này với mục đích giảm chi phí phế thải, giảm ô nhiễm môi trường Diện tích đậu nành Việt Nam không ổn định, sản xuất đậu nành nội địa mới chỉ đủ cung cấp cho khoảng 8–10 % nhu cầu, đến năm 2017, diện tích trồng đậu nành trên cả nước đạt khoảng 100

2

ngàn ha, năng suất khoảng 1,57 tấn/ha, sản lượng đạt 157 ngàn tấn Dự kiến năm 2018 diện tích đậu tương cả nước đạt 105 ngàn ha, năng suất trung bình 1,6 tấn/ha, sản lượng đạt 168 ngàn tấn Gần đây, danh sách các sản phẩm chế biến từ bã đậu nành ngày càng phong phú và trở nên hấp dẫn hơn với người tiêu dùng, đáp ứng nhu cầu ẩm thực của đời sống hiện đại, bã đậu nành thân thiện với môi trường và thúc đẩy phát triển kinh tế nông nghiệp [1]

Chính vì thế, trong những năm gần đây, người tiêu dùng có xu hướng dần chuyển sang sử dụng các sản phẩm thân thiện với môi trường, có khả năng tự phân hủy, các sản phẩm hữu cơ Việc thay đổi thói quen tiêu dùng này là điều vô cùng tốt, góp phần bảo vệ môi trường sống cũng như sức khỏe của mỗi cá nhân Cùng với đó, người nuôi mèo cũng dần tiếp cận với các sản phẩm xanh, cụ thể là cát vệ sinh cho mèo làm từ thành phần hữu cơ như đậu nành, sắn… Nhưng sản phẩm bị hạn chế về mặt kinh tế, giá thành khá cao, hiệu quả chưa tốt bằng các sản phẩm khác Đây cũng là lý do chính mà đề tài “Nghiên cứu cát vệ sinh hữu cơ cho mèo từ bã thải đậu nành và phụ phẩm nông nghiệp thân chuối” ra đời và cũng là vấn đề cần thiết, đáng quan tâm đối với những người nuôi mèo hiện nay

Hình 1 Cát đất sét

Mèo là loài thú cưng đang được rất nhiều gia đình yêu thích và nuôi dưỡng Trong công tác chăm sóc nó thì điều khó khăn nhất cho người nuôi là việc dọn dẹp vệ sinh cho chúng Phân mèo thường có mùi hôi khó chịu, có thể ảnh hưởng đến không gian sống của ngôi nhà Với tính năng tiện lợi, tiết kiệm thời gian và dễ dàng thu dọn, cát vệ sinh khử mùi cho mèo đang được nhiều người nuôi mèo hưởng ứng Cát khử mùi cho mèo tốt gần như là một trong những tiêu chí quan trọng nhất Vì cát mèo thường được sử dụng trong nhà nên nếu cát mèo không có chút tác dụng khử mùi nào thì không gian sẽ luôn quanh quẩn hương vị không dễ ngửi chút nào

3

Mèo là một loài động vật rất sạch sẽ Khứu giác của mèo phát triển hơn rất nhiều so với chúng

ta, trên thực tế, nó tốt hơn chúng ta 14 lần Mùi hôi không chỉ khiến chúng ta khó chịu, mà nó còn thể hiện vấn đề sức khỏe của mèo.Khả năng khử mùi của cát mèo phụ thuộc vào việc nhà sản xuất thêm các thành phần có tác dụng khử mùi ra sao Thông thường các thành phần này

là các loại hương liệu để át đi mùi hôi Tuy nhiên, nên ưu tiên các loại có thành phần tự nhiên thay vì thành phần hóa học để đảm bảo sức khỏe cho bạn và mèo Vì thế mà mùi hương của cát mèo sẽ ảnh hướng rất lớn đến việc chăm sóc mèo.[2] Mùi chuối có thể được ứng dụng trong liệu pháp hương liệu, giúp thư giãn và cải thiện tâm trạng Mùi hương ngọt ngào và dịu nhẹ của chuối có thể tạo cảm giác thoải mái cho mèo, giúp giảm căng thẳng Mèo thường bị thu hút bởi các mùi mới lạ, và mùi chuối có thể kích thích sự tò mò, giúp mèo vui vẻ hơn Một số nghiên cứu cho thấy mùi hương tự nhiên có thể có tác động tích cực đến tâm trạng và hành vi của mèo

Hình 2 Mùi hương của cát ảnh hưởng đến mèo

2 Mục tiêu nghiên cứu

Điều chế cát vệ sinh hữu cơ cho mèo từ bã đậu nành và phụ phẩm nông nghiệp thân chuối

Nội dung nghiên cứu

Để thực hiện sản xuất cát hữu cơ cho mèo chúng tôi tiến hành nghiên cứu các nội dung sau đây:

- Tổng quan về các nguyên liệu làm cát hữu cơ như bột thân chuối, bã đậu nành, bột bắp, bột sắn, đất sét, gum

4

- Tiến hành nghiên cứu, điều chế cát hữu cơ cho mèo

- Xác định tỉ lệ tối ưu khi trộn các nguyên liệu

- Đánh giá chất lượng sản phẩm: độ hút nước, độ khử mùi, độ kết dính, độ vón cục, độ rã, độ cứng

- Đánh giá khả năng ứng dụng

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

- Bột thân chuối

- Bã đậu nành

- Bột sắn

3.2 Phạm vi nghiên cứu

- Về nội dung: Nghiên cứu cát vệ sinh hữu cơ cho mèo Quy mô thủ công ở phòng thí nghiệm

- Về không gian: Quy mô phòng thí nghiệm tại Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM

- Về thời gian: Từ tháng 07/2023 đến tháng 07/2024

3.3 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp phân tích – tổng hợp lý thuyết: Tham khảo thông tin từ các nguồn như internet, sách, báo, tạp chí, các công trình đã nghiên cứu…và chọn lọc, phân tích các yếu tố khác nhau cấu thành một vấn đề và bàn luận về nó Từ đó chúng ta có cái nhìn sâu sắc, hiểu một cách chi tiết về các khía cạnh của đề tài Sau khi phân tích, chúng ta sẽ có cái nhìn tổng quát vào vấn đề, đề tài ấy và sử dụng phương pháp tổng hợp lý thuyết sẽ tạo ra một hệ thống lý thuyết vừa logic và sâu sắc về đối tượng cần nghiên cứu trong đề tài

- Phương pháp thực nghiệm:

+ Phương pháp khảo sát sơ bộ: Tiến hành khảo sát từng loại vật liệu để giới hạn tỷ lệ khi phối trộn

+ Phương pháp phối trộn vật liệu: Kết hợp các vật liệu với nhau theo tỷ lệ thích hợp

+ Phương pháp xay hạt cát: Sử dụng máy xay hạt cát để tạo thành phẩm

+ Phương pháp đánh giá: Đánh giá và cho thang điểm từng sản phẩm dựa trên các chỉ tiêu như khả năng hút nước, kết dính, độ rã

+ Phương pháp toán học: Dùng phương pháp toán học để xử lí các số liệu từ thực nghiệm,

sử dụng xác suất thống kê để biết được sai số

5

- Phương pháp đồ thị: Sử dụng đồ thị để thể hiện số liệu đã qua xử lí để có cái nhìn toàn diện, trực quan hơn về mọi mặt của vấn đề Qua đó đánh giá, nhận xét thí nghiệm một cách chính xác và hiệu quả nhất để lựa chọn được phương pháp tối ưu nhất

- Phương pháp so sánh: Từ các kết quả số liệu, đồ thị thu được tiến hành so sánh các kết quả

đó với nhau để lựa chọn được loại cát tối ưu nhất về khối lượng riêng, hydrat hóa, độ cứng,

tỷ lệ vón cục, độ bền vón cục, độ dẻo, độ rã

- Phương pháp thử nghiệm: Các mẫu đã tối ưu mang đi thử nghiệm thực tế với mèo, sau đó

so với sản phẩm ngoài thị trường dựa trên các tiêu chí ưu tiên hàng đầu của khách hàng

4 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

4.1 Ý nghĩa khoa học

Đề tài đánh giá được các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cát vệ sinh cho mèo từ phụ phẩm nông nghiệp kết hợp bã thải như: khối lượng riêng, hydrat hóa, độ cứng, tỷ lệ vón cục, độ bền vón cục, độ dẻo, độ rã, giá thành

4.2 Ý nghĩa thực tiễn

Việc thu gom, xử lý, chế biến và sử dụng hiệu quả phế, phụ phẩm nông nghiệp có ý nghĩa to lớn đối với bảo vệ môi trường, duy trì sự đa dạng sinh học, thúc đẩy nền nông nghiệp xanh, nông nghiệp tuần hoàn Giảm thiểu lượng phế phẩm nông nghiệp Tạo ra sản phẩm thân thiện với môi trường

6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về cát vệ sinh cho mèo

Cát vệ sinh cho mèo là một vật dụng vô cùng cất thiết trong việc nuôi mèo hiện nay Đặc biệt

là đối với những bạn sống ở thành phố, không thoải mái về mặt không gian hoặc các nơi công cộng như dãy nhà trọ, chung cư…

Trong cát vệ sinh chủ yếu là các hạt khoáng thiên nhiên như bentonite, zeolite, đất sét Bên cạnh đó còn là các hợp chất khử mùi, kháng khuẩn và các hương liệu tạo mùi hương như cà phê, hoa hồng, than hoạt tính…Sau khi được khai thác, các thành phần này sẽ được xử lý và sản xuất thành những hạt hình tròn có kích thước khoản 2 – 5mm

Cát vệ sinh cho mèo là một ý tưởng kinh doanh từ một người đàn ông có tên Edward Lowe vào những năm 1940 Tại thời điểm này người ta vẫn chỉ dùng cát, xỉ than hoặc tro để dọn dẹp chất thải của mèo Một ngày nọ, Edward Lowe bất ngờ phát hiện ra rằng đất sét có khả năng hấp thụ nước tiểu và khử mùi rất tốt Sau đó, Edward Lowe đã nhờ bạn bè kiểm nghiệm & nhận được những phản hồi rất tích cực Và kể từ đó, Edward Lowe đã làm giàu nhờ sản phẩm đơn giản và độc đáo này giúp giải quyết vấn đề vệ sinh cho mèo đã tồn tại ngàn đời nay Sự ra đời của cát vệ sinh cho mèo bằng đất sét đã dẫn đến ngành công nghiệp cát vệ sinh phát triển Trong vài thập kỷ qua, những người nuôi mèo ngày càng chuyển sang sử dụng các chất thay thế dựa trên sinh học từ các nguồn như ngô, lúa mì, giấy tái chế và sợi gỗ, không giống như đất sét và cát làm từ silica có khả năng phân hủy sinh học và có thể xả vào hầu hết các hệ thống nước thải của thành phố [3]

Cát vệ sinh hữu cơ là loại cát được làm từ các nguyên liệu hữu cơ từ thiên nhiên như sợi cỏ, bã đậu, bắp, lúa, gỗ, mùn cưa,… Những nguyên liệu này có sẵn trong tự nhiên, không pha tạp các chất hóa học độc hại và an toàn với động vật sử dụng Đặc biệt, chúng có khả năng tự phân hủy sinh học nên dễ dàng thu dọn Ngoài ra, chúng còn góp phần bảo vệ môi trường, hạn chế chất thải và chất thừa cặn bã Hình thái của cát này là dạng thỏi viên, điều này giúp không bị dính vào chân thú cưng Đây là loại cát vệ sinh khử mùi tốt, không độc tố, không bụi, hấp thụ nhanh, vón cục nhanh và cứng hơn, có thể xả vào nhà vệ sinh hoặc sân vườn làm phân bón, phân hủy sinh học, không cần thải bỏ rác,…[4]

7

Hình 1.1 Cát hữu cơ cho mèo

1.2 Khái quát về phụ phẩm nông nghiệp

Phụ phẩm nông nghiệp (phụ phẩm cây trồng, dư lượng nông nghiệp, dư lượng cây trồng, dư lượng mùa vụ) là những dư lượng, đồ thừa hay nguyên liệu dư thừa còn sót lại sau khi tiến hành các hoạt động nông nghiệp Nông nghiệp là một trong những ngành kinh tế quan trọng của Việt Nam Là nguồn cung cấp lương thực và thực phẩm chủ yếu cho cả nước và xuất khẩu nên ngành nông nghiệp nước ta đang giữ vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế Theo báo cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn trong 6 tháng đầu, kim ngạch xuất khẩu nông sản đạt 11.37 tỷ USD (tăng 8.8% so với cùng kỳ năm 2021) Diện tích của một số cây ăn quả chủ yếu năm 2021 như sau: Xoài đạt 114.2 nghìn ha, tăng 2.3 nghìn ha; bưởi 108.3 nghìn ha, tăng 2.9 nghìn ha; cam 93.8 nghìn ha, giảm 4,6 nghìn ha; chuối 155.3 nghìn ha, tăng 2.5 nghìn ha; nhãn 82.5 nghìn ha, tương đương cùng kỳ; vải 54.8 nghìn ha, tăng 0.4 nghìn ha; mít 72.2 nghìn ha, tăng 12.5 nghìn ha; ổi 23.1 nghìn ha, tăng 1.7 nghìn ha; sầu riêng 84.8 nghìn ha, tăng 13.4 nghìn hA Nền nông nghiệp tuy đang trên đà phát triển, đóng góp to lớn vào nền kinh tế nhưng tác động của ngành đến môi trường cũng không hề nhỏ Hằng năm, một khối lượng lớn phụ phẩm nông nghiệp đã thải ra ngoài môi trường Theo ông Tống Xuân Chinh-Phó cục trưởng cục Chăn nuôi (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn) cho biết phụ phẩm trồng trọt sau thu hoạch có khối lượng lớn là rơm lúa với 42,8 triệu tấn, thân cây bắp 10 triệu tấn; rau, quả 3,6 triệu tấn, thân cây mì 3,1 triệu tấn, trái điều 3,1 triệu tấn và các loại khác 6,1 triệu tấn Những phụ phẩm bị thải ra không những gây mùi, gây mất cảnh quan, phá hủy môi trường sống của sinh vật mà còn tiềm ẩn nguy cơ gây bệnh, ảnh hưởng tới sức khỏe Với lượng rác thải nông nghiệp lớn như vậy, hiện nay có nhiều tổ chức, cá nhân rất quan tâm đến việc tận dụng nguồn

8

nguyên liệu hữu cơ đầy tiềm năng này để tạo ra những sản phẩm mang lại hiệu quả cao Thứ trưởng Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn – ông Trần Thanh Nam đã đặt ra yêu cầu trong thời gian tới ngành cần tập trung khai thác được hết tiềm năng và lợi thế từ phụ phẩm nông nghiệp, phải xác định được phụ phẩm nông nghiệp không phải là thứ bỏ đi, mà là đầu ra của lĩnh vực sản xuất này sẽ là đầu vào của lĩnh vực sản xuất khác, mang lại giá trị cao hơn và tạo thành chuỗi nông nghiệp tuần hoàn Điều đó đã cho thấy rằng tận dụng phụ phẩm nông nghiệp mang lại rất nhiều lợi ích về kinh tế, tránh lãng phí sau thu hoạch, giúp giảm thiểu lượng rác thải ra ngoài môi trường [5]

1.3 Một số công trình nghiên cứu về cát vệ sinh hữu cơ cho mèo

“Nghiên cứu một loại cát cho mèo có thể phân hủy sinh học, giảm mùi từ các hạt chưng cất ngô khô được chiết xuất bằng dung môi”

Ngày nay, việc nuôi mèo ngày càng trở nên phổ biến do đó những sản phẩm dành cho mèo ngày một nhiều và phong phú hơn Xét về lượng "chất thải" diễn ra hàng ngày, cát vệ sinh cho mèo là ưu tiên hàng đầu của những người yêu mèo Loại cát làm từ đất sét rất được ưu chuộng, tuy nhiên thì do nó được làm từ chất vô cơ không phân hủy được nên việc xả thải cũng như loại bỏ gặp nhiều khó khăn Đó là lý do tại sao một nhóm người tại Mỹ đã nghiên cứu ra cát vệ sinh cho mèo có thể phân hủy sinh học, giảm mùi được làm từ các hạt chưng cất ngô khô được chiết xuất bằng dung môi Hạt chưng cất khô (DDGs), còn được gọi là hạt chưng cất khô với chất hòa tan, là một trong hai sản phẩm phụ chính còn lại từ quá trình nghiền khô để lên men ethanol từ ngô, sản phẩm còn lại là carbon dioxid Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định xem DDGs được chiết xuất có thể được tạo thành chất độn chuồng cho mèo hay không Kết quả cho thấy thông qua việc bổ sung glycerol làm chất chống bụi và guar gum làm chất kết khối, một công thức đã thu được với các đặc tính vật lý mong muốn và việc bổ sung đồng sunfat vào công thức này làm giảm đáng kể việc giải phóng hợp chất có mùi dễ bay hơi tương

tự về mặt hóa học với hợp chất có mùi do quá trình phân hủy nước tiểu mèo tạo ra Không giống như chất độn chuồng làm từ đất sét, sản phẩm này có thể được xả vào hệ thống nước thải

và bồn cầu hay phân bón cho cây…

9

“Sản xuất cát vệ sinh phân hủy sinh học cho mèo được từ thân cây sắn”

Được biết sắn là cây trồng năng lượng và kinh tế quan trọng ở Thái Lan ước tính có khoảng

116 triệu tấn thân cây sắn tươi được sản xuất trên toàn thế giới mỗi năm, chiếm khoảng 10–20% lượng củ sắn thu hoạch Thay vì loại bỏ bằng cách chôn lấp hoặc đốt lộ thiên dẫn đến ô nhiễm không khí thì một nhóm nghiên cứu người Thái Lan đã tìm hiểu cũng như tận dụng các thành phần tính chất như độ xốp cao và khả năng hấp thụ nước tuyệt vời và thành công sản xuất ra cát vệ sinh phân hủy sinh học cho mèo từ thân cây sắn Cụ thể họ đã trộn lõi thân cây sắn với chất kết dính (glyxerol và dầu cọ) tỉ lệ 49,7:40 theo trọng lượng và ảnh hưởng của hai chất kết dính là Guar gum và Xanthan gum ở mức 5 – 15% đối với các đặc tính của mèo đã được xác định Kết quả của cuộc nghiên cứu cho thấy nguyên liệu chính từ thân cây sắn có thành phần chủ yếu là lignocellulose, được chứng minh là chất hấp phụ tốt cho phân mèo Ngoài ra, mẫu có 10 – 15% Xanthan gum và dầu cọ (dưới dạng chất kết dính) có khả năng vón cục lên tới 89% cao hơn các sản phẩm vệ sinh cho mèo khác

“Phát triển một loại cát vệ sinh mới cho mèo từ các sản phẩm phế thải dầu ô liu (O-litter)”

Theo Wendland và Tiffany Anne tại Đại học Massey, Palmerston North, New Zealand đã làm một cuộc nghiên cứu thông qua ba thí nghiệm chính: sở thích của mèo đối với chất độn chuồng, khả năng hấp thụ chất độn chuồng và kiểm soát mùi của chất độn chuồng Từ đó xác định rằng O-litter có khả năng tạo ra một loại cát vệ sinh cho mèo có thể bán được trên thị trường Những con mèo sẽ được thử nghiệm bằng cách sử dụng thử nghiệm ưu tiên theo cặp Mười tổ hợp của năm loại cát vệ sinh cho mèo khác nhau (Vitapet Cat Litter, Natural O-Litter, Pellet A O-Litter, Pellet B O-Litter, và một đối chứng (hộp vệ sinh rỗng) đã được sử dụng trong tổng cộng 20 ngày Kết quả xác định rằng dựa trên các tiêu chí đo lường, những con mèo ưa thích nhãn hiệu thương mại hơn, tiếp theo là Natural O-Litter Đối với các thí nghiệm kiểm soát mùi và hấp thụ, tám loại chất độn chuồng đã được so sánh (VitaPet Purrfection, Breeder Celect, Excellence Ultra- Hygienic, VitaPet Cat Litter, Pellet A O-Litter, Pellet B OLitter và hai phiên bản Natural O-Litter: cũ và mới) Trong thí nghiệm hấp thụ, một lượng nước xác định đã được thêm vào tám loại (ở trên) Sau 30 phút chất độn chuồng căng lên, và người ta đã xác định rằng VitaPet Purrfection (là loại chất độn chuồng vón cục) là loại chất độn chuồng có khả năng hấp thụ nước tốt nhất, tiếp theo là hai loại O-Litter dạng viên Đối với thí nghiệm kiểm soát mùi, chất tẩy rửa

10

gốc amoniac đã được thêm vào chất độn chuồng chứa trong lọ bảo quản để ngăn amoniac thoát

ra ngoài Giấy lọc thấm hydro sunfat được sử dụng để hấp thụ amoniac mà phân mèo không hấp thụ được Sau đó, một máy phân tích tự động được sử dụng để xác định lượng amoniac được giấy lọc hấp thụ, do đó phân mèo không hấp thụ được Kết quả từ nghiên cứu này cho thấy rằng hai loại O- Litter dạng viên là loại kiểm soát mùi tốt nhất trong mỗi khoảng thời gian được thử nghiệm

1.4 Tính cải tiến của đề tài

1.4.1 Khả năng tạo mùi thơm

Hương chuối tự nhiên được chiết xuất từ những thành phần tự nhiên của quả chuối chín tự nhiên, cấu trúc hương dầy, tròn vị giữ được hương vị thơm, đặc trưng của quả chuối chín Điểm đặc trưng nổi bật: hương vị chuối chín đặc trưng rất tự nhiên, chịu nhiệt tốt

- Trạng thái: dạng lỏng Tạo mùi hương chuối tự nhiên

- Ứng dụng: Phụ gia thực phẩm, hương liệu thực phẩm, hỗ trợ tạo mùi hương cho thực phẩm,

sử dụng trong ngành bánh kẹo, kẹo cao su, nước giải khát các loại đồ uống, bánh ngọt, các loại siro…

- Xuất xứ: Hàn Quốc

- Hương vị thực phẩm, phụ gia thực phẩm, hương vị rau củ quả, hương vị nước giải khát

- Liều lượng: Tùy theo từng loại sản phẩm cụ thể

- Bảo quản: Nơi khô ráo, sạch sẽ, thoáng mát, tránh ánh sáng trực tiếp vào sản phẩm, tránh côn

trùng

Thành phần chính của cát đậu nành, cát thân chuối thường là từ bã đậu nành – bột thân chuối Nguyên liệu này sẽ trải qua quy trình nén ép chuyên nghiệp Sau đó người ta tiếp tục đem đi sấy khô Chính vì thế sản phẩm cát đậu nành, cát thân chuối hầu như không có bụi

12

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Tổng quan về phụ phẩm nông nghiệp bột thân chuối

Cây chuối mỗi năm cho thu hoạch một lần Sau khi thu hoạch quả, người nông dân buộc phải chặt phần thân để cây con phát triển Thân, lá chuối được xem là phụ phẩm trong nông nghiệp Thực tế, ngoài làm thức ăn chăn nuôi, chúng còn có nhiều ứng dụng khác trong đời sống mang lại giá trị cao, phục vụ cuộc sống ngày càng tốt hơn Để khai thác tối đa hiệu quả nguồn lợi từ cây chuối, sau đây là một số ứng dụng được làm từ thân cây chuối ở một số nước trên thế giới

mà các doanh nghiệp có thể nghiên cứu, khai thác để làm ra các sản phẩm hữu ích, đó là:

- Dệt chiếu: Đặc biệt 10% trong số 500.000 ha chuối tại quốc gia này được sử dụng sản xuất các loại sợi để làm chiếu, dệt vải hoặc đan lát thành các sản phẩm thủ công vì độ bền của sợi chuối rất cao, mềm và dễ gia công

- Làm giấy và gỗ ép: Công ty Papyrus ở Australia đã phát triển công nghệ sản xuất giấy và bìa cứng từ sợi thân cây chuối Giấy làm từ sợi thân cây chuối có khả năng chống thấm nước và bền gấp 3.000 lần so với giấy làm từ bột gỗ, vì thế có thể sử dụng để làm bao bì, vật liệu xây dựng hoặc để sản xuất một số mặt hàng như cặp, túi xách, mũ, quần áo, đồ gia dụng

Hình 2.1 Gỗ ép từ thân chuối

- Quần áo: Vải sợi từ tơ chuối đã có mặt trong văn hóa Nhật Bản và nhiều nước Đông Nam Á

từ đầu thế kỷ 13 Các sợi chuối gồm hai loại, sợi bên trong mịn hơn dệt thành quần áo trong khi các sợi bên ngoài thô, dày hơn có thể dệt giỏ, làm túi xách Vải sợi chuối là đại diện cho

13

nghề dệt của Okinawa Xơ chuối dệt thành vải được tách từ thân chuối Thân cây gồm nhiều lớp, từng tấm bẹ được tách ra, đun sôi sau đó cạo và tách thành sợi theo độ dài mong muốn, cuối cùng tạo thành các sợi như sợi vải mềm, mịn, thoáng mát và hút mồ hôi

- Đồ thủ công mỹ nghệ: Những kiệt tác thủ công mỹ nghệ làm từ sợi chuối có nguồn gốc từ ngôi làng Anegundi (gần Karnataka, Ấn Độ) và từ lâu đã trở thành truyền thống văn hóa đặc biệt của người dân nơi đây Các sản phẩm thủ công mỹ nghệ làm từ sợi chuối như thảm, túi xách, ví, bình hoa…rất được du khách ưa chuộng vì độ bền đẹp, tính thẩm mỹ cao, lại an toàn thân thiện môi trường, thể hiện sự sáng tạo tuyệt vời của con người [6]

Hình 2.2 Các sản phẩm thủ công mỹ nghệ từ thân chuối

Tính chất của thân chuối:

Thân chuối có 2 phần, phần vỏ màu sẫm và phần trung tâm củ màu nhạt hơn Bên trong thân

là phần lõi chuối đặc, chắc, màu trắng hoặc xanh nhạt, có thể ăn được Ngoài mặt củ chuối có vết của bẹ lá tạo thành vòng xoay quanh củ chuối Chiều cao trung bình khoảng 3 – 5m, có giống như chuối sáp cao tới 10m Thân ngầm của cây còn được gọi là củ chuối mọc ngầm dưới đất, khi cây sinh trưởng phần đỉnh của thân ngầm sẽ hình thành nên bộ phận trung tâm của thân giả gọi là thân thật hay lõi chuối Thành phần hóa học của thân chuối xenlulo (50 – 60%), hemicelluloses (25 – 30%), pectin (3 – 5%), lignin (12 – 18%), vật liệu hòa tan trong nước (2 – 3%), chất béo và sáp (3 – 5%) và tro (1 – 1,5%) [7]

14

▪ Cellulose:

- Chiếm khoảng 50 – 60% trong xơ chuối

- Cấu tạo phân tử là (C6H10O5)n

- Có màu trắng, không mùi, không vị, không tan trong nước cả khi đun hoặc trong các dung môi hữu cơ thông thường nhưng tan trong một số acid mạnh như HCl, HNO3,… và một số dung dịch muối như ZnCl2, PbCl2,…

- Dễ phân hủy sinh học

- Là chất hữu cơ có tác dụng liên kết các tế bào, sợi và mạch lại với nhau

- Lignin tạo liên kết với các hemicellulose bao quanh cellulose

- Mật độ kết dính và độ bền cơ học cao [8]

2.2 Tổng quan về phụ phẩm nông nghiệp đậu nành

Ở Việt Nam, cây đậu nành là cây thực phẩm có truyền thống lâu đời, quan trọng, cung cấp protein chủ yếu cho con người, là thành phần không thể thiếu của bữa ăn truyền thống và hiện đại Trước những năm 80 của thế kỷ trước, năng suất đậu nành của Việt Nam còn thấp do bộ giống cũ và kỹ thuật sản xuất canh tác lạc hậu

Nhìn chung, diện tích đậu nành Việt Nam không ổn định, sản xuất đậu nành nội địa mới chỉ đủ cung cấp cho khoảng 8–10 % nhu cầu, đến năm 2017, diện tích trồng đậu nành trên cả nước đạt khoảng 100 ngàn ha, năng suất khoảng 1,57 tấn/ha, sản lượng đạt 157 ngàn tấn Dự kiến năm 2018 diện tích đậu tương cả nước đạt 105 ngàn ha, năng suất trung bình 1,6 tấn/ha, sản lượng đạt 168 ngàn tấn [9]

15

Phụ phẩm đậu nành hay còn gọi là bã đậu nành, là sản phẩm phụ được tạo ra trong quá trình sản xuất đậu phụ hoặc sữa đậu nành Là phần xơ của đậu, các phần không hòa tan của đậu nành còn lại sau khi đậu nành đã được xay nhuyễn và lọc Cứ 1 kg đậu nành được sử dụng để sản xuất đậu nành sẽ thu được khoảng 1.1 – 1.2kg bã đậu nành Do đó, một lượng lớn đậu nành được sản xuất hàng năm, đặc biệt là ở các nước châu Á có mức tiêu thụ đậu tương cao Khu vực và quốc gia tiêu thụ sữa đậu nành hàng đầu là Hồng Kông và Singapore, trong khi các quốc gia ngoài châu Á có mức tiêu thụ sữa đậu nành đáng kể bao gồm Úc và Canada Lượng bã đậu nành được tạo ra bởi ngành sản xuất sữa đậu nành là khoảng 800.000 tấn ở Nhật Bản, 310.000 tấn ở Hàn Quốc và 2.800.000 tấn ở Trung Quốc Lượng đậu nành được sản xuất hàng năm chỉ riêng ở Singapore ít nhất là 10.000 tấn, tương đương với sản lượng được sản xuất ở Canada [10]

Tính ứng dụng của đậu nành

Đậu nành được chế biến thành nhiều loại như sữa đậu nành, đậu phụ, nước tương, bột đậu nành

và dầu đậu nành,… Bên cạnh đó một lượng lớn sản phẩm phụ của chúng cũng được tạo ra trong quá trình sản xuất Trong bã đậu nành có chứa rất nhiều đạm (Nitơ trong protein – đạm thực vật), chất xơ, chất béo, khoáng chất,… Đây là nguyên liệu rất tốt để chế biến thành phân bón bã đậu nành hữu cơ vi sinh, tưới cho cây trồng mang lại hiệu quả cao Do hàm lượng chất

xơ cao và chi phí sản xuất thấp, bã đậu nành còn là thực phẩm chức năng phòng chống bệnh tiểu đường, tăng lipid máu và béo phì [11]

- Phân bón hữu cơ: Tận dụng bã đậu nành ủ phân bón để bón gốc, cải tạo đất là phương pháp được sử dụng khá phổ biến trong nông nghiệp hiện nay Trong bã đậu nành chứa khoảng 50% protein so với lượng protein có trong hạt đậu nành Ngoài ra còn chứa rất nhiều đạm (Nitơ trong protein – đạm thực vật), chất xơ, chất béo, khoáng chất … Đây là nguyên liệu rất tốt để chế biến thành phân bón bã đậu nành hữu cơ vi sinh cho cây trồng mang lại hiệu quả cao [12]

16

Hình 2.3 Phân bón hữu cơ từ bã đậu nành

- Thức ăn cho gia súc: Bã đậu nành vô cùng thích hợp cho các loài động vật nhai lại nhờ có hàm lượng chất xơ cao cũng như rất cần thiết cho quá trình sinh trưởng của chúng Chất xơ trong bã nành khô giúp kích thích quá trình nhai lại, phân hủy thức ăn nhờ có vi sinh vật và cân bằng độ PH Bên cạnh đó, chất xơ cũng giúp vật nuôi tăng tiết nước bọt, thu năng lượng từ axit béo dễ biến đổi do các vi khuẩn axit axetic, axit propionic và axit butyric tạo ra Ngoài ra, như

đề cập ở phần trên, bã đậu nành khô có hàm lượng NDF và ADF cao nên có lợi thế trong việc nâng cao năng xuất sữa trong chăn nuôi bò sữa hay giảm thiểu lượng thức ăn phải nạp vào mỗi ngày cho vật nuôi

Hình 2.4 Thức ăn cho gia súc từ bã đậu nành

- Cải thiện tiêu hóa: Trong mỗi 100g bã đậu nành có chứa tới 12g chất xơ, lượng chất xơ này còn nhiều hơn cả rau xanh Đặc biệt, chất xơ của bã đậu không hòa tan trong nước nên giúp loại bỏ độc tố tích tụ trong ruột dễ dàng, ngăn ngừa quá trình hình thành mỡ thừa trong cơ thể, phòng ngừa bệnh ung thư ruột, giảm nguy cơ mắc bệnh táo bón tối đa đấy

17

- Giảm béo hiệu quả: Với lượng chất xơ nhiều, bã đậu nành rất tốt cho hệ tiêu hóa, ngoài ra nó còn không chứa cholesterol, tạo ra ít năng lượng nên sử dụng thường xuyên các sản phẩm làm

từ bã đậu nành sẽ giúp giảm cân, duy trì cân nặng lý tưởng hiệu quả Để giảm cân bạn chế biến

bã đậu nành thành các món ăn dùng hằng ngày, kết hợp nấu với nhiều rau củ như cà rốt, rau xanh, giá đỗ… giúp món ăn có hương vị ngon, bã đậu nhiều chất xơ sẽ làm bạn nhanh no và chỉ sau khoảng 2 tuần bạn sẽ thấy thân hình của mình thon gọn ngay

- Tăng cường sức khỏe hệ tim mạch: Do không chứa cholesterol, chứa nhiều chất xơ, khoáng chất kẽm, sắt, magiê, phốt pho, đồng, vitamin nhóm B, E, K, carbohydrate, chất đạm, canxi,… nên giúp tăng cường sức khỏe, tốt cho hệ tim mạch, rất hữu ích với người bị bệnh mỡ trong máu cao, mắc bệnh cao huyết áp [13]

100 grams bã đậu nành chứa đến 11 grams chất xơ, nhiều hơn so với các loại thực phẩm khác)

Độ ẩm của bã đậu nành từ 70% đến 80% quá cao để bảo quản tốt Tuy nhiên, các thành phần dinh dưỡng rất phong phú Do đó, bã sẽ bị phân hủy nhanh chóng sau khi chúng được sản xuất

Để khắc phục những hạn chế này, bã đậu nành tươi phải được sấy khô càng sớm càng tốt trong điều kiện sấy khô thích hợp [16]

▪ Cellulose:

- Cấu tạo phân tử là (C6H10O5)n

- Chiếm khoảng 50% protein tinh chất

- Có khả năng nhũ hóa, liên kết nước và chất béo, đặc tính tạo bọt Hơn nữa, protein trong bã đậu nành sau quá trình lên men tạo ra axit amin tự do và peptide đậu nành [18]

▪ Fiber:

- Chiếm 12 – 14.5%

- Cứ mỗi 100 gram bã đậu nành chứa đến 11 grams chất xơ

- Chất xơ không hòa tan nên giúp loại bỏ các độc tố tích tụ trong thành ruột, ngăn ngừa việc

ứ đọng mỡ thừa trong cơ thể, tránh bị táo bón và còn có thể giúp phòng ngừa ung thư ruột [19]

▪ Carbohydrate:

- Cứ 100g bã đậu nành sẽ chiếm khoảng 14g tinh bột

- Carbohydrate trong bã đậu nành sẽ cung cấp một số bacteria (lợi khuẩn đường ruột) rất tốt cho việc tiêu hóa và hấp thụ dưỡng chất trong ruột [20]

2.3 Nhóm bột

2.3.1 Bột khoai mì

Củ sắn rất giàu tinh bột và carbohydrate Cây có nguồn gốc từ Nam Mỹ và là nguồn năng lượng cho nhiều người ở hầu hết các quốc gia Với hơn 80 quốc gia trồng, củ sắn đang dần trở thành nguyên liệu chính trong các bữa ăn Ở Việt Nam, chúng được dùng để ăn trực tiếp dưới nhiều hình thức như luộc, hấp, nướng Ngoài ra, chúng cũng được nghiền thành bột, thường được gọi

là bột khoai mì Bột khoai mì là thành phần chính của củ khoai mì (hay củ sắn) Đây là một loại bột phổ biến không chứa gluten Bột khoai mì có nhiều chất sơ và chứa một lượng nhỏ chất sắt, đồng thời ít cholestorol và natri Nó được phân biệt với các loại bột khác bởi hàm

19

lượng các chất còn lại (như chất béo, protein, tro) rất thấp, đây là yếu tố quan trọng giúp phân biệt tinh bột khoai mì với các loại tinh bột ngũ cốc khác.[21]

Ngoài ra, bột khoai mì có hàm lượng amylose thấp hơn các loại tinh bột khác, trọng lượng phân

tử của amylose và amylopectin cao Một lượng nhỏ photpho trong bột khoai mì không liên kết dưới dạng photphat este như trong tinh bột khoai tây Nói chung, bột khoai mì chứa khoảng 17 – 20% amylose và không có sự thay đổi lớn về hàm lượng amylose theo thời gian không giống như tinh bột ngô (0 – 70% amylose (amylose) và tinh bột gạo (0 – 40%) amylose) Về cấu trúc phân tử, amylose của bột khoai mì không phân nhánh hoàn toàn, tỷ lệ phân nhánh thấp hơn so với tinh bột ngô, gạo, khoai tây và tinh bột mì Ngoài ra, bột khoai mì có trọng lượng phân tử cao hơn các loại bột khác Amylopectin trong bột sắn chủ yếu được tạo thành từ các chuỗi ngắn, dưới 1% là chuỗi cực dài.[22]

Củ sắn tươi có tỷ lệ chất khô 38-40%, tinh bột 16-32%; chất protein, béo, xơ, tro trong 100g được tương ứng là 0,8-2,5 g, 0,2-0,3 g, 1,1-1,7 g, 0,6-0,9 g; chất muối khoáng và vitamin trong

100 g củ sắn là 18,8-22,5 mg Ca, 22,5-25,4 mg P, 0,02 mg B1, 0,02 mg B2, 0,5 mg PP Trong

củ sắn, hàm lượng các amino acid không được cân đối, thừa arginin nhưng lại thiếu các amino acid chứa lưu huỳnh Thành phần dinh dưỡng khác biệt tuỳ giống, vụ trồng, số tháng thu hoạch sau khi trồng và kỹ thuật phân tích Lá sắn trong nguyên liệu khô 100% chứa đựng đường + tinh bột 24,2%, protein 24%, chất béo 6%, xơ 11%, chất khoáng 6,7%, xanhthophylles 350 ppm (Yves Froehlich, Thái Văn Hùng 2001) Chất đạm của lá sắn có khá đầy đủ các amino acid cần thiết, giàu lysin nhưng thiếu methionin

Trong lá và củ sắn ngoài các chất dinh dưỡng cũng chứa một lượng độc tố (HCN) đáng kể Các giống sắn ngọt có 80–110 mg HCN/kg lá tươi và 20–30 mg/kg củ tươi Các giống sắn đắng chứa 160–240 mg HCN/kg lá tươi và 60–150 mg/kg củ tươi