Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất phân bón dạng nước từ nguồn nguyên liệu bã men bia

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - DƯƠNG THỊ SAO MAI Tên đề tài: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHÂN BÓN DẠNG NƯỚC TỪ NGUỒN NGUYÊN LIỆU BÃ MEN BIA KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chun Ngành : Cơng nghệ Thực phẩm Lớp : K46 - CNTP Khoa : CNSH – CNTP Khóa học : 2014 – 2018 Thái Nguyên - 2018 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - DƯƠNG THỊ SAO MAI Tên đề tài: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHÂN BĨN DẠNG NƯỚC TỪ NGUỒN NGUYÊN LIỆU BÃ MEN BIA KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên Ngành : Công nghệ Thực phẩm Lớp : K46 - CNTP Khoa : CNSH – CNTP Khóa học : 2014 – 2018 Người hướng dẫn : ThS Đinh Thị Kim Hoa Thái Nguyên - 2018 i LỜI CẢM ƠN Sau sáu tháng thực tập phòng thí nghiệm khoa Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm, đến em hồn thành khóa luận tốt nghiệp Nhân dịp này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban chủ nhiệm khoa, toàn thể thầy cô khoa Công nghệ Sinh học Cơng nghệ Thưc phầm tận tình giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho em suốt trình thực hồn thành khóa luận Cũng này, em xin gửi lời cảm ơn đến ThS Đinh Thị Kim Hoa tận tình giúp đỡ, hướng dẫn giúp em thực hoàn thành tốt khóa luận Cuối cùng, em xin cảm ơn tồn thể gia đình, bạn bè hết lòng động viên, giúp đỡ tạo điều kiện vật chất tinh thần cho em suốt trình học tập thực khóa luận Do nhiều hạn chế trình độ, kinh nghiệm thực tế thân nên khơng tránh khỏi sai xót q trình thực hồn thành đề tài Em mong nhận góp ý, bổ sung quý Thầy, Cơ giáo bạn để khóa luận em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày… tháng….năm 2018 Sinh viên Dương Thị Sao Mai ii DANH MỤC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT COD Chemical Oxygen Demand EM Effective Microorganisms EC 3.2.1.26 β -D – Fructofuranoside fructohydrolase CAGR Compounded Annual Growth rate EC-3.4.22.33 fruit bromelain EM - FPE EM-fermented Plant Extract DH% Mức độ thủy phân TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam APNAN Mạng lưới Nông nghiệp Thiên Nhiên châu Á – Thái Bình Dương ADN Deoxyribonucleic acid ARN Axit ribonucleic CAGR Compounded Annual Growth rate TB Trung bình iii DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Danh mục dụng cụ, hóa chất, thiết bị nghiên cứu 31 Bảng 4.1: Thành phần hóa học bã men bia 41 Bảng 4.2: Kết nghiên cứu ảnh hưởng loại enzyme tới chất lượng phân bón dạng nước thơng qua đặc điểm sinh trưởng giống dưa lưới AB – Nhật Bản 42 Bảng 4.3: Kết nghiên cứu ảnh hưởng loại chế phẩm EM tới chất lượng phân bón dạng nước thông qua đặc điểm sinh trưởng giống dưa lưới AB – Nhật Bản 43 Bảng 4.4: Kết nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ phối trộn enzyme EM tới chất lượng phân bón dạng nước thông qua đặc điểm sinh trưởng giống dưa lưới AB - Nhật Bản 44 Bảng 4.5: Kết nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ nước bổ sung tới chất lượng phân bón dạng nước thơng qua đặc điểm sinh trưởng giống dưa lưới AB – Nhật Bản 45 Bảng 4.6: Kết nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ủ EM enzyme tới chất lượng phân bón dạng nước thơng qua đặc điểm sinh trưởng giống dưa lưới AB – Nhật Bản 46 Bảng 4.7: Kết nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ ủ EM enzyme tới chất lượng phân bón dạng nước thông qua đặc điểm sinh trưởng giống dưa lưới AB – Nhật Bản 47 iv DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Thứ hạng Việt Nam top 25 quốc gia tiêu thụ bia nhiều giới Hình 2.2: Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất phân bón từ nguyên liệu hữu 13 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 .14 Hình 2.4: Quá trình thủy phân đầu cá ngừ enzyme protamex 15 Hình 2.5: Quy trình sản xuất phân bón hữu VSV từ nguyên liệu hữu 16 Hình 2.6: Mơ hình enzyme proteaza 24 Hình 2.7: Ảnh hưởng nồng độ chất đến phản ứng thủy phân enzyme 25 Hình 2.8: Ảnh hưởng nồng độ enzyme đến phản ứng thủy phân enzyme 26 Hình 4.1 Sơ đồ quy trình sản xuất phân bón nước từ bã men bia 49 v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .2 DANH MỤC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ii DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC HÌNH iv MỤC LỤC v Phần MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 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 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan bã men bia 2.1.1 Khái niệm nguồn gốc 2.1.2 Cấu tạo tế bào nấm men .4 2.1.3 Sản lượng bia Việt Nam năm gần 2.1.4 Thành phần dinh dưỡng bã men bia 2.1.5 Các định hướng tận dụng bã men bia 10 2.2 Tổng quan phân bón hữu 11 2.2.1 Các khái niệm phân bón hữu 11 2.2.2 Tầm quan trọng phân bón hữu .12 2.2.3 Một số quy trình sản xuất phân bón hữu 12 2.2.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu phân bón dạng nước nước 17 2.2.5 Tổng quan tình hình nghiên cứu phân bón dạng nước giới .17 2.3 Tổng quan chế phẩm EM 18 vi 2.3.1 Giới thiệu chung chế phẩm EM 18 2.4 Tổng quan hệ enzym thủy phân 23 2.4.1 Hệ enzyme proteaza 23 2.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình thủy phân protein enzyme protease 25 2.4.3 Enzyme Bromelain 27 2.4.4 Enzyme thương mại Neutral 29 2.4.5 Enzyme Alcalase .29 Phần ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 31 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu .31 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 31 3.1.3 Dụng cụ, thiết bị hóa chất 31 3.2 Nội dung nghiên cứu 32 3.3 Phương pháp nghiên cứu 33 3.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 33 3.3.2 Phương pháp phân tích hố lý 36 3.3.3 Phương pháp xác định tốc độ tăng trưởng dưa lưới AB – Nhật Bản 40 3.3.4 Các phương pháp xử lý số liệu 40 Phần KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .41 4.1 Kết phân tích số thành phần hóa học bã men bia 41 4.2 Kết nghiên cứu lựa chọn loại enzyme phù hợp cho thủy phân bã men bia phục vụ sản xuất phân bón dạng nước 41 4.3 Kết nghiên cứu ảnh hưởng loại chế phẩm EM tới chất lượng phân bón dạng nước .43 4.4 Kết nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ phối trộn enzyme EM tới chất lượng phân bón dạng nước 44 4.5 Kết nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ nước bổ sung tới chất lượng phân bón dạng nước .45 vii 4.6 Kết nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ủ chế phẩm EM enzyme tới chất lượng phân bón dạng nước 46 4.7 Kết nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ ủ EM enzyme tới chất lượng phân bón dạng nước 47 4.8 Hồn thiện quy trình sản xuất phân bón dạng nước .49 Phần KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 5.1 Kết luận 50 5.2 Kiến nghị 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHỤ LỤC KẾT QUẢ XỬ LÝ SỐ LIỆU PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Nhắc đến Việt Nam, người ta thường nghĩ đến hình ảnh đất nước nơng nghiệp lâu đời với “nền văn minh lúa nước”, dân số sống nơng thơn chiếm gần 70% có gần 60% lao động làm việc lĩnh vực nông nghiệp Trước đây, nước ta sản xuất nơng nghiệp theo hình thức truyền thống, tận dụng nguồn phế phụ phẩm quay vòng ngược trở lại để làm phân bón nên lượng rác thải mơi trường đáp ứng khả tự làm môi trường đất Từ 1990 đến nay, chủ trương sách nhà nước đẩy mạnh phát triển nông nghiệp, nông nghiệp nước ta có phát triển nhảy vọt suất trồng tăng lên vượt bậc, chất lượng sản phẩm gia tăng Bên cạnh có mặt trái nó, lượng phân bón hóa học sử dụng ngày gia tăng, lượng phế phụ phẩm thải môi trường nhiều mà không tái sử dụng làm cho môi trường ngày ô nhiễm, đất không trả lại dinh dưỡng trở nên bạc màu, kết cấu đất bị phá vỡ, sinh học đất đi, số loại phân bón có chứa số chất gây độc hại cho trồng cho người kim loại nặng vi sinh vật gây hại, chất kích thích sinh trưởng vượt mức quy định Các kim loại nặng có phân bón gồm Asen (As), Chì (Pb), Thuỷ ngân (Hg) Cadimi (Cd), vi sinh vật gây hại có phân bón gồm: E Coli, Salmonella, Coliform loại gây nên bệnh đường ruột nguy hiểm Trước thực trạng nay, cần phải tìm giải pháp thay hữu hiệu hạn chế việc sử dụng phân bón vơ Việt Nam nhiều nước giới bắt đầu nhận thức nguồn nguyên liệu phế phụ phẩm thực nguồn tài nguyên hàng ngày hàng chưa khai thác sử dụng sử dụng chưa hiệu gây tổn thất đến kinh tế Vấn đề đặt phải làm để tận dụng nguồn nguyên liệu phế phụ phẩm cách có hiệu quả, vừa xử lý ô nhiễm môi trường vừa giải vấn đề dinh dưỡng cho trồng cải tạo đất 82 5.2 Chiều cao 83 5.3 Số Tb 84 5.4 Số tua TB 85 5.5 Số hoa đực TB lúc nở rộ 86 5.6 Số hoa TB lúc nở rộ 87 5.7 Khối lượng TB 88 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ ủ EM enzyme tới chất lượng phân bón dạng nước 6.1 Hàm lượng protein hòa tan 6.1 Protein hòa tan 89 6.2 Chiều cao TB 90 6.3 Số TB 91 6.4 Số tua TB 92 6.5 Số hoa đực TB lúc nở rộ 93 6.6.Số hoa TB lúc nở rộ 94 6.7 Khối lượng TB 95 ... sản xuất phân bón dạng nước từ nguồn nguyên liệu bã men bia; - Nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ nước bổ sung, thời gian ủ chế phẩm EM enzyme thích hợp; - Hồn thiện quy trình sản xuất phân bón dạng nước. .. hiệu sản phẩm phụ để tạo nguồn thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao Xuất phát từ vấn đề trên, em tiến hành nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất phân bón dạng nước từ nguồn nguyên. .. nghiên cứu phân bón dạng nước giới Việc nghiên cứu sản xuất phân nước từ phế phụ phẩm nông nghiệp tiến hành sớm nước phát triển Tuy nhiên nay, có cơng trình khoa học quy trình sản xuất phân dạng