Quản lý và xử lý nước thải nhằm hạn chế ô nhiễm môi trường đảm bảo sức khỏe con người cân bằng hệ sinh thái vẫn đang là vấn đề đáng được quan tâm Một giải pháp hiệu quả là tận dụng rác thải hữu cơ chuyển đổi thành các sản phẩm có lợi như chế phẩm sinh học có tác dụng tẩy rửa đa năng garbage enzyme GE an toàn với da tay và thân thiện với môi trường Nghiên cứu này nhằm tìm hiểu một số tính chất tẩy rửa của GE lên men từ bồ hòn kết hợp với rác thải hữu cơ Bồ hòn khô tách hạt vỏ trái cây vỏ thanh trà và vỏ dứa cùng với đường nâu và nước làm chất nền lên men để sản xuất GE trong khoảng thời gian 3 tháng Các mẫu lên men được theo dõi và xác định hoạt độ 3 enzyme amylase protease lipase và khảo sát tổng vi sinh vật trong quá trình chuyển hóa cơ chất ở điều kiện hiếu khí kỵ khí Kết quả phân tích cho thấy cả 3 hỗn hợp lên men ở 2 điều kiện hiếu khí và kỵ khí đều có hoạt độ enzyme Trong đó hoạt độ cả 3 enzyme mạnh nhất đối với hỗn hợp lên men 3 nguyên liệu bồ hòn tách vỏ vỏ thanh trà và vỏ dứa tiếp đến là 1 nguyên liệu bồ hòn tách vỏ và thấp nhất là 2 nguyên liệu vỏ thanh trà và vỏ dứa Hoạt độ 3 enzyme trong hỗn hợp lên men ở điều kiện kỵ khí cao hơn ở điều kiện hiếu khí Trong quá trình lên men cả 3 hỗn hợp đều có sự tham gia của hệ vi sinh vật gồm nấm men nấm mốc và vi khuẩn Nghiên cứu chọn lọc quy trình lên men tạo thành GE từ 3 nguyên liệu ở điều kiện kỵ khí có tác dụng tẩy rửa tốt an toàn với da tay và có mùi thơm dễ chịu Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm 4 chương Chương 1 Tổng quan tài liệu Chương 2 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu Chương 3 Kết quả và thảo luận Chương 4 Kết luận và kiến nghị
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HĨA NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT HOẠT TÍNH MỘT SỐ ENZYME CỦA CHẾ PHẨM SINH HỌC ĐƯỢC TẠO THÀNH TỪ QUÁ TRÌNH LÊN MEN BỒ HỊN KẾT HỢP VỚI RÁC THẢI HỮU CƠ Sinh viên thực hiện: Lê Thị Thùy Trang MSSV: 107150186 Lớp: 15H2B Đà Nẵng – Năm 2019 i TÓM TẮT Tên đề tài: “Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ q trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu cơ” Sinh viên thực hiện: Lê Thị Thùy Trang MSSV: 107150186 Lớp: 15H2B GVHD: TS Nguyễn Thị Đông Phương Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm chương: Chương 1: Tổng quan tài liệu Chương 2: Đối tượng phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết thảo luận Chương 4: Kết luận kiến nghị Quản lý xử lý nước thải nhằm hạn chế ô nhiễm môi trường, đảm bảo sức khỏe người, cân hệ sinh thái vấn đề đáng quan tâm Một giải pháp hiệu tận dụng rác thải hữu chuyển đổi thành sản phẩm có lợi chế phẩm sinh học có tác dụng tẩy rửa đa garbage enzyme - GE, an toàn với da tay thân thiện với mơi trường Nghiên cứu nhằm tìm hiểu số tính chất tẩy rửa GE lên men từ bồ kết hợp với rác thải hữu Bồ hịn khơ tách hạt, vỏ trái (vỏ trà vỏ dứa) với đường nâu nước làm chất lên men để sản xuất GE khoảng thời gian tháng Các mẫu lên men theo dõi xác định hoạt độ enzyme: amylase, protease, lipase khảo sát tổng vi sinh vật trình chuyển hóa chất điều kiện hiếu khí, kỵ khí Kết phân tích cho thấy hỗn hợp lên men điều kiện hiếu khí kỵ khí có hoạt độ enzyme Trong đó, hoạt độ enzyme mạnh hỗn hợp lên men nguyên liệu (bồ tách vỏ, vỏ trà vỏ dứa), tiếp đến nguyên liệu (bồ tách vỏ) thấp nguyên liệu (vỏ trà vỏ dứa) Hoạt độ enzyme hỗn hợp lên men điều kiện kỵ khí cao điều kiện hiếu khí Trong trình lên men, hỗn hợp có tham gia hệ vi sinh vật gồm nấm men, nấm mốc vi khuẩn Nghiên cứu chọn lọc quy trình lên men tạo thành GE từ ngun liệu điều kiện kỵ khí có tác dụng tẩy rửa tốt, an tồn với da tay có mùi thơm dễ chịu ii ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HĨA CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lê Thị Thùy Trang Lớp: 15H2B Số thẻ sinh viên: 107150186 Khoa: Hóa Ngành: Cơng nghệ thực phẩm Tên đề tài đồ án: Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ q trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Mở đầu Chương 1: Tổng quan Chương 2: Đối tượng phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết nghiên cứu thảo luận Chương 4: Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục Các vẽ, đồ thị (Không) Họ tên người hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Đông Phương Ngày giao nhiệm vụ đồ án: / /2019 Ngày hoàn thành đồ án: / /2019 Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019 Trưởng Bộ môn Công nghệ thực phẩm Người hướng dẫn PGS.TS Đặng Minh Nhật TS Nguyễn Thị Đơng Phương iii LỜI NĨI ĐẦU Sau tháng thực đề tài: “Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ q trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu cơ”, hướng dẫn Nguyễn Thị Đơng Phương, em hồn thành xong đồ án tốt nghiệp Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô Khoa Hóa - Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng nói chung, mơn Cơng nghệ thực phẩm nói riêng, tận tâm truyền đạt kiến thức tảng, nhiệt tình giúp đỡ bảo trình học tập, nghiên cứu để em hồn thành chương trình học tập với tiến độ Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến cô TS Nguyễn Thị Đông Phương Trong trình thực hiện, dù bận nhiều cơng việc dành nhiều thời gian hướng dẫn, bảo tận tình bước, từ việc chọn đề tài, thực đề tài báo cáo đề tài Với góp ý, sửa chữa cô, giúp em nắm bắt xác nội dung liên quan đến đồ án từ hồn thành đồ án cách tốt Bên cạnh đó, em xin gửi lời cảm ơn đến q thầy phịng thí nghiệm trường giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt thời gian thực đề tài tốt nghiệp Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô Hội đồng bảo vệ đồ án tốt nghiệp dành thời gian quý báu để đọc đưa ý kiến đóng góp cho đồ án tốt nghiệp em Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019 Sinh viên thực Lê Thị Thùy Trang iii CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu sử dụng phân tích luận văn có nguồn gốc rõ ràng, cơng bố theo quy định Các kết nghiên cứu đồ án tơi tự thực hiện, phân tích cách trung thực, khách quan Các kết chưa công bố nghiên cứu khác Tác giả Lê Thị Thùy Trang iv MỤC LỤC TÓM TẮT i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii LỜI NÓI ĐẦU iii CAM ĐOAN iv MỤC LỤC v DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH vii DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT viii MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan bồ 1.1.1 Giới thiệu chung bồ 1.1.2 Đặc điểm thực vật bồ 1.1.3 Thành phần hóa học bồ hịn 1.1.4 Tác dụng dược lý bồ 1.2 Tổng quan vỏ dứa vỏ trà 1.2.1 Vỏ dứa 1.2.2 Vỏ trà 1.3 Tổng quan enzyme từ rác thải – garbage enzyme (GE) 1.3.1 Khái niệm GE 1.3.2 Bản chất GE 1.3.3 Lợi ích GE 1.3.4 Tình hình nghiên cứu ứng dụng GE Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10 2.1 Đối tượng nghiên cứu 10 2.1.1 Nguyên liệu 10 2.1.2 Hóa chất, dụng cụ thiết bị thí nghiệm 11 2.2 Phương pháp nghiên cứu 11 v 2.2.1 Chuẩn bị hỗn hợp lên men 11 2.2.2 Xác định giá trị pH 13 2.2.3 Xác định hàm lượng đường nguyên liệu 13 2.2.4 Xác định hoạt độ amylase nguyên liệu hỗn hợp lên men 16 2.2.4 Xác định hoạt độ enzyme protease nguyên liệu hỗn hợp lên men 17 2.2.5 Xác định hoạt độ enzyme lipase nguyên liệu hỗn hợp lên men 21 2.2.6 Khảo sát hệ vi sinh vật nguyên liệu hỗn hợp lên men 22 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 25 3.1 Kết xác định hàm lượng đường nguyên liệu 25 3.2 Giá trị pH hỗn hợp lên men 25 3.3 Kết xác định hoạt độ enzyme amylase 26 3.4 Kết xác định hoạt độ enzyme protease 28 3.5 Kết xác định hoạt độ enzyme lipase 29 3.6 Kết khảo sát tổng vi sinh vật 30 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 32 4.1 Kết luận 32 4.2 Kiến nghị 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 PHỤ LỤC PHỤ LỤC PHỤ LỤC vi DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH DANH SÁCH BẢNG Bảng 1 Thành phần gần vỏ dứa (g/100g vỏ khô) Bảng Thành phần khoáng chất vỏ dứa (mg/100g vỏ khô) Bảng Bảng tỉ lệ hóa chất thí nghiệm lập đường chuẩn tyrosin 19 Bảng 2 Tỷ lệ hóa chất thí nghiệm mẫu nguyên liệu lên men 10 ngày 19 Bảng Tỷ lệ hóa chất thí nghiệm mẫu lên men 40 ngày 20 Bảng Kết xác định hàm lượng đường (%) 25 Bảng Giá trị pH 26 Bảng 3 Kết xác định hoạt độ enzyme amylase (đơn vị Wohlgemouth) 27 Bảng Kết xác định hoạt độ enzyme protease (U/ml) 28 Bảng Kết xác định hoạt độ enzyme lipase (U/ml) 29 Bảng Kết khảo sát tổng vi sinh vật 30 DANH SÁCH HÌNH Hình 1 Bồ hịn Hình Một số hình ảnh đặc điểm thực vật bồ Hình So sánh xúc tác phân hủy dầu mỡ chất tẩy rửa thơng thường GE Hình Bồ hịn khơ tách hạt 10 Hình 2 Vỏ dứa vỏ trà 10 Hình Đường nâu 10 Hình Sơ đồ quy trình chuẩn bị hỗn hợp lên men 12 Hình Bình lên men chuẩn bị điều kiện hiếu khí kỵ khí 13 Hình Chuỗi pha loãng mẫu theo dãy thập phân 24 Hình Cấy mẫu vào môi trường 24 vii DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT GE - - - - - - - garbage enzyme COD - - - - - - Nhu cầu oxy hóa học BOD - - - - - - Nhu cầu oxy sinh hóa TSS - - - - - - -Tổng chất rắn lơ lửng OD - - - - - - - Độ hấp thụ quang TCA - - - - - - Acid tricloacetic TN - - - - - - - Thí nghiệm KC - - - - - - - Kiểm chứng viii Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ q trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu MỞ ĐẦU Mục đích thực đề tài Bồ hịn có tên khoa học Sapindus mukorossi Gaertn, thuộc họ bồ Sapindaceae Cây thường mọc vùng nhiệt đới nhiệt đới, có tỉnh thuộc vùng núi thấp Việt Nam Cây bồ biết đến thảo dược quý tất phận rễ, vỏ quả, nhân có tác dụng chữa bệnh tuyệt vời dân gian chữa bệnh hôi miệng, sâu răng, chữa ho trừ đờm, viêm phổi, bệnh da ghẻ lỡ, nấm, hắc lào… bồ hịn chứa hợp chất hóa học có giá trị [1] Trên giới Việt Nam có nhiều cơng trình nghiên cứu thành phần hóa học tác dụng dược lý bồ hịn, cho thấy bồ hịn có nhiều tính vị, cơng năng, phải kể đến tác dụng tẩy rửa tự nhiên nhờ chứa hàm lượng lớn saponin [2] Hiện nay, thị trường có nhiều dung dịch tẩy rửa hóa học, phần lớn đáp ứng yêu cầu độ tẩy rửa sạch, nhiên giá thành không rẻ, sau sử dụng phải rửa nhiều lần với nước sạch, gây lãng phí Đặc biệt ảnh hưởng tới sức khỏe người sử dụng, gây khô da tay, bong da, thải lượng lớn loại bọt không tan ảnh hưởng đến mơi trường [14,38] Trong đó, tận dụng rác thải hữu để tạo chế phẩm sinh học có tác dụng tẩy rửa đa năng, an tồn với da tay, thay dung dịch tẩy rửa hóa học, đặc biệt giúp giảm thiểu nguồn nhiễm thải môi trường giải pháp [21] Xu hướng chế tạo dung dịch tẩy rửa vừa rẻ, phù hợp với đối tượng, không gây hại sức khỏe, đặc biệt thân thiện với môi trường, không gây ô nhiễm tới nguồn nước vấn đề quan tâm Do đó, đề tài “Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu cơ” tiến hành nhằm xác định hoạt độ số enzyme có tác dụng tẩy rửa sinh trình lên men hỗn hợp nguyên liệu ban đầu khảo sát tham gia tổng vi sinh vật q trình chuyển hóa chất Mục tiêu nghiên cứu - Khảo sát hoạt tính enzyme: amylase, protease lipase hỗn hợp lên men tạo sản phẩm từ thành phần nguyên liệu khác điều kiện lên men hiếu khí kị khí SVTH: Lê Thị Thùy Trang GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ q trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu [13] Nguyễn Văn Lợi, Nguyễn Thị Minh Tú, Hồng Đình Hịa, Nghiên cứu tách chiết xác định hoạt tính sinh học thành phần tạo hương tinh dầu vỏ bưởi vỏ cam Việt Nam, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, 2013, trang 153-162 Tài liệu nước ngồi [14] Bettley, F Ray “Some effects of soap on the skin.” British medical journal 1.5187 (1960): 1675 [15] Suhagia, B N., I S Rathod, and Sunil Sindhu “Sapindus mukorossi (Areetha): an overview.” International Journal of Pharmaceutical Sciences and Research 2.8 (2011): 1905 [16] Upadhyay, Aparna, and D K Singh “Pharmacological effects of Sapindus mukorossi.” Revista Instituto de Medicina Tropical de Sao Paulo 54.5 (2012): 273280 [17] Li, Ti, et al “Major polyphenolics in pineapple peels and their antioxidant interactions.” International journal of food properties 17.8 (2014): 1805-1817 [18] Saraswaty, V., et al “Pineapple peel wastes as a potential source of antioxidant compounds.” IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 60.1 ( 2017) [19] E Costeros, and U N A Perspectiva, “Chemical Composition of Some Selected Fruit Peels” (2003) [20] Victor, Mauricio M., et al “A simple and efficient process for the extraction of naringin from grapefruit peel waste.” Green Processing and Synthesis 7.6 (2018): 524529 [21] Chin, Yeo Yen, et al “From fruit waste to enzymes.” Scientia Bruneiana 17.2 (2018) [22] Huang, Renliang, et al “Enhanced ethanol production from pomelo peel waste by integrated hydrothermal treatment, multienzyme formulation, and fed-batch operation.” Journal of agricultural and food chemistry 62.20 (2014): 4643-4651 [23] Argun, M E., Guclu, D., & Karatas, M “Adsorption of Reactive Blue 114 dye by using a new adsorbent: Pomelo peel.” Journal of Industrial and Engineering Chemistry 20.3 (2014): 1079-1084 [24] Zhu, Lin, et al “An environmentally friendly carbon aerogels derived from waste pomelo peels for the removal of organic pollutants/oils.” Microporous and Mesoporous Materials 241 (2017): 285-292 [25] S E Of “Use of Garbage Enzyme, Reduce Green House Effect” (2018) SVTH: Lê Thị Thùy Trang GVHD: Nguyễn Thị Đơng Phương 34 Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ q trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu [26] Nazim, Fazna, and V Meera “Treatment of synthetic greywater using 5% and 10% garbage enzyme solution.” Bonfring International Journal of Industrial Engineering and Management Science 3.4 (2013): 111-117 [27] Pinsirodom, Praphan, and Kirk L Parkin “Lipase assays.” Current protocols in food analytical chemistry (2001): C3-1 [28] Rasit, N., & Mohammad, F S “Production and Characterization of Bio Catalytic Enzyme produced from Fermentation of Fruit and Vegetable Wastes and Its Influence on Aquaculture Sludge.” International Journal of Science and Technology 4.2 (2018) [29] Arun, C., and P Sivashanmugam “Investigation of biocatalytic potential of garbage enzyme and its influence on stabilization of industrial waste activated sludge.” Process Safety and Environmental Protection 94 (2015): 471-478 [30] O F New “J Gen Appl Microbiol” 424 (1990): 415-424 [31] Wang, Qunhui, et al “Effects of anaerobic/aerobic incubation and storage temperature on preservation and deodorization of kitchen garbage.” Bioresource Technology 84.3 (2002): 213-220 [32] Min, Jia Dongying Yao Kai Tan, and Zhang Mingrang “Advance in Research of Physiologically-active Compounds in Pummelo Peel [J].” Food and Fermentation Industries 11 (2001) [33] Kimata, Hiroko, et al “Saponins of pericarps of Sapindus Mukorossi Gaertn and solubilization of monodesmosides by bisdesmosides.” Chemical and pharmaceutical bulletin 31.6 (1983): 1998-2005 [34] Ghagi, Rupeshkumar, et al “Study of functional properties of Sapindus mukorossi as a potential bio-surfactant.” Indian Journal of Science and Technology 4.5 (2011): 530533 [35] Cheeke, P R “Actual and potential applications of Yucca schidigera and Quillaja saponaria saponins in human and animal nutrition.” Saponins in food, feedstuffs and medicinal plants Springer, Dordrecht (2000): 241-254 [36] Selvakumar, P., and P Sivashanmugam “Optimization of lipase production from organic solid waste by anaerobic digestion and its application in biodiesel production.” Fuel Processing Technology 165 (2017): 1-8 [37] Wang, Qunhui, et al “Ethanol production from kitchen garbage using response surface methodology.” Biochemical Engineering Journal 39.3 (2008): 604-610 Tài liệu web SVTH: Lê Thị Thùy Trang GVHD: Nguyễn Thị Đơng Phương 35 Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ q trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu [38] Hồng Lan, VnReview, “Xà phịng sản xuất nào, có gây nhiễm môi trường?”, Diễn đàn công nghệ sống Link: https://congnghe.vn/muc/khampha/tin/xa-phong-duoc-san-xuat-nhu-the-nao-co-gay-o nhiem-moi-truong-2035137 [truy cập 12/12/2019] [39] Đoàn Minh Phụng, “Quả bồ đa dụng”, Gia Lai Online, 2019 Link baogialai.com [truy cập 21/11/2019] [40] Nguyễn Thanh Vân, “Bồ - Savonnier - Soap berry”, Vườn dược thảo, 2014 Link: http://duocthaothucdung.blogspot.com/2014/04/bo-hon-savonnier-soap-berry.html [truy cập 21/11/2019] [41] https://www.enzymesos.com/what-is-eco-enzyme [truy cập 25/11/2019] [42] http://www.enzymesos.com/what-is-eco-enzyme/how-to-use-eco-enzyme [truy cập 25/11/2019] [43] https://www.enzymesos.com/what-is-eco-enzyme/how-to-make-eco-enzyme [truy cập 25/11/2019] [44] Trương Võ Anh Dũng, “Bài 14 - Định lượng tổng vi khuẩn hiếu khí thực phẩm phương pháp đếm khuẩn lạc”, Thực hành vi sinh đại cương, 2012 Link: https://fr.scribd.com/doc/98797398/BAI-14-ĐỊNH-LƯỢNG-TỔNG-VI-KHUẨN-HIẾU-KHI-TRONGTHỰC-PHẨM-BẰNG-PHƯƠNG-PHAP-ĐẾM-KHUẨN-LẠC [truy cập ngày 22/09/2019] [45] “COD, BOD, DO, TSS gì?” Link: https://www.dathop.com.vn/post/cod-bod-do tss-la-gi.html [truy cập 14/12/2019] [46] Kts Đoàn Quang Thạnh, “Đường bánh mẹ”, tintuc.vn, Tin tức Việt Nam, 2017 Link: http://quangtri.tintuc.vn/am-thuc/duong-banh-cua-me.html [truy cập 14/12/2019] [47] Wikipedia – Bách khoa toàn thư mở, “Nước muối sinh lý” 19/12/2017 Link: https://vi.wikipedia.org/wiki/Nước_muối_sinh_lý [truy cập 22/09/2019] [48] Wikipedia – The Free Encyclopedia, “Limonene”, 1/12/2019 Link: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Limonene [truy cập 15/12/2019] SVTH: Lê Thị Thùy Trang GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương 36 Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu SVTH: Lê Thị Thùy Trang GVHD: Nguyễn Thị Đơng Phương 37 Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ q trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu PHỤ LỤC 1 Thông số chất lượng nước Các thông số chất lượng nước: BOD, COD, TSS, dầu mỡ * Nhu cầu oxy sinh hóa - BOD (Biochemical oxygen Demand) lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa chất hữu theo phản ứng: Vi khuẩn Chất hữu + O2 CO2 + H2O + tế bào + sản phẩm trung gian Trong mơi trường nước, q trình oxy hóa sinh học xảy vi sinh vật sử dụng oxy hịa tan, xác định tổng lượng oxy hịa tan cần thiết cho q trình phân huỷ sinh học phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng dòng thải nguồn nước BOD có ý nghĩa biểu thị lượng chất thải hữu nước bị phân huỷ vi sinh vật [45] * Nhu cầu oxy hóa học (COD - Chemical Oxygen Demand) lượng oxy cần thiết để oxy hóa hợp chất hóa học nước bao gồm vô hữu Như vậy, COD lượng oxy cần để oxy hố tồn chất hóa học nước, BOD lượng oxy cần thiết để oxy hóa phần hợp chất hữu dễ phân huỷ vi sinh vật [45] Toàn lượng oxy sử dụng cho phản ứng lấy từ oxy hòa tan nước Do nhu cầu oxy hóa học oxy sinh học cao làm giảm nồng độ oxy hịa tan nước, có hại cho sinh vật nước hệ sinh thái nước nói chung Nước thải hữu cơ, nước thải sinh hoạt nước thải hoá chất tác nhân tạo giá trị BOD COD cao môi trường nước [45] * Tổng chất rắn lơ (TSS - turbidity & suspendid solids): Thường đo máy đo độ đục (turbidimeter) Độ đục gây tượng tương tác ánh sáng chất lơ lửng nước cát, sét, tảo vi sinh vật chất hữu có nước Các chất rắn lơ lửng phân tán ánh sáng hấp thụ chúng phát xạ trở lại với cách thức tùy thuộc vào kích thước, hình dạng thành phần hạt lơ lửng cho phép thiết bị đo độ đục ứng dụng để phản ánh thay đổi loại, kích thước nồng độ hạt có mẫu [45] SVTH: Lê Thị Thùy Trang GVHD: Nguyễn Thị Đơng Phương Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ q trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu * Dầu mỡ loạt chất hữu bao gồm hydrocarbon, chất béo, dầu, sáp, acid béo trọng lượng phân tử gây khó khăn việc xử lý nước thải Vì độ hòa tan thấp, dầu mỡ tách khỏi nước bám lại đường ống Phương pháp EPA để theo dõi xả nước thải loại bỏ chất ô nhiễm dầu mỡ sử dụng n-hexane làm dung môi chiết [45] Chuẩn bị chất nhũ tương dầu olive/gum arabic Kết hợp 10g loại dầu olive gum arabic cốc 400ml Thêm dung dịch đệm natri phosphat 50mM, pH = 8.0 đến 200ml đồng hóa máy khuấy Liên tục khuấy nhũ tương suốt thời gian sử dụng Chuẩn bị dung dịch đệm natri phosphat 50mM; pH = 8,0 - Dung dịch A: 2,76g NaH2PO4.H2O/100ml nước cất - Dung dịch B: 5,365g Na2HPO4.H2O/100ml nước cất - Để đạt pH 8,0 chuẩn bị hỗn hợp chứa: + Dung dịch A: 5,3ml + Dung dịch B: 94,7ml Sử dụng dung dịch để điều chỉnh giá trị pH đệm [25] SVTH: Lê Thị Thùy Trang GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ q trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu SVTH: Lê Thị Thùy Trang GVHD: Nguyễn Thị Đơng Phương Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ q trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu PHỤ LỤC Một số hình ảnh trình theo dõi hỗn hợp lên men Hình i Hỗn hợp nguyên liệu với tỷ lệ 10:3:1 Hình i Sử dụng máy xay sinh tố để làm nhỏ nguyên liệu trộn hỗn hợp Hình i Hỗn hợp chuẩn bị xong tiến hành đem ủ Hình i Sau ngày lên men Hình i Sau ngày lên men SVTH: Lê Thị Thùy Trang GVHD: Nguyễn Thị Đơng Phương Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ q trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu Hình i Sau 10 ngày lên men Hình i Sau 20 ngày lên men Hình i Sau 30 ngày lên men Hình i Sau 40 ngày lên men SVTH: Lê Thị Thùy Trang GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu Hình i 10 Sau 50 ngày lên men Một số hình ảnh trình khảo sát tổng vi sinh vật trình lên men Quan sát thấy trình lên men tất hỗn hợp có mặt nấm men, nấm mốc vi khuẩn Hình ii Khảo sát hệ vi sinh vật trình lên men GE SVTH: Lê Thị Thùy Trang GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ q trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu PHỤ LỤC Xác định hàm lượng đường Bảng iii Lượng đường khử chuẩn độ Nguyên liệu Vk (ml) Lần Lần Lần Bồ hịn khơ tách vỏ 3,9 3,7 3,6 Vỏ dứa 4,0 4,0 4,1 Vỏ trà 5,6 5,4 5,4 Bảng iii Lượng đường tổng chuẩn độ Nguyên liệu Vt (ml) Lần Lần Lần Bồ tách vỏ 4,0 4,0 4,1 Vỏ dứa 3,5 3,5 3,4 Vỏ trà 4,4 4,4 4,5 Xác định hoạt độ protease Bảng iii ∆OD đường chuẩn ∆OD ĐƯỜNG CHUẨN (Bước sóng 660 nm) Lượng tyrosine (µM) ∆OD 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,123396 0,188598 0,219935 0,28901 0,34942 Bảng iii ∆OD nguyên liệu Thành phần ∆OD nguyên liệu Lượng tyrosine tương ứng (µM) Lần Lần Lần Lần Lần Lần nguyên liệu 0,4526 0,4530 0,4531 0,6956 0,6963 0,6965 nguyên liệu 0,3986 0,3981 0,3982 0,5978 0,5969 0,5971 nguyên liệu 0,6233 0,6229 0,6228 1,0045 1,0038 1,0036 SVTH: Lê Thị Thùy Trang GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ trình lên men bồ kết hợp với rác thải hữu Bảng iii ∆OD hỗn hợp lên men 10 ngày ∆OD hỗn hợp lên men 10 ngày Thành phần Lượng tyrosine tương ứng (µM) Lần Lần Lần Lần Lần Lần nguyên liệu hiếu khí 0,9512 0,9511 0,9507 1,5980 1,5978 1,5971 nguyên liệu kỵ khí 0,9733 0,9728 0,9732 1,6380 1,6371 1,6378 nguyên liệu hiếu khí 0,4523 0,4515 0,4519 0,6950 0,6936 0,6943 nguyên liệu kỵ khí 0,4649 0,4643 0,4649 0,7178 0,7167 0,7178 nguyên liệu hiếu khí 0,7336 0,7331 0,7335 1,2042 1,2033 1,2040 nguyên liệu kỵ khí 0,7783 0,7778 0,7782 1,2851 1,2842 1,2849 Bảng iii ∆OD hỗn hợp lên men 40 ngày Thành phần ∆OD hỗn hợp lên men 40 ngày Lượng tyrosine tương ứng (µM) Lần Lần Lần Lần Lần Lần nguyên liệu hiếu khí 0,5020 0,5023 0,5018 0,7850 0,7855 0,7846 nguyên liệu kỵ khí 0,5523 0,5526 0,5524 0,8760 0,8766 0,8762 nguyên liệu hiếu khí 0,4819 0,4823 0,4820 0,7486 0,7493 0,7488 nguyên liệu kỵ khí 0,4931 0,4933 0,4937 0,7689 0,7692 0,7700 nguyên liệu hiếu khí 0,6753 0,6754 0,6756 1,0986 1,0988 1,0992 nguyên liệu kỵ khí 0,6982 0,6985 0,6981 1,1401 1,1406 1,1399 Xác định hoạt độ lipase Bảng iii VNaOH chuẩn độ xác định hoạt độ lipase nguyên liệu Thành phần VNaOH chuẩn độ (ml) phút 10 phút 15 phút 20 phút 25 phút nguyên liệu 2,0 2,0 2,1 2,3 2,7 nguyên liệu 1,8 1,9 2,0 2,2 2,2 nguyên liệu 2,8 2,9 3,0 3,1 3,1 SVTH: Lê Thị Thùy Trang GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ q trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu Bảng iii VNaOH chuẩn độ xác định hoạt độ lipase hỗn hợp lên men 10 ngày VNaOH chuẩn độ (ml) Thành phần phút 10 phút 15 phút 20 phút 25 phút nguyên liệu hiếu khí 4,2 4,5 4,6 4,6 4,7 nguyên liệu kỵ khí 4,7 5,1 5,1 5,3 5,4 nguyên liệu hiếu khí 3,2 3,2 3,4 3,5 3,5 3,5 3,6 3,8 3,8 nguyên liệu hiếu khí 5,7 5,9 5,9 6,2 6,2 nguyên liệu kỵ khí 5,3 5,3 5,5 5,6 5,6 nguyên liệu kỵ khí Bảng iii VNaOH chuẩn độ xác định hoạt độ lipase hỗn hợp lên men 50 ngày VNaOH chuẩn độ (ml) Thành phần phút 10 phút 15 phút 20 phút 25 phút nguyên liệu hiếu khí 7,3 7,5 9,3 9,5 nguyên liệu kỵ khí 7,5 7,7 7,8 8,2 8,3 nguyên liệu hiếu khí 6,2 6,2 6,4 6,5 6,7 nguyên liệu kỵ khí 6,5 6,5 6,6 6,8 6,8 nguyên liệu hiếu khí 6,4 6,5 6,6 6,9 7,1 8 8,1 8,1 8,4 nguyên liệu kỵ khí Khảo sát tổng vi sinh vật 4.1 Khảo sát tổng vi sinh vật nguyên liệu Bảng iii 10 Số khuẩn lạc mọc môi trường hỗn hợp nguyên liệu (khuẩn lạc) Môi trường Lần Hansen – Nấm men Sapec – Nấm mốc Sapec - pepton – Vi khuẩn * 10-5 10-6 N men N mốc VK N men N mốc VK 0 0 2 0 3 0 2 - - - X X 0 0 12 0 118 Chú thích: -: Khơng có đĩa mơi trường, X: khuẩn lạc mọc nhiều, 0:khuẩn lạc không mọc SVTH: Lê Thị Thùy Trang GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ q trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu Bảng iii 11 Số khuẩn lạc mọc môi trường nguyên liệu Môi trường Lần Hansen – Nấm men Sapec – Nấm mốc Sapec - pepton – Vi khuẩn 10-5 10-6 N men N mốc VK N men N mốc VK 28 0 19 19 10 X 0 10 1 0 48 11 15 0 36 Bảng iii 12 Số khuẩn lạc mọc môi trường hỗn hợp nguyên liệu Môi trường Lần Hansen – Nấm men Sapec – Nấm mốc Sapec - pepton – Vi khuẩn 10-5 10-6 N men N mốc VK N men N mốc VK 10 13 - - - - - - 19 58 - - - 0 0 12 4.2 Khảo sát tổng vi sinh vật hỗn hợp lên men ngày Bảng iii 13 Số khuẩn lạc mọc môi trường hỗn hợp nguyên liệu lên men ngày Hiếu khí Mơi trường HansenNấm men SapecNấm mốc SapecpeptonVK Lần 25 -5 Kỵ khí -6 -5 10 10 10 10-6 N N N N N N N N VK VK VK VK men mốc men mốc men mốc men mốc X X X X X 12 150 25 40 X X X X 95 185 47 110 40 0 98 0 25 0 0 0 55 0 30 0 14 0 X 30 X 0 0 227 0 X 31 X - - - 132 SVTH: Lê Thị Thùy Trang GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương 10 Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ trình lên men bồ kết hợp với rác thải hữu Bảng iii 14 Số khuẩn lạc mọc môi trường hỗn hợp nguyên liệu lên men ngày Hiếu khí Mơi trường -5 Lần 10 N mốc Kỵ khí -6 -5 10 10 10-6 N N N N N N VK VK VK VK men mốc men mốc men mốc 70 17 150 X 32 115 16 HansenNấm men N men 20 24 X 55 83 120 86 11 SapecNấm mốc 0 0 15 0 0 16 0 1 0 0 SapecpeptonVK 13 76 - - - 0 147 13 76 - - - - - - - 133 84 Bảng iii 15 Số khuẩn lạc mọc môi trường hỗn hợp ngun liệu lên men ngày Hiếu khí Mơi trường HansenNấm men SapecNấm mốc SapecpeptonVK Lần 2 -5 10 N N VK men mốc 70 X X 60 X X 10 X 0 X 40 X 45 SVTH: Lê Thị Thùy Trang X Kỵ khí -6 -5 10 10 N N N N VK men mốc men mốc 15 120 60 120 277 65 5 45 0 40 100 X 50 25 X 15 GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương VK X X X 40 X X 10-6 N N VK men mốc 15 X 70 250 X 150 X X 11 ... ? ?Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu cơ? ?? tiến hành nhằm xác định hoạt độ số enzyme có tác dụng tẩy rửa sinh trình. .. Đông Phương Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ trình lên men bồ kết hợp với rác thải hữu nitơ [21] Quá trình tạo GE sinh hỗn hợp O3 + NO3 + CO3 O3 tạo giảm lượng... Phương 28 Nghiên cứu khảo sát hoạt tính số enzyme chế phẩm sinh học tạo thành từ q trình lên men bồ hịn kết hợp với rác thải hữu Ngoài ra, kết nghiên cứu cịn cho thấy GE lên men kỵ khí có hoạt độ