Tận dụng phế phẩm cá tra và vỏ dứa để sản xuất phân bón lá

Mục tiêu của nghiên cứu này là sử dụng phụ phế phẩm dứa để thủy phân phế phẩm cá tra (đầu, xương, da, nội tạng) tạo phân bón lá, nhằm tận dụng các nguồn phế liệu từ phế liệu này, giảm nguồn chất thải ra môi trường thay thế phân hóa học trong sản xuất nông nghiệp. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Khả năng thủy phân của dịch ép từ vỏ dứa tương đương với enzyme bromelain công nghiệp. Mời các bạn cùng tham khảo!

Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng An ninh lương thực lần năm 2018 TẬN DỤNG PHẾ PHẨM CÁ TRA VÀ VỎ DỨA ĐỂ SẢN XUẤT PHÂN BÓN LÁ *Võ Phùng Diễm Bằng; Trần Thị Mỹ Hằng; Nguyễn Thị Hai Trường Đại học Công Nghệ TP.HCM Email: *diembang1808@gmail.com TÓM TẮT Mục tiêu nghiên cứu sử dụng phụ phế phẩm dứa để thủy phân phế phẩm cá tra (đầu, xương, da, nội tạng) tạo phân bón lá, nhằm tận dụng nguồn phế liệu từ phế liệu này, giảm nguồn chất thải môi trường thay phân hóa học sản xuất nơng nghiệp Kết nghiên cứu cho thấy: Khả thủy phân dịch ép từ vỏ dứa tương đương với enzyme bromelain cơng nghiệp Sử dụng enzyme có vỏ dứa để thủy phân cá tra theo tỷ lệ phế phẩm cá:vỏ dứa 1:5,6 (w/w) hay phụ phẩm cá:dịch ép từ vỏ dứa 1:1,5 (w/v), tối ưu điều kiện pH 5,5, nhiệt độ 50oC thời gian thủy phân 150 phút Sản phẩm phân bón sinh học từ nguồn phụ phế phẩm cho hiệu kích thích sinh trưởng trồng tương đương với phân bón hóa học thị trường Từ khóa: phụ phẩm cá tra, vỏ dứa, bromelain, thủy phân, phân bón TỔNG QUAN Sản xuất nơng nghiệp đóng vai trị quan trọng kinh tế Việt Nam Trong sản xuất nơng nghiệp, phân bón yếu tố góp phần tăng suất trồng Hàng năm nước ta tốn khoản ngoại tệ lớn để nhập phân bón Theo Bộ Nơng nghiệp Phát triển nơng thơn (NN&PTNT), ước tính khối lượng nhập phân bón loại tháng đầu năm 2018 đạt 1,83 triệu 524 triệu USD (báo Công thương ngày 30/05/2018) chủ yếu phân vô Tuy nhiên, việc lạm dụng phân hóa học khơng làm lãng phí tiền mà cịn ảnh hưởng nghiêm trọng đến mơi trường vấn đề an toàn thực phẩm Trong năm gần xuất thủy hải sản trở thành ngành xuất mũi nhọn lớn kim ngạch toàn ngành đất nước Theo Tổng cục Thủy sản tính đến ngày 30/9/2017, nước có 104 sở sản xuất giống cá tra có 23 nhà máy chế biến cá tra Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) công nhận đủ điều kiện xuất vào Mỹ Sản lượng thu hoạch 11 tháng đầu năm 2017 đạt 1.207,5 ngàn (Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, 2017) Trung bình sản xuất 1kg thành phần cá fillet đông lạnh cần khoảng 2,6kg cá nguyên liệu Như vậy, lượng phụ phẩm từ công nghiệp chế biến cá tra fillet đông lạnh khoảng 450.000-480.000 phụ phẩm/năm Tuy nhiên, phụ phẩm chứa nhiều chất dinh dư�ng Đặc biệt, phân bón cá tự nhiên thủy phân cá có nhiều dinh dư�ng chất kích thích sinh học chứa 40 khoáng chất nguyên tố vi lượng Chất thải chế biến từ cá chưa tận dụng nguồn nguyên liệu tốt cho sản xuất phân bón hữu Việc tận dụng phụ phế phẩm cá không giải 370 Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng An ninh lương thực lần năm 2018 vấn đề môi trường xử lý chất thải mà cải thiện kinh tế tổng thể nuôi trồng thủy sản thương mại cách bền vững (Berge, 2007) Bên cạnh đó, năm nước ta, lượng lớn phế phẩm dứa thải bỏ Với 15 nhà máy chuyên sản xuất sản phẩm từ dứa sản lượng dứa năm đạt khoảng 300 nghìn Trong đó, lượng phế phẩm (lõi, chồi, vỏ lá) chiếm đến 70% tổng khối lượng nguyên liệu đầu vào trở thành vấn đề nhà máy chế biến (Nguyễn Bá Mùi, 2002; Lại Thị Ngọc Hà, 2009) Đặc biệt, enzyme bromelain có mặt tồn dứa (Lại Thị Ngọc Hà, 2009) Liệu sử dụng nguồn phế phẩm từ vỏ dứa thay cho enzyme công nghiệp để thủy phân phụ phẩm cá tra sau fillet để tạo phân bón sinh học giảm lượng phân bón hóa học sử dụng nơng nghiệp Đó câu hỏi nghiên cứu giải báo VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Vật liệu hóa chất – Vỏ dứa: Vỏ dứa lấy từ chợ Tp Hồ Chí Minh đem ép máy ép trái để lấy dịch enzyme thô – Phụ phế phẩm cá tra (nội tạng, thịt đỏ) lấy từ công ty cổ phần Gò Đàng GODACO – SEAFOOD TP.Mỹ Tho, tỉnh Tiền Giang – Enzyme Broelain công nghiệp Viện Sinh học Nhiệt đới cung cấp Địa điểm thời gian nghiên cứu Nghiên cứu thực phịng thí nghiệm thuộc Viện Khoa học ứng dụng, Đại học Công nghệ Tp Hồ Chí Minh Phương pháp nghiên cứu Đánh giá chất lượng nguyên liệu đầu vào (phụ phế phẩm cá tra) Phụ phẩm cá tra sau fillet lấy từ nhà máy GODACO–SEAFOOD trộn lấy mẫu (xem lần lặp lại) Mỗi mẫu lấy 100g đem xử lý sơ để loại bỏ m�và tạp chất, xay nhuyễn, trộn đem xác định N tổng số protein thô Xác định hàm lượng enzyme bromelain có thành phần vỏ dứa phương pháp Anson cải tiến Phương pháp dựa thủy phân protein casein enzyme có dịch ép ép máy ép trái lấy nước tiếp làm vơ hoạt enzyme kết tủa protein chưa bị thủy phân dung dịch acid triloroacetic Định lượng sản phẩm tạo thành phản ứng màu với thuốc thử folin Dựa vào đồ thị chuẩn tyrosin để tính lượng sản phẩm enzyme xúc tác tạo nên – Vỏ dứa chợ đem ép máy ép trái lấy nước, sau pha lỗng 10 lần để xác định hoạt tính enzyme theo phương pháp Anson cải tiến Thí nghiệm lặp lại lần, lần kg vỏ dứa 371 Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng An ninh lương thực lần năm 2018 – Đối chứng enzyme bromelain công nghiệp Viện Sinh học Nhiệt đới cung cấp Cân 10g enzyme bromelain công nghiệp đem pha lỗng 100 lần Sau xác định hoạt tính enzyme phương pháp Anson cải tiến Thí nghiệm lặp lại lần Khảo sát hiệu thuỷ phân enzyme bromelain công nghiệp enzyme bromelain vỏ dứa Dựa theo phương pháp Phạm Đình Dũng Trần Văn Lâm (2013) Nguyên liệu phụ phẩm cá tra xử lý sơ để loại bỏ m�và tạp chất, xay nhuyễn, cân vào bình tam giác 100g phụ phẩm cá tra, cho thêm 150ml nước cất bổ sung 1,4g enzyme bromelain cơng nghiệp có hoạt tính 250 IU/g NT1 Riêng NT2 khơng bổ sung nước mà bổ sung 150ml dịch enzyme thô Tiến hành thuỷ phân điều kiện 500C pH=5,5 thời gian 150 phút Đến thời gian cố định, kết thúc trình thuỷ phân, bất hoạt enzyme cách đun cách thuỷ 15 phút, để nguội Sau hút dịch lỏng để phân tích tiêu Ảnh hưởng thời gian thủy phân phụ phế phẩm cá tra Nguyên liệu phụ phẩm cá tra xử lý sơ để loại bỏ m�và tạp chất, xay nhuyễn, cân vào bình tam giác 100g phụ phẩm cá tra, cho thêm 150ml dịch enzyme thô Tiến hành thuỷ phân điều kiện nhiệt độ 500C, pH=5,5, thời gian 90, 120, 150 180 phút Đến thời gian cố định, kết thúc trình thuỷ phân, bất hoạt enzyme cách đun cách thuỷ 15 phút, để nguội Sau hút dịch lỏng để phân tích tiêu Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình thủy phân phụ phế phẩm cá tra Nguyên liệu phụ phẩm cá tra xử lý sơ để loại bỏ m�và tạp chất, xay nhuyễn, cân vào bình tam giác 100g phụ phẩm cá tra, cho thêm 150ml dịch enzyme thô Tiến hành thuỷ phân điều kiện 40oC, 50 oC, 60 oC, 65 oC 70 oC, pH=5,5 thời gian 150 phút Đến thời gian cố định, kết thúc trình thuỷ phân, bất hoạt enzyme cách đun cách thuỷ 15 phút, để nguội Sau hút dịch lỏng để phân tích tiêu Ảnh hưởng pH đến trình thủy phân phụ phế phẩm cá tra Nguyên liệu phụ phẩm cá tra xử lý sơ để loại bỏ m�và tạp chất, xay nhuyễn, cân vào bình tam giác 100g phụ phẩm cá tra, cho thêm 150ml dịch enzyme thô Xác định pH ban đầu điều chỉnh pH hóa chất HCl 0,1N NaOH 0,1N để pH 5, 5,5, 6, 6,5 Tiến hành thuỷ phân điều kiện 500C thời gian 150 phút Đến thời gian cố định, kết thúc trình thuỷ phân, bất hoạt enzyme cách đun cách thuỷ 15 phút, để nguội Sau hút dịch lỏng để phân tích tiêu Ổn định dịch thủy phân sorbic acid Dung dịch sau thủy phân hoàn toàn phối trộn với chất chống nấm (sorbic acid) có tỉ lệ lần lượt: 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,5 Sau tháng tiến hành kiểm tra tiêu Khảo nghiệm chế phẩm phân bón cho cải xanh ngồi đồng Tiến hành trồng cải xanh luống đất Thời gian phun ngày tuổi phun lại lần, lần cách ngày Lượng nước phun 500 lít/ha 372 Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng An ninh lương thực lần năm 2018 Khảo nghiệm chế phẩm phân bón cho đậu bắp trồng ngồi đồng Tiến hành trồng đậu bắp luống đất Thời gian phun 20 ngày tuổi phun lại lần đậu bắp 30, 40, 50 60 ngày tuổi Lượng nước phun 250 lít/ha 20–30 ngày tuổi 40 ngày tuổi phun với lượng 500 lít/ha KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Đánh giá chất lượng nguyên liệu đầu vào (phụ phế phẩm cá tra) Bảng 3.1: Kết phân tích N tổng số N formol phụ phẩm cá đầu vào Chỉ tiêu theo dõi Giá trị (%) NTS 2,011 ± 0,006 Protein tổng số 12,567 ± 0,034 Kết bảng 3.1 cho thấy, nguồn phụ phẩm cá tra có hàm lượng dinh dư�ng cao Lượng N tổng số phế phẩm cá 2% lượng 12,567% Hàm lượng protein thô phụ phẩm cá tra nghiên cứu tương đương với cơng bố Phạm Đình Dũng Trần Văn Lâm (2013) Chajana cộng (2010) Theo tác giả hàm lượng protein phụ phẩm cá tra 12,13% 12,51% ± 10,5 Kết cho thấy, nguồn nguyên liệu quý để sản xuất phân bón lá, phục vụ cho sản xuất nông nghiệp hữu cơ, hạn chế ô nhiễm môi trường tiết kiệm ngoại tệ nhập phân bón từ nước ngồi Xác định hàm lượng enzyme bromelain có thành phần vỏ dứa phương pháp Anson cải tiến Bảng 3.2: Hoạt tính enzyme Bromelain có vỏ dứa enzyme công nghiệp Nguyên liệu Hoạt tính dung dịch enzyme pha lỗng (IU/ml) Hoạt tính chế phẩm thô (IU/g) Vỏ dứa 2,362 ± 0,185 0,626 ± 0,049 Enzyme bromelain công nghiệp 25 ± 1,574 250 ± 15,737 Số liệu bảng 3.2 cho thấy, vỏ dứa có hoạt tính enzyme bromelain cao Trung bình 1ml dịch ép từ vỏ dứa có khoảng 2,362IU vỏ dứa thơ có trung bình 0,626IU/g Trong enzyme Viện Sinh học Nhiệt đới có hoạt tính cao (250IU) Theo Phạm Đình Dũng Trần Văn Lâm (2013), để thủy phân 10g phụ phẩm cá cần 35IU enzyme bromelain Như vậy, để thủy phân 10g phụ phẩm cá tra sử dụng lượng vỏ dứa 56g dứa (tương đương 35IU) hay 15ml dịch enzyme thô lượng enzyme công nghiệp 0,14g Lượng dịch ép từ vỏ dứa tương ứng sử dụng cho thí nghiệm 373 Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng An ninh lương thực lần năm 2018 Khảo sát hiệu thuỷ phân enzyme bromelain công nghiệp enzyme bromelain vỏ dứa (enzy me) Hình 3.1: Hiệu thủy phân phụ phẩm cá tra enzyme bromelain công nghiệp enzyme bromelain vỏ dứa Kết từ hình 3.1 cho thấy với lượng N tổng hàm lượng N formol tỷ lệ N formol/NTS cơng thức sử dụng enzyme có dịch ép vỏ dứa có chênh lệch so với enzyme công nghiệp Điều cho thấy, với hoạt độ khả thủy phân enzyme bromelain cơng nghiệp enzyme có vỏ dứa sai khác khơng đáng kể (N formol chênh lệch 0,09%) Vì vậy, sử dụng enzyme bromelain từ vỏ dứa làm nguồn nguyên liệu enzyme thay cho enzyme công nghiệp vừa tiết kiệm chi phí vừa giảm lượng vỏ dứa thải gây ô nhiễm môi trường Ảnh hưởng thời gian thủy phân phụ phế phẩm cá tra Hình 3.2: Ảnh hưởng thời gian đến trình thủy phân phụ phế phẩm cá tra Trong thời gian ủ, hoạt lực bromelain giảm theo thời gian mức giảm khác tùy thuộc vào nhiệt độ ủ (Lại Thị Ngọc Hà, 2009) Kết hình 3.2 cho thấy 50oC, khả thủy phân phụ phẩm cá enzyme vỏ dứa tăng dần đạt hiệu cao sau 150 phút Ở thời điểm 150 phút sau thủy phân, lượng N formol đạt đến 0,387%, tỷ lệ N formol/NTS đạt đến 43,376% Đến 180 phút, hàm lượng NTS N formol tỷ lệ N formol/NTS không sai khác 374 Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng An ninh lương thực lần năm 2018 so với thủy phân vòng 150 phút Như vậy, thời gian tối ưu cho thủy phân phụ phẩm cá tra vỏ dứa 150 phút 500C Sử dụng enzyme Alcalase để thủy phân phụ phẩm cá tra điều kiện 600C, Phạm Đình Dũng Trần Văn Lâm (2013) cho rằng, tăng thời gian thủy phân lượng N tổng số N formol có xu hướng tăng dần thời gian thủy phân tối ưu 120 phút Đánh giá vai trị enzyme bromelain, Nguyễn Cơng Hà cs (2015) cho biết, enzyme bromelain thủy phân phụ phẩm cá tra thành dạng peptide phân tử lượng thấp hỗn hợp acid amin với hàm lượng cao Sau 150 phút khả thủy phân enzyme tăng không đáng kể Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình thủy phân phụ phế phẩm cá tra Bảng 3.3: Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình thủy phân phụ phế phẩm cá tra Nghiệm thức NTS (%) N formol (%) N formol/NTS (%) 40oC 0,734C 0,235B 31,990B 50oC 0,898A 0,387A 43,127A 60oC 0,869AB 0,383A 44,044A 65oC 0,861AB 0,201C 23,050C 70oC 0,827B 0,111D 12,989D CV (%) 2,026 2,252 1,712 Ghi chú: Các giá trị trung bình cột có ký tự khơng khác biệt có nghĩa mức xác xuất p < 0,01 Số liệu tỷ lệ (%) chuyển arsin để tính Nhiệt độ có ảnh hưởng đáng kể đến thủy phân phụ phẩm cá tra enzyme bromelain vỏ dứa Kết bảng 3.3 cho thấy với khoảng nhiệt độ biến động từ 400C đến 700C N tổng số biến động từ 0,734%-0,898% Ở nhiệt độ 400C N tổng số đạt 0,734% N fomol đạt 0,235%, tỷ lệ N fomol/N tổng số 31,990% tăng nhiệt độ lên đến 500C lượng N tổng số N fomol tăng lên hẳn với số liệu tương ứng 0,898% N tổng số 0,387% N fomol Số liệu bảng 3.3 cho thấy khơng có khác N tổng số N fomol tỷ lệ N fomol/N tổng số nhiệt độ 500C 600C Tuy nhiên tăng nhiệt độ lên 650C N tổng số giảm 0,861% N fomol giảm 0,201% Tương tự vậy, tăng 700C N tổng số 0,827% N formol giảm rõ rệt cịn 0,111% Giải thích điều tác giả Lê Thanh Hải (2013), cho biết nhiệt độ cao làm biến tính phân tử protein–enzyme làm vận tốc phản ứng giảm, làm giảm lượng đạm amin chuyển hóa Nhiệt độ cao làm thay đổi cấu trúc enzyme phá �� liên kết phân tử enzyme bromelain, làm thay đổi cấu trúc không gian trung tâm hoạt động cysteine, làm vị trí khơng gian nhóm –SH bị biến đổi nên không kết hợp với chất Tốc độ phản ứng tăng đến giới hạn nhiệt độ định Vượt nhiệt độ đó, tốc độ phản ứng enzyme bromelain giảm dần đến mức triệt tiêu (Lê Thanh Hải, 2013) Như vậy, nhiệt độ tối ưu cho trình thủy phân phụ phẩm cá tra enzyme 375 Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng An ninh lương thực lần năm 2018 bromelain vỏ dứa 50oC tới 60oC, xét N tổng số N fomol nhiệt độ tối ưu 50oC Ảnh hưởng pH đến trình thủy phân phụ phế phẩm cá tra Hình 3.3: Ảnh hưởng pH đến trình thủy phân phụ phế phẩm cá tra pH môi trường phản ứng ảnh hưởng lớn đến hoạt động xúc tác enzyme ảnh hưởng đến mức độ ion hóa chất, mức độ ion hóa enzyme, ảnh hưởng đến tạo phức hợp enzyme– chất Ngoài ra, pH ảnh hưởng đến độ bền phân tử protein enzyme (Lê Thanh Hải, 2013) Số liệu hình 3.3 cho thấy, tăng pH từ đến 5,5 lượng N formol tăng lên đáng kể (từ 0,376% lên đến 0,410%) Tỷ lệ N formol/NTS tăng từ 43,504% lên đến 46,329% Tuy nhiên, tăng pH lên đến 6,5 khả thủy phân enzyme giảm hẳn, thể giảm rõ rệt hàm lượng N formol tỷ lệ N formol/NTS Như vậy, điều kiện nhiệt độ 500C, pH=5,5 tối ưu cho thủy phân phụ phẩm cá tra enzyme có vỏ dứa Kết phù hợp với cơng bố Phạm Đình Dũng Trần Văn Lâm (2013) Kết định lượng chất dịch thủy phân phụ phế phẩm tra enzyme Bảng 3.4: Hàm lượng chất dịch thủy phân trước phối trộn STT Chỉ tiêu ĐVT Kết N % 0,94 P2O5 % 0,37 K2O mg/Kg 3.198 Nguồn: Kết phân tích Trung tâm nghiên cứu phát triển nông nghiệp công nghệ cao Sản phẩm thủy phân từ phế phẩm cá tra enzyme bromelain có vỏ dứa gửi đến Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Nông nghiệp Công nghệ cao để phân tích hàm lượng N, P, K Kết bảng 3.4 cho thấy, phế phẩm cá vỏ dứa có hàm lượng N, P, K cao tương ứng 0,94%; 0,37% 0,32% Bên cạnh đó, dịch thủy phân chứa lượng acid amin cao 376 Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng An ninh lương thực lần năm 2018 mà trồng hấp thụ trực tiếp (N fomol khoảng 0,4%) Hàm lượng P, K amino acid nghiên cứu cao so với nghiên cứu Phạm Đình Dũng Trần Văn Lâm (2013), hàm lượng N tương đương Tuy nhiên, để đem lại hiệu kinh tế cho người sản xuất phân bón người sử dụng cần bổ sung thêm hàm lượng vào dịch thủy phân cá để tạo thành chế phẩm Ổn định dịch thủy phân sorbic acid Dịch thủy phân từ phế phẩm cá tra chứa lượng đáng kể amino acid protein, nguồn thức ăn cho vi sinh vật Do vậy, chất lượng dịch thủy phân bị giảm trình bảo quản Vì vậy, cần thiết phải nghiên cứu chất bổ sung để ổn định dịch thủy phân sau thời gian bảo quản (Phạm Đình Dũng Trần Văn Lâm, 2013) Hình 3.4: Ảnh hưởng nồng độ sorbic acid đến độ ổn định dịch thủy phân Kết hình 3.4 cho thấy, hàm lượng N tổng số N formol dịch thủy phân giảm hẳn (tương ứng 57% 72,6%) sau tháng không bổ sung chất bảo quản Việc bổ sung sorbic acid có tác dụng đáng kể đến ổn định dịch thủy phân Bổ sung sorbic acid 0,25% giúp làm giảm thất N tổng số N fomol so với khơng bổ sung N tổng số N formol thấp so với lúc ban đầu Nếu bổ sung sorbic acid vào dịch thủy phân với nồng độ 0,5% hàm lượng N tổng số khơng sai khác so với trước ổn định hàm lượng N formol giảm rõ Khi tăng nồng độ sorbic acid lên từ 0,75% đến 1,5% hàm lượng N tổng số N formol khơng có sai khác so với trước bảo quản Tuy nhiên, số N tổng số N formol dịch thủy phân bổ sung sorbic acid 0,75, 1, 1,5% lại không sai khác Điều cho thấy, việc bổ sung sorbic acid từ 0,75%-1,5% cho khả ổn định dịch thủy phân cao Mặt khác, q trình bảo quản mùi công thức không sử dụng sorbic acid nặng nhiều so với sử dụng sorbic acid Sở dĩ có kết bổ sung sorbic acid vào dịch thủy phân làm hạn chế hoạt động vi sinh vật nên lượng đạm hạn chế sinh 377 Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng An ninh lương thực lần năm 2018 khí gây mùi H2S… Tuy nhiên để tăng hiệu kinh tế, lựa chọn nồng độ sorbic acid 0,75% để ổn định dịch thủy phân cá Phối chế dung dịch thủy phân thành phân bón để dùng cho rau Dựa theo nghiên cứu Phạm Đình Dũng Trần Văn Lâm (2013), lượng N tổng số phân bón nên vào khoảng 2% Với hàm lượng N dịch thủy phân 0,94% nên nhóm nghiên cứu bổ sung thêm hàm lượng N dạng NaNO3 với liều lượng 61g/l tạo chế phẩm phân bón có khoảng 2% hàm lượng N Chi phí sản xuất chế phẩm phân bón từ dịch thủy phân cá tra enzyme có vỏ dứa Do nguồn nguyên liệu để sản xuất phân bón nghiên cứu tận dụng từ nguồn phế phẩm bỏ cộng với quy trình sản xuất đơn giản nên giá thành cho sản phẩm thấp Cứ 0,67kg phụ phế phẩm cá tra 3,8kg vỏ dứa cho 1,017L chế phẩm phân bón đậm đặc Chi phí cho lít chế phẩm vào khoảng 13.350 đồng/lít, chủ yếu tiền cơng chi phí khác điện, nước, bao bì Trong đó, giá bán loại phân bón thị trường dao động từ 350.000–1.390.000 đồng/lít Như vậy, sản xuất 1L phân bón làm giảm lượng đáng kể phế thải từ phụ phẩm cá vỏ dứa Việc tận dụng nguồn phế liệu không giúp làm giảm chất thải, giảm nhiễm mơi trường mà cịn tiết kiệm đáng kể lượng ngoại tệ để nhập phân bón (vì phần lớn phân bón nay nhập từ nước ngoài) Bảng 3.5: Chi phí sản xuất chế phẩm (1L) từ dịch thủy phân cá tra STT Vật tư ĐVT Số lượng Đơn giá (đồng) Thành tiền Phụ phẩm cá kg 0,67 5.000 3.350 Vỏ dứa kg 3,8 0 Hóa chất 3.1 NaNO3 g 61 13,7 835,7 Điện, nước Chai bao bì 2.000 7.000 Tổng chi (đồng/lít) 13.185,7 Tổng thu (đồng/lít) 150.000 Lợi nhuận 149.814,3 Ghi chú: Chi phí chưa tính khâu hao thiết bị công lao động 378 3.500 Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng An ninh lương thực lần năm 2018 Khảo nghiệm chế phẩm phân bón cho cải xanh trồng đồng Bảng 3.6: Ảnh hưởng chế phẩm phân bón cải xanh trồng ngồi đồng Cơng thức Chiều cao (cm) giai đoạn Số lá/cây giai đoạn (lá) Khối lượng trung bình (g/cây) Năng suất lý thuyết (kg/m2) Năng suất thực thu (kg/m2) 7,233 ±0,153C 35,783 ±0,862D 2,147 ±0,052D 1,593 ±0,213D 8,267 ±0,153B 50,267 ±0,729C 3,016 ±0,044C 2,390 ±0,145C Sau trồng 26 ngày (cm) Phun nước (ĐC) Dịch thủy phân 5% 22,443 ±0,204E 27,297 ±0,245D Dịch thủy phân 10% 28,500 ±0,202C 9,000 ±0,100A 64,950 ±0,841B 3,887 ±0,034B 2,897 ±0,112B Chế phẩm 5% 29,217 ±0,130B 9,000 ±0,100A 65,333 ±1,178B 3,947 ±0,082B 2,957 ±0,093B Chế phẩm 10% 30,623 ±0,099A 9,100 ±0,300A 82,883 ±1,351A 4,973 ±0,081A 4,013 ±0,150 A Phân bón Grow 6-6-6 30,583 ±0,031A 9,133 ±0,153A 83,133 ±1,284A 4,988± 0,078A 4,067 ±0,163A CV (%) 0,599 2,009 1,676 1,687 5,054 Ghi chú: Các giá trị trung bình cột có ký tự khơng khác biệt có nghĩa mức xác xuất p < 0,05 Qua theo dõi chiều cao thời kỳ trình bày bảng 3.6 cho thấy sau trồng 26 ngày chiều cao cao rõ rệt khoảng từ 5-8cm so với phun nước Như vậy, với công thức sử dụng chế phẩm có liều lượng 10% đạt hiệu cao 30,623±0,099cm khơng có khác biệt so với tưới phân bón Grow 6-6-6 Số rau cải qua giai đoạn trình bày bảng 3.6 cho thấy sau trồng 26 có khác biệt rõ rệt Việc phun bổ sung dịch thủy phân chế phẩm cho số cao đối chứng phun nước, đối chứng dịch thủy phân 5% từ 1–3 so với công thức khác So sánh công thức phun dịch thủy phân 10% chế phẩm 5, 10% cho số lá/cây không sai khác so với loại phân bón sử dụng thị trường Kết bảng 3.6 cho thấy, việc phun bổ sung dịch thủy phân chế phẩm tăng trọng lượng cải suất lý thuyết suất thực thu so với phun nước lã Phun dịch thủy phân 10% cho suất tương đương với phun chế phẩm 5% thấp so với phun phân bón thương phẩm Tuy nhiên, phun chế phẩm 10% suất tương đương với phun phân bón thương phẩm bán thị trường 379 Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng An ninh lương thực lần năm 2018 Khảo nghiệm chế phẩm phân bón cho đậu bắp trồng ngồi đồng Bảng 3.7: Ảnh hưởng chế phẩm phân bón đậu bắp trồng ngồi đồng Cơng thức Ngày hoa (ngày) Ngày thu hoạch (ngày) Chiều cao (cm) Số lượng Trọng lượng trung trung bình bình (g/quả) (quả/cây) Phun nước (ĐC) 62,330 ±0,500A 69,053 ±0,254A 63,333 ±3,819D 5,943 ±0,196C 24,307 ±1,339C 0,289 ±0,021C Dịch thủy phân 5% 55,727 ±2,103B 62,833 ±2,184B 77,780 ±3,154C 10,667 ±0,726B 28,717 ±1,170B 0,611 ±0,016B Dịch thủy phân 10% 55,610 ±1,018B 62,610 ±1,018B 82,777 ±6,473C 12,277 ±1,845B 29,923 ±0,154AB 0,734 ±0,107B Chế phẩm 5% 48,390 ±0,256C 55,557 ±0,196C 115,557 ±6,354B 19,610 ±2,262A 30,120 ±0,344AB 1,181 ±0,135A Chế phẩm 10% 47,667 ±0,335C 54,667 ±0,335C 128,333 ±8,698A 20,890 ±2,178A 30,497 ±0,232A 1,274 ±0,138A Phân bón Grow 66-6 47,610 ±0,629C 54,610 ±0,629C 118,887 ±4,193AB 20,223 ±3,376A 30,150 ±0,668A 1,219 ±0,197A CV (%) 1,935 1,727 5,907 13,729 2,750 13,701 Năng suất đậu bắp (kg/m2) Ghi chú: Các giá trị trung bình cột có ký tự khơng khác biệt có nghĩa mức xác xuất p < 0,05 Kết bảng 3.7 cho thấy, đậu bắp phun dịch thủy phân chế phẩm hoa sớm phun nước từ 7–15 ngày Ngồi ra, đậu bắp cơng thức phun chế phẩm 5, 10% không sai khác so với phun phân bón Grow 6-6-6 (khoảng 48 ngày) Tương tự ngày thu hoạch, đậu bắp phun dịch thủy phân thu hoạch sớm ngày (thu hoạch ngày thứ 69), phun chế phẩm phân bón thương mại thu hoạch đậu bắp sớm nửa tháng (thu hoạch ngày thứ 55 phun chế phẩm 5%, ngày thứ 54 chế phẩm 10% phân bón thương mại) Sự chênh lệch rõ rệt số ngày hoa ngày thu hoạch công thức cho thấy với công thức sử dụng chế phẩm 5% 10% đạt hiệu cao (sớm đối chứng khoảng 15 ngày) Qua theo dõi chiều cao bảng 3.7 cho thấy, chiều cao cơng thức có khác biệt rõ rệt khoảng từ 14–65cm so với phun nước Ngồi ra, đậu bắp cơng thức phun chế phẩm 5% có chiều cao (115,557±6,354cm) khơng sai khác so với phun phân bón Grow 6-6-6 (118,887±4,193cm), đạt hiệu cao công thức sử dụng chế phẩm có liều lượng 10% cho chiều cao đậu bắp 128,333±6,354cm 380 Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng An ninh lương thực lần năm 2018 Kết bảng 3.7 cho thấy, số quả/cây trọng lượng trung bình có khác biệt sử dụng dịch thủy phân chế phẩm phân bón nồng độ khác Tuy nhiên, số lượng quả/cây trọng lượng trung bình khơng có khác biệt lớn phun chế phẩm với liều lượng 5% 10% so với phun phân bón thương mại Trong đó, có hiệu tốt sử dụng chế phẩm với nồng độ 10% Kết bảng 3.7 cho thấy tăng nồng độ sử dụng cơng thức suất đậu bắp tăng dần, đạt cao công thức (khoảng 1,2 kg/m2) khác hẳn so với đối chứng (0,289 kg/m2) KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Có thể tận dụng vỏ dứa để thủy phân phụ phẩm cá tra thay cho enzyme bromelain công nghiệp Điều kiện tối ưu để thủy phân phụ phẩm cá tra enzyme từ vỏ dứa theo tỷ lệ phế phẩm cá : vỏ dứa : 5,6 (w/w) hay phụ phẩm cá : dịch ép từ vỏ dứa : 1,5 (w/v), nhiệt độ 500C, pH 5,5, với thời gian thủy phân 150 phút Dịch thủy phân ổn định sorbic acid với nồng độ 0,75% Phun chế phẩm phân bón từ phế phẩm cá tra vỏ dứa với nồng độ 10% có khả làm tăng suất cải bẹ xanh đậu bắp tương đương với phân bón thương mại thị trường Đề nghị – Tạo phân bón từ dịch thủy phân phụ phẩm cá tra – Nghiên cứu ủ compost từ phế phẩm sau thủy phân – Nghiên cứu trình loại bỏ m�cá tra cho sản xuất dạng quy mơ lớn – Thử nghiệm phân bón từ phụ phẩm cá tra số loại trồng khác – Phân tích tiêu chế phẩm để đưa hàm lượng phối trộn phân bón hợp lý TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Berge JP For a better use of marine by-products and wastes, FAO Fisheries Report 2007; 819:103-110 [2] Nguyễn Bá Mùi (2002) Nghiên cứu phụ phẩm dứa ủ chua làm thức ăn gia súc, Luận án tiến sĩ nông nghiệp, Trường Đại học Nông nghiệp, Hà Nội [3] Lại Thị Ngọc Hà (2009) Nghiên cứu tách tạo chế phẩm bromelain từ phụ phế phẩm dứa, Tạp chí khoa học phát triển: tập 7, số 2: 203 – 211 [4] Phạm Đình Dũng, Trần Văn Lâm (2013) Nghiên cứu ứng dụng dung dịch thủy phân từ phụ phẩm cá enzym làm phân bón cho số loại rau nhà màng, Sở Khoa học Công nghệ TP.HCM 381 Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng An ninh lương thực lần năm 2018 [5] Nguyễn Công Hà, Lê Nguyễn Đoan Duy, Nguyễn Thị Thủy, Nguyễn Thị Bích Phượng (2015) Khảo sát khả thủy phân ptrotein từ phụ phẩm cá tra (pangasius hypophthalmus) enzyme bromelain, Tạp chí Hội nghị khoa học chăn ni - Thú Y tồn quốc, trang 437 – 422 REUSING CATCH FISH AND PINEAPPLE BY-PRODUCT TO PRODUCE FOLIAR FERTILIZER ABSTRACT The aime of this study was reusing bromelain from pineapple by-product for hydrolysating catch fish waste (head, skin, bones, viscera) to produce foliar fertilizer, reduce environmental pollution and replace chemical fertilizer in agriculture The results showed that, the hydrolysis capability of pineapple peel extract was equivalent to industrial bromelain Using enzyme from pineapple peel extract for hydrolysis of catch fish with the rate of catch fish : pineapple peels as : 5,6 (w/w) or catch fish : pineapple peel extract as : 1,5 (w/v), optimum activity at pH 5,5, temperature of 50oC and hydrolysis time of 150 minutes The effect on plant growth of biofoliar fertilizer that produced from these by- product as good as commercial chemical fertilizer Keywords: catch fish waste, pineapple by-product, hydrolysis, biofoliar fertilizer 382 ... Chi phí sản xuất chế phẩm phân bón từ dịch thủy phân cá tra enzyme có vỏ dứa Do nguồn nguyên liệu để sản xuất phân bón nghiên cứu tận dụng từ nguồn phế phẩm bỏ cộng với quy trình sản xuất đơn... LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Có thể tận dụng vỏ dứa để thủy phân phụ phẩm cá tra thay cho enzyme bromelain công nghiệp Điều kiện tối ưu để thủy phân phụ phẩm cá tra enzyme từ vỏ dứa theo tỷ lệ phế phẩm. .. dứa (Lại Thị Ngọc Hà, 2009) Liệu sử dụng nguồn phế phẩm từ vỏ dứa thay cho enzyme công nghiệp để thủy phân phụ phẩm cá tra sau fillet để tạo phân bón sinh học giảm lượng phân bón hóa học sử dụng