DANH SÁCH CÁC HÌNH
CHƯƠNG 4. KÉT QUÁ VÀ THẢO LUẬN
4.1. Kết quả
4.1.1. Nội dung 1: Quy trình thủy phân cá tạp tối ưu.
4.1.1.1. Kết quả theo dõi sự thay đối về mặt cảm quan
Ghi nhận sự tốc độ phân hủy của cá tạp và sự thay đôi về mau, mùi của dung dịch
thủy phân
Bang 4.1. Sự thay đôi về mặt cảm quan trong quá trình thủy phan
Ngày Nghiệm thức
thủy phân NT1 NT2 NT3 NT4
2 ngay Chưa có sự thay Chưa có su thay Có màu hông Có màu hông
đồi. đồi. nhạt, bắt đầu nhạt, bắt đầu
sinh mùi, thịt cá sinh mùi, thịt cá
bắt đầu phân bắt đầu phân
hủy. hủy.
7 ngày Chưa đổi màu, Chưa đổi màu, Có màu nâu, có Có màu nâu, có chưa sinh mùi chưa sinh mùi mùihôinhiều và mùi hôi nhiều và
và thịt cá chưa và thịt cá chưa thịt cá phân hủy thịt cá phân hủy phân hủy. phân hủy. mạnh. mạnh.
20ngày Chưa đổi màu, Chưa đổi màu, Dịch thủy phân Dịch thủy phân
chưa sinh mùi chưa sinh mùi tách lớp, có màu tách lớp, có mau và thị cá chưa và thịt cá chưa nâu, giảm mùi nâu, có mùi hôi
phân hủy. phân hủy. hôi và thịt cá đã nhiều và thịt cá
phân hủy hoàn phân hủy mạnh.
toản.
40ngày Có màu vàng Có màu vảng Có màu nâu, Có màu nâu, có
nhạt, chưa sinh nhạt, chưa sinh giảm mùi hôi và mùi hôi nhiều và
mùi, thịt cá phân mùi, thịtcá phân thịt cá đã phân thịt cá đã phân hủy chậm. hủy chậm. hủy hoản toàn. hủy hoàn toản.
60ngày Có màu vàng Có màu vàng Có mau nâu, Có mau nâu, nhạt, không sinh
mùi, phần lớn
thịt chưa được phân hủy.
cá
nhạt, không sinh
mùi, phần lớn
tht cá chưa được phân hủy.
giảm mùi hôi va thị cá đã phân hủy hoàn toàn.
giảm mùi hôi và thị cá đã phan hủy hoàn toàn.
Ze
Xét về mặt cảm quan, nghiệm thức 1 (thủy phân với acid phosphoric và
formaldehyde) và nghiệm thức 2 (thủy phân với enzyme Alcalase sau đó thêm acid phosphoric và formaldehyde) trong quá trình thí nghiệm không sinh mùi hôi nhưng có
tốc độ phân hủy chậm. Sau thí nghiệm phần lớn thịt cá chưa phân hủy. Dưới tác dụng
cua acid phosphoric va formaldehyde khi cho vao dung dich đã tiêu diệt hoàn toản các
vi sinh vật phân hủy protein gây mùi hôi thối để quá trình thủy phân được diễn ra tự nhiên nhưng quá trình này chưa đủ mạnh dé có thé phân hủy hết thịt cá. Do đó, đối với đối tượng là cá tạp thì sử dụng quy trình như ở nghiệm thức 1 và nghiệm thức 2 là không tối ưu.
Hai nghiệm thức, nghiệm thức 3 (thủy phân với enzyme Alcalase sau đó xử lý
mùi bằng acid phosphoric và formaldehyde) và nghiệm thức 4 (thủy phân tự nhiên sau đó bổ sung acid phosphoric và formaldehyde) thủy phân nhờ enzyme xúc tác và nhờ vi sinh vật tự nhiên phân hủy trong giai đoạn đầu nên có tốc độ thủy phân khá tốt, cuối quá trình thủy phân thịt cá đã hoàn toàn phân rả. Dù lúc kiểm tra định kỳ thì cả hai đều có sinh ra mùi thối. Tuy nhiên sau khi tiến hành xử lý mùi bằng formaldehyde và acid phosphoric thì mùi thối giảm dan và từ từ giảm han. Chúng tôi nhận thấy nếu ở mức độ
hợp tác xã, trang trại nông nghiệp hay hộ gia đình thì quá trình sinh mùi này là không
đáng kể nên đã chọn 2 nghiệm thức nay dé tiếp tục nghiên cứu.
Hình 4.1. Kết quả về mặt cảm quan của quá trình thủy phân ở từng nghiệm thức sau thí nghiệm. a) Kết quả của nghiệm thức 1 (NT1); b) Kết quả của nghiệm thức 2 (NT2); c) Kết qua của nghiệm thức 3 (NT3);
d) Kết quả của nghiệm thức 4 (NT4).
2
4.1.1.2. Kết quả hàm lượng nito tổng số và chất hữu cơ của các nghiệm thức Bang 4.2. Hàm lượng nito tông số và hàm lượng chất hữu cơ trong dich cá tạp ở từng
nghiệm thức
Nghiệm thức Hàm lượng nito tổng số (%) Ham lượng Chất hữu cơ (OM, %)
Nghiệm thức 1 0,23 1,58 Nghiệm thức 2 0,26 1,65 Nghiệm thức 3 1,06 8,62
Nghiệm thức 4 1,13 9,07
Qua kết quả phân tích, chúng tôi nhận thay rằng nghiệm thức 3 và nghiệm thức 4 cho hàm lượng nitơ tổng số và hàm lượng hữu cơ cao hơn các nghiệm thức còn lại.
Cụ thể: Ở nghiệm thức 3 là 1,06% và 8,62% còn nghiệm thức 4 là 1,13% và 9,07%.
4.1.1.3. Sơ đồ quy trình thủy phân cá tạp tối ưu
Sau khi đã khảo sát xong kết quả thu được sau quá trình thủy phân cá tạp, chúng tôi tiền hành tổng hợp các yếu tổ này lại dé chọn ra quy trình đáp ứng với mục đích ban đầu là tao ra phân bón hữu cơ sinh học hiệu quả không sinh mùi dé thử nghiệm ngoài
thực địa.
Ở nghiệm thức 3, dù hàm lượng nito tổng số và hàm lượng hữu cơ đều thấp hơn
nghiệm thức 4, tuy nhiên trong quá trình thủy phân thì nghiệm thức 3 lại ít gây mùi hôi hơn so với nghiệm thức 4. Vì vậy, chúng tôi lựa chọn quy trình thủy phân cá tạp ở
nghiệm thức 3 làm quy trình thủy phân tối ưu nhất.
24
Sơ đồ quy trình thủy phân cá tạp tối ưu
2 kg cá tạp
|
Thêm vào | ml enzyme Alcalase (tương đương 0,05% trọng lượng ca)
Bồ sung thêm 2 lít nước
(tương đương trọng lượng cá)
Trộn đều và thủy phân ở nhiệt độ của nhà lưới
(khoảng từ 28 - 35°C).
Thủy phân trong 15 ngày.
v
Cho thêm hỗn hop
30 ml acid phosphoric (tương đương 1,5% trọng lượng cá) + 30 ml formaldehyde (tương đương 1,5% trọng lượng cá)
Trộn đều và tiếp tục thủy phân
Thủy phân thêm đến khi đủ 60 ngày.
Lọc và thu dịch thủy phân
Hình 4.25. Sơ đồ quy trình thủy phân tối ưu.
25
4.1.2. Nội dung 2: Đánh giá thử nghiệm của dung dịch thủy phân từ cá đến sự sinh
trưởng của cây cải bẹ xanh.
4.1.2.1. Hàm lượng dinh dưỡng có trong phan bón hữu cơ từ dịch cá
Sau khi pha loãng dịch thủy phân cá tạp ở quy trình tối ưu nhất theo các tỷ lệ lần lượt là 0%, 25%, 25%, 75%, 100% thì tính được hàm lượng chất dinh dưỡng có trong
phân bón hữu cơ như bảng sau:
Bảng 4.3. Hàm lượng nitơ tông số và hàm lượng chất hữu cơ khi được pha loãng ở các
tỷ lệ khác nhau
Chỉ tiêu Nghiệm thức Hàm lượng (%) Hàm lượng (ppm) NTI (DC) 0,000 0.000
NT2 0,265 2.650
Nitơ tổng số NT3 0,530 5.300
NT4 0,795 7.950 NT5 1,060 10.600 NTI (DC) 0,000 0.000
NT2 2,155 21.550
Chat hữu cơ NT3 4,310 43.100
NT4 6,465 64.650 NT5 8,620 86.200
4.1.2.2. Hàm lượng của các chất dinh dưỡng khi tưới phân bón cho cây trồng Cây trồng cần một hàm lượng nhất định các chất dinh dưỡng. Do đó, nếu hàm lượng nảy quá thấp cũng như quá cao sẽ ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng của cây trồng.
Hàm lượng các chất mà cây trồng hấp thu được được tính dưới bảng sau:
Bảng 4.4. Hàm lượng dinh dưỡng khi tưới phân bón từ dịch cá tạp trên cải bẹ xanh
Chỉ tiêu Nghiệm thức — Hàm lượng (ppm) tivi sua
(1) (2) (3) (4)
NTI (DC) 0.000 0,00 NT2 2.650 5,30
Nitơ tổng số NT3 5.300 10,60
NT4 7.950 15,90
NTS 10.600 21,20
26
Bảng 4.4. (tt) Hàm lượng dinh dưỡng khi tưới phân bón từ dịch cá tạp trên cải be xanh
(1) (2) (3) (4)
NTI (BC) 0.000 0,00 NT2 21.550 43,10
Chất hữu cơ NT3 43.100 86,20
NT4 64.650 129,30 NT5 86.200 172,40
4.1.2.3. Sự tăng trưởng chiều cao cây ở từng nghiệm thức qua từng giai đoạn
Sau khi pha loãng dịch thủy phân cá tạp ở quy trình thủy phân tối ưu nhất theo các tỷ lệ lần lượt là 0%, 25%, 50%, 75%, 100% thì bắt đầu tiến hành thử nghiệm hiệu qua của sản phẩm dé tìm ra nồng độ cho hiệu quả cao nhất về mặt năng suất, tính an toàn của chế phẩm trên cây cải bẹ xanh.
Bảng 4.5. Chiều cao trung bình của cây ở từng nghiệm thức qua các giai đoạn
Chiêu cao trung bình của cây (cm) ở các giai đoạn Nghiệm thức
Ngày 15 Ngày 20 Ngày 25 Ngày 30
NTI (ĐC) 16,51+0,08 19,61°+0,30 21,95°+0,21 24,24°+ 0,15
NT2 16,08 + 0,34 23,024 0,43 26,39°+0,29 29,64>+ 0,24 NT3 16,55+0,04 23,33°+0,17 27,04°+0,19 30,56°+0,14
NT4 16,53+0,10 25,29°+0,26 29,117+0,50 32,537+ 0,41 NTS 16,75+0,19 25,63*+0,31 29/902+0/31 33,422+0,36
P = value ns oh KK KK se ake ok
Trong cùng một cột, các giá trị trung bình có các ki tự theo sau khác nhau có sự khác biệt về
mặt thông kê (P< 0,05). ns không có ÿ nghĩa về mặt thông kê; *** tương ứng P< 0,001.
Qua bảng 4.5 cho thấy sự tăng trưởng chiều cao cây của các nghiệm thức khác nhau ở các giai đoạn phát triển. Ở giai đoạn 15 ngày đầu, lượng dinh dưỡng được cung cấp ở các nghiệm thức đều giống nhau. Do đó, chiều cao cây ở các nghiệm thức chưa có sự chênh lệch. Nhưng càng về sau thì chiều cao cây ở các nghiệm thức có sự chênh lệch rõ rệt. Tất cả nghiệm thức đều có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê so với nghiệm thức đối chứng. Tăng cao nhất là nghiệm thức 5 từ 16,75 cm đến 33,42 cm, tiếp
21
theo là nghiệm thức 4 tăng từ 16,53 em đến 32,53 cm và tăng thấp nhất là nghiệm thức đối chứng tăng từ 16,51 cm đến 24,24 em.
Kết quả xử lý thống kê ở mức ý nghĩa P < 0,001 (<0,05) cho thấy giữa các nghiệm thức rất có sự khác biệt về ý nghĩa thống kê. Điều này cho thấy, phân bón hữu cơ từ dịch cá tạp có tác dụng đây nhanh sự phát triển chiều cao của cây.
4.1.2.4. Sự ra lá của cay ở từng nghiệm thức qua từng giai đoạn
Lá là bộ phận quang hợp tạo ra chất hữu cơ cung cấp cho cây. Vì vậy sự phát triển của bộ lá thể hiện quá trình sinh trưởng tốt hay xấu, ảnh hưởng lớn đến năng suất
cây trồng.
Bảng 4.6. Số lá trung bình của cây ở từng nghiệm thức qua các giai đoạn
Số lá trung bình của cây (lá/cây) ở các giai đoạn
Nghiệm thức
Ngày 15 Ngày 20 Ngày 25 Ngày 30 NT1 (ĐC) 4,87 + 0,07 5,73°+0,07 6,47°+ 0,09 6,67° + 0,09
NT2 4,83 + 0,09 6,27°+ 0,09 7,535+0,07 7,80°+ 0,06 NT3 4,90 + 0,06 6,30°+ 0,06 7,70°+0,06 7,93°40,07
NT4 4,93 + 0,07 6,83°+0,09 8,50*+ 0,06 8,77* + 0,03
NT5 5,00 + 0,12 6,878 + 0,18 8,632 + 0,19 8,90? + 0,15 P - value ns 38K xk* see
Trong cùng mot cot, các gid tri trung bình có các ki tự theo sau khác nhau có sự khác biệt về
mặt thong kê (P < 0,05). ns không có ý nghĩa về mat thông kê; *** trơng ứng P < 0,001.
Qua bảng 4.6 cho ta thấy, dao động số lá cây của các nghiệm thức có sự thay đôi của các giai đoạn sau khi trồng. Tuy nhiên, ở giai đoạn 15 ngày đầu cũng như chỉ tiêu chiều cao cây thì lượng dinh dưỡng được cung cấp ở tất cả các nghiệm thức đều giống nhau vì vậy số lá ở các nghiệm thức trong ngày 15 không có sự chênh lệch. Ở giai đoạn sau, hàm lượng chất dinh đưỡng ở mỗi nghiệm thức khác nhau nên lượng chất đinh dưỡng cây hấp thụ cũng khác nhau. Số lá thật ở các nghiệm thức tăng dần từ sau ngày 15 và đạt giá trị cao nhất ở ngày 30. Bước sang các ngày 20 số lá bắt đầu đã có sự khác biệt và giai đoạn từ ngày 20 - 30 số lượng lá thật của các nghiệm thức có sự khác biệt
TỐ rét.
28
Ở giai đoạn 30 ngày, số lá cây trung bình ở tất cả nghiệm thức đều có sự khác biệt so với nghiệm thức đối chứng. Nghiệm thức 5 và nghiệm thức 4 có số lá trung bình của cây cao nhất và tương đương nhau lần lượt là 8,90 (1á/cây) và 8,77 (1á/cây) và không có sự khác biệt về mặt ý nghĩa giữa hai 2 nghiệm thức. Còn ở nghiệm thức đối chứng có số lá trung bình thấp nhất 6,67 (lá/cây).
Kết quả xử lý thống kê với mức ý nghĩa P < 0,001 (<0,05) cho thấy giữa các nghiệm thức có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê. Điều này cho ta thấy, phân bón
hữu cơ từ dịch cá tạp có tác dụng tăng cường sự ra lá của cây.
4.1.2.5. Trọng lượng và năng suất cây ở từng nghiệm thức
Bảng 4.7. Trọng lượng trung bình và năng suất của cây ở từng nghiệm thức
. . Trong lượng Năng su Ấtô Năng suất Năng suất
Nghiệm thức trung bình (kg) ly thuyet thực thu (g/cây) (tân/ha) (tân/ha)
NT1 (ĐC) 36,35° + 0,36 1,11°+ 0,18 5,82° + 0,06 5,57° + 0,09
NT2 60,55° + 0,61 1,89° + 0,13 9,69 + 0,10 9,43° + 0,07 NT3 61,00° + 0,16 1,93°+ 0,12 9,76" + 0,03 9,63" + 0,06
NT4 74,81? + 0,27 2,35" + 0,14 11,97? + 0,04 11,73? + 0,07 NT5 75,71 + 0,56 2,38? + 0,20 12,11* + 0,09 11,92* + 0,10
P avaine *** *** **% **%
Trong cùng một cột, các giá trị trung bình có các kí tự theo sau khác nhau có sự khác biệt về
mặt thông kê (P< 0,05). ns không có ÿ nghĩa về mặt thông kê; *** tương ứng P< 0,001.
Trọng lượng trung bình cây của các nghiệm thức có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê với nghiệm thức đối chứng. Nghiệm thức 5 và nghiệm thức 4 có trọng lượng trung bình cây cao nhất và không có sự khác biệt với nhau lần lượt là 75,71 (g/cây) và 74.81 (g/cây). Còn trọng lượng trung bình cây thấp nhất là ở nghiệm thức đối chứng (NT1) cụ thé là 36,35 (g/cây).
Năng suất lý thuyết phụ thuộc vào trọng lượng trung bình cây nên nghiệm thức 5 có năng suất lý thuyết cao nhất 12,11 tan/ha, tiếp đến nghiệm thức 4 là 11,97 tan/ha va thấp nhất là ở nghiệm thức đối chứng 5,82 tan/ha.
Năng suất 6 thu được ở nghiệm thức 5 là cao nhất 2,38 kg/ô do đó, năng suất thưc tế của nghiệm thức cũng cao nhất 11,92 tắn/ha, còn ở nghiệm thức 4 năng suất ô thu
29
được là 2,35 kg/ô và năng suất thực tế là 11,73 tan/ha. Năng suất ô thu được thấp nhất là ở nghiệm thức đối chứng 1,11 kg/ô và năng suất thực tế là 5,57 tan/ha.
Qua kết quả trên, thấy rằng phân bón hữu cơ từ dịch thủy phân cá tạp có tác dụng giúp tăng năng suất cây trồng.
4.2. Thảo luận
Con người ngày càng quan tâm đến vấn đề sức khỏe và ô nhiễm môi trường, nên xu hướng canh tác bằng phân bón hữu cơ như phân đạm cá ngày càng được ưa chuộng.
Ưu điểm lớn nhất của loại phân này cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng một cách đa dạng, cân bằng và an toàn. Vì vậy, đã có nhiều nghiên cứu về vấn đề này dé tao ra các
loài phân bón hữu cơ từ cá.
Năm 2018, Phan Uyên Nguyên và ctv đã thực hiện nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi khuan Bacillus subtilis thủy phan phụ phẩm cá tra (Panagasius hypophthalmus) làm phân bón sinh học, phục vụ sản xuất rau sạch, an toàn. Kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ tối ưu giữa các thành phần bổ sung gồm: chế phẩm vi khuẩn Bacillus subtilis 1,14%, muối 9,5%, pH = 5,7 cho kết quả lượng đạm amin trong dịch thủy phân cao nhất
55,63g/kg.
Trương Thị Mộng Thu và ctv (2021) đã thực hiện nghiên cứu thu hồi dịch thủy phân từ đầu cá lóc (Channa striata) bang enzyme alcalase và flavourzyme. Nghiên cứu được thực hiện nhằm xác định chế độ thủy phân đầu cá lóc thu hồi dịch đạm bang
enzyme alcalase ở giai đoạn 1 và flavourzyme ở giai đoạn 2 trong quá trình thủy phân
hai giai đoạn. Kết quả cho thấy đầu cá lóc được thủy phân với 0,2% alcalase trong 12 giờ ở giai đoạn 1 và tiếp tục thủy phân với 0,4% flavourzyme trong 9 giờ giai đoạn 2 thu được địch đạm có hàm lượng đạm amino acid, hiệu suất thu hồi nitrogen và độ thủy phân cao nhất lần lượt là 6,58 g/L; 44,6% và 38,0%, trong khi hàm lượng dam ammoniac thấp là 0,269 g/L.
Năm 2018, Ngô Thị Ngọc Bích và ctv đã thực hiện nghiên cứu “Tối ưu hóa các yếu t6 ảnh hưởng đến phản ứng thủy phân cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa (Sarda orientalis) với xúc tác enzyme protamex đề thu dịch protein thủy phân bằng phương pháp qui hoạch thực nghiệm”. Điều kiện tối ưu là thời gian phản ứng thủy phân: 5h, tỷ lệ enzyme
Protamex:cơ thịt đỏ cá ngừ sọc dưa: 0,5:100 (w:w) và nhiệt độ phản ứng thủy phân là
60°C. Với điều kiện tối ưu, mức độ thủy phân dat giá trị cực dai là 7,31 13%.
30
Ung Minh Anh Thư (2019), đã thực hiện nghiên cứu thủy phân protein từ thịt cá
lóc bằng enzyme alcalase. Kết quả cho thấy, hiệu suất thủy phân protein từ thịt cá lóc đạt tốt nhất (42,47%) ở điều kiện pH dung môi là 8,1; nhiệt độ thủy phân là 58°C, nồng
độ alcalase là 2,9% (v/w) và thời gian thủy phân là 3,94 giờ (236 phút). Nghiên cứu cho
thấy tính khả thi của việc sử dụng enzyme alcalase thương mại trong thủy phân protein từ thịt cá lóc, mở ra triển vọng cho việc sản xuất dịch đạm giàu các acid amin và peptide mạch ngắn có giá trị dinh dưỡng, có thể ứng dụng trong chế biến các sản phẩm giàu
protein.
Nguyễn Chí Thanh và ctv (2019), đã thực hiện nghiên cứu về ảnh hưởng của các yếu tố đến quả trình thủy phân protein từ phụ phẩm cá lưỡi trâu bằng enzyme alcalase.
Nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ, pH, tỷ lệ enzyme/cơ chat và thời gian thủy phân lên quá trình thủy phân phụ phẩm cá luỡi trâu bang enzyme Alcalase. Phụ phẩm được thủy phân bằng enzyme Alcalase 2L ở ba mức nhiệt độ (50°C, 55°C va 60°C), ba mức pH (7, 8 và 9), ba ty lệ enzyme/cơ chat (0,05%, 0,1% và 0,2%) và tiến hành xác định DH tại các thời điểm 0h, 2h, 4h và 6h. Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng protein trong phụ phẩm chế biến cá lưỡi trâu là 18,74%.
Đây là nguồn nguyên liệu có tiềm năng dùng trong sản xuất thủy phân/cô đặc. Kết quả của nghiên cứu này cho thấy điều kiện tôi ưu cho quá trình thủy phân phụ phẩm cá lưỡi trâu bang enzyme Alcalase 2L là ở nhiệt độ 60°C, pH 8 và tỷ lệ enzyme/cơ chất 0,2%
và cho mức DH cao nhất là 33,42%.
Năm 2011, See Siau Fern và ctv đã nghiên cứu về việc tối ưu hóa quá trình thủy phân da cá hồi (Salmo salar) bằng enzyme alcalase. Mức enzyme đối với cơ chat là 2,50%(v/w). nhiệt độ 55,30°C và pH là 8,39 và được coi là điều kiện tối ưu dé thu được mức độ thủy phân cao nhất (77,03%) khi sử dụng Alcalase.
Murna Muzaifa và ctv (2012), đã thực hiện nghiên cứu sản xuất protein thủy phân từ phụ pham cá được chế biến bằng phương pháp thủy phân enzyme. Mục tiêu của nghiên cứu này là nghiên cứu sản xuất chất thủy phân protein cá (FPH) từ phụ phẩm cá được chế biến bằng phương pháp thủy phân bằng enzyme. Phụ phẩm cá được chế biến bằng cách sử dụng enzyme Alcalase và Flavourzyme và các đặc tính của FPH đã được phân tích. Kết quả cho thấy FPH chế biến bằng enzyme Alcalase có hàm lượng protein (82,66%) cao hơn FPH chế biến bằng enzyme Flavourzyme (73,51%). Khả năng hòa
31