a) Xỏc định mật độ tế bào và bào tử
Để xỏc định số lượng tế bào mẫu được pha loóng bằng muối sinh lý (0,85%w/v) đó khử trựng.
- Đối với mẫu nước: lấy một 1ml mẫu cho vào 9ml muối sinh lý đó khử
trựng được nồng độ pha loóng 10-1, lấy 1ml dịch pha loóng ở nồng độ 10-1 cho vào 9ml muối sinh lý được nồng độ 10-2 và làm tương tự đối với cỏc nồng độ
pha loóng tiếp theọ
- Đối với mẫu đất hoặc bựn: cho 10g đất hoặc bựn vào 90ml nước muối sinh lý ta được nồng độ 10-1, lấy 1ml dịch pha loóng ở nồng độ 10-1 cho vào 9ml muối sinh lý được nồng độ 10-2 và làm tương tự đối với cỏc nồng độ pha loóng tiếp theọ
Mẫu pha loóng được cấy 0,1ml ở nồng độ thớch hợp trờn mụi trường thạch và được ủ ở 300C trong 24h để cho khuẩn lạc phỏt triển hoàn thiện. Số lượng tế
bào được ước lượng thụng qua đếm khuẩn lạc mọc trờn mụi trường thạch, mỗi nồng độ pha loóng được lặp lại 3 đĩạ Số khuẩn lạc trờn đĩa thạch dao động 30 – 300 khuẩn lạc. Kết quả chỉ ra rằng số khuẩn lạc hỡnh thành trờn ml (CFU/ml). Cụng thức xỏc định số lượng tế bào và bào tử:
a: số lượng khuẩn lạc xuất hiện trờn đĩa petri b: nghịch đảo của nồng độ pha loóng
b) Phương phỏp xỏc định mật độ bào tử
Để xỏc định số lượng bào tử (SC), mẫu pha loóng được làm núng trong bể
dầu ở 800C trong 10 phỳt sau đú để lạnh trờn đỏ trong 5 phỳt. Việc sốc nhiệt này làm dung giải cỏc tế bào dinh dưỡng và giải phúng cỏc bào tử sẵn sàng cho việc hỡnh thành tế bàọ Số lượng bào tử được ước lượng thụng qua đếm khuẩn lạc mọc trờn mụi trường thạch, mỗi nồng độ pha loóng được lặp lại 3 đĩạ Số khuẩn lạc trờn đĩa thạch dao động 30 – 300 khuẩn lạc. Kết quả chỉ ra rằng số khuẩn lạc hỡnh thành trờn ml (CFU/ml).
Cụng thức xỏc định số lượng tế bào và bào tử: X = ạb.10 (CFU/ml)
a: số lượng khuẩn lạc xuất hiện trờn đĩa petri b: nghịch đảo của nồng độ pha loóng
c) Phương phỏp xỏc định nồng độ delta-endotoxin
Để đỏnh giỏ hiệu quả hỡnh thành độc tố của vi khuẩn B.thuringiensis thỡ phương phỏp xỏc định nồng độ delta-endotoxin trong dịch nuụi cấy là cần thiết.
Delta-endotoxin được xỏc định trờn cơ sở hũa tan tinh thể protein độc trong mụi trường kiềm: 1ml mẫu dịch nuụi cấy được ly tõm 10000g trong 10 phỳt ở 40C. Phần cặn bao gồm bào tử, tinh thể protein độc, mảnh vụn tế bào và phần rắn lơ lửng cũn lại được sử dụng để xỏc định nồng độ tinh thể protein độc hũa tan (delta-protein). Phần cặn được rửa 3 lần mỗi lần bằng 1ml 0.14M NaCl- 0,01% Triton X – 100. Việc rửa này giỳp loại bỏ cỏc protein và cỏc protease cũn bỏm vào phần cặn. Phần cặn đó rửa chứa tinh thể protein được thủy phõn trong dung dịch NaOH 0,05N (pH 12,5) trong 3h ở 300C trong điều kiện cú khuấỵ Dịch huyền phự sau đú được ly tõm ở 10000g trong 10 phỳt ở 40C, phần cặn sau khi ly tõm sẽ được loại bỏ cũn phần dịch nổi sẽ được dựng để xỏc định hàm lượng delta-endotoxin theo phương phỏp Bradford sử dụng BSA làm chất chuẩn [15].
CHƯƠNG 3.KẾT QUẢ THỰC HIỆN NHIỆM VỤ
3.1. Xõy dựng cơ sở dữ liệu bựn thải sinh học
3.1.1 Lựa chọn địa điểm khảo sỏt
Theo tiờu chớ về lựa chọn đối tượng bựn thải sinh học, và trờn cơ sở kế
thừa kết quả của Đề tài Cấp Viện KH&CNVN: “Điều tra, khảo sỏt đặc tớnh bựn thải sinh học và khả năng tỏi chế, tỏi sử dụng để sản xuất cỏc chế phẩm vi sinh vật hữu ớch” , 06 nhà mỏy đó được khảo sỏt, lấy mẫu nước thải, bựn thải sinh học như sau:
1) Tổng Cụng ty Bia - Rượu - NGK Hà Nội
2) Cụng ty cổ phần đầu tư phỏt triển cụng nghiệp Bia - Rượu - NGK Hà Nội 3) Cụng ty Cổ phần thực phẩm xuất khẩu Đồng Giao 4) Cty Cụng ty cổ phần CBTP Kinh Đụ Miền Bắc 5) Trạm XLNT thớ điểm Trỳc Bạch 6) Nhà mỏy XLNT Bắc Thăng Long Võn Trỡ 3.1.2 Hiện trạng của nhúm ngành sản xuất bia, chế biến nụng sản thực phẩm ở Việt Nam 3.1.2.1 Hiện trạng chung 1) Ngành sản xuất bia [4]
a) Nhu cầu nguyờn nhiờn liệu, năng lượng và húa chất
Nguyờn liệu chớnh cho sản xuất bia là malt và hoa houblon, gạo, nấm men giống. Ngoài ra cú cỏc húa chất và phụ liệu, nhiờn liệu sử dụng khỏc. Định mức tiờu hao nguyờn liệu / 1000 lớt bia cú trong Phụ lục III (chuyờn đề số 7). Tỡnh hỡnh sản xuất và nhập khẩu của cỏc loại nguyờn liệu chớnh này như sau:
- Malt và hoa houblon hiện nay hoàn toàn phải nhập của nước ngoài, trong nước chưa sản xuất được. Cỏc cơ sở sản xuất lớn hoặc cỏc cụng ty liờn doanh thường nhập với số lượng lớn từ cỏc hóng sản xuất nguyờn liệu lớn, cú uy tớn cao trờn thị trường nhưĐức, Phỏp, Anh, Úc, Canada ...
- Gạo là thế liệu chiếm từ 30 – 40% nguyờn liệu chớnh. Nguồn nguyờn liệu này rất cú sẵn trong nước.
- Giống nấm men: Hiện nay cỏc nhà mỏy sản xuất bia lớn của Trung ương thường sử dụng chủng nấm men cú nguồn gốc nhập ngoại của một số nước như Đức, CH Cezch.
b) Hiện trạng cụng nghệ và thiết bị
Trong ngành cụng nghiệp sản xuất bia, cụng nghệ và thiết bị ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng, giỏ thành sản phẩm, mức độ ụ nhiễm mụi trường. Hiện nay tại Việt Nam cú 2 dạng cụng nghệ và thiết bị sản xuất chủ yếu như sau:
- Cụng nghệ và thiết bị hiện đại: quỏ trỡnh lờn men chớnh và lờn men phụ
trong cựng một tank lờn men. Cụng nghệ này cú ưu điểm là giảm tổn thất năng lượng và nguyờn liệu, thao tỏc đơn giản.
- Cụng nghệ và thiết bị sản xuất bia cổ điển: sử dụng hệ thống nhà lạnh và thiết bị lờn men chớnh phụ riờng biệt. Cụng nghệ này cú nhược điểm là tiờu tốn nhiều năng lượng, hao phớ nguyờn liệu, thao tỏc vất vả, vệ sinh khú khăn.
Cỏc cơ sở quốc doanh, liờn doanh và một số bia địa phương cú hệ thống thiết bị đồng bộ, cụng nghệ tiờn tiến, chất lượng sản phẩm khỏ. Cỏc cơ sở sản xuất bia cụng suất nhỏ cú thiết bị đa số tự tạo trong nước do cỏc tổ hợp, cỏc hợp tỏc xó và Cụng ty TNHH cú quỏ trỡnh sản xuất thủ cụng, cụng nghệ lạc hậụ
c) Qui trỡnh sản xuất bia [9]
- Chuẩn bị nguyờn liệu: Malt đại mạch và nguyờn liệu thay thế (gạo, lỳa mỳ, ngụ) được làm sạch rồi đưa vào xay, nghiền ướt để tăng bề mặt hoạt động của enzym và giảm thời gian nấụ
- Lọc dịch đường để thu nước nha trong và loại bỏ bó malt
- Nấu với hoa hublon để tạo ra hương vị cho bia, sau đú nước nha được qua thiết bị tỏch bó hoạ
- Làm lạnh: nước nha từ nồi nấu cú nhiệt độ xấp xỉ 1000C được làm lạnh tới nhiệt độ thớch hợp của quỏ trỡnh lờn men, ở nhiệt độ vào khỏang 10 đến 160C và qua hai giai đoạn. Giai đoạn 1 dựng nước lạnh hạ nhiệt độ xuống chừng 600C và giai đoạn 2 dựng tỏc nhõn glycol để hạ nhiệt độ xuống chừng 140C.
- Lờn men chớnh và lờn men phụ: Đõy là quỏ trỡnh quan trọng trong sản xuất biạ Quỏ trỡnh lờn men nhờ tỏc dụng của men giống để chuyển húa đường thành alcol etylic và khớ cacbonic: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Nhiệt độ duy trỡ trong giai đoạn lờn men chớnh (6-10 ngày) từ 8 đến 100C. Sau
đú tiếp tục thực hiện giai đoạn lờn men phụ bằng cỏch hạ nhiệt độ của bia xuống 1 đến 30C và ỏp suất 0,5-1 at trong thời gian 14 ngày cho bia hơi và 21 ngày cho bia đúng chai, lon. Qỳa trỡnh lờn men phụ diễn ra chậm với thời gian dài giỳp cho cỏc cặn lắng, làm trong bia và bóo hũa CO2, làm tăng chất lượng và độ bền của biạ Nấm men tỏch ra, một phần được phục hồi làm men giống, một phần thải cú thể làm thức ăn gia sỳc. Hạ nhiệt độ của bia lon để thực hiện giai đoạn lờn men phụ cú thể dựng tỏc nhõn làm lạnh glycol.
- Lọc bia: nhằm loại bỏ tạp chất khụng tan như nấm men, protein, houblon làm cho bia trong hơn trờn mỏy lọc khung bản với chất trợ lọc là diatomit
- Bóo hũa CO2 và chiết chai: Trước khi chiết chai, bia được bóo hũa CO2 bằng khớ CO2 thu được từ quỏ trỡnh lờn men chứa trong bỡnh ỏp suất. Cỏc dụng cụ
chứa bia (chai, lon, kột) phải được rửa, thanh trựng đảm bảo tiờu chuẩn vệ
sinh, sau đú thực hiện quỏ trỡnh chiết chai ở điều kiện chõn khụng để hạn chế
tiếp xỳc của bia với khụng khớ. Tiếp theo là đúng nắp và thanh trựng ở cỏc chế độ khỏc nhau đểđảm bảo chất lượng trong thời gian bảo quản.
2) Ngành chế biến nụng sản (chế biến dứa)
Trong những năm gần đõy, nền sản xuất nụng nghiệp Việt Nam đó đạt được nhiều thành tớch to lớn, là một trong những nước đứng đầu thế giới về kim ngạch xuất khẩu gạo, cà phờ và hạt tiờụ Dứa cũng là một trong những cõy trồng
đang được nhà nước quan tõm phỏt triển. a) Nhu cầu nguyờn liệu
9Giống cõy trồng:
Ở Việt Nam hiện biết cú trồng 4 giống sau: Dứa ta, dứa mật, dứa tõy hay dứa hoa và dứa khụng gaị
Ở nước ta, dứa trồng từ Bắc đến Nam, diện tớch trồng cả nước hiện khoảng gần 50.000 ha với sản lượng khoảng 500.000 tấn trong đú 90% là phớa Nam. Cỏc tỉnh trồng dứa nhiều ở miền Nam là Kiờn Giang, Tiền Giang, Cà Mau, Cần Thơ, Long An…ở miền Bắc cú Thanh Húa, Ninh Bỡnh, Tuyờn Giang, Phỳ Thọ…; ở
miền Trung cú Nghệ An, Quảng Nam, Bỡnh Định v.v. Năng suất quả bỡnh quõn một năm ở cỏc tỉnh phớa Bắc khoảng 10 tấn, phớa Nam 15 tấn/hạ
Theo thống kờ của bộ kế hoạch và đầu tư đến thỏng 1 năm 2005 cả nước ta cú tổng diện tớch trồng dứa là 32.000 ha, với sản lượng xấp xỉ 1,5 triệu tấn/năm. Dự
kiến đến năm 2010 diện tớch trồng dứa sẽđạt 40.000 ha và sản lượng đạt 2 triệu tấn/năm.
b) Hiện trạng sản xuất
Hiện nay, cả nước ta đó xõy dựng 9 dõy chuyền chế biến dứa miếng đúng hộp với tổng cụng suất 42.000 tấn/năm, sỏu dõy truyền chế biến nước dứa cụ đặc với tổng cụng suất 26.000 tấn/năm. Cỏc nhà mỏy chế biến dứa hiện nay của nước ta nhỡn chung đều nhập thiết bị và cụng nghệ tiờn tiến, do vậy cỏc sản phẩm sản xuất ra đều đạt tiờu chuẩn xuất khẩụ Tuy nhiờn, hầu hết cỏc nhà mỏy mới chỉ sản xuất được một phần cụng suất thiết kế, nguyờn nhõn chủ yếu là do chưa cú đủ nguồn nguyờn liệụ
Theo Bộ KHDT, trong số 12 cụng ty chế biến dứa thỡ cú 03 cụng ty là Cụng ty TPXK Đồng Giao- Ninh Bỡnh, Cụng ty rau quả Tiền Giang, Cụng ty TPXK Kiờn Giang là cú sản xuất đầy đủ cả ba loại mặt hàng gồm dứa đúng hộp, nước dứa cụ đặc và dứa bảo quản lạnh. Trong đú, Cty TPXK Đồng Giao- Ninh Bỡnh là Cty cú sản lượng lớn nhất với tổng sản lượng là 17.000 tấn dứa/năm.
3) Ngành chế biến bỏnh kẹo
a) Nhu cầu nguyờn nhiờn liệu
Nguyờn liệu để sản xuất bỏnh kẹo bao gồm: bột mỳ, đường, sữa và sirụ cỏc loại, tinh bột, cỏc loại hương liệu và màu thực phẩm,.. trong đú phải nhập khẩu bột mỳ và một số loại nguyờn liệu đặc chủng như sữa, sụcụla, hương liệụ..
b) Hiện trạng cụng nghệ và thiết bị
Hiện nay, trỡnh độ cụng nghệ của ngành bỏnh kẹo Việt Nam ở mức độ
trung bỡnh, cỏc cơ sở sản xuất thủ cụng cũn khỏ nhiều, trang thiết bị sản xuất chủ
yếu nhập từ cỏc nước Chõu Âu từ những năm 1990. Một số cụng ty lớn mới thành lập như Kinh Đụ, Bibica, Hải Hà ... cú thiết bị khỏ hiện đại, đạt trỡnh độ
thế giới [1]. Cụng nghệ và thiết bị của cỏc cơ sở sản xuất cú chi tiết trong Quyển sản phẩm khoa học của đề tài (Sản phẩm dạng III, mục A)
c) Cơ cấu sản phẩm
- Sản phẩm bỏnh: Bớch quy, cookies, snack, bỏnh trung thu, bỏnh đậu xanh, bỏnh kem, bỏnh bụng lan, bỏnh mỳ… - Sản phẩm kẹo: Kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo dẻo, kẹo lạc … - Sản phẩm sụcụla 3.1.2.2 Hiện trạng cỏc cơ sở khảo sỏt 1) Tổng Cụng ty Bia - Rượu - NGK Hà Nội a) Về tổ chức sản xuất:
Tổng Cụng ty Bia- Rượu-NGK Hà Nội cú 3 xớ nghiệp.
9Xớ nghiệp chế biến: Xớ nghiệp này bao gồm cỏc phõn xưởng: Nấu, lờn men, xử lý nước thải và nước cấp.
9Xớ nghiệp thành phẩm: gồm 4 dõy chuyền chiết trong đú cú 02 dõy chuyền chiết chai với cụng suất 30.000 chai/giờ, 01 dõy chuyền chiết lon cú cụng suất 20.000 lon/giờ, 01 dõy chuyền chiết keg với cụng suất 2000 keg/ngàỵ Cỏc dõy chuyền hoạt động theo mựạ Vào mựa hố, tất cả cỏc dõy chuyền đều hoạt
động. Vào mựa đụng, chỉ cú dõy chuyền chiết lon và chiết chai là hoạt động. 9Xớ nghiệp cơ điện.
b) Về thiết bị và cụng nghệ sản xuất
Cụng nghệ sản xuất : Cụng nghệ lờn men chỡm.
Thiết bị: Toàn bộ dõy chuyền thiết bị của phõn xưởng nấu, lờn men được nhập của Đức, năm 2003 với cụng suất thiết kế là 100 triệu lớt/năm trong đú:
• Phõn xưởng nấu: Gồm 02 nồi nấu gạo, 02 nồi đường húa, 01 nồi nấu hoa, 01 nồi lắng xoỏỵ Cụng suất 1 mẻ nấu: 40.000 lớt/mẻ nấu trong 12 giờ.
• Phõn xưởng lờn men: Được chia làm 2 khu trong đú cú khu lờn men 2 là hệ thống tank lờn men được đầu tư năm 2003 với cụng suất 40-50 triệu lớt/năm, khu lờn men 3 là hệ thống tank lờn men mới được đầu tư năm 2007
Qui trỡnh sản xuất của cỏc phõn xưởng này cú chi tiết trong trong Quyển sản phẩm khoa học của đề tài (Sản phẩm dạng III, mục A, chuyờn đề 5)
c) Về loại hỡnh sản phẩm và cụng suất sản xuất:
Sản phẩm chớnh của Cụng ty là bia cỏc loại, gồm cú : bia lon, bia chai 450, bia chai 330, bia chai Lager, bia hơi, bia tươị
Theo kế hoạch sản xuất năm 2010 thỡ sản phẩm bia hơi cú kế hoạch sản xuất lớn nhất (35 triệu lớt, chiếm 44% kế hoạch năm), tiếp đú là sản phẩm bia lon Hà Nội ( 25 triệu lớt, chiếm 31% kế hoạch năm). Sản phẩm bia chai 330 và bia chai 450 nhón đỏ chiếm tỉ lệ cũn lại là 25%.
d) Đỏnh giỏ hiện trạng hoạt động sản xuất của Tổng Cty CP Bia- Rượu- NGK Hà Nội
- Qui mụ sản xuất của Cụng ty: Qui mụ cụng nghiệp - Cụng nghệ sản xuất ỏp dụng: Cụng nghệ của Đức
- Trỡnh độ cụng nghệ, thiết bị: Nhập toàn bộ dõy chuyền cụng nghệ của Đức từ năm 2003.
- Vào thời điểm khảo sỏt là thỏng 5 năm 2010, toàn bộ cỏc dõy chuyền sản xuất của Cụng ty đều hoạt động bỡnh thường.
2) Cụng ty CP Đầu tư phỏt triển cụng nghệ Bia-Rượu-NGK Hà Nội
Cụng ty CP Đầu tư phỏt triển cụng nghệ Bia-Rượu-NGK Hà Nội (HABECO-ID) là thành viờn của Tổng cụng ty Bia–Rượu–NGK Hà Nộị Cụng ty được thành lập từ thỏng 12/2006. Năm 2007, Cụng ty đó chớnh thức xõy dựng và lắp đặt hệ thống dõy chuyền thiết bị tại nhà mỏy Bia Hà Nội Hưng Yờn cụng suất 70 triệu lớt/năm tại Khu Cụng nghiệp phố Nối A, Trưng Trắc, Văn Lõm, Hưng Yờn.
Cũng như Cụng ty mẹ, loại hỡnh sản phẩm của Cty HBECO-ID bao gồm: bia lon, bia chai mang nhón hiệu Hà Nộị Theo kế hoạch năm 2010 do Tổng Cụng ty giao thỡ sản lượng sản xuất là 60 triệu lớt/năm và năm 2011 là 70 triệu lớt/năm. Ngoài ra định hướng của Cụng ty trong những năm tới là sẽ sản xuất thờm cỏc loại rượu vodka, bia hơi, lon, chai mang thương hiệu của Cụng ty và