Nghiên cứu ứng dụng dung dịch thuỷ phân từ phụ phẩm cá bằng enzim làm phân bón cho một số loại rau trong nhà hàng

Kết quả nghiên cứu của đề tài đã cho thấy: Sử dụng enzym Alcalase thủy phân phụ phẩm cá Tra tối ưu trong điều kiện pH = 8, nhiệt độ 65°C và thời gian là 120 phút.. | Tình hình xuất khâu

NGHIEN CUU UNG DUNG DUNG DICH THUY PHAN

TU PHU PHAM CA BANG ENZYM LAM PHAN BON CHO MOT SO LOAI RAU TRONG NHA MANG

CO QUAN QUAN LY: SO KHOA HQC VA CONG NGHE TP HCM

CƠ QUAN CHỦ TRÌ: TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIEN

NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO

CHU NHIEM DE TAI: ThS PHAM DINH DUNG

KS TRAN VAN LAM

THANH PHO HO CHI MINH

THANG 12/2013

BÁO CÁO NGHIỆM THU

(Đã chỉnh sửa theo góp ý của Hội đồng nghiệm thu)

ĐÈ TÀI

NGHIEN CUU UNG DUNG DUNG DICH THUY PHAN

TU PHU PHAM CA BANG ENZYM LAM PHAN BON

CHO MOT SO LOAI RAU TRONG NHA MANG

CHU NHIEM DE TAI

(Ký tên)

Phạm Đình Dũng Trần Văn Lâm

CƠ QUAN QUẢN LÝ CƠ QUAN CHỦ TRÌ

(Ký tên, đóng dấu xác nhận) (Ký tên, đóng dấu xác nhận)

THANH PHO HO CHi MINH THANG 12/2013

THÔNG TIN CHUNG CỦA ĐÈ TÀI

1 Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng dung dịch thủy phân từ phụ phẩm cá bằng enzym

làm phân bón cho một số loại rau trong nhà màng

2 Chủ nhiệm đề tài: ThS Phạm Đình Dũng và CN Trần Văn Lâm

3 Cơ quan chủ trì đề tài: Trung tâm Nghiên cứu & Phát triển Nông nghiệp Công,

nghệ cao Tp HCM

4 Cơ quan quản lý đề tài: Sở Khoa Học và Công Nghệ TP.HCM

5 Cán bộ tham gia thực hiện đề tài:

- KS Nguyễn Hoàng Duy Lưu

- KS Bùi Văn Sơn

- KS Lé Thi Thu Man

9 Nội dung nghiên cứu:

Nội dung 1: Khảo sát quá trình thủy phân phụ phẩm cá Tra bằng enzym

Thí nghiệm 1: Khảo sát hiệu quả thủy phân của một số loại enzym đến quá trình thủy phân protein phụ phẩm cá Tra

Thí nghiệm 2: Khảo sát hoạt độ của enzym Alcalase thủy phân phụ phẩm cá Tra

Thí nghiệm 3: Xác định thời gian thủy phân protein cá Tra tối ưu nhất

Thí nghiệm 4: Ôn định dung dịch thủy phân bằng Natribenzoat

Nội dung 2: Phối chế dung dịch thuỷ phân thành phân bón lá để dùng cho rau ăn lá và

rau ăn quả

Nội dung 3: Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá từ cá Tra cho một số loại rau trong,

nhà màng, ngoài đồng ruộng và công nhận phân bón mới

ng : Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá cho cải xanh trong trong

chế phẩm phân bón lá cho dưa leo trồng trong điều

Thí nghiệm 3: Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá (chế phẩm 1) cho cai xanh và rau dền ngoài đồng ruộng

10 Sản phẩm của đề tài:

ry 'Tên sản phẩm 'Yêu cầu khoa học dự kiến đạt được

(tiêu chuẩn chất lượng)

Quy trình công nghệ sản xuất dịch thủy | Đạt tiêu chuẩn làm chất nên để sản xuất

1 | phân làm nguyên liệu cho việc sản xuất | phân bón lá

phân bón lá từ phụ phẩm cá Tra

Sản xuất ra 20 lít 2 loại chế phâm phân | Được bộ NN & PTNT công nhận là

bón lá có nguồn gốc từ phụ phẩm cá cho | phân bón mới

rau ăn lá, rau ăn quả và quy trình sử

ii

thử nghiệm chế phẩm phân bón lá ngoài đồng ruộng

Kết quả nghiên cứu của đề tài đã cho thấy: Sử dụng enzym Alcalase thủy phân

phụ phẩm cá Tra tối ưu trong điều kiện pH = 8, nhiệt độ 65°C và thời gian là 120 phút

Dé bao quan dịch thủy phân thì bỗ sung 0,5% natribenzoat cho hiệu quả cao nhất

Dịch sau khi thủy phân phụ phẩm cá Tra có hàm lượng các chất: 1,2% N; 0,11% P›O;; 0,12% K;O; 18 ppm Fe; 11 ppm Zn; 3,4 ppm Mn; | ppm Cu; 17 ppm Bo

Từ dịch thủy phân phụ phẩm cá Tra đã phối trộn thành hai chế phẩm phân bón

lá có hàm lượng các chất như sau:

- Chế phẩm 1: ding cho rau ăn lá: 5,06% N; 1,13% P;O;; 1,1% KạO; 252 ppm

Fe; 209 ppm Zn; 206 ppm Mn; 107 ppm Cu; 110 ppm Bo

- Chế phẩm 2: dùng cho rau ăn quả: 3,25% N; 2,2% POs; 4,17% KO; 323 ppm Fe; 109 ppm Cu; 214 ppm Zn; 317 ppm Mn; 536 ppm Bo

‘Trong 2 chế phâm phân bón lá từ dịch thủy phân cá Tra có hàm lượng axit amin (3,19%)

Khi khảo nghiệm chế phân bón lá trong nhà màng thì chế phẩm 1 với nồng độ 0,5% (5ml/ lít nước) cho hiệu quả cao nhất trên rau cải xanh và chế phẩm 2 với nồng,

độ 0, 5% (Sml/ lít nước) có hiệu quả cao nhất trên dưa leo trồng trong nhà mang

Sử dụng phân sinh học cá (chế phẩm 1) với liều lượng 10ml lít nước cho rau cải

xanh và rau dễn trồng ngoài đồng cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất

iii

SUMMARY OF RESEARCH CONTEN

"The study enzymatic hydrolysis of by-product catish (Pangasius hypophthalmus) by enzymes as fertilizer for some vegetables" which was conducted from March, 2011 to November, 2013 aimed production of protein hydrolysates from

the catfish by-product At the same time, we also test this protein hydrolysates for

Brassica juncea and Cucumis sativus The experiments on using enzymatic hydrolyse

were carried in laboratory and test at the field

According to the study result, the protein waste of catfish (P hypophthalmus) hydrolyzed optimum conditions were pH 8 , 65°C, 120 minutes by Alcalase To preserve protein hydrolysate by supplying natribenzoat 0.5 % is the highest efficiency

Protein hydrolysate produced contained: 1.2 % N; 0.11 % P2O;; 0.12 % KO; 18 ppm Fe; 11 ppm Zn; 3.4 ppm Mn; | ppm Cu; 17 ppm Bo

From Protein hydrolysate were mixed into two kinds:

- The second kind is used for fruits vegetables: 3.25 % N; 2.2 % P;Os; 4.17 %

K;O; 323 ppm Fe; 109 ppm Cu; 214 ppm Zn; 317 ppm Mn; 536 ppm Bo Two kinds

contained high amino acid (3.19%)

When the first kind tested with a concentration of 0.5 % (5 ml/ liter) brought on

the highest efficiency on B juncea and the second one with a concentration of 0,5 % (5

ml / liter) have the highest efficiency on C sativus in the greenhouse

The first kind used with concentration of 1% (10 ml / liter) for B juncea and Amaranthus mangostanus got the highest productivity and economic efficiency in the field

iv

DAT VAN DE

L TONG QUAN TAI LIEU

1.1 Thành phân hóa học của cá

1.2 Sử dụng enzym trong thủy phân protein

1.2.1 Nghiên cứu ngoài nước

1.2.2 Nghiên cứu trong nước

3 Quá trình thủy phân của

1.3.1 Các hệ enzyme tham gia phân giả

1.3.2 Sự tham gia của vi sinh vật trong quá trình phân giải

1.5 Giới thiệu về cây dưa leo

1.5.3 Nhu cầu dinh dưỡng của cây dưa leo

1.6 Giới thiệu về cây cải xanh

1.7 Một số nghiên cứu về sử dụng phân bón trên cây trồng

IL NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2 Nội dung nghiên cứu 2225

3.1 Hoàn thiện quy trình thủy phân phụ phẩm cá Tra bằng enzym 37

„37

38 3.1.3 Xác định thời gian thủy phân protein phụ phẩm cá Tra bằng enzym Alcalase 39

39

42

3.3 Khảo nghiệm 2 ché phẩm phân bón từ dịch thủy phân cá Tra cho một số loại rau

48

3.1.1 Khảo nghiệm hiệu quả thủy phân protein của một số enzym

3.1.2 Xác định hoạt độ enzym Alcalase đến khả năng thủy phân protein cá Tra

3.1.4 Ôn định dung dịch thủy phân

3.2 Phối chế dung dịch thuỷ phân thành phân bón lá để dùng cho rau

trong nha mang

58

sọ

3.3.2 Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá cho đưa leo trồng trong nhà màng

3.3.3 Khảo nghiệm phân sinh học cá trên rau cải trồng ngoài đồng ruộng

3.3.4 Khảo nghiệm phân sinh học cá trên rau dền trồng ngoài đồng ruộng

3.3.5 Hiệu quả kinh tế khi sử dụng phân sinh học cá

IV KẾT LUẬN VÀ ĐÈ NGHỊ

4.1 Kết lu

so

DANH SACH CAC BANG

1.1 | Thanh phan dinh dưỡng trong cá tra 5 1.2 | Tình hình xuất khâu rau quả của Việt Nam 17 |

1.3 | Lượng phân bón cho cải xanh 2

2.1 | Hoạt tính enzym tiến hành thí nghiệm 25

3ð Kết quả phân tích thành phần dinh dưỡng trong phân sinh học đã

cá

đã 'Kết quả phân tích kim loại nặng và vi sinh vật hại trong phân si

sinh học cá

3.1 | Hiệu quả thủy phân protein phụ phẩm cá của một số enzym 37 |

32 Ảnh hưởng của hoạt độ enzym Alcalase đến quá trình thủy phân :

protein cá

3.3 | Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình thủy phân protein cá Tra | 39

3.4 | Ôn định dịch thủy phân bằng natribenzoat 40

3.5 | Hàm lượng các chất trong dịch thủy phân trước phối trộn 42

3.6 | Hàm lượng hóa chất phối trộn trong dịch thủy phân 42 3.7 | Hàm lượng các chất trong dịch thủy phân sau khi phối trộn 43

3.8 | Hảm lượng các axit amin trong chế phẩm phân bón lá 4

viii

3.9 | Chỉ phí sản xuất chế phẩm I tir dich thy phan ca Tra 45

3.10 | Chỉ phí sản xuất chế phâm 2 từ dịch thủy phân cá Tra 46

3.11 | Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến chiều cao cây rau cải 41

3.12 | Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến số lá rau cải 48

Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến một số chỉ tiêu rau

417 Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến đến năng suất và hàm a

7" | lượng nitat trong quả dưa leo

3.18 | Ảnh hưởng của phân sinh học cá đến năng suất rau cải 33

3.19 | Ảnh hưởng của phân sinh học cá đến năng suất rau dễn 54

3.20 | Hiệu quả kinh tế của rau cải 55 3.21 | Hiệu quả kinh tế của rau dén 56

ix

DANH SÁCH HÌNH

3.2 | Rau cai sau trong 10 va 14 ngày 48

3.4 | Năng suất lí thuyết và năng suất thực thu đưa leo 53

DAT VAN DE

Trong những năm gần đây thì ngành thủy sản ở nước ta ngày càng phát triển

mạnh mẽ Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, năm 2011 diện tích nuôi cá

Tra của nước ta ước đạt 5571,6 ha với sản lượng là 1.136.253 tấn Vùng nuôi cá Tra

tập trung ở các tỉnh An Giang, Đồng Tháp, Cần Thơ, Vĩnh Long, Bến Tre, Sóc Trăng,

“Tiền Giang, Hậu Giang và Trà Vinh Theo ước tính, phần phụ phẩm của cá Tra trong

chế biến philê chiếm đến từ 65 - 70% tổng khối lượng cá Điều này đồng nghĩa với việc phát sinh một lượng phụ phẩm rất lớn khoảng 700.000 - 800.000 tan gồm đầu, xương, ruột, vi cá Đây là nguồn chất thải có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường rất lớn

nếu không có dây chuyền xử lý thích hợp Tuy nhiên nếu biết cách xử lý với công nghệ

phù hợp thì chúng ta có thể thu được một lượng lớn nguồn đạm dễ hấp thu có giá trị

nhằm sản xuất phân bón lá phục vụ trong sản xuất nông nghiệp Hiện nay, nông dân cũng đã từng bước sử dụng phế phẩm từ cá để sản xuất phân bón lá với quy mô nhỏ phục vụ cho sản xuất nông hộ

Hiện nay thì phương pháp xử lý nguồn phụ phẩm cá bằng các biện pháp sinh học

đang rất được quan tâm, đặc biệt là sử dụng enzym thủy phân để tạo ra những sản phẩm

có nhiều công dụng như làm phân bón lá Việc sử dụng các enzym protease để thủy phân

protein phụ phẩm cá đã được ứng dụng rắt phổ biến trên thế giới do những ưu điểm là rút

ngắn được thời gian thủy phân và tận dụng được các nguồn phụ phẩm của cá

Rau là một trong những cây thực phẩm quan trọng, là loại thức ăn cần thiết khong

thể thiểu được trong bữa ăn hàng ngày Theo Hiệp hội rau quả Việt Nam, kim ngạch xuất khẩu rau hoa quả năm 2012 đạt 829 triệu USD, tăng 33,1% so với năm 201 1 Như

y vị trí quan trọng của cây rau trong đời sống và đối với nền kinh tế, Tuy

nhiên, năng suất rau của nước ta còn thấp, chỉ bằng 87% so với trung bình của thế giới

án đề bức

Chất lượng rau chưa đảm bảo tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm đang là

xúc của xã hội Sản xuất rau an toàn hiện nay đang là đề được hầu hết các địa

phương quan tâm Các tỉnh đều đã xây dựng chương trình sản xuất rau an toàn Tuy

nhiên, tình hình ngộ độc thức ăn do rau gây ra vẫn thường xuyên xảy ra và là mồi lo ngại

cho người tiêu dùng

Một trong những hướng đi quan trọng để giải quyết vấn đề trên là sản xuất rau

trong nhà màng, sử dụng các chế phẩm có nguồn gốc hữu cơ hướng tới việ

c tạo ra

những sản phẩm an toàn đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường Trồng cây không sử dụng đất là kiểu canh tác tiên tiến và phô biến trong điều kiện nhà màng cho

phép nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm Việc ứng dụng các phụ phẩm của

ngành chế biển thủy sản để sản xuất phân bón lá phục vụ cho sản xuất nông nghiệp là

làm cần thiết hiện nay Nó vừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường do nguồn phụ

phẩm thủy sản gây ra vừa góp phần thúc đầy trồng trọt phát triển tạo ra sản phẩm an

toàn cho người sử dụng Điều này là hoàn toàn phù hợp với định hướng hiện nay, đó là

nông nghiệp theo hướng hữu cơ nhằm tạo ra những sản phẩm

tru tiên phát triển

sạch cho thị trường

Xuất phát từ những thực tế đó, việc thực hiện đề tài “Wghiên cứu ứng dụng

dung dịch thủy phân từ phụ pham cé bang enzym lam phân bón cho một số loại rau trong nha mang” là cần thiết.

I TONG QUAN TAI LIEU

1.1 Thành phần hóa học của cá

“Thành phần hóa học của cơ thịt cá gồm có nước, protein, lipid, glucid, muối vô

co, vitamin, enzym, hormone

Với thành phần hóa học của da cá: nước 60 + 70 %, một ít chất vô cơ còn chủ yếu là protein và chất béo Protein của da cá chủ yếu là collagen, elastin, keratin, rutin, globulin và albulmin Công dụng của da cá chủ yếu là nấu keo, loại đa dày như cá voi,

cá nhám dùng trong công nghiệp thuộc

“Thành phần hóa học của vây cá: tương tự như xương sụn, protein trong vây cá chủ yếu là chondromucoid, collagen, chondroalbumin, đối với vây cá sau khi chế biến

ác chất tan phân ly thành arginin, histidin và lysine chiếm 1/3 tổng lượng acid amin

Thành phần hóa học của xương cá: xương cá được chia làm hai nhóm, đó là

xương cứng và xương sụn Xương sụn: thành phần chủ yếu là protein phức tạp, keo và albumin; chất vô cơ nhiều nhất là Na, Ca, K, Mg, Fe Các acid amin cấu tạo thành protein trong xương sụn chủ yếu là acid amin tính bazơ như arginin, histidin, Iysin Xương cứng: lượng chất hữu cơ và vô cơ tương đương, muối vô cơ chủ yếu là

Ca;(PO,); ngoài ra còn có CaCO;, Ca(OH);,

“Thành phần hóa học của bong bóng cá: chủ yếu là collagen, dùng để nấu keo

hoặc phơi khô làm dược phẩm (Viện Cisdoma, 2005).

Theo Trương Công Phát, thành phần các chất trong cá Tra gồm:

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng trong cá tra (trên trọng lượng khô)

cứu ngoài nước

ngành thủy sản tạo ra sản phẩm hữu ích Trong đó có hai nhóm phương pháp chính là phương pháp hóa học và phương pháp sinh học Phương pháp sinh học chủ yếu là dùng các

enzym protease đê thủy phân Nguồn protease có thể từ động vật, thực vat va vi sinh vật

Bromelin là tên gọi chung cho nhóm enzym thực vật chứa nhóm sulfhydryl, có khả năng phân giải protein được thu nhận từ họ Bromeliaceae đặc biệt là ở cây dứa (Ananas comusus L.) Bromelin chiếm 50% protein trong quả đứa, có khả năng thủy phân mạnh và hoạt động tốt ở pH từ 5 - 8 Bromelin có trọng lượng phân tử 33 kdalton, có tâm hoạt động chứa cystein với cầu nối S-S giữa 2 sợi peptid với nhau

Bromelin hoạt động ở nhiệt độ từ 45 ~ 65°C và mắt hoạt tính ở 70C, biên độ pH từ 3 -

9 tùy thuộc vào loại cơ chất Các chất có tác dụng hoạt hóa bromelin gồm cystein,

muối bisulfite, NaCN, H;§, Na;§ và benzoate Bromelin trong quả xanh có hoạt tính

phân giải casein cao nhất, kế đến là trong quả chín và cuối cùng là bromelin trong thân Đây là enzym được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm như

giúp làm mềm thịt, làm rượu bia, thủy phân các nguồn protein khác nhau để thu hồi sản

phẩm hòa tan là các axit amin có giá trị dinh dưỡng cao Giống như các cấu trúc sinh học khác, bromelin chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố như: cơ chất, nồng độ cơ chất, nồng

độ enzym, nhiệt độ, pH Trên những loại cơ chất khá nhau thì bromelin có hoạt tính

khác nhau Đối với cơ chất tổng hợp như BAA (Benzoyl-L-Arginine amide), BAEE

(Benzoyl-L-Arginine ethyl ester) thì khả năng thủy phân của bromelin yếu hơn papain

* Giới thiệu enzym papain

Papain là một endoprotease có trong nhựa cây đu đủ (Carica papaya L.) chữa

16,1% N và 1,2% S Theo kết quả phân tích bằng tia X thì phân tử Papain là một chuỗi

polypeptide gồm 212 amino acid, trọng lượng phân tử là 23.350 Da, phân tử là một

mach polypeptide voi dau N 1a isoleucine, dau C 1a asparagine, c6 6 géc cysteine tao

thành 3 cầu disulfur ở các vị trí 22-63, 56-95, 153-200 không có chức năng sinh học,

chỉ làm tăng tính bền vững của cấu trúc và một nhóm —SH tự do ở vị trí 25

- Cấu trúc không gian

Phân tử papain có dạng hình cầu với kích thước 36x48x36Ao và mạch chính bị

gấp thành hai phần riêng biệt bởi một khe Trung tâm hoạt động nằm tại bề mặt của

khe này, nhóm -SH hoạt động của cysteine 25 nằm bên trái khe và nhóm histidine 159 nằm bên phải khe Phần xoắn chiếm 20% toàn bộ các amino acid có trong phân tử

Hình 1.2 Cầu trúc bậc 3 của papain

Hoạt tính của papain dựa trên hai tâm hoạt động là Cys25 và His159 Khoảng

pH hoạt động của papain khá rộng (3.5 — 8.0) tùy thuộc vào cơ chất Khi cơ chất là

cascin thi hoạt tính tối ưu của papain trong vùng pH từ 5.7 ~ 7.0 và nhiệt độ thích hợp

là 50 - 5ZC.

- Cầu trúc tâm hoạt động của papain

“Tâm hoạt động của papain gồm có nhém -SH cia cysteine 25 va nitrogen bậc 3

của histidine 159 Bên cạnh đó nhóm imidazole của His 159 cũng liên kết với Asp 175

bởi liên kết hydrogen

'Vùng tâm hoạt động của papain chứa mạch polypeptide với các amino acid là: Lys-Asp-Glu-Gly-Ser-Cys-Gly-Ser-Cys

Hoat tinh enzym và cơ chất tác dụng:

Papain thủy phân peotein thành các polypeptide và các polypeptide và các amino acid, déng vai trò vừa như endopeptidase vừa như exopeptidase

Các endopeptidase thủy phân protein chủ yếu thành các peptid:

(-NH-CH(R)-CO-NH-CH(R)-CO-)n + HOH >> (-NH-CH(R)-COOH)I + (H2N- CH(R)-CO-)k

itk=n

Các exopeptidase thủy phân các peptide thành các amino acid

(H2N-CH(R )-CO-NH-CH(R )-CO-)n + HOH > (H2N-CH(R)-COOH)n + (H2N-CH(R)-CO-)k

n+k=n

So với các protease có nguồn gốc động vật và vi sinh vật khác thi papain có khả

năng thủy phân sâu hơn Tính đặc hiệu cơ chất của papain rất rộng vì nó có khả năng

Papain chi thé hiện hoạt tính xác tác của mình khi nhóm ~§H ở dạng tự do Vì

vậy ta sử dụng chất hoạt hóa để dưa papain từ trạng thái không hoạt động sang trạng,

thái hoạt động do trung tâm hoạt động của papain có tính khử nên các chất hoạt hóa là các chất có tính khử như cysteine, glytation aicd, hdrocyanic trong đó cysteine là chất hay dùng nhất Khi có mặt các chất này thì nhóm ~SH của papain được phục hồi

và làm tăng hoạt tính papain Để thu được hoạt tính cao nhất thì thích hợp là dùng hỗn

hop cysteine va EDTA, trong dé cysteine đóng vai trò là chất hoạt hóa papain, còn EDTA đóng vai trò chất liên kết tạo phức với ion kim loại nặng có trong nhựa đu đủ

Bất hoạt:

Papain bị kìm hãm (ức chế bất thuận nghịch) bởi các chất oxy hóa như: O;, O¿,

H;O;, iodur acetate, cysteine và các hợp chất disufur khác Các chất này phản ứng với

nhóm -SH ở trung tâm hoạt động của papain làm phá vỡ cấu trúc tâm hoạt động của nó

Papain bị bất hoạt thuận nghịch bởi không khí, cysteine ở nồng độ thấp Các ion kim loại như Cd*, Cu”*, Zn”, Hg”*, Pb?*, Fe*" và các tác nhân gây ức ché papain

Papain tác dụng với chloromethyl cetone của phenylalanine và Iysine thì mắt hoàn toàn

hoạt tính Tuy nhiên papain lại rất bền với các tác nhân biến tính là dung môi hữu cơ

(độ quay cực của papain hầu như không biến đổi trong ethanol 70%)

- Phản ứng của papain

Papain thủy phân protein thành các polypeptide và các acid amin, nó đóng vai

trò vừa như cndopeptidase vừa như exopeptidase

td

Để seyies

Hình I.4 Phản ứng hóa học củapapaim

Đây là enzym chịu được nhiệt độ tương đối cao, ở dạng nhựa khô papain khong

bị biến tính ở 100°C trong 3 giờ Ở dang dung dich, papain bj mat hoat tinh sau 30 phút

ở 82,5°C Nên lấy nhựa ở những quả còn xanh, khoảng 10 tuần tuổi là tốt nhất và lấy vào lúc

ng sớm Dùng dao inox rạch vài đường đọc theo quả, hứng nhựa cho vào lọ

thủy tỉnh có nắp kín, giữ trong tối và bảo quản ở 4°C (Monti và cộng sự, 2000)

*6

~ Đặc điểm enzym Bromelin

thiệu enzym Bromelin

Bromelin là tên gọi chung cho nhóm enzyme thực vật chưa nhóm sulfhydryl, có khả năng phân giải protein được thu nhận từ họ Bromeliaceae, đặc biệt là ở cây dứa Bromelin chiếm 50% protcin trong quả dứa Nó có khả năng thủy phân khá mạnh và hoạt động tốt ở pH từ 6 - 8 Bromelin có hoạt tính xúc tác sự phân giải protein tương,

tự như papain trong mủ đu đủ hay ficin trong cây họ Sung.

- Tinh chất enzym Bromelin

Thanh phan chủ yếu của bromelin có chứa nhóm sulfhydryl thủy phân protein Trong dịch chiết bromelin còn có chứa một ít peroxidase, axit phosphatase và chất cản

protease

+ Cấu trúc không gian của Bromelin

Bromelin là một protease trong tâm hoạt động có chứa ysreine và hai sợi polypcptide lien kết với nhau bằng cầu nối ~§ - S- Phân tử có dạng hình cầu do có

hợp Đối với cơ chất là casein, hoạt tính phân giải của Bromelin thân cao hơn Bromelin

tự nhiên và có thể thủy phân cả cơ chất tự nhiên lẫn cơ chất

quả xanh và Bromelin quả chín

Việc sử dụng các enzym protease để thủy phân protein phụ phẩm cá đã được

ứng dụng rất phô biến trên thể giới do những ưu điểm là rút ngắn được thời gian cho

quá trình sản xuất, tăng lượng protein không hòa tan chuyển thành protein hòa tan và

tận dụng được các nguồn phụ phế phẩm của cá Trong điều kiện thủy phân thích hợp, các mô cá được biến đổi nhanh chóng thành chất lỏng Phản ứng thủy phân thường bao

gồm 2 bước: bước đầu là những phân tử enzym kết hợp với protein của cơ chất và

bước 2 là sự thủy phân xảy ra dẫn tới sự phóng thích các polypeptid và axit amin tự do

Nhiều loài vi sinh vật có khả năng tổng hợp mạnh protease Protease phân bố

và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành kỹ nghệ khác nhau trong nông nghiệp và

trong y học Có thể thu nhận protease từ nhiều loài vi khuẩn, xạ khuẩn, nắm mốc Hiện nay trên thế giới sản xuất khoảng trên 600 tấn protease tỉnh khiết từ vi sinh vật, trong

9

đó có 500 tấn từ vi khuẩn và 100 tắn từ nắm móc Nhịp độ sản xuất enzym vi sinh vật ở

qui mô công nghiệp ở các nước phát triển tăng trung bình hàng năm từ 5% - 15% và

doanh thu sản xuất hàng năm ở các nước này khoảng 1,5 tỉ USD Những nước có công

Nhật Bản,

nghệ tiên tiến nhất trên thế giới hiện nay

Mỹ, Anh, Pháp, Hà Lan, Trung quốc, Đan Mạch, Đức, Áo

in xuất và ứng dung proteas

Các nước này đầu tư thích

đáng cho công tác nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng các chế phẩm protease của vi sinh

vật Nguồn nguyên liệu rất dồi dào để sản xuất enzym nói chung và protease nói riêng

Người ta sử dụng protease để sản xuất các dịch đạm thủy phân từ các phế liệu giàu protein như thịt vụn, đầu cá, da Dang protease dé thủy phân protein thường it bị hao hụt acidamin như khi dùng phương pháp hóa học Thủy phân protein bằng acid thường mất 10-25% các acidamin như tryptophan, tyrosin, cystein, arginin, histidin, serin, treonin Vi khuẩn có khả năng sinh ra cả hai loại enzym endopeptidase va

exopeptidase, do đó protease của vi khuẩn có tính đặc hiệu cơ chất cao Chúng có khả

năng phân hủy tới 80% các liên kết peptide trong phân tử protein Các chủng vỉ khuẩn có khả năng tổng hợp manh protease 1A Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus, Bacillus thermorpoteoliticus va mt s6 loai thude Clostridium Trong 46, B subtilis c6 kha nang tổng hợp protease mạnh nhất Các vi khudn thudng tổng hợp các protease hoạt động

A fumigatus, A satoi, Penicillium chysogenum Céc loai nim méc này có khả năng

tông hợp cả ba loại protease acid, kiểm và trung tính Nắm mốc có bào tử đen tông hợp chủ yếu các protease acid, có khả năng thủy phân protein ở pH 2,5 - 3

Theo Diniz (1998), khi sử dung enzym endopeptidase từ vi khuẩn đề thủy phân

mô thịt cá mập (Squalus acanthias) trong 2 giờ thì lượng nitơ thu được 76.2% Điều

kiện đề thủy phân tốt nhất là nhiệt độ 55°C, pH = 8 với tỷ lệ enzym là 40 mg/ g cơ chất

và hiệu suất thủy phân 18,6%

10

Dong (2005) khi sử dụng enzym papain dé thủy phân cá mối dài thì sản phẩm thủy phân chứa 84,7% protein thô, 7,1% tro và 3,5% mỡ Sản phẩm thủy phân chứa 20

loại axit amin, trong đó tỷ lệ của 8 loại axit amin thiết yếu chứa 41,5% lượng axit amin

Theo Min-Tian Gao (2005), thủy phân phụ phẩm cá gồm đầu và xương cá đã dược xử lí sơ bộ với nước ở 121 °C trong 20 phút bằng dung dịch acid được pha loãng

và pH dịch thủy phân được điều chỉnh về 1,0 Bằng cách này, thu được nguồn đạm

dùng cho lên men sản xuất acid lactic với giá thành thấp và làm tăng hiệu suất sản xuất

acid lactic gần 22 % so với việc dùng dịch chiết nắm men

Theo Mahmoudreza và ctv (2009), khi sử dụng enzym Alcalase để thủy phân

độ 50C trong thời gian 120 phút thì

protein của nội tạng cá tầm trắng ở điều kiện nhiệt

sản phẩm thủy phân có hàm lượng protein khá cao (66,43%), lipit thấp (1,34%) và hàm

lượng amino axit cao

Theo See (2011), khi dùng enzym Alcalase với hàm lượng 2,5% để thủy phân

da cá hồi trong điều kiện nhiệt độ 55,3°C, pH = 8,39 cho hiệu suất thủy phân cao nhất

(77.03%) Sản phẩm thủy phân chứa hàm lượng protein cao (89,53%)

‘Theo Muzaifa và ctv (2012) khi sử dụng enzym Alcalase và Flavourzyme thủy phân phụ phẩm cá thì kết quả cho thấy: sử dụng Alcalase tạo ra lượng protein nhiều hơn (82,66%) so với 7

'% khi dùng Flavourzyme Bên cạnh đó thì độ tan, độ tạo bọt

của sản phẩm thủy phân khi dùng Alcalase cũng tốt hơn khi dùng Flavourzyme

1.2.2 Nghiên cứu trong nước

Theo Nguyễn Thị Nép (2005), ty 1 enzym protease tir B subtilis 5 sir dung để

thủy phân với cơ chất là phụ phẩm đầu xương cá tra đạt hiệu quả cao là 2,5 + 3 %,

nhiệt độ thủy phân thích hợp là 50 °C, pH = 8.0 và trong thời gian là 10 giờ, hiệu suất thủy phân cao nhất là 25,68 %

Theo Đặng Thị Mộng Quyên (2006) và Trần Thị Xô (2006), để thủy phân cá phèn, cá ngân dạng cá phế liệu thu được sau công đoạn fillet bằng phương pháp thủy

phân kết hợp, thủy phân bằng enzym trước, thủy phân bằng acid sau Trong đó, sử dụng chế phẩm enzym protease tir vi khuan B subtilis Cio Kết quả với điều kiện thủy

phân bằng enzym: tỷ lệ muối 3%, tỷ lệ dịch chiết enzym 20 % (dạng lỏng), tỷ lệ nước

1I

30 %, nhiệt độ 50 °C, điều kiện thủy phân bằng acid: tÿ lệ muối 3 %, nhiệt độ thủy

phân 90 PC, thể tích HCI 7N là 20 %, trung hòa bằng Na;CO; 20 % cho hiệu quả thủy

phân cao Dịch đạm thu được có hàm lượng đạm tổng số 39 g/I, dam amin 21,6 g/l, dam amoniac 3,95 g/l

Dương Thị Hương Giang (2006), sử dụng enzym papain thô ly trích trực tiếp từ

mủ đu đủ để thủy phân bánh dầu đậu nành tạo sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao ứng dụng trong chăn nuôi Kết quả thí nghiệm cho thấy điều kiện tối ưu cho enzym papain

trên cơ chất bánh dầu đậu nành là nhiệt độ 55'C và pH 7,0 Với tỉ lệ enzym:cơ chất là

0,75:100 (w:w), hoạt tính đặc hiệu của enzim là 91,12 TU/mg, thời gian thủy phân là

24 giờ cho hiệu suất thủy phân cao nhất 11,8%

Lê Công Toàn (2007), phối trộn phế phẩm cá và mùn cưa theo các tỷ lệ 4 cá : 1

4 mùn cưa sau đó phun chế phẩm PMET vào các

mùn cưa: 3 cá : Ï mùn cưa và 9

mẫu đã phối trộn với liều lượng I lim và đem ủ kị khí Trong quá trình ủ có đảo trộn

và phun PMET định kỳ Kết quả cho thấy các mẫu phân phối rộng theo tỷ lệ 3 : I và 9 :

4 đều đạt tiêu chuẩn quy định trong sản xuất phân bón về hàm lượng chất hữu cơ và

axit humic Tuy nhiên cũng có một vài chất không đạt như hàm lượng kali vì vậy các

tác giả khuyến cáo cần bổ sung thêm chất này trong quá trình ủ phân

Vo Thi Hạnh đã nghiên cứu chế phẩm sinh học từ trùn quế đề làm thức ăn cho gia

ẩm này là vẫn

súc, gia cằm, làm phân bón cho cây Một ưu điểm nổi trội của các chế

giữ nguyên mùi trùn tươi, các chất dinh dưỡng không bị mắt đi hoặc biến chất theo thời gian Chế phẩm BIO-BL, đã được dùng để bón cho cây trà ô long và một số cây hoa

màu, cây kiểng Kết quả sau khi sử dụng cho thấy búp trà tươi, màu sắc đẹp hơn, mùi hương của trà cũng thơm hơn BIO-BL được tạo thành từ trùn quế tươi phối trộn với hỗn

hợp vi sinh vật hữu ích và enzym dùng trong trồng trọt, lên men tạo sản phẩm có mùi trùn, giảu đạm protein và amin cao, enzym tiêu hóa có hoạt lực cao, vi khuẩn có lợi

Nhóm iä cho biết ưu điểm của phương pháp chế biến trùn quế bằng công nghệ

vi sinh là không cần dùng thiết bị đông lạnh hay thiết bị sấy nên không tốn chỉ phí điện,

năng lượng, đem lại hiệu quả kinh tế cao Với công nghệ đơn giản, các hộ nông dân ở các

12

vùng xa xôi có thể áp dụng dễ đàng Việc có thêm các chế phẩm sinh học mới có giá thành

rẻ góp phần làm cho ngành chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản và trồng trọt phát triển tốt hơn

Hiện nay, để xử lý các loại phế phẩm nông nghiệp, rác thải sinh hoạt thì có các chế phẩm như BIMA (Trichoderma), Active cleaner (xạ khuẩn Streptomyces sp., nam Trichoderma sp., vi khuan Bacillus sp.) duge sit dung dé ủ phân gia súc, chất thải hũu

cơ như rơm, rạ, rác thai sinh hoạt hữu cơ (đã tách riêng rác vô cơ) Việc sử dụng chế phẩm có thể giúp rút ngắn thời gian ủ hoai phân chuồng, phân xanh, rác từ 2 - 3 lần so

với cách ủ thông thường

“Trung tâm công nghệ sinh học thành phố Hỗ Chí Minh đã tạo 4 loại phân bón:

Bio tran qué 01; Bio trin qué io trin qué 03 va Bio trin qué 04 có thành phần chủ

yếu là dịch chiết từ trùn quê tươi với hàm lượng axit amin cao (Aspartic acid — 2.000

ppm; Leucine — 1.200 ppm; Alanine — 1.000 ppm; Glutamic acid — 1.000 ppm; Valine

800 ppm) Ngoài ra còn chứa một số nguyên tố đa lượng và vi lượng cần thiết Đa

lượng: N— 5.0 %; P— I.0 %; K - 3.0% Vi lượng: B - 200 ppm; Zn - 200 ppm; Mg -

120 ppm; Ca - 120 ppm; Fe - 100 ppm Chúng có tác dụng kích thích tăng trưởng, ra hoa và tăng tỷ lệ đậu trái

Nguyễn Xuân Trình (2008), khi nghiên cứu công nghệ sản xuất bột cá, dịch đạm

từ phụ phẩm cá Da trơn và cá Basa Kết quả cho thấy các tác giả đã xác định được 180

phút là thời gian thủy phân để lượng protein hòa tan và acid amin tạo thành dat cao nhất Tỷ lệ enzym trên cơ chất cũng có ảnh hưởng quan trọng đến hiệu suất thủy phân,

nzym : cơ chất 0,2% ở nhiệt độ 60°C và pH = 5 cho hiệu quả thủy phân cao nhất

ty

Khi so sánh hoạt tính giữa enzym dịch dứa, enzym tủa từ dịch dứa và enzym Alcalase

(là enzym thủy phân cé nguén géc tir vi khudn Bacillus lischenifermic), két qua cho

thấy mẫu thủy phân bằng Alcalase có hàm lượng protein hòa tan va acid amin cao nhất,

kế đến là enzym dịch dứa, mẫu có enzym tủa có hàm lượng protein và acid amin thấp nhất có thể là do hoạt tính enzym bị mất đi trong quá trình tủa

“Trần Thanh Nhãn (2009), khi sử dụng alcalase để sản xuất Gelatin từ da cá basa thì kết quả cho thấy nồng độ enzym là 0,05%; thời gian thủy phân 25 phút, nhiệt độ

thủy phân 43°C và pH môi trường thủy phân tốt nhất là 8

13

Theo Trần Thanh Nhãn và Trần Nguyễn Tú Oanh (2009), khi xử lý máu cá basa bằng enzym alcalase thì các thông số tối ưu của quy trình là: pH = 7,05; thời gian thủy phân 2,81 giờ, nồng độ enzym là 1,5% và cho hiệu suất thủy phân là 5,91%

Theo Mạc Xuân Hòa và Trần Bích Lam, khi thủy phân phế phẩm từ quá trình

polypeptid, peptid va cudi cùng là acid amin

Prolein_EÿM —„ nolypepid_ Em — ¿ axitamin

Bên cạnh quá trình thủy phân protein là chủ yếu còn có sự thủy phân của đường và

chất béo thành các acid hữu cơ, rượu

Quá trình thủy phân protein trong thịt cá chủ yếu là do enzym tác dụng nhưng cũng có thể có sự tham gia của vi sinh vật Những vi sinh vậ hữu Ích tiết ra protease thúc đầy cho quá trình thủy phân nhưng các vi sinh vật gây thối thì có tác dụng làm rữa

nát thịt cá có khi ở ngay giai đoạn đầu hay trong quá trình chế biến Quá trình thủy phân tiếp tục là quá trình thối rữa do vi sinh vật gây thối thủy phân acid amin thành các

chất cấp tháp như: indol, phenol và các loại acid có đạm và acid béo thủy phân thành H;§, NH;, CO› (Nguyễn Trọng Cân và Đỗ Minh Phụng, 1990)

1.3.1 Các hệ enzym tham gia phân giải

Hệ enzym Metalo-protease còn gọi là aminopeptidase hay apase tồn tại nhiều trong nội tạng cá, chịu được nồng độ muối cao nên ngay từ đầu đã hoạt động rất mạnh, sau tháng thứ hai thì giảm dẫn cho tới tháng thứ ba, sau đó tác dụng kém dẫn đến cuối

quá trình Apase có hoạt tính khá mạnh, có khả năng thủy phân rộng rãi đối với các loại

pepuid, loại nảy đại điện cho nhóm cnzym thủy phân trung tính, môi trường tối thích

khoảng pH = 5.0 + 7.0

14

Hệ cnzym Serin — protease điển hình là trypsin tổn tại nhiều trong nội tạng cá, nhất

là trong tụy Môi trường hoạt động của Serin — protease trong khoảng pH = 5,0 + 10

Hệ enzym axit protease được tìm thấy nhiều trong thịt cá và nội tạng cá, đại diện cho

hệ này là Cathepsin D Hệ enzym này tồn tại ngắn trong giai đoạn đầu thời kỳ thủy phân, khoảng 24 giờ sau thì hoạt tính của chúng mắt dần vì không chịu nỗi nòng độ muối cao Hệ

enzym này thủy phân profein rất mạnh nhưng bị ức chế bởi nồng độ muối cao, chỉ 5 % muối

sau 12 giờ là có thể mắt hoạt lực (Nguyễn Trọng Can va Dé Minh Phung, 1990)

1.3.2 Sự tham gia của vi sinh vật trong quá trình phân giải

mặt ngay từ đầu quá trình chế biến do nguyên

theo từ ngoài môi trường nhiễm vào, nhưng do nồng độ muối quá cao nên chúng không

hoạt động được Ngay trong giai đoạn ngắn đầu tiên khi muối chưa kịp tác dụng có một

số vi sinh vật gây thối hoạt động Khi độ mặn tăng dẫn lên đạt từ 12 % trở lên thì các vỉ khuẩn gây thối hầu như ngừng hoạt động và các vi khuẩn khác bị ức chế cao độ

(Nguyễn Trọng Cần và Đỗ Minh Phụng, 1990)

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân cá

* Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ dưới 3C làm ngừng quá trình sinh trưởng, phát triển của vi sinh vật (Nguyễn Xuân Thành và cs, 2005) Ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ thích hợp thì vi sinh vật bị kiềm chế mạnh hơn ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ thích hợp, trừ loại hiếu nhiệt

còn đại bộ phận trên 60C đều bị chết Nhiệt độ hoạt động mạnh nhất của enzym trong

nhưng không chết Từ 0 + 40 °C tác dụng phân giải của enzym và vi sinh vật tăng tỉ lệ

thuận với sự gia tăng của nhiệt độ Nhưng enzym mang bản chất protein nên chúng

không chịu được nhiệt độ cao Đa số enzym ở trong cá đều mắt hoạt tính ở nhiệt độ từ

70 °C trở đi (Nguyễn Trọng Cân, Đỗ Minh Phung, 1990)

* Ảnh hướng của pH

Các giá trị pH cần cho sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật tương ứng với

các giá trị pH cần cho hoạt động của nhiều enzym Giới hạn pH hoạt động của vi sinh

vật nằm trong khoảng 4,0 + 10pH của môi trường còn tác động sâu sắc lên các quá

15,

trình trao đổi chất Màng tế bào chất của vi sinh vật tương đối ít thấm đối với các ion H' và OH, vì vậy dù pH của môi trường ngoài dao động trong giới hạn rộng, nằng độ

của chúng trong tế bào chất vẫn ôn định Ảnh hưởng của pH môi trường lên hoạt động

của vi sinh vật phần lớn là do tác động qua lại giữa ion HỶ và c

enzym chứa trong

màng tế bào chất và tế bào (Bộ thủy sản, 2004)

pH ảnh hưởng rất lớn đến hoạt tính của vi khuẩn, do nó liên quan đến tương tác giữa enzym và cơ chat Vi khuẩn rất nhạy cảm với sự thay đổi pH của môi trường Mỗi

loạt động được trong môi trường có pH giới hạn bởi pH thấp nhất

và pH cao nhất Đồng thời vi sinh vật hoạt động mạnh nhất trong môi trường có pH tối

hảo Phần lớn môi trường bên ngoài thiên nhiên có pH = 2,5 + 9,0, và phần lớn vi sinh

vật có pH tối hảo trong khoảng này Có rất ít vi sinh vật có thể sống trong môi trường

có pH nhỏ hơn 2,0 hoặc lớn hơn 10 (Nguyễn Hữu Thanh và Nguyễn Thị Thanh Xuân,

2003 trích bởi Phan Thiên Tùng, 2006)

* Ảnh hưởng của điện tích tiếp xúc

Trong quá trình thủy phân yếu tố quan trọng thúc đây quá trình thủy phân là diện tích tiếp xúc Để tạo điều kiện tốt hơn cho sự thủy phân của enzym làm tăng khả

năng tiếp xúc giữa enzym và cơ chất, muốn vậy phải làm nhỏ kích thước cơ chất trước khi thủy phân (Phan Thiên Tùng, 2006 trích trong Nguyễn Thị Xuân Dung, 2005)

* Ảnh hưởng của thời gian tháy phân

* Ảnh hưởng của bản thân nguyên liệu

“Thủy phân hai loại cá gồm cá béo và cá không béo có nhiều mỡ và không mỡ

bang enzym thủy phân là papain được bổ sung 5% so với lượng cá Kết quả là các loại

cá không hoặc ít béo đã cho hàm lượng protein trong nước bôi cao hơn so với cá có mỡ

và khi chế biến thì mỡ thường nổi lên trên nên làm cho sản phẩm có mùi ôi khét

(Nguyễn Đình Khôi, 2003 trích trong Mackie, 1982)

16

1.4 Tình hình xuất khẫu rau quả của Việt Nam

Theo hiệp hội rau quả Việt Nam, năm 2012 kim ngạch xuất khẩu rau quả đạt

829 triệu USD tăng 33,1% so với năm 2011 với một số thì trường lớn chủ yếu

Băng I.2 Tình hình xuất khẩu rau quả của Việt Nam

thiệu về cây dưa leo

1.5.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển cây dưa leo

Dua leo (Cucumis sativus L.) 14 loai rau an qua cé tir lau doi Theo Swiader

(1996:

được mang đến Italia, Hy lạp và mãi về sau nó mới được đưa đến Trung Quốc Nhiều

\y dưa leo có nguồn gốc từ Ân Độ cách đây khoảng 3000 năm Từ Ấn Độ nó

nhà nghiên cứu dã thống nhất với ý kiến đầu tiên của Decadole (1912) rằng dưa leo có nguồn gốc từ Tây Bắc Án Độ Các tác giả đó chứng minh sự tồn tại hơn hai nghìn năm của dưa leo ở vùng này và cho rằng tử đây chúng lan dần sang phía Tây và phía Đông

17

1.5.2 Phản ứng của cây dưa leo với điều kiện sinh thái

Nghiên cứu quan hệ của cây với điều kiện ngoại cảnh là hết sức quan trọng Bởi

năng suất của cây là dựa trên sự thống nhất của cây trồng, ngoại cảnh và phương pháp

canh tác Mục đích nhằm thiết lập điều kiện ngoại cảnh tối ưu cho cây trồng để đạt năng suất cao, chọn được các dòng, giống lai có khả năng chống chịu tốt với điều kiện bắt thuận của ngoại cảnh và phát huy hết tác dụng trong điều kiện thuận lợi

* Yêu cầu về nhiệt độ

Nói tới c|

của cây dưa leo, không chỉ giới hạn ở nhiệt độ tối thích,

thấp nhất, cao nhất, đề cây sinh trưởng, phát triển mà khong kém phan quan trọng là

phản ứng của cây với nhiệt độ trong suốt quá trình phát sinh cá thể hay ở các giai đoạn

Dưa leo là cây rất mẫn cảm với nhiệt độ thấp, đo đó không thê bảo quản dưa leo

trong thời gian đài ở nhiệt độ 7 - 10C (ennifer và ctv., 2000) Nghiên cứu của Helmy

(1999), cho thấy khi huấn luyện cây con từ chế độ nhiệt 25°C xuống 12°C trong 2 - 3 ngày và chuyên trực tiếp từ 25°C xuống nhiệt độ xử lý 6°C thì cây sẽ ra hoa sớm hon 5

ngày và năng suất cao hơn đối chứng Như vậy, nếu huấn luyện cây con ở nhiệt độ thấp sẽ tăng tính chịu rét 6 dưa leo

18

“Tổng số nhiệt độ không khí trung bình ngày đêm cần thiết cho sinh trưởng, phát

triển dưa leo vào khoảng 1.500 - 2.500°C, còn để cho quá trình tạo quả thương phẩm là

giống chín sớm có nguồn gốc phiá Bắc cũng như phía Nam, các bộ phận dinh dưỡng có

khối lượng lớn ở điều kiện chiếu sáng 15 - I6 giờ, còn các giống trung bình và muộn

thì trong điều kiện 12 giờ Taracanov (1975) nhận thấy các giống dưa leo ở gần các trung tâm phát sinh thứ nhất (Việt Nam và Ấn Độ) trồng trong điều kiện mùa hè ở

Maxcova hầu như không ra hoa vả hoàn toàn không tạo quả

Cường độ ánh sáng 15.000 - 17.000 lux thích hợp cho dưa leo sinh trưởng, phát triển giúp cho cây tăng hiệu suất quang hợp, tăng năng suất, chất lượng quả và rút ngắn thời gian lớn của quả (Mai Thị Phương Anh, 1996 và Trần Khắc Thi, 2003) Trong điều kiện cường độ ánh sáng thấp cây sinh trưởng yếu, thậm chí rất khó hồi phục mặc

dù sau đó được cung cấp đầy đủ ánh sáng (Lin và ctv 2000) Theo Jolliefe và Lin

(1997), hiệu quả của việc tỉa thưa cảnh và che bóng cho quả đã cải thiện được tốc độ

tăng trưởng quả, màu sắc quả và diệp lục của vỏ quả

Chat lượng ánh sáng có tác dụng làm tăng hoặc giảm màu sắc quả và ảnh hưởng

tới thời gian bảo quản quả sau thu hoạch Nghiên cứu của Lin (2000), với giống dưa leo

qua dai trồng trong nhà kính cho thay: vào mùa hè dùng lớp lọc để giảm cường độ ánh

sáng hoặc biên đổi quang phố ánh sáng ảnh hưởng tới thời gian bảo quản quả dưa leo

* Phản ứng với ẩm độ

Trong quả dưa leo chứa hơn 90% nước Tuy lượng nước chứa trong cây có thấp

hơn nhưng lượng nước thoát hơi của nó là vô cùng lớn Hệ số thoát hơi nước, một chỉ

tiêu xác định hiệu quả sử dụng nước của cây thông qua lượng nước mà cây hút từ đất đối

với dưa leo dao động trong khoảng từ 450 - 700 (Suin, 1979) Yêu cầu của dưa leo với

19