nghiên cứu xử lý phế liệu nhà máy đồ hộp dứa để sản xuất enzym bromelin phân sinh học và thức ăn gia súc

MỞ ĐẦU Để tài “Nghiên cứu xử lý phế liệu nhà máy đổ hộp dứa để sản xuất enzyme bromelin, phân sinh học và thức ăn gia súc” được Hội đồng Khoa học thuộc Sở Khoa học và Công nghệ Thành ph

SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

+ **‡*# 2 ee $ d3 đúc lực dc 4t 4€ SE

Tên đề lài:

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ PHẾ LIỆU NHÀ MÁY ĐỒ

HOP DUA DE SAN XUAT ENZYM BROMELIN,

PHAN SINH HOC VA THUC AN GIA SUC

Chủ nhiệm đề tài:

1 PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

2 TS.Lé Thi Thanh Mai

Đại học Quốc gia TPHCM

CƠ QUAN QUẢN LÝ ĐÊỂTÀI - CƠ QUAN crủ TRÌ ĐỀ TÀI

(Sở Khoa học Công cá

Phòng Thí nghiệm Công ashi "Sinh học Mới trường, trường ĐH ES

Khoa học Tự nhiên đã nhận phân tích mẫu cho để tài a

Phòng thí nghiệm Hóa Phân tích, Khoa Công nghệ Hóa học “ aS Dẫu khí, trường Đại bọc Bá khoa TpICM đã nhận nh BA

Viện nh học Nhệt đế 4 bổ tợ tiết bì à ác dân ệnc | :

Những ý kiến đóng góp quý "báo của PGS.TSKH - Ngô Kế

Sương, PGS.T8 Đồng Thị Thanh Thu, TS Nguyễn Hữu Phúc +

ThS Đinh Minh Hiệp, Phòng Quản lý Khoa học Công nghệ Sở

Khoa học Công nghệ Tp HCM & giúp đỡ, động viên n chúng tôi vong quá tinh thợ ide 48

:ˆ" Chỗ nhiệm để tài “Í ˆ

- PGSTS NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG J

TS $.LÊ THỊ THANH MAI ˆ :

FIP : Federation Internationale du Pharmaceutiques GDU : Gelatin Dissolving Units

MCU : Milk Clotting Units

M verrucaria :Mycothecium verrucaria

DANH MUC CAC BANG

Tình hình trồng dứa ở Việt Nam -cserrerrerrerriteriierrrre 8

Tình hình trồng đứa ở Việt Nam - nhe 8

Các nhà máy chế biến đứa ở Việt Nam .- +-cr-ersrrerree 9

Kế hoạch trông và chế biến đứa ở Việt Nam đến năm 2010 10

Thành phần phế liệu vỏ đứa khô ở Việt Nam . ¿ 11 Thành phần phế liệu dứa ở Brazil 5 os-ccssssrrieerirrre 12 Thành phần hóa học và động học của sắn phẩm lên men phế liệu

dứa theo phương pháp lên men chìm

Khả năng lên men từ phế liệu đứa

Thành phần bột bã dứa sau khi chế biến -.e -rre 25

Xác định hoạt tính enzyme cellulase bằng phương pháp DNS 35 Kích thước vòng phân giải CMC của A niger và T reesei 52

Độ hấp thu của dung dịch glucose chuẩn . -c-++ 54

Hoạt tính cellulase của A niger và TT re©sei - ssceecees 35 Kích thước vòng phân giải CMC của dịch enzyme trên các môi trường có hàm lượng ammonium sulfate khdc nhau - 57 Hoạt tính cellulase của A niger nuôi cấy trên các môi trường có hàm lượng muối ammonium sulfate khác nhau «+x s+s 59 Kích thước vòng phân giải CMC của dịch enzyme thu được khi nuôi cấy A niger trên các môi trường có độ ẩm khác nhau - 61 Hoạt tính cellulase của A niger nuôi cấy trên các môi trường có độ

bu 8+ 101 8n 63 Kích thước vòng phân giải CMC của dịch enzyme thu được khi nuôi cấy A niger ở các khoảng thời gian khác nhau 65 Hoạt tính cellulase của A niger nuôi cấy trong các khoảng thời gian i1.) 0 67 Ảnh hưởng của các tác nhân gây tủa khác nhau lên hoạt tính enzyme

cellulase cỦa A nig€r «cv se sen 1121111111106 70

ii

Bảng số 20

Bảng số 21

Bảng số 22

Bảng số 23

Bảng số 24

Bảng số 25

Bảng số 26

Bang sé 27

Bang s6 28

Bang s6 29

Bang sé 30

Bảng số 31

Bảng số 32

Bảng số 33

Bảng số 34

Bảng số 35

Bảng số 36

Bang số 37

Bảng số 38

Bảng số 39

Bảng số 40

Bảng số 41

Bảng số 42

Thành phần của phế liệu đứa - sa ceceier.errrrrrke 72

Hàm lượng cellulose có trong các mẫu phối trộn với các tỉ lệ giống

khác nhau tại thời điểm ban đầu .ccctrrrreerrrrrrree 73

Ảnh hưởng của tỉ lệ giống đến hàm lượng cellulose còn lại trong mẫu thí nghiệm sau 5 ngày Ủ set Hêy 74 Ảnh hưởng của độ ẩm đối với khả năng phân giải cellulose của A

HT Q0 TH HT ng ng HH 0015061418722n 7-8424 75 Ảnh hưởng cửa nhiệt độ nuôi cấy đến hàm lượng cellulose còn lại

trong mẫu thí nghiệm sau 5 ngầy Ủ -ccscesrrersrere 76 Ảnh hưởng của thời gian lên men đến hàm lượng cellulose còn lại trong mẫu thí nghiệm .- - - << < 4v HH1 77

Các chỉ tiêu sinh hóa trong thành phần nguyên liệu khi chưa ủ với A

TIỈĐCT, HC TH HH HH T301 104 1717141810171 80

Các chỉ tiêu sinh hóa và vi sinh trong mẫu khi ủ với A niger 7 ngay81

Thành phần phân bón Q 0S 82

Ước tính giá thành phân bón hữu cơ vi sinh (1 tấn sản phẩm) 83

Thành phần của mẫu bã vỏ đứa sau khi ủ với A niger 7 ngày 84

Các chỉ tiêu sinh hóa, vi sinh trong M12

Thành phần thức ăn gia SÚC Sàn gerrrerrerree Ước tính giá thành thức ăn gia súc (1 tấn sản phẩm) 86

Hàm lượng protein trong các phần khác nhau của quả đứa 87

Sự phân bố hoạt tính trên các phần khác nhau của quả dứa 88

Hàm lượng protein và hoạt tinh protease trong phé liéu difa 89

Ảnh hưởng của thời gian tủa cồn đến hoạt tính protease của Bro-C 90 Tóm tắt quá trình thu nhận Bro-C từ 0,5 kg PTCN 91

Hoạt tính protease của Bro-C ở các mẫu thu -.e -. 91

Hiệu suất thu nhận trung bình -.- ác sScteneekreeersrerrrsreecee 92 Tóm tắt quá trình thu nhận E.B từ 5 kg phần trắng chổi ngọn 92

Khảo sát hàm lượng protein và hoạt tính protease trong quá trình thu ,):h 080 1 94 -

iti

Hoạt độ đông tụ sữa của Bro-C theo nồng độ cystein 96

So sánh một số tính chất của Bro-C theo JSPI -««- 96 Hiệu suất lọc gel Sephadex G - 75 ce.enerrrrirriirire 98

M/khối lượng thịt) s-c< se 1

Hàm lượng nitơ formol Hàm lượng amoniac tạo thành trong quá trình làm mềm thịt 103

So sánh khả năng làm mềm thịt của Bro-C với Bro-M 104

Khảo sát độ mềm của thịt bằng phương pháp cắm quan 104

iv

Sơ đỗ số 1

Sơ để số 2

Sơ đồ số 3

Sơ đỗ số 4

Sơ đề số 5

Sơ đồ số 6

Sơ đồ số 7

Sơ đồ số 8

Sơ đồ số 9

Sơ đồ số 10

Sơ đồ số 11

Sơ đồ số 12

Sơ đồ số 13

DAÑf MỤC CÁC SƠ ĐỒ

Sơ đồ nghiên cứu dự kiến của nội dung nghiên cứu 1

Sơ đổ nghiên cứu dự kiến của nội dung nghiên cứu 2 5

Quy trình khép kín trong công nghệ sản xuất đồ hộp đứa 6

Sơ đồ nghiên cứu dự kiến của nội dung nghiên cứu 3 6

Các hướng xử lý chất thải nhà máy đổ hộp đứa 17

Quy trình công nghệ sản xuất E.B từ thân đứa 20°

Công nghệ sản xuất sinh khối nấm men gia súc từ chất thải 23

Công nghệ sản xuất bột bã đứa 1 . -+cc-cereersrrree 24 Công nghệ sản xuất bột bã dứa 2 -s csrserserisrrerrerree 25 Sơ đỗ chung về hướng xử lý phế liệu dứa - 26

Sơ đồ tổng quát quá trình nghiên cứu - -<cc-sserssserxee 43 Sơ đồ thu nhận bromelin từ 0,5 kg chỗi đã làm sạch lá 46

Sơ đồ thu nhận bromelin từ 5-10 kg chổi đã làm sạch lá 47

DÁÑH MỤC CAC fin ANH

Phế liệu dứa, phần vỏ quả 22222 26

Phế liệu dứa, phần lõi - H122 ereeeereseee 27

Vòng phân giải CMC của dich enzyme trên các môi trường có hàm lượng ammonium sulfate khác nhau -22 E250 58 Vòng phân giải CMC của dịch ©nzyme thu nhận được khi nuôi cấy

A niger trên các môi trường có độ ẩm khác nhau 62

Vòng phân giải CMC của enzyme cellulase thu nhận được khi nuôi cấy A niger trong các khoảng thời gian khác nhau 66

Kết quả điện đi Bro-M, Bro-C và Bro-Q neo 98

vì

DANA MUC CAC BILU DO

Đồ thị đường chuẩn glucose trong phương pháp xác định hoạt tinh

©nzyrne C€ÌÏula§G ‹-ccs HH HH TH HT ng, lv 54

Biểu đồ hoạt tính cellulase ciia A niger va T.ressei

Ảnh hưởng của hàm lượng ammonium sulfate lên khả năng sinh

tổng hợp cellulase của A niger s-ssccc2zzccrztreerrreee 60

Ảnh hưởng của độ ẩm lên khả năng sinh tổng hợp cellulase của A

Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy lên khả năng sinh tổng hợp

Cellulase CỦa A nÏB€T cc 5 0 2S 22.2 rrkeeerrree 69 Ảnh hưởng của các tác nhân gây tủa khác nhau lên hoạt tính enzyme cellulase của Á nig€T -csccscsxxxecccerxrersrrersre 71 Ảnh hưởng của tỉ lệ giống đến hàm lượng cellulose còn lại trong

mẫu thí nghiệm sau 5 ngày Ủ s- s+se+vrxvrreerreerrceee 74

Ảnh hưởng của độ ẩm môi trường đến hàm lượng cellulose còn lại

trong mẫu thí nghiệm sau 5 ngày Ủ cccscccscrreorrevrr 75

Ảnh hưởng của nhiệt độ nuôi cấy đến hàm lượng celiulose còn lại

trong mẫu thí nghiệm sau 5 ngày Ủ ccrcvrreccresrseree 76

Ảnh hưởng của thời gian lên men đến hàm lượng cellulose còn lại

trong mẫu thí nghiệm 2s S272 1x21522ecrrcrer

Phân bố hầm lượng protein ở các phân khác nhau của quả

Sự phân bố tổng hoạt tính của E.B ở các phần khác 89

Hàm lượng protein và hoạt tính riêng trong quá trình thu nhận 93

Đồ thị lọc gel Sephadex G-75 của Bro-C c-cccccciee 97

Đồ thị lọc gel Sephadex G-75 của Bro-M - o.cecce 97

vi

MỤC LỤC

CHƯƠNG I MỞ ĐẦU "“- ` seeseeeeeessseeeeeere

11 — Tính cấp thiết của để tài -e-ccecreerrrrrirrrerriirrrrrirrriie 1 I2 — Ý nghĩa thực tế fceee-reerrrrrrrrrrirrrrriirrerierrie 2 I3 Ý nghĩa khoa học của để tài -ee-errrrrirrrrrrrrrrirree 2

L4 Mục tiêu nghiên cứu của để tài - -rseeeeererriereerrrierirr 2

I5 Nội dung nghiên cứu của để tài -. e-~-ceeeerrerrrrrrriee 2

L6 Nội dung nghiên cứu cụ thỂ -cccrsetrrrrrerrrrrrrreerierrrer 3

CHƯƠNG II TỔNG QUAN ¬- Ð

II Tình hình trồng dứa nguyên liệu ở Việt Nam -s.e- 7 IL2 Tình hình chế biến đứa tại Việt Nam Sscckereerriririeeree 8

I3 Phế liệu từ nhà máy chế biến đứa . -cscceerererrerser 10

IL4 Các nghiên cứu về xử lý phế liệu dứa trên thế giới và Ở Việt Nam 13

CHƯƠNG II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 II.1I Nghiên cứu xử lý phế liệu dứa làm thức ăn gia súc, phân bón 28 II2 Các phương pháp nghiên cứu quy trình thu nhận E.B 44 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .-eccceeeerrrrse 53 IV.1 Chon vi sinh vat sinh tổng hợp enzyme cellulase cao 53 IV.1.1 Khd ndng sinh téng hop enzyme celluase ngoai bào của A niger

J0 53 IV.1.2 Hoat tinh enzyme cellulase cua A niger va T re€SeÏ -« 53

IV.2 Nghiên cứu điểu kiện nuôi cấy tối ưu dé A niger tổng hợp cellulase56

IV.2.1 Hàm lƯỢNG HÌHƠ cành na H141 141811711 11111 e 56

viii

1V.2.2 Độ ẩm Q11 trrrree 61 IV.2.3 Thời gÌa': HHÔI CẤY c St HH ri 64 IV.2.4 Ảnh hưởng của các tác nhân kết tủa lên hoạt tính cia enzyme C€llHlAs€ CỦA À HỈÓT HH HH nh HH nh HH TH Hưng rk, 70 IV.3 Nghiên cứu quá trình xử lý phế liệu dứa .- 5-5ses+c<c5 72 1V.3.1 Xác định thành phần của phế liệu đứa ccceecsceeeeceea 72 1V.3.2 Nghiên cứu các điều kiện tối wu cho A niger phân giải cellulose 73 IV.4 Nghiên cứu sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh và thức ăn gia súc 78

IV.4.1 Phân bón hi CO Vi SÙHH HH TH HH HH HH gi, 78 IV.4.2 Thúc ăn cho gia súc IV.5 Hàm lượng protein, hoạt tính proteáse ở các phần khác nhau của quả dứa, của phế liệu 5 5 SĂScS* v11 E11xExExrxrsere IV.5.1 Hàm lượng protein ở các phần khác nhau của quả dứa

1V.5.2 Hoạt tính protease ở các phần khác nhau của quả dứa

IV.5.3 Ham lượng protein, hoạt tính protease của phế liệu

IV.6 Nghiên cứu thu nhận và một số đặc tính của Bro-C 90

1V.6.1 Thu nhận E.B từ phần trắng chỗi ngọn của phế liệu dúa 90

IV.6.2 Khảo sát một số tính chất của Bro-C -.«c«eeeesesersrserxer 95 1V.6.3 Giá thành sân phẩm «cv 99 TV.6.4 Sit dung E.B làm mem thit cecccccccsscessesscssvseseeesssesecenseeeveneeneneenes 100 CHUONG V KET LUAN VA ĐỀ NGHỊ, scse<ssseSeesnserseseree 107 X“.‹ ).m 107

V.2 TOn tai vA dé nghi nh 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO . - k-kA A444 3E keeereettttrirdrie „113

1X

CHƯƠNGI MỞ ĐẦU

Để tài “Nghiên cứu xử lý phế liệu nhà máy đổ hộp dứa để sản xuất

enzyme bromelin, phân sinh học và thức ăn gia súc” được Hội đồng Khoa học thuộc Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Hé Chí Minh thông qua và Sở cho phép triển khai từ tháng 11 năm 2003

L1 TINH CAP THIET CUA DE TAI

Dứa là loại cây phát triển mạnh ở các nước nhiệt đới như Mexico,

Brazil, Phillippin, Nam Phi, Puerto.Rico Ở nước ta, điều kiện khí hậu, đất đai

rất thuận lợi cho việc trồng dứa Dứa đã và đang được trồng nhiều nơi, suốt từ Bắc vào Nam Dứa được trồng chủ yếu như là loại cây ăn trái, làm đổ hộp

Ngoài giá trị dinh dưỡng cao, trong đứa có chứa các enzyme protease, nhiễu nhất là các endopeptidase hay bromelin hiện điện trong các phần khác nhau

của cây đứa, trong đó hoạt độ protease của bromelin ở các phần không ăn được của quả (chổi ngon, vỏ, lõi quả) chiếm khoảng 69% hoạt độ toàn quả Từ

đó đã có những để xuất cẩn tận dụng những phẩn bỏ đi này để sản xuất

enzyme bromelin (E.B) Hiện nay, với sự pHát triển của ngành công nghiệp

chế biến đổ hộp dứa thì lượng phế liệu đứa ngày càng nhiều Các phế liệu của ngành đổ hộp dứa chủ yếu là vỏ, lõi và chổi ngọn và thường được bỏ đi Các

co sở sản xuất chưa thật sự quan tâm đến việc xử lý phế liệu đứa Ở Việt Nam

đã có nhiễu nghiên cứu đưa ra qui trình thu nhận E.B, nhưng việc ứng dụng

E.B trong cuộc sống còn gặp nhiều khó khăn cũng như chưa có quy trình nghiên cứu thu nhận enzyme từ phế liệu dứa (phần trắng chổi ngọn, vỏ, lõi

quả) Trong phần nghiên cứu này, chúng tôi quan tâm đến việc thu nhận E.B,

sản xuất thức ăn gia súc và phân sinh học từ phế liệu chỗi ngọn đứa của Công

ty Thực phẩm Xuất khẩu Tân Bình nhằm tạo thêm sản phẩm hữu ích và xa hơn nữa là xử lý triệt để những chất thải từ ngành chế biến dứa để góp phần làm sạch môi trường sản xuất

L2 Ý NGHĨA THỰC TẾ

Đề tài đặt ra nhằm giải quyết lượng chất thải không nhỏ ở nhà máy đồ

hộp dứa, tạo sản phẩm hữu ích và làm sạch môi trường

L3 Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

Từ những kết quả thu được trong quá trình nghiên cứu, xây dựng những

biện pháp hữu hiệu, góp phần làm phong phú hơn các biện pháp bảo vệ môi

trường

I4 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CUA DE TÀI

Nghiên cứu tận dụng phế liệu của nhà máy đề hộp dứa để sản xuất E.B, phân sinh học và thức ăn gia súc nhằm làm sạch môi trường nhà máy, góp

phần tạo ra công ăn việc làm và tạo sản phẩm cho xã hội

L5 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

Đề tài được đưa ra nhằm giải quyết ba nội dung khoa học và kỹ thuật cơ

bản sau:

—_ Nội dung nghiên cứu thứ nhất: Nghiên cứu công nghệ thu nhận và

ứng dụng E.B từ phế liệu công nghiệp đổ hộp dứa

— Nội dung nghiên cứu thứ hai Nghiên cứu xử lý phế liệu công

nghiệp đổ hộp dứa để sản xuất thức ăn gia súc

—_ Nội dung nghiên cứu thứ ba: Nghiên cứu xử lý phế liệu công nghiệp

đồ hộp dứa làm phân bón

Trong mỗi hướng nghiên cứu có những nội dung chỉ tiết cụ thể Cả ba

hướng nghiên cứu đặt ra nhằm mục đích xử lý triệt để phế liệu đổ hộp dứa để

làm sạch môi trường, tạo sản phẩm tương ứng với từng loại phế liệu và tạo thêm sản phẩm phụ cho nhà máy

1.6 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỤ THE

L6.1 Nghiên cứu công nghệ thu nhận và ứng dụng E.B từ phế liệu công nghiệp chế biến dứa

Tại Việt Nam, đã có nhiều nghiên cứu cơ bản về E.B như : nghiên cứu

về sự hiện diện của E.B ở các phần khác nhau của cây dứa, nghiên cứu về tính chất của E.B, nghiên cứu về phương pháp tỉnh chế E.B Đa số các công trình

tập trung nghiên cứu, thu nhận bromelin từ quả dứa, rất ít nghiên cứu về thành

phần và một số tính chất của bromelin trích từ chổi quả đứa '

Ngoài ra, đã có những nghiên cứu về hướng ứng dụng E.B như dùng E.B thủy phân cá tạo dung dịch giàu đạm của tác giả Nguyễn Dinh Huyén va

tập thể Nhưng nhược điểm của ứng dụng này là vẫn còn vị đắng trong địch

thủy phân Hoặc nghiên cứu thu nhận E.B từ phế phẩm của nhà máy dé hộp

(chủ yếu là phần thịt quả, phần nước ép không dùng được trong công nghệ sản xuất đổ hộp dứa) bằng phương pháp siêu lọc của tác giả Lê Thị Thanh Mai Sản phẩm thu được đạt tiêu chuẩn dược điển và bước đầu chỉ dừng ở mức

thăm dò tạo viên Extranase theo Vidal 94 tại Công ty Dược và các sản phẩm

sinh học Mặc dù sản phẩm E.B thu được đạt tiêu chuẩn Dược điển và có giá

thành thấp hơn so với sản phẩm E.B ngoại nhập nhưng kết quả của nghiên cứu này cũng chưa thể triển khai để hoàn thiện quy trình thu nhận vì một số lý do:

— Những năm qua nguồn nguyên liệu dứa gặp nhiều khó khăn, phế liệu đứa không nhiễu Hơn nữa phần phế phẩm trước đây cũng đã

được nhà máy tận dụng khai thác

— Thiết bị siêu lọc mà tác giả sử dụng chỉ mới ở phòng thí nghiệm,

muốn triển khai phải đầu tư trang thiết bị với năng suất tương ứng,

xây dựng quy trình, việc làm này đòi hỏi đầu tư ban đầu rất lớn

! “Thanh phần và một số tính chất của chế phẩm bromelain chỗi ngọn dứa tây (Ananas comosus L.-group Queen)” Tạp chí Sinh vật học Tập 9, số 4, trang 3 Phạm Thị Trân Châu, 1987

Mặt khác, khi tạo viên từ nguồn nguyên liệu mới muốn đưa vào lưu

hành thì phải thử lâm sàng thì đây lại thuộc lĩnh vực của y học

Do đó, một mặt chúng tôi kế thừa những nghiên cứu trước, một mặt

chúng tôi nghiên cứu hoàn chỉnh công nghệ khai thác, thu nhận E.B sao cho có

hiệu quả kinh tế cao nhất Sơ đồ nghiên cứu dự kiến được thiết lập như sau:

Sơ đô số1 Sơ đồ nghiên cứu dự kiến của nội dung nghiên cứu 1 Những nội dung nghiên cứu cần hoàn chỉnh là

~_ Chế độ nghiễn, ép cho hiệu quả cao nhất;

— Kỹ thuật tỉnh sạch và chế độ bảo quản E.B;

— Kỹ thuật ứng dụng E.B trong làm mềm thịt

Các nội dung nghiên cứu hoàn chỉnh công nghệ trên phải được xem xét

về mặt kinh tế sao cho có thể thương mại hóa được sản phẩm

L6.2 Nghiên cứu xử lý phế liệu công nghiệp chế biến dứa để sản xuất thức ăn gia súc

Công nghệ sản xuất E.B vẫn thải ra chất thải là bã sau khi ép Ngoài ra,

phế liệu dứa còn có những phần thịt quả chứa nhiễu chất dinh đưỡng, nên có

thể sử dụng chúng để sản xuất sản phẩm bổ sung vào khẩu phần ăn của gia

súc

Nhược điểm lớn nhất của phế liệu dứa là chúng không giàu chất dinh

dưỡng và còn chứa những chất khó tiêu hóa như celulose, lignin v.v Vì vậy,

mục đích nghiên cứu này là xử lý phế liệu công nghiệp chế biến dứa để nâng cao hơn giá trị của chúng, sử dụng chúng như một phần trong khẩu phần ăn của đại gia súc Để làm được điều đó, chúng tôi dự kiến tiến hành nghiên cứu

theo sơ đổ công nghệ sau:

Tạo sản phẩm —>| Dạng bột > phẩn thực ăn gia

Để sử dụng triệt để phế liệu dứa, chúng tôi tận dụng toàn bộ phân

không sử dụng được trong công nghệ sản xuất E.B, công nghệ sản xuất thức ăn

gia súc để làm phân bón Đây là khâu cuối cùng trong việc xử lý phế liệu dứa

làm sạch môi trường và tạo sản phẩm từ phế liệu

Nghiên cứu nội dung này nhằm hoàn thiện toàn bộ chu trình khép kín

trong công nghệ sản xuất đổ hộp đứa ở các nhà máy theo sơ đồ sau:

[7 hộpdứa — |

Nông trường Phế liệu

phân bón gìa súc

Sơ đô số3 Quy trình khép kín trong công nghệ sản xuất đồ hộp dứa

Để thực hiện mục tiêu nghiên cứu trên, chúng tôi dự kiến tiến hành

nghiên cứu theo Sơ đỗ số 4

Phế liệu (lá chỗi,

mắt đứa, bã)

Nghién

‘

Trichod erma » Lénmen <— Asp niger viride |

vi lượng —> Phối rộn <—— Đa lượng

Sơ đồ số 4 Sơ đồ nghiên cứu dự kiến của nội dung nghiên cứu 3

Trong đó, những nội dung cần nghiên cứu bao gồm:

— Điều kiện lên men (thời gian, độ ẩm, tỉ lệ, giống)

—_ Điễểu kiện phối trộn

Những nghiên cứu đều có tính đến hiệu quả kinh tế, khả năng sử dụng,

tác động môi trường

CHUONG IL TONG QUAN NHUNG VAN DE CO LIEN

QUAN DEN DE TAI

Dứa thuộc lớp đơn tử diệp họ Bromeliaceae Dứa có giá trị dinh dưỡng khá cao và là một loại quả được trồng nhiều ở các nước nhiệt đới Dứa là một

trong những loại trái cây được đưa vào chế biến công nghiệp và là sản phẩm được tiêu thụ mạnh nhất trong các loại trái cây chế biến hiện nay Do đó,

nhiễu nước trên thế giới coi dứa là một loại cây chủ lực trong chiến lược phát triển trái cây xuất khẩu

Việt Nam là một trong những nước phát triển diện tích trồng đứa và có

ngành sản xuất đổ hộp dứa rất mạnh Đến nay, diện tích trồng dứa của Việt Nam là 37.800 ha, đạt sản lượng 292.000 tấn quả Trong đó, các tỉnh trồng đứa nhiều nhất là Kiên Giang (7.710 ha), Tiên Giang (6.830 ha), Quảng Nam

(2.320 ha), Thanh Hóa (1.600 ha) và Ninh Bình (1.572 ha) Diện tích trồng đứa

ngày càng được mở rộng ở ngay trong các tỉnh vốn đã có sẵn diện tích trồng

đứa lớn và cả các tỉnh chưa trồng dứa

Ở Việt Nam, ba loại dứa được trồng phổ biến là Queen, Spanish,

Cayenne Trong đó, Queen và Spanish được trồng nhiều nhất Diện tích trồng

hai loại dứa này vào khoảng 84.200 ha Dứa Cayenne mới được phát triển và chỉ có 3.600 ha Dự kiến trong những năm tới diện tích trồng dứa là 57.000 ha-

58.000 ha Tình hình trồng đứa trong toàn quốc được trình bày ở Bảng số I

Bảng sối Tình hình trồng đứa ở Việt Nam

IIL2 TÌNH HÌNH CHE BIEN DUA TAI VIET NAM

Hiện nay cả nước có 9 dây chuyển chế biến đổ hộp dứa với tổng công suất là 42.000 tấn sản phẩm / năm, 6 dây chuyển nước dứa cô đặc với tổng

công suất là 20.000 tấn sản phẩm / năm, 6 dây chuyển dứa đông lạnh với tổng

công suất là 90.000 tấn sản phẩm / năm Trong tương lai, có một số dây chuyển chế biến mới sẽ được xây dựng và đưa vào sản xuất như:

— Dây chuyển sản xuất nước đứa cô đặc đặt tại Long Khánh, Đồng Nai với công suất 4.000 tấn sản phẩm / năm

— Dây chuyển sản xuất nước đứa cô đặc đặt tại Nghệ An với công suất 4.000 tấn sản phẩm / năm

— Dây chuyển đông lạnh IQF đặt tại tỉnh Bắc Giang với công suất 2.000 tấn sản phẩm / năm

Tuy nhiên, các nhà máy chế biến dứa hiện nay ở Việt Nam thường không hoạt động hết công suất do thiếu nguyên liệu hoặc nguyên liệu thu mua

được không thường xuyên Các nhà máy hiện đang sản xuất các sản phẩm

được trình bày trong Bảng số 2

dứa là Queen và Cayenne

Nhà nước Việt Nam cũng đã hoạch định chiến lược phát triển tréng dita

và chế biến dứa đến năm 2010 Toàn bộ kế hoạch trồng và chế biến dứa đến

năm 2010 được tóm tắt ở Bảng số 3

Bảng số 3 Kế hoạch trồng và chế biến đứa ở Việt Nam đến năm 2010

STT Chỉ tiêu Hiện có | Năm 2005 | Năm 2010

1 | Diện tích trồng dứa (ha) 37.800 38.000 40.000

I.3 — PHẾ LIỆU TỪ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN DUA

Dứa được thu hoạch và được chuyển về các nhà máy để chế biến thành

đổ hộp hoặc nước quả Cũng giống như nhiều loại trái cây khác, quả dứa khi

đưa về nhà máy được xử lý qua nhiều công đoạn Trong đó có việc loại bỏ vỏ

ngoài, lõi dứa là công việc bắt buộc Từ công đoạn này khoảng 50% khối lượng quả dứa được coi như loại phế liệu Theo tính toán của các nhà sản xuất

và các nhà khoa học, cứ mỗi ha dứa thường có 10 tấn phế liệu tươi tương đương 1 tấn phế liệu khô

Phế liệu đứa có chứa nhiều chất dinh dưỡng khác nhau, ta có thể sử

dụng chúng trong chăn nuôi ở dạng khô hoặc ở dạng tươi Vấn để này, chúng

tôi sẽ trình bày chỉ tiết ở mục II.4

Các số Hệu phân tích thành phần hóa học của phế liệu đứa đã được

công bố trong các công trình khoa học của các nhà khoa học trong và ngoài

nước Các kết quả phân tích được trình bày ở Bảng số 4 và Bảng số 5

Từ bảng phân tích trên cho thấy phế liệu dứa chứa đầy đủ các thành

phần dinh dưỡng cho động vật (protein, glucid, lipid, 18 acid amin và các loại

vi lượng) Tuy nhiên, các thành phần này chiếm tỉ lượng không nhiều

Các nước trên thế giới có điểu kiện khí hậu giống Việt Nam, cũng trồng

dứa và sản xuất các mặt hàng từ dứa với số lượng rất nhiều Brazil là một trong những quốc gia trồng đứa nhiều nhất Ở đây, người ta cũng đã nghiên

cứu và sử dụng bã dứa làm thức ăn gia súc Thành phần hóa học của phế liệu

đứa ở Brazil được trình bày ở Bảng số 5

Bảng số5 Thành phần phế liệu dứa ở Brazil

Loại phế liệu STT | Thành phần hóa học Bã ép Bã ép và vd

(Nguồn số liệu: Federal University of Pernambuco, Recife, Brazil)

Ở đây, người ta không nói rõ nguồn phế liệu này lấy từ giống dứa nào

và được sản xuất từ quy trình nào Do đó có sự chênh lệch khá lớn giữa những

số liệu của Bảng số 4 và Bảng số 5 Theo kết quả bảng phân tích này, phế liệu đứa của Brazil không cần phải xử lý ngoài việc nghiền nhỏ cũng có thể làm

chất bổ sung vào thức ăn gia súc

-12-

cho phế liệu đứa dùng trong chăn nuôi Có hai phương pháp được áp dụng tại Brazil: phương pháp lên men chìm và phương pháp nuôi cấy bể mặt

a Phương pháp lên men chìm

— Nguyên liệu dùng cho quá trình lên men là vỏ đứa và bã ép dứa của

nhà máy Industrial Maguary A.A, Borito, Pernambuco, Brazil

— Giống vi sinh vật dùng trong quá trình lên men là

=_ Thanh trùng môi trường 6 121,5°C

"Thời gian thanh trùng: 15 phút

o Quá trình lên men được tiến hành như sau: Sau khi thanh

trùng, môi trường được làm nguội đến nhiệt độ thường, cho

2% hỗn hợp giống vi sinh vật trên Tiến hành lên men trong

thời gian khoảng từ 72-96 giờ sẽ thu được dịch lên men, sau

đó người ta tiến hành ly tâm để thu sinh khối vi sinh vật Sinh khối được sấy khô ở 60°C đến trọng lượng không đổi và được

sử dụng như nguồn bổ sung protein cho gia súc

b Phương pháp lên men bề mặt

Ngoài phương pháp trên, ở Brazil người ta cũng sản xuất thức ăn bổ sung cho gia súc theo phương pháp bể mặt Phương pháp này có ưu điểm là dễ thực hiện, trang thiết bị rất đơn giản

— Nguyên liệu dùng cho sản xuất là bã ép đứa được nghiền nhỏ có kích thước như cám gạo và được thanh trùng ở 100°C Nguyên liệu

này được bổ sung KCI va FeSO, va dudc làm nguội đến nhiệt độ

phòng Sau đó người ta cấy giống vi sinh vật vào

— Giống vi sinh vật được sử dụng trong sản xuất là Aspergillus niger và

Mycothecium verrucaria va được nhân giống trong môi trường lỏng ở

phân xưởng nhân giống riêng Sau khi trộn với giống vi sinh vat (lượng giống vi sinh vật thường cho vào là 5% so với khối lượng môi trường), người ta trải ra các khay bằng gỗ Chiều dày của hỗn hợp môi trường sau khi trộn giống trong các khay gỗ là 1 cm Chiểu dày

này là thích hợp cho sự thoáng khí, giúp quá trình lên men thuận lợi

Chiểu dày lớn quá đễ làm ức chế sự phát triển của vi sinh vật và

làm giảm hiệu quả của quá trình lên men Các khay này được xếp lên những giá đỡ Khoảng cách giữa các khay trên giá đỡ là 10-15

cm và nuôi trong thời gian 72 giờ Sau khi nuôi cấy, toàn bộ khối

lượng này được sấy ở 50-55°C trong thời gian 48 giờ

Các giống vi sinh vật được sử dụng trong cả hai phương pháp trên có thể được sử dụng ở dạng hỗn hợp hoặc ở dạng riêng lẻ

Trong các thí nghiệm và trong thực tế sản xuất đêu cho thấy việc bổ ` sung KCI và FeSO, là rất cần thiết và khi có mặt của hai loại muối này, quá trình lên men tốt hơn trường hợp không bổ sung muối

Kết quả phân tích thành phẩn hóa học và động học quá trình lên men được trình bày ở Bảng số 6

-15-Bảng số 6 Thành phân hóa học và động học của sản phẩm lên men phế

liệu dứa theo phương pháp lên men chìm

Phương | Vi sinh vật 72 giờ lên men , 96 giờ lên men

pháp xử Chất | Protein | Hàm lượng | Chất | Protein | Hàm lượng

lý khô tổng (%)| protein khô | tổng (%) protein

FeSO, verrucaria

T viride 1,15 13,17 595,87] 1,56 16,15 454,90 Bãép+ jA niger 1,43 20,25 595,87} 1,51 18,13 523,02 FeSO, M 1,76 15,47 420,27} 1,07 19,68 575,28

verrucaria

T viride 1,09 11,89 308,59} 1,72 14,91 412,37

Từ những kết quả nghiên cứu của mình, Guerra và các cộng tác viên

thuộc Trung tâm Khoa học về sức khỏe ở Brazil (Health Science Centre,

Brazil) kết luận rằng phương pháp lên men chìm trong môi trường lồng có hiệu

quả hơn phương pháp nuôi cấy bể mặt trong môi trường rắn

Một hướng nghiên cứu khác là sử dụng bã dứa của nhà máy sản xuất đổ hộp để sản xuất cồn Ông J.N Nigam đã tiến hành nghiên cứu như sau: Chất thải dứa được nghiền và ép lấy dịch Dịch này được xử lý ở 80°C trong 15

phút, sau đó làm nguội Dung dịch này chứa 81-83,4 g/1 đường tổng số Trong

đó, lượng đường khử khoảng 38,2-40,1 g/l bao gém saccarose, glucose, fructose Người ta sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisae ATCC 24553 dé

tiến hành lên men Nấm men này có khả năng lên men ở dịch môi trường có

pH thấp và được bảo quần trong môi trường có thành phần như sau:

_ (NH¿);PO¿ : 0,6 g1

— (NH¿);5O¿ 2,5 g/l

— MgS0O,.7H,0 :0,5 g/l Trong quá trình lên men, người ta sử dụng lượng giống là 5%, lên men ở 30°C, pH dịch lên men luôn luôn duy trì ở 4,5 Sản phẩm của quá trình lên

men này là cén ethylic và sinh khối nấm men dùng cho gia súc

Ngoài ra, các tác giả khác như Tran C T, Sly L I và Mithell O.A đã sử

dụng nấm sợi A Faetidus ACM 3996, A niger để sản xuất acid citric Các tác

giả trên thu nhận được lượng acid citric là 19,4 g/100g chất thải nhà máy đồ

hộp đứa

Một số nơi khác ở Brazil, người ta còn sử dụng phế thải nhà máy sản

xuất đổ hộp dứa để sản xuất khí sinh học (Biogas) Lượng khí sinh học thu

nhận từ bã dứa là 0,40 m”/kg chất thải Trong khi, nếu lên men từ phân gia súc

chỉ đạt 0,17 mỶ/kg, từ phân gia cầm là 0,61 mỶ/kg, phân heo là 0,41 mỶ/kg

Phần cặn sau lên men người ta làm phân bón

Tóm lại, từ chất thải nhà máy dé hộp đứa, người ta có thể tiến hành xử

lý để thu nhận các sản phẩm khác nhau như Sơ đồ số 5

Caribbean vào năm 1943 Hiện nay, dứa là một trong những lại cây nhiệt đới phong phú nhất Dứa có quanh năm, chúng ta nên ăn dứa tươi hơn là dứa đóng

hộp vì trong quy trình chế biến dứa hộp, nhiệt độ đã làm mất hoạt tính của

E.B E.B hiện diện ở các phần khác nhau của cây dứa, đặc biệt là trong thân,

quả và chổi Tuy nhiên, để sản xuất E.B thương mại, người ta thường chiết

xuất từ thân vì có hiệu quả kinh tế hơn

Tùy theo kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả, bromelin thân và bromelin quả có những điểm khác nhau như khác nhau về trọng lượng phân tử, điểm đẳng điện, thành phẩn amino acid, carbohydrate (bromelin quả không chứa carbohydrate, trong khi ở bromelin thân chứa khoảng 2%), pH tối ưu và

giản cho thổ dân ở Trung và Nam Mỹ

Như vậy, E.B có lịch sử khá lâu đời và được nghiên cứu rất nhiều ở các

nước Đây là một trong những enzyme từ nguồn thực vật có hoạt tính protease cao, được nghiên cứu hoàn thiện nhất, Những nghiên cứu của các tác giả trên

thế giới về E.B tập trung vào mô tả tính chất, các phương pháp tỉnh sạch, các

hướng ứng dụng đặc biệt là lĩnh vực Y học

Năm 1876 được coi như là năm đầu tiên trong lịch sử nghiên cứu về E.B Nhưng mãi đến năm 1957, E.B mới thật sự thu hút sự chú ý của các nhà khoa học khi phát hiện ra khả năng ứng dụng của E.B trong Y học

? Anthony J Cichoke, D.C (1998): “Bromelin: The active enzyme that helps us make the most of what

we eat” Keats Publishing, Inc New Cacaac, Connecticut

-18-

Các nhà khoa học đã đưa ra các kết luận quan trọng sau:

— EB ting dung có hiệu quả trong làm mềm thịt Khi cho E.B vào sản

xuất đổ hộp thịt, thời gian và nhiệt độ thanh trùng giảm rất nhiều so

với thịt không được xử lý bằng E.B Những ứng dụng này trong thời

gian đầu khi phát hiện ra E,B rất phổ biến trong công nghiệp đồ hộp

— E.B còn được ứng dụng rộng rãi trong Y học Các tác giả đều cho

thấy tác dụng của E.B đối với sức khỏe như sau: Ức chế sự đông

máu; Phân giải fibrin; Kháng viêm; Làm mau lành vết thương; Làm

tăng sự hấp thu của các thuốc khác; Trợ tiêu hoá; Cải thiện hệ tuần

hoàn và tim mạch; Một số sản phẩm chứa E.B được dùng phổ biến

như Nutrizyme, Bromelain, Extranase, Neozyme v.v

- EB hién diện hầu hết ở các bộ phận khác nhau của cây dứa, tập

trung nhiều ở chổi dứa và thân dứa Người ta không sản xuất E.B từ

trái đứa vì không có hiệu quả kinh tế, nhưng chúng là sản phẩm phụ

có giá trị của ngành công nghiệp đỗ hộp đứa

Để đánh giá mức độ tác động của chế phẩm E.B, người ta thường thể

hién qua cdc don vj hoat tinh nhu GDU (gelatin dissolving units), MCU (milk clotting units), FIP (Federation Internationale du Pharmaceutiques) hodc

những đơn vị do chính các nhà sản xuất đặt ra cho sản phẩm của họ như

“Rorer” units (Rhône Poulenc Rorer Pharmaceuticals, Inc.) Phần lớn các đơn

vị này thường không thể so sánh hoặc quy đối được Hiện nay, để đánh giá độ mạnh của E.B, người ta thường sử dụng các đơn vị như MCU, GDU Một GDU xấp xỈ 1,5 MCU Sản phẩm mạnh chứa ít nhất 2.000 MCU (1.200-1.333

GDU/g) Một số bác sĩ khuyên dùng 3.000 MCU/3 lần/ngày trong vài ngày)

Quy trình thu nhận E.B từ thân cây dứa được nghiên cứu hoàn chỉnh

nhất được mô tả tóm tắt ở Sơ đồ số 6

3 ntp://ww.gnc.corn/health notes/Supp/Bromelain.htm

-19-

Thân dứa ——> rửa ———> Ép, vắt——* Sấy khô

Chất phụ thêm trong thức ăn

_T? gia súc; môi trường cấy mô

như lan, cây trà

Sơ đồ số 6 Quy trình công nghệ sản xuất E.B từ thân dứa 4

Việc khai thác E.B cũng có hạn chế vì nếu khai thác E.B từ thân đứa sẽ

không có hiệu quả kinh tế, còn khai thác từ trái dứa và đọt dứa vẫn còn nhiều

điều cần phải hoàn chỉnh vì mỗi loại đứa có chất tượng E.B khác nhau

Nhiéu công trình nghiên cứu thành phần, tính chất cũng như phương pháp thu nhận liên quan đến bromelin thân, quả, rất hiếm công trình công bố

về bromelin cũng như phương pháp thu nhận bromelin từ phần trắng chỗi ngọn của quả dứa

Mặt khác, dứa là loại cây phát triển mạnh ở các nước nhiệt đới, các

nước ôn đới không có dứa Lúc đầu, người ta trồng đứa để ăn trái tươi Sau này, công nghiệp chế biến đổ hộp dứa phát triển, lượng phế liệu dứa ngày càng nhiều Việc xử lý phế liệu dứa được xem như một yêu cầu cấp thiết Tuy nhiên việc xử lý phế liệu dứa vẫn chưa thật sự thu hút các nhà khoa học cũng

như những giám đốc của các nhà máy đồ hộp vì chỉ phí cho xử lý rất cao

Đặc điểm quan trọng là đứa được phát triển mạnh không phải là ở những nước giàu (trừ nước Úc), dứa phát triển ở những nước nghèo và những nước đang phát triển Đặc điểm này có ý nghĩa rất lớn vì các nước nghèo

* Food Engineering Int’l., June 1977 : “Taiwan pineapples create food enzyme”

-20-

không đủ tài chính cho việc tận dụng phát triển nguồn nguyên liệu dứa Các

nước giàu khi đầu tư vào các nước nghèo cũng không thật sự quan tâm đến vấn để xử lý chất thải này Do đó, phế liệu dứa ở các nước trên thế giới vẫn chỉ dùng cho trâu, bò ăn tươi Phần ăn được, trâu bò sử dụng hết Phần không

ăn được sẽ tự hoại và biến thành mùn

Trong những năm gần đây, do nghề chăn nuôi phát triển mạnh, thức ăn gia súc trở nên thiếu, một số nước đã cho phế liệu dứa lên men lactic và sử

dụng như khẩu phần ăn thêm của gia súc Nhược điểm lớn nhất của phế liệu

đứa lên men là khả năng lên men lactic rất nhanh nên thức ăn này cũng không

thích hợp nhiều Các nước sử dụng phế liệu dứa chủ yếu làm thức ăn cho gia

súc nhai lại

TI.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước Dứa là loài thực vật phát triển rất mạnh ở các nước nhiệt đới như nước

ta Những năm 60 của thế kỷ trước cho đến nay, dứa được coi như một cây

công nghiệp, phát triển đại trà, trong những nông trường ở cả nước Trong đó,

dứa được tập trung nhiều nhất ở miễn Bắc và Nam bộ Trong tương lai, cây dứa sẽ còn phát triển nhiều Trải qua nhiều thăng trầm của công nghiệp đổ

hộp đứa, hiện nay các nhà máy đổ hộp dứa được khôi phục lại Song song đó, phế liệu dứa của ngành công nghiệp đổ hộp dứa cũng đã được các nhà khoa

học đặc biệt quan tâm Một số nghiên cứu của các nhà khoa học trong nước

chỉ tập trung vào việc khai thác E.B, như nghiên cứu của các tác giả như Lê

Thị Thoa, Nguyễn Đình Huyên, Lê Thi Thanh Mai, Pham Thi Tran Chau

Ngoài ra còn một số nghiên cứu mang tính chất thăm dò khác của các

nhà khoa học ở trường Đại học Tổng hợp Hà Nội, Viện Khoa học Việt Nam

(nay là Trung tâm Khoa học Công nghệ Quốc gia)

-21-

Riêng về lĩnh vực xử lý phế liệu nhà máy đỗ hộp đứa thành thức ăn gia

súc, đã có hai nghiên cứu là:

~ Nguyễn Ngọc Tháo (1986): “Nghiên cứu xử lý bã dứa bằng sulfat

amôn” Nghiên cứu này không triển khai được vì không có nơi ứng dụng

- Tống Văn Hằng (1988) : “Nghiên cứu thủy phân bã dứa bằng

phương pháp hoá học để sản xuất thức ăn gia súc” Nghiên cứu này

cũng không tiếp tục sau khi hoàn tất, một phần vì không có hiệu quả kinh tế

Năm 1992, chúng tôi cũng đã thử nghiên cứu thăm dò khả năng sử dụng phế liệu đứa làm thức ăn gia súc Nghiên cứu này cũng đã mở ra khả năng dùng vi sinh vật như một tác nhân xử lý bã dứa Khi đó chưa có phong trào xử

lý môi trường nên cũng chưa thể áp dụng vào thực tế dễ dàng

Trong các nghiên cứu về chất thải nhà máy sản xuất đô hộp đứa, các

nghiên cứu của trường Đại học Nông nghiệp I, Hà Nội được quan tâm vì tính thực tiễn của nó Theo đó, các chất thải của nhà máy đồ hộp dứa được nghiên cứu theo hướng ủ chua làm thức ăn gia súc Các tác giả đã đưa ra nhiều

phương án lên men khác nhau và kết quả được trình bày ở Bảng số 7

Bảng số7 Khả năng lên men từ phế liệu dứa

Trong cả 4 mẫu thí nghiệm, lượng acid lacc đều cao và đạt chất lượng cho thức ăn gia súc

Các nghiên cứu của Viện Sinh học nhiệt đới cho thấy vỏ dứa chứa

14,9% cellulose, pectin 6-10%, glucose 0,34% Ở lõi đứa chứa 7,4% cellulose,

-22-

10,2% pectin, 0,72% glucose Các tác giả sử dụng chế phẩm enzyme cellulase

và pectinase để tiến hành xử lý với hàm lượng từ 0,1-0,3%, thủy phân ở nhiệt

độ 45-50°C và pH 4,5-5,0 Kết quả cho thấy hàm lượng đường tăng từ 4,3-11,6 lần ở vỏ đứa và 3,9-8,5 lần ở lõi dứa Hiệu suất thủy phân đạt 75-85% đối với cellulose và 95% đối với pectin

Dịch thu được từ quá trình xử lý enzyme, các tác giả sử dụng nấm men

Saccharomyces cerevisae nuôi cấy trong 48 giờ để thu nhận sinh khối giàu

protein theo Sơ đỗ số 7

Lên men ~«<#——- Sac cerevisae

Thu nhận sinh khối

Sơ đồ số § Công nghệ sẵn xuất bột bã đứa 1

Các tác giả khác như Nguyễn Văn Thoa, Nguyễn Tài Lương lại nghiên

cứu theo hướng khác Các tác giả này sử dụng chất thải nhà máy sản xuất đồ

hộp đứa như nguyên liệu để sản xuất bột bã đứa Theo đó các tác giả đưa ra

hai quy trình công nghệ được trình bày ở Sơ đồ số 8 và Sơ đồ số 9

Bảng số§ Thanh phần bột bã đứa sau khi chế biến

Thành phần hóa học Bột sản xuất theo | Bột sẵn xuất theo

(%) Bã dứa Sơ đồ số § Sơ để số 9

Nước 73,90 12,10 12,90 Protein 0,40 1,29 1,49 Lipid 0,35 1,13 1,19

Đường tổng 2/72 3,29 8,85

Tinh bét 2,70 8,33 8,94 Cellulose 18,35 68,95 61,60 Pectin 0,10 0,30 0,30 Acid hữu cơ 0,44 0,70 1,62 Tro 0,72 2,52 2,68 Vitamin C (x10° mg) 10,33 8,39 3,00

Ngoài ra, hiện nay có nhiều nơi sử dụng phế liệu đứa như một nguồn

thực phẩm tươi cho gia súc Những phần còn lại không thể dùng làm thực phẩm thì được đùng như nguyên liệu để chế biến phân hữu cơ

Như vậy, cả những nghiên cứu trong nước và ngoài nước về phế liệu

nhà máy đồ hộp đứa hiện có, ta có thể tóm tắt ở Sơ đỗ số 10

E.B thức ăn gia SÚC và phân hữu cơ

Sơ đồ số 10 Sơ đồ chung về hướng xử lý phế liệu đứa H.4.3 Phế liệu đứa từ Công ty Thực phẩm Xuất khẩu Tân Bình

Mỗi ngày Công ty Thực phẩm Xuất khẩu Tân Bình sản xuất từ 15 - 18 tấn nguyên liệu đứa, thải bỏ khoảng 5,25 tấn phế liệu (chỗi ngọn, cuống, vỏ, lõi) trong đó phần phế liệu chổi ngọn khoảng 2,55 tấn (48,6%) Vì vậy, ta có thể tận dụng phần phế liệu chổi ngọn để thu nhận E.B tạo thêm sản phẩm phụ cho

nhà máy

Hình số1 Phế liệu dứa, phần vỏ quả

- 26 -

Hình số3 Phế liệu dứa, phần chổi quả

CHUONG I VAT LIEU VA PHUONG PHAP

NGHIEN CUU

GIA SUC, PHAN BÓN

ø Đối tượng thí nghiệm

Chéi, 14, cuống, vỏ và lõi dứa thu từ Công ty Thực phẩm Xuất khẩu Tân

Bình - TP Hồ Chí Minh

b Vĩ sinh vật sử dụng Aspergillus niger và Trichoderma reesei do bộ môn Công nghệ Sinh học

~ trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh cung cấp

c Các loại môi trường sử dụng

— Môi trường 1 : môi trường thạch - malt, sử dụng để giữ giống nấm mốc

Cân 200 gram đại mạch nẩy mầm Nghiễn thành bột và lọc trong 1000 ml nước cất Đun cách thủy ở 60C trong hai giờ để đường hóa tỉnh bột

Do va chỉnh cho nồng độ chất khô trong khoảng 7 — 9° Brix

Thém 2% agar

o Phan vào dụng cụ và khử trùng ở 121°C trong 20 phút

— _ Môi trường 2 : môi trường nhân sinh khối

-IH.1.2 Các loại hóa chất và dung cu thí nghiệm

Thuốc nhuộm lod

Thuốc nhuộm fuchin

Dung cu duc 16 kich thuéc 8mm

Máy điều nhiệt cách thủy (Memmert)

Máy đo mật độ quang

Máy khuấy từ gia nhiệt (Bibby)

TỊI.1.3 Phương pháp nghiên cứu

TII.1.3.1 Phương pháp vi sinh vật

a Phương pháp cấy chuyên và giữ giống trên thạch nghiêng Môi trường thạch — malt sau khi pha chế xong, cho vào 1⁄4 ống nghiệm, khử trùng ở 121°C trong 20 phút, lấy ra và để nghiêng sao cho chiểu dài của môi trường đạt không quá 2/3 chiểu cao ống nghiệm và tuyệt đối không để

thạch chạm nút bông Để yên cho môi trường nguội lại và tạo thành mặt

phẳng nghiêng Sử dụng que cấy móc lấy bào tử nấm mốc, chuyển vào môi trường thạch nghiêng bằng cách gõ nhẹ que cấy trên thành ống nghiệm cho

bào tử rơi xuống bể mặt thạch, nuôi ở nhiệt độ phòng trong 72 giờ, sau đó bảo

quần trong tủ lạnh Sau thời gian hai tháng cấy chuyển giữ giống một lần để

đảm bảo nguồn dinh dưỡng cho sinh vật và đổi mới vi sinh vật

b Phương pháp nhân sinh khối nấm mốc Cho 10 mi nước cất đã khử trùng vào ống giống, lắc nhẹ, dùng que cấy

đã khử trùng chà lên mặt thạch để bào tử tách ra khỏi môi trường vào trong

nước, rưới đều lên môi trường nhân giống và trộn đều, nuôi ở nhiệt độ phòng

c Phương pháp tạo tiêu bản quan sát vi sinh vật dưới kính hiển vỉ

— Tiêu bản nhuộm sống: sử dụng que cấy móc lấy khuẩn ty của nấm

mốc, rửa bớt bào tử bằng cách đặt khuẩn ty nấm vào dung dịch nước

xà phòng pha loãng, khuấy nhẹ Sau đó đặt khuẩn ty nấm đã rửa vào

dung dịch thuốc nhuộm fuchin để khuẩn ty bắt màu thuốc nhuộm, rồi chuyển khuẩn ty đã nhuộm sang dung dịch nước xà phòng để rửa sạch dung dịch thuốc nhuộm bên ngoài khuẩn ty Cho một giọt nước

cất lên một phiến kính sạch, đặt khuẩn ty đã nhuộm vào giọt nước

trên phiến kính, đùng que khuấy cóc để tách rời các khuẩn ty trong giọt nước, đậy bằng một lá kính, đặc tiêu bản dưới kính hiển vi và

quan sát ở vật kính x10 và x40

— Tiêu bản phòng ẩm: đặt vào máy một đĩa petri một tờ giấy thấm, sau đó là một phiến kính Đậy nắp đĩa petri, gói giấy và hấp khử

30