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

DANH SÁCH CÁC HÌNH 3.1 Hiệu quả của enzyme bromelain công nghiệp và enzyme 3.2 Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình thủy phân phụ phế phẩm 3.3 Ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân

LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU: Lĩnh vực Tài nguyên và Môi trường

CHUYÊN NGÀNH: Môi Trường

Mã số công trình: ………

MỤC LỤC

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv

DANH SÁCH CÁC BẢNG v

DANH SÁCH CÁC HÌNH vii

TÓM TẮT 1

MỞ ĐẦU 2

1 ĐẶT VẤN ĐỀ 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU 4

1.1 Giới thiệu về cá tra 4

1.1.1 Đặc điểm sinh học cá tra 4

1.1.2 Các đặc điểm hóa học của cá 6

1.1.3 Tình hình nuôi cá tra trong nước 7

1.1.4 Ảnh hưởng của phế phẩm cá đối vối môi trường 8

1.2 Giới thiệu về cây dứa 13

1.3 Giới thiệu về enzyme bromelain 14

1.3.1 Đặc điểm enzyme bromelain 14

1.3.2 Tính chất enzyme bromelain 15

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng của enzyme bromelain 17

1.4 Nghiên cứu trong và ngoài nước trong việc sử dụng enzyme protease thủy phân protein cá 18

1.4.1 Quá trình thủy phân cá 22

1.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân cá 23

1.5 Tình hình sản xuất rau quả ở Việt Nam 26

1.6 Giới thiệu về rau 29

1.6.1 Giới thiệu về cây cải 29

1.6.2 Giới thiệu về cây đậu bắp 30

1.7 Một số nghiên cứu về sử dụng phân bón trên cây trồng 33

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36

2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 36

2.2 Nội dung nghiên cứu 36

2.2.1 Đánh giá chất lượng nguyên liệu đầu vào (phụ phẩm cá tra) 36

2.2.2 Xác định hoạt tính enzyme bromelain công nghiệp và enzyme bromelain có trong thành phần vỏ dứa 36

2.2.3 Khảo sát hiệu quả thuỷ phân của enzyme bromelain công nghiệp và enzyme bromelain từ vỏ dứa 37

2.2.4 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình thủy phân phụ phế phẩm cá tra 38

2.2.5 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình thủy phân phụ phế phẩm cá tra 39

2.2.6 Khảo sát ảnh hưởng của pH thủy phân phụ phế phẩm cá tra 39

2.2.7 Ổn định dịch thủy phân bằng sorbic acid 40

2.2.8 Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá cho cây cải xanh trồng ngoài đồng 43

2.2.9 Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá cho cây đậu bắp trồng ngoài đồng 43

2.2.10 Xử lý số liệu 44

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 45

3.1 Đánh giá chất lượng nguyên liệu đầu vào (phụ phế phẩm cá tra) 45

3.2 Xác định hàm lượng enzyme bromelain công nghiệp và enzyme bromelain có trong thành phần vỏ dứa bằng phương pháp Anson cải tiến 45

3.3 Khảo sát hiệu quả thuỷ phân của enzyme bromelain công nghiệp và enzyme bromelain vỏ dứa 46

3.4 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân phụ phế phẩm cá tra 47

3.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình thủy phân phụ phế phẩm cá tra 49

3.6 Ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân phụ phế phẩm cá tra 50

3.7 Kết quả định lượng các chất trong dịch thủy phân phụ phế phẩm các

tra bằng enzyme 51

3.8 Ổn định dịch thủy phân bằng sorbic acid 51

3.9 Phối chế dung dịch thủy phân thành phân bón lá để dùng cho rau 55

3.10 Chi phí sản xuất của chế phẩm phân bón lá từ dịch thủy phân cá tra bằng enzyme có trong vỏ dứa 55

3.11 Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá cho cải xanh trồng ngoài đồng 57

3.12 Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá cho đậu bắp trồng ngoài đồng 67

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 75

4.1 Kết luận 75

4.2 Đề nghị 75

TÀI LIỆU THAM KHẢO 76

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH SÁCH CÁC BẢNG

1.1 Thành phần dinh dưỡng trong cá tra (trên trọng lượng khô) 7

1.4 Thành phần dinh dưỡng của cá trong chế biến fillet 12

1.5 Tỷ lệ khối lượng, hàm lượng chất khô tổng số và hoạt lực protease

1.7 Hoạt tính phân giải Benzoyl – L – Arginine amide (BAA) của

2.1 Nghiệm thức khảo sát hiệu quả thuỷ phân của enzyme bromelain

công nghiệp và enzyme bromelain từ vỏ dứa 37

2.2 Nghiệm thức khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình thuỷ

2.5 Nghiệm thức khảo sát ảnh hưởng của sorbic acid trong việc ổn

2.6 Nghiệm thức khảo nghiệm phân bón lá cho cây cải xanh ngoài

2.7 Nghiệm thức khảo nghiệm phân bón lá cho cây đậu bắp ngoài

3.1 Kết quả phân tích N tổng số và Protein tổng số của nguyên liệu

3.2 Hoạt tính enzyme bromelain có trong vỏ dứa và enzyme công

3.3 Hiệu quả thủy phân phụ phẩm cá tra của của enzyme bromelain

công nghiệp và enzyme bromelain trong vỏ dứa 46

3.4 Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình thủy phân phụ phế phẩm

3.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình thủy phân phụ phế phẩm cá

3.6 Ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân phụ phế phẩm cá tra 50

3.7 Ảnh hưởng của nồng độ sorbic acid đến độ ổn định của dịch thủy

3.8 Hàm lượng các chất trong dịch thủy phân trước phối trộn 52 3.9 Chi phí sản xuất chế phẩm (1L) từ dịch thủy phân cá tra 56 3.10 Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến chiều cao cây rau cải 57 3.11 Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến số lá cây rau cải 58

3.12 Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến trọng lượng và năng

3.13 Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến ngày ra hoa đầu tiên và

ngày thu hoạch đầu tiên của cây đậu bắp 67

3.14 Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến chiều cao của cây đậu

3.15 Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến số lượng quả và trọng

3.16 Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến năng suất cây đậu bắp 70

DANH SÁCH CÁC HÌNH

3.1 Hiệu quả của enzyme bromelain công nghiệp và enzyme

3.2 Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình thủy phân phụ phế phẩm

3.3 Ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân phụ phế phẩm cá tra 50

3.4 Ảnh hưởng của nồng độ sorbic acid đến độ ổn định của dịch thủy

TÓM TẮT

Đề tài “Tạo bón lá từ phụ phế phẩm cá tra và vỏ dứa” đã được tiến hành từ tháng 10/2017 đến hết tháng 7/2018 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là sử dụng enzyme bromelain có trong vỏ dứa (thơm) để thủy phân phế phẩm cá tra (đầu, xương da, nội tạng) tạo phân bón lá, nhằm tận dụng các nguồn phế liệu này để sử dụng trong nông nghiệp, giảm nguồn chất thải ra môi trường và tiết kiệm chi phí nhập khẩu phân bón trong nông nghiệp Đề tài được thực hiện trong phòng thí nghiệm để tìm ra các thông số kỹ thuật cho quy trình sản xuất phân bón lá từ nguồn phế phẩm và thử nghiệm chế phẩm phân bón lá ngoài đồng ruộng

Kết quả nghiên cứu của đề tài cho thấy: Khả năng thủy phân của dịch ép từ vỏ dứa tương đương với enzyme bromelain công nghiệp Sử dụng enzyme có trong vỏ dứa để thủy phân cá tra tối ưu trong điều kiện pH = 5,5, nhiệt độ 50℃, thời gian thủy phân là 150 phút với vỏ dứa là 56g dứa (tương đương 35IU) hay 15ml dịch enzyme thô từ vỏ dứa và 10g phụ phẩm cá tra

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:

- Xác định chất lượng của nguồn nguyên liệu phế phẩm

- Xác định hiệu quả thủy phân phụ phế phẩm cá tra của enzyme bromelain công nghiệp và enzyme bromelain trong vỏ dứa

- Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian, pH đến hiệu quả thủy phân phụ phế phẩm cá tra của enzyme bromelain có trong vỏ dứa

- Tạo chế phẩm phân bón lá từ phụ phế phẩm cá tra và enzyme bromelain có trong

vỏ dứa

- Xác định hiệu quả đối với cây trồng của dịch thủy phân và chế phẩm từ vỏ dứa

và phế phẩm cá tra

MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Sản xuất nông nghiệp đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế của Việt Nam Trong sản xuất nông nghiệp, phân bón là yếu tố góp phần tăng năng suất cây trồng Hàng năm nước ta đã tốn một khoản ngoại tệ lớn để nhập khẩu phân bón Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (NN&PTNT), ước tính khối lượng nhập khẩu phân bón các loại 5 tháng đầu năm 2018 đạt 1,83 triệu tấn và 524 triệu USD (báo Công thương ngày 30/05/2018) chủ yếu là phân vô cơ Trong tổng số 7.711 loại phân bón, có 4.683 loại phân bón lá, chiếm 60,1% tổng số các loại phân bón Đây là con số rất lớn, song lại chưa được quan tâm đến chất lượng và hướng dẫn sử dụng (Cục Trồng trọt - Trung tâm Khuyến nông Quốc gia, 2007) Tuy nhiên, sử dụng phân hóa học thiếu khoa học không chỉ làm lãng phí tiền của mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và vấn đề an toàn thực phẩm Do đó, nền sản xuất nông nghiệp thế giới đang quay trở lại vào con đường sản xuất nông nghiệp hữu cơ, trong đó phân bón vô cơ được thay bằng phân bón hữu cơ Nhằm tạo ra những sản phẩm phân bón lá chất lượng, tăng năng suất sản phẩm và đảm bảo an toàn cho con người, các nhà khoa học đã nghiên cứu một số chế phẩm sinh học hiệu quả cao được sử dụng làm phân bón lá như: phân bón lá làm từ trùn quế, phân bón lá từ dịch thủy phân protein cá bằng acid hoặc bằng enzyme (N Wisuthiphaet, S Klinchan, và

S Kongruang, 2016; Bhaskar và Mahendrakar, 2008; Phạm Đình Dũng và Trần Văn Lâm, 2013),

Trong những năm gần đây xuất khẩu thủy hải sản đang trở thành ngành xuất khẩu mũi nhọn lớn nhất trong kim ngạch toàn ngành của đất nước Theo Tổng cục Thủy sản tính đến ngày 30/9/2017, cả nước có 104 cơ sở sản xuất giống cá tra và có

23 nhà máy chế biến cá tra được Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) công nhận đủ điều kiện xuất khẩu vào Mỹ Sản lượng thu hoạch 11 tháng đầu năm 2017 đạt 1.207,5 ngàn tấn (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2017) Lượng phụ phẩm sau phi

lê bao gồm: thịt vụn, đầu, xương, vây,…tăng tỷ lệ thuận với lượng cá fillet xuất khẩu Trung bình sản xuất 1kg thành phần cá fillet đông lạnh cần khoảng 2,6kg cá

nguyên liệu Như vậy, lượng phụ phẩm từ công nghiệp chế biến cá tra fillet đông

lạnh khoảng 450.000 - 480.000 tấn phụ phẩm/năm Đây là nguồn chất thải có nguy

cơ gây ô nhiễm môi trường rất lớn nếu không có biện pháp tận dụng và xử lý Trước tình hình hiện tại, việc nghiên cứu tận dụng phụ phẩm cá tra sau fillet là rất cần thiết

Bên cạnh đó, hằng năm ở nước ta, một lượng lớn phế phẩm dứa cũng được thải

bỏ Với 15 nhà máy chuyên về sản xuất các sản phẩm từ dứa và sản lượng dứa hằng năm đạt khoảng 300 nghìn tấn Trong đó, lượng phế phẩm (lõi, chồi, vỏ và lá) chiếm đến 70% tổng khối lượng nguyên liệu đầu vào đã trở thành một vấn đề đối với các nhà máy chế biến (Nguyễn Bá Mùi, 2002; Lại Thị Ngọc Hà, 2009) Đặc biệt, enzyme bromelain có mặt trong toàn bộ quả dứa (Lại Thị Ngọc Hà, 2009) Bromelain có thể phân huỷ protein và được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp Liệu có thể sử dụng nguồn phế phẩm từ vỏ dứa thay cho enzyme công nghiệp để thủy phân phụ phẩm cá tra sau fillet để tạo phân bón hữu cơ giảm lượng phân bón hóa học sử dụng trong nông nghiệp Xuất phát từ thực tiễn trên, nhóm sinh viên tiến hành đề tài “Tận dụng phế phẩm cá tra và vỏ dứa để sản xuất phân bón lá”

Đối tượng nghiên cứu

- Vỏ dứa: Vỏ dứa lấy từ chợ TP Hồ Chí Minh đem ép bằng máy ép trái cây để lấy dịch enzyme thô

- Phụ phế phẩm cá tra lấy từ công ty cổ phần Gò Đàng GODACO – SEAFOOD

TP Mỹ Tho, tỉnh Tiền Giang

- Enzyme bromelain công nghiệp do Viện Sinh học Nhiệt đới cung cấp

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu về cá tra

- Tên tiếng anh: Pangasius catfish

- Tên khoa học: Pangasius hypophthalmus

- Giống cá tra dầu Pangasianodon

- Loài cá tra Pangasianodon hypophthalmus (Sauvage, 1878)

1.1.1 Đặc điểm sinh học cá tra

Hình 1.1 Cá tra

Nguồn: http://tepbac.com

Cá tra là cá da trơn (không vẩy), thân dài, lưng xám đen, bụng hơi bạc, miệng rộng, có hai đôi râu dài Cá tra sống chủ yếu trong nước ngọt, có thể sống được ở vùng nước hơi lợ (nồng độ muối 7 - 10), có thể chịu được nước phèn với pH > 5, dễ chết ở nhiệt độ thấp dưới 150C, nhưng chịu nóng tới 390C (Nguyễn Chung, 2007)

Cá tra phân bố ở lưu vực sông Mê Kông bao gồm các nước Lào, Việt Nam, Cam-pu-chia và Thái Lan Ở Thái Lan còn gặp cá tra ở lưu vực sông Mê Kông và ở sông Chao Praya Ở nước ta những năm trước đây khi chưa có cá sinh sản nhân tạo,

cá bột và cá giống Tra được vớt trên sông Tiền và sông Hậu Cá trưởng thành chỉ thấy trong ao nuôi, rất ít gặp trong tự nhiên địa phận Việt Nam, do cá có tập tính di

cư ngược dòng sông Mê Kông để sinh sống và tìm nơi sinh sản tự nhiên Khảo sát chu kỳ di cư của cá tra ở địa phận Cam-pu-chia cho thấy cá ngược dòng từ tháng 10 đến tháng 5 và di cư về hạ lưu từ tháng 5 đến tháng 9 hằng năm (Nguyễn Chung, 2007)

Cá tra thích ăn mồi tươi sống, vì vậy chúng ăn thịt lẫn nhau khi còn nhỏ và chúng vẫn tiếp tục ăn nhau nếu không được cho ăn đầy đủ Ngoài ra, khi khảo sát cá bột vớt trên sông, còn thấy trong dạ dày của chúng có rất nhiều phần cơ thể và mắt

cá con của các loài cá khác

Dạ dày của cá phình to hình chữ U và co giãn được, ruột cá tra ngắn, không gấp khúc lên nhau mà dính vào màng treo ruột ngay dưới bóng khí và tuyến sinh dục, là đặc điểm của cá thiên về ăn thịt Cá lớn thể hiện tính ăn rộng, ăn đáy và ăn tạp thiên

về động vật nhưng dễ chuyển đổi loại thức ăn Trong điều kiện thiếu thức ăn, cá có thể sử dụng các loại thức ăn bắt buộc khác như mùn bã hữu cơ, thức ăn có nguồn gốc động vật Trong ao nuôi cá tra có khả năng thích nghi với nhiều loại thức ăn khác nhau như cám, rau, động vật đáy Khi phân tích thức ăn trong ruột cá đánh bắt ngoài tự nhiên, cho thấy thành phần thức ăn khá đa dạng, trong đó cá tra ăn tạp thiên về động vật

Cá tra có tốc độ tăng trưởng tương đối nhanh, còn nhỏ cá tăng nhanh về chiều dài Cá ương trong ao sau 2 tháng đạt chiều dài 10 - 12cm Từ khoảng 2,5kg trở đi, mức tăng trọng lượng nhanh hơn so với tăng chiều dài cơ thể Cỡ cá trên 10 tuổi tự nhiên (ở Cam-pu-chia) tăng trọng rất ít Cá tra trong tự nhiên có thể sống trên 20 năm hoặc có mẫu cá dài tới 1,8m Độ béo Fulton của cá tăng dần theo trọng lượng

và nhanh nhất ở những năm đầu, cá đực thường có độ béo cao hơn cá cái và độ béo thường giảm đi khi vào mùa sinh sản (Nguyễn Chung, 2007)

1.1.2 Các đặc điểm hóa học của cá

Thành phần hóa học của cá phụ thuộc vào vùng đánh bắt vào thời gian trong năm và độ lớn của cá Thành phần hóa học của cơ thịt cá gồm có nước, protein, lipid, glucid, muối vô cơ, vitamin, enzyme, 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 Protit của da cá gồm nguyên keo, elastin, keratin, albulin, albumin trắng và albumin đen Da cá dùng để nấu keo (Phạm Đình Dũng và Trần Văn Lâm, 2013)

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 các chất tan phân ly thành arginin, histidin và lysine chiếm 1/3 tổng lượng acid amin Thường lấy vây đuôi, bụng, ngực của một số loài cá nhám để đem chế biến

thành sản phẩm vây cá (Phạm Đình Dũng, Trần Văn Lâm, 2013)

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

- Xương sụn gồm: 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, lysin…

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

Nguồn: Phạm Đình Dũng và Trần Văn Lâm (2013)

Bảng 1.2 Thành phần có trong phế phẩm fillet cá tra

1.1.3 Tình hình nuôi cá tra trong nước

Đồng bằng sông Cửu Long vốn có truyền thống nuôi cá tra từ lâu đời Cá tra được nuôi phổ biến trong ao, đăng quầng, bãi bồi và nuôi lồng bè trên các con sông lớn thuộc tỉnh An Giang, Đồng Tháp.Trong những năm qua, ngành hàng cá tra có

sự phát triển nhanh chóng, đóng góp lớn cho phát triển ngành thuỷ sản nói chung cũng như phát triển kinh tế - xã hội vùng đồng bằng sông Cửu Long nói riêng Theo báo cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tính đến 30/11/2016, (Bộ NN& PTNT, 2016) diện tích nuôi cá tra thương phẩm tính đến hết tháng 11/2016 đạt 4.552 ha, sản lượng đạt 1,047 triệu tấn Ước tính diện tích nuôi cả năm có thể đạt gần 5.000 ha, sản lượng ước đạt 1,2 triệu tấn (tăng 9% so với 2015) Ước tổng giá trị xuất khẩu năm 2016 đạt 1,67 tỷ USD, tăng 6,6% so với năm 2015

Kết quả điều tra tại các nhà máy chế biến, phần phụ phẩm và phế phẩm như: xương, da, thịt vụn, nội tạng, mỡ, dè cá,… tăng tỷ lệ thuận với lượng fillet xuất khẩu Hầu hết các ngành thủy sản chỉ sử dụng phần thịt cá khoảng 40% trọng lượng

cá, phần còn lại là phụ phế phẩm từ cá chiếm khoảng 50% - 60% tổng trọng lượng

cá (DGAF – Tổng cục thủy sản Jakarta, 2013) Theo ước tính, mỗi năm ngành công nghiệp cá sau khi chế biến fillet có khoảng 75% tổng trọng lượng cá được xuất khẩu còn lại 25% tổng trọng lượng vẫn giữ nguyên phụ phế phẩm ở dạng da và xương bị loại bỏ tương đương khoảng 21,72 triệu tấn (FAO, 2014) Mặc dù, phần phụ phế phẩm này là một nguyên liệu tuyệt vời để tạo ra các sản phẩm có giá trị cao bao gồm thực phẩm protein Chất thải của cá là một nguồn protein tốt (Arnesen và Gildberg, 2006), nhưng một lượng rất lớn vẫn đang bị thải bỏ gây ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường sống (Kristinsson và Rasco, 2002) Theo nghiên cứu của Nesse và cộng sự (2011) sản phẩm thủy phân protein được tạo ra từ các protein cá

có khả năng bổ sung dinh dưỡng tốt vì hợp chất có hoạt tính sinh học, dễ dàng hấp thụ và được sử dụng cho các hoạt động trao đổi chất khác nhau Ngoài ra, sản phẩm thủy phân protein cá còn có những đặc tính quan trọng khác như khả năng giữ nước, khả năng hấp thụ dầu, khả năng hòa tan protein, hoạt động keo hóa, khả năng tạo bọt và khả năng nhũ hóa (Chalamaiah và cộng sự, 2010)

Do đó, nghiên cứu khả năng sử dụng nguồn phụ và phế phẩm này là một yêu cầu cấp thiết nhằm gia tăng giá trị sử dụng của cá da trơn và giữ gìn môi trường sống của cộng đồng

1.1.4 Ảnh hưởng của phế phẩm cá đối vối môi trường

Hiện nay vấn đề ô nhiễm ngày càng thu hút sự chú ý của cộng đồng, đặc biệt là trong vài năm qua Trong tình hình ngành công nghiệp phát triển nhanh chóng, trong đó có ngành chế biến cá tra Do vậy, việc xử lý phụ phẩm cá không thích hợp

đã và đang là một trong những vấn đề có ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường (Steven E Yeo và cộng sự, 2004; Ghaly AE và cộng sự 2013; TahaTaiek và cộng

sự 2014; Marnis và cộng sự, 2016; BB Sahu và cộng sự, 2017) Chất thải lỏng từ nước rửa khi xử lý cá trước khi chế biến và chất thải rắn ở dạng đầu, vây, đuôi, xương, ruột và mỡ bụng chiếm khoảng 40-60% (Marnis và cộng sự, 2016) Ngoài

ra, cá không bán được mỗi ngày từ chợ và cá vụn được coi có giá trị thấp và không cần thiết Chất thải chế biến cá chiếm 50% tổng số lượng cá được sử dụng cho con

người (Kristinsson và Rasco, 2000) Nhìn chung, các doanh nghiệp chế biến chưa

áp dụng nguyên tắc sản xuất sạch, trong đó chất thải rắn phát sinh vẫn tích tụ tại địa điểm gây ô nhiễm môi trường Lượng rác thải từ các nhà máy chế biến lên tới 20 triệu tấn tương đương với 25% tổng sản lượng của thế giới từ nghề đánh cá biển Nghề đánh bắt hải sản biển chiếm hơn 50% tổng sản lượng cá thế giới Khoảng 70% cá được chế biến trước khi bán, dẫn đến 20-80% lượng cá thải phụ thuộc vào mức độ chế biến và loại cá (National programme of Action, Atlatic regional team, Enviroment Canada Atlantic Region, 2003)

Phần lớn chất thải của cá được thải bỏ trong đại dương Các vi khuẩn hiếu khí

có mặt trong nước phân hủy chất hữu cơ có trong oxy dẫn đến làn giảm lượng oxy đáng kể trong nước Ngoài ra còn có việc quá tải N, P và NH3, dẫn đến biến đổi pH, tăng độ đục của nước và sự phân hủy của tảo Việc giảm hàm lượng oxy trong nước tạo điều kiện yếm khí dẫn đến việc giải phóng các khí hôi như hydrogen sulfide và amoniac, các acid hữu (Tchoukanova N và cộng sự, 2012; McKenzie Barnett, 2017) Góp phần gây nên hiện tượng làm nóng lên toàn cầu do tạo khí metan qua quá trình phân hủy xảy ra trong bãi rác hoặc đáy lòng sông và dòng suối Khí metan tạo sự nóng lên toàn cầu cao gấp 21 lần so với carbon dioxide và có thể ảnh hưởng nghiêm trọng môi trường nếu không được quản lý đúng cách Môi trường biển xung quanh các của nhà máy chế biến cá có nguy cơ suy giảm oxy, xuất hiện tảo có hại và các tác hại khác (Binod Bihari Sahu và cộng sự, 2017) Ngoài ra, còn ảnh hưởng đến môi trường sống và làm thay đổi hệ sinh thái ở các vùng ven biển,

do đó làm giảm sinh khối, mật độ và sự đa dạng của sinh vật đáy, sinh vật phù du (Gowen, 1991; Pillay, 1991) Việc xử lý và tái sử dụng chất thải chế biến cá từ lâu

đã là một thách thức đối với ngành chế biến cá

Tuy nhiên, những phụ phẩm này chứa nhiều chất dinh dưỡng Theo Ghaly AE

và cộng sự (2013) có thể được sử dụng làm thức ăn lên men, bột cá và nước mắm Chất thải cá cũng có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm giá trị khác như protein, dầu, acid amin, khoáng chất, enzyme, peptide hoạt tính sinh học, collagen

và gelatin Các protein cá được tìm thấy trong tất cả các phần của cá Có ba loại

protein trong cá: protein cấu trúc, protein sacroplasmic và protein mô liên kết Các protein cá có thể được chiết xuất bằng quá trình hóa học và enzyme Trong phương pháp hóa học, các muối (NaCl và LiCl) và dung môi (isopropanol và isopropanol aezotropic) và các enzyme trong tách chiết (alcalase, neutrase, protex, protemax và flavorzyme) được sử dụng để trích xuất protein từ cá Những protein cá này có thể được sử dụng như một thành phần chức năng trong nhiều mặt hàng thực phẩm vì tính chất của chúng (khả năng giữ nước, hấp thụ dầu, hoạt động keo, khả năng tạo bọt và các đặc tính nhũ hoá Các acid amin là các phân tử xây dựng của protein Có

16 - 18 amino acid có trong protein cá Các acid amin có thể được sản xuất từ protein cá bằng các quá trình enzyme hoặc hóa học Quá trình thủy phân enzyme liên quan đến việc sử dụng các chất nền protein trực tiếp và các enzyme như alcalase, neutrase, carboxypeptidase, chymotrypsin, pepsin và trypsin Trong quá trình thủy phân hóa học, acid hoặc kiềm được sử dụng để phân tích protein để trích xuất các acid amin Những bất lợi chính của phương pháp này là sự phá hủy hoàn toàn của tryptophan và cysteine và phá hủy một phần của tyrosine, serine và threonine Các acid amin có trong cá có thể được sử dụng trong thức ăn gia súc dưới hình thức bột cá và nước sốt hoặc có thể được sử dụng trong sản xuất dược phẩm khác nhau Dầu cá có chứa hai acid béo không bão hòa quan trọng được gọi là EPA

và DHA hoặc được gọi là acid béo omega - 3 Các acid béo omega - 3 này có các hoạt tính sinh học có lợi bao gồm phòng ngừa xơ vữa động mạch, bảo vệ chống lại bệnh suyễn và các loại thuốc khác Dầu cá cũng có thể được chuyển đổi thành dầu diesel sinh học không độc hại, phân hủy sinh học, thân thiện với môi trường sử dụng quá trình chuyển hóa hóa học hoặc enzyme Các chất thải này có thể được sử dụng để sản xuất protein cá, dầu cá và các enzyme (như pepsin và chymotrypsin) cũng như các sản phẩm giá trị gia tăng khác Dầu cá được sử dụng cho các sản phẩm như bơ thực vật, acid béo omega - 3 và dầu diesel sinh học

Thành phần của cá thay đổi tùy theo loại loài, giới tính, tuổi tác, tình trạng dinh dưỡng, thời gian trong năm và sức khỏe Hầu hết cá có chứa 15-30% protein, 0-25% chất béo và 50-80% độ ẩm (Murray J và cộng sự, 2001; Ghaedian R và cộng sự,

1998) Theo Suvanich và cộng sự báo cáo rằng thành phần của cá da trơn, cá tuyết,

cá bơn, cá thu và cá hồi khác nhau tùy theo loài (bảng 1.3)

Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng của cá trong chế biến fillet

Loại cá Chất béo (%) Tro (%) Protein (%) Độ ẩm (%)

Phụ phẩm cá bao gồm đầu, đuôi, da, ruột, vây và khung Những sản phẩm này của các ngành chế biến cá có thể là nguồn cung cấp protein và acid amin, collagen

và gelatin, dầu và enzyme như trong bảng 1.4 (Esteban MB và cộng sự, 2007; Disney GJ và cộng sự, 1977) Những chất thải này chứa protein (58%), chất béo (19%) và khoáng chất Ngoài ra, các acid đơn bão hòa, acid palmitic và acid oleic

có nhiều trong chất thải của cá (22%)

Bảng 1.4 Thành phần dinh dưỡng của phụ phẩm cá

Bên cạnh đó, phụ phẩm cá cũng có nhiều ứng dụng trong đó quan trọng nhất là thức ăn chăn nuôi, thực phẩm chức năng (chitosan), các ứng dụng bao bì thực phẩm (chitosan), mỹ phẩm (collagen), Cr cố định, phân bón đất và bảo dưỡng độ ẩm trong thực phẩm (thủy phân) (Ioannis S Arvanitoyannis và Aikaterini Kassaveti, 2008) Đặc biệt, Phân bón cá tự nhiên hoặc thủy phân cá có nhiều dinh dưỡng và chất kích thích sinh học chứa hơn 40 khoáng chất và nguyên tố vi lượng Chất thải chế

biến từ cá chưa được tận dụng là nguồn nguyên liệu tuyệt vời cho sản xuất hoặc phân bón hữu cơ Việc tận dụng phụ phế phẩm cá không chỉ giải quyết các vấn đề môi trường về xử lý chất thải mà còn cải thiện kinh tế tổng thể của nuôi trồng thủy sản thương mại một cách bền vững (Berge, 2007)

1.2 Giới thiệu về cây dứa

- Tên gọi khác: Thơm, khóm

- Tên tiếng Anh: Pineapple

- Tên khoa học: Ananas comosus (L.) Merr

Hiện nay, trên thế giới dứa là một loại cây trồng phổ biến Khoảng 90% sản lượng dứa của thế giới được trồng ở các nước đang phát triển và xuất khẩu tới các nước phát triển EU (Anh, Bỉ, Đức, ), Mỹ, Nhật Bản,… Năm 2004 tổng cộng có gần 130 quốc gia xuất khẩu dứa Mặt hàng dứa tươi chiếm vị trí đầu trong cơ cấu sản phẩm quả tươi trên thị trường (trên 50%, theo số liệu của FAO 2004), trong đó phần lớn là dứa Cayenne Dứa là một trong những loại cây ăn quả quan trọng trên thế giới đứng hàng thứ 3 sau chuối và cây có múi, với tổng sản lượng dứa đạt 20 triệu tấn/năm Trong đó, châu Á chiếm 50% sản lượng, châu Mỹ chiếm khoảng 33% sản lượng… Tại Việt Nam, dứa được trồng khắp từ Bắc đến Nam, trên diện tích khoảng 40.000 ha, với sản lượng trên 500.000 tấn/năm, 90% diện tích tập trung

ở phía Nam Các tỉnh có diện tích trồng dứa lớn gồm: Tiền Giang (14.800 ha), Kiên Giang (10.000ha), Hậu Giang (gần 1.600 ha), Long An (1.000 ha)…(Theo Mai Thành Phụng, 2013)

Các giống dứa (thơm) và vùng trồng tại Việt Nam gồm: Nhóm hoàng hậu (Queen), nhóm Cayen (Cayenne), nhóm dứa Tây Ban Nha (Spanish)

Thực tế cho thấy lượng phế phẩm (lõi và vỏ dứa) luôn là một vấn đề đối với các nhà máy chế biến bởi cho đến nay chúng ta vẫn chưa có hướng xử lý thích hợp đối với lượng phế phẩm chiếm đến 2/3 tổng khối lượng nguyên liệu đầu vào này Cứ 1 tấn dứa đưa vào trong quy trình chế biến dứa đông lạnh cho ra 0,25 tấn chính phẩm

và 0,75 tấn phụ phẩm, tức là cứ 4kg dứa nguyên liệu sau khi chế biến cho ra 1kg dứa thành phẩm; một tấn dứa đưa vào quy trình đóng hộp cho ra 0,35 tấn chính

phẩm và 0,65 tấn phụ phẩm (Phạm Thị Hồng, 2013) Phụ phế phẩm dứa chiếm 71,14% khối lượng của dứa trong đó vỏ quả chiếm 51,94% Hiện nay, tất cả các phụ phẩm này chưa được tận dụng mà được thải bỏ ra môi trường như một nguồn rác thải hữu cơ, gây ô nhiễm môi trường Nhưng đây là nguồn nguyên liệu quan trọng

để thu nhận enzyme bromelain một dạng enzyme protease (Phạm Thị Hồng, 2013) Theo Lại Thị Ngọc Hà (2009) enzyme protease có trong tất cả các phần phụ của dứa và hoạt tính enzyme protease ở vỏ dứa là 0,4236 U/g

Bảng 1.5 Tỷ lệ khối lượng, hàm lượng chất khô tổng số và hoạt lực protease các

1.3 Giới thiệu về enzyme bromelain

1.3.1 Đặc điểm enzyme bromelain

Bromelain là tên gọi chung cho nhóm enzyme thực vật chứa nhóm sulfhydryl,

có khả năng phân giải protein và nhiều ứng dụng trong y học và thực phẩm

Bromelain là một hỗn hợp protease thiol có trong thực vật họ Bromeliaceae trong

đó có cây dứa (Hebbar và cộng sự, 2008) Trong y học, bromelain có thể ngăn chặn tăng huyết áp, tình trạng máu vón cục, xơ vữa động mạch, các cơn đau tim và đột quỵ, trị viêm họng, giảm các triệu chứng dị ứng và can thiệp vào sự tăng trưởng của các tế bào ác tính, hữu hiệu trong việc chữa lành vết thương, giảm chứng phù, chứng viêm khớp và tăng cường hấp thu thuốc (Tochi và cộng sự, 2008) Trong công nghiệp thực phẩm, bromelain được sử dụng như một tác nhân làm mềm thịt; thủy phân gan bò; làm đông tụ sữa; phá đục bia; thủy phân protein gluten trong sản

xuất bánh mỳ làm khối bột nhào mềm dẻo hơn, tăng hương và chất lượng bánh (Lê

Thanh Mai và Nguyễn Kiêu Hùng, 2005; Rabelo và cộng sự, 2004; Đặng Thị Thu

và cộng sự, 2004; Lê Ngọc Tú, 2004)

Bromelain có mặt trong phế phụ phẩm của dứa như lõi, chồi, vỏ và lá Phần phế phụ phẩm này chiếm 70% của lượng dứa nguyên liệu đưa vào chế biến (Nguyễn Bá Mùi, 2002) Trên thế giới nhiều công trình nghiên cứu đã tiến hành chiết tách, tinh sạch bromelain từ phế phụ phẩm bằng nhiều cách khác nhau như kết tủa bằng amoni sulfat, sắc kí trao đổi ion, đông khô, sấy phun (Devakate và cộng sự, 2009; Evens, 2006); tách bằng dùng màng ái lực cố định kim loại (immobilizedmetal affinity membrance) (Huali và cộng sự, 2008), chiết hai pha lỏng - lỏng (Ravindra

và cộng sự, 2008), nhiều chế phẩm thương mại đã ra đời Tuy nhiên, ở Việt Nam, một đất nước nhiệt đới có sản lượng dứa lớn, việc tách bromelain từ phế phụ phẩm tạo chế phẩm thương mại ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm chưa nhiều (Lại Thị Ngọc Hà, 2009)

Bromelain chiếm 50% protein trong quả dứa Nó có khả năng thủy phân khá mạnh và hoạt động tốt ở pH từ 6 – 8 Bromelain có hoạt tính xúc tác sự phân giải protein tương tự như papain trong mủ đu đủ hay ficin trong cây họ Sung (Nguyễn Ích Tuấn, 2014)

1.3.2 Tính chất enzyme bromelain

Thành phần chủ yếu của bromelain có chứa nhóm sulfhydryl thủy phân protein Trong dịch chiết bromelain còn có chứa một ít peroxidase, acid phosphatase và chất cản protease

 Cấu tạo hóa học của bromelain

Polypeptide của bromelain trích từ thân cây dứa có acid amin đầu –NH2 là valine và đầu carboxyl là glycine; còn đối với bromelain quả, acid amin đầu –NH2

là alanine (Nguyễn Đức Lượng, 2004)

Hình 1.2 Cấu trúc sợi hydrate carbon của bromelain

Nguồn: Nguyễn Đức Lượng (2004)

Khi phân tích cấu trúc bậc một của enzyme bromelain Murachi và Busan nhận thấy cách sắp xếp acid amin trong phân tử bromelain như hình 1.3 (Nguyễn Đức Lượng, 2004)

Hình 1.3 Trình tự acid amin trong phân tử bromelain

Nguồn: Nguyễn Đức Lượng (2004)

 Hoạt tính phân giải của bromelain

Đối với cơ chất là casein, hoạt tính phân giải của bromelain trong thân cao hơn trong quả xanh và quả chín

Bảng 1.6 Hoạt tính phân giải casein của bromelain

Cơ chất Hoạt tính phân giải casein (UI/mg)

Bromelain thân Bromelain quả xanh Bromelain quả chín

Nguồn: Nguyễn Đức Lượng (2004)

Nghiên cứu khả năng phân giải cơ chất nhân tạo Benzoyl - L - Arginine amide (BAA) của bromelain (Nguyễn Đức Lượng, 2004) cho biết bromelain quả xanh có hoạt tính phân giải cao (9,1 UI/mg) hơn trong thân (7,2 UI/mg) và quả chín (3,7 UI/mg)

Bảng 1.7 Hoạt tính phân giải Benzoyl – L – Arginine amide (BAA) của bromelain

Bromelain thân Bromelain quả xanh Bromelain quả chín

Nguồn: (Nguyễn Đức Lượng (2004)

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng của enzyme bromelain

Giống như các cấu trúc xúc tác sinh học khác, bromelain chịu ảnh hưởng của các yếu tố như: loại cơ chất, nồng độ cơ chất, nồng độ enzyme, nhiệt độ, pH, ion kim loại, thời gian phản ứng một số nhóm chức của enzyme và độ tinh khiết của enzyme

 Ảnh hưởng bởi cơ chất: Trên những loại cơ chất khác nhau, bromelain có hoạt tính khác nhau Nếu là cơ chất hemoglobin thì khả năng phân giải của bromelain mạnh hơn papain 4 lần Nếu cơ chất là casein thì hoạt tính của bromelain tương tự papain Đối với các cơ chất tổng hợp như: BAA (Benzoyl –

L – Arginine amide), BAEE (Benzoyl – L – Arginine ethyl ester) thì khả năng phân giải của bromelain yếu hơn papain (Nguyễn Đức Lượng, 2004)

 Ảnh hưởng bởi nhiệt độ: Nhiệt độ có ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme Enzyme có bản chất là protein nên nó không bền dưới tác dụng của nhiệt độ, đa

số các enzyme bị mất hoạt tính trên 700C Nhiệt độ của phản ứng xúc tác còn chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố đặc biệt là thời gian phản ứng Thời gian tác dụng càng dài thì nhiệt độ sẽ có những tác động làm ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme, nồng độ enzyme, nồng độ cơ chất, dạng tồn tại của enzyme (Nguyễn Đức Lượng, 2004)

 Ảnh hưởng của pH: Khi thu nhận bromelain, nếu dùng tác nhân kết tủa của amonium sulfate hoặc molypdeum carbonate thì enzyme có hoạt tính cao nhất ở

pH 4,8 và ổn định ở pH 4,6 – 5,4 Bromelain thân đã được tinh sạch một phần

có hoạt tính cao nhất ở pH 6,0 và pH 8,0, ổn định ở pH 3,5 – 5,6 với nhiệt độ 63℃ Enzyme bromelain đã tinh sạch chỉ còn lại 60 - 70% hoạt tính (Nguyễn Đức Lượng, 2004)

 Ảnh hưởng bởi các ion kim loại: Các ion kim loại có ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme do chúng thường gắn vào các trung tâm hoạt động của enzyme bromelain và mức độ kìm hãm thay đổi theo nồng độ muối (Nguyễn Đức Lượng, 2004)

Ngoài ra, còn có những chất có tác động ức chế bromelain do chúng kết hợp với nhóm –SH của trung tâm phản ứng của enzyme (Nguyễn Đức Lượng, 2004)

1.4 Nghiên cứu trong và ngoài nước trong việc sử dụng enzyme protease

thủy phân protein cá

Việc sử dụng các enzyme protease để thủy phân protein phụ phẩm cá đã được ứng dụng rất phổ biến trên thế 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 enzyme kết hợp với protein của cơ chất và bước 2 là sự thủy phân xảy ra dẫn tới sự phóng thích các polypeptide và acid amin tự do (Phạm Đình Dũng và Trần Văn Lâm, 2013)

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

chủ yếu ở vi khuẩn, nấm mốc và xạ khuẩn… Bao gồm nhiều loài thuộc Aspergillus,

Bacillus, Penicillium, Clotridium, Streptomyces và một số loại nấm men Các

enzyme này có thể ở trong tế bào (Protein nội bào) hoặc được tiết vào trong môi trường nuôi cấy (Protease ngoại bào) Cho đến nay các protease ngoại bào được nghiên cứu kỹ hơn các protease nội bào Một số protease ngoại bào đã sản xuất trong quy mô công nghiệp 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, nấm mốc Hiện nay trên thế giới sản xuất khoảng trên 600 tấn protease tinh khiết từ vi sinh vật, trong đó có 500 tấn từ vi khuẩn và 100 tấn từ nấm mốc Nhịp độ sản xuất enzyme vi sinh vật ở quy 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 nghệ sản xuất và ứng dụng protease tiên tiến nhất trên thế giới hiện nay là Nhật Bản, Mỹ, Anh, Pháp, Hà Lan, Trung Quốc, Đan Mạch, Đức, Áo,… 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 enzyme 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,… Dùng protease để thủy phân protein thường ít

bị hao hụt acid amin so với dùng phương pháp hóa học Thủy phân protein bằng acid thường mất 10 - 25% các acid amin như tryptophan, tyrosin, cystein, arginin, histidin, serin, treonin

Theo Winarno và Hwa (1964), khi sử dụng enzyme papain với nồng độ 4% để thủy phân phụ phế phẩm cá da trơn trong điều kiện nhiệt độ tối ưu là 600C, pH =5,

và thời gian thủy phân là 48 giờ Sản phẩm thủy phân chứa hàm lượng protein cao nhất là 39,03%

Theo Diniz (1998), khi sử dụng enzyme endopeptidase từ vi khuẩn để thủy

phân mô thịt cá mập (Squalus acanthias) trong 2 giờ thì lượng N thu được 76,2%

Điều kiện để thủy phân tốt nhất là nhiệt độ 550C, pH = 8 với tỷ lệ enzyme là 40 mg/g

cơ chất và hiệu suất thủy phân 18,6%

Theo Salwanee và cộng sự (2013) khi sử dụng enzyme Alcalase thủy phân protein của nội tạng cá ngừ ở điều kiện nhiệt độ 40℃ trong thời gian 240 phút, pH 8 với nồng độ enzyme 1,5% thì hàm lượng protein thu được khá cao từ phụ phẩm nội tạng cá ngừ là 78,17 ± 2,91% và hàm lượng chất béo thấp 0,23 ± 0,15%

Dong (2005), khi sử dụng enzyme papain để 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 acid amin, trong đó tỷ lệ của 8 loại acid amin thiết yếu chứa 41,5% lượng acid amin

Bhaskar và Mahendrakar (2008), khi sử dụng enzyme Alcalase thủy phân chất thải nội tạng của cá Hô (Catla catla) thì kết quả cho thấy tỷ lệ enzyme là 1,5% (v/w), pH 8,5, nhiệt độ 500C và thời gian thủy phân trong 135 phút là điều kiện tối

ưu để có được mức độ thủy phân cao khoảng 50%

Theo Mahmoudreza và cộng sự (2009), khi sử dụng enzyme Alcalase để thủy phân protein của nội tạng cá tầm trắng ở điều kiện nhiệt độ 500C trong thời gian 120 phút thì sản phẩm thủy phân có hàm lượng protein khá cao (66,43%), lipid thấp (1,34%) và hàm lượng amino acid cao

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

da cá hồi trong điều kiện nhiệt độ 55,30C, 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 cộng sự (2012), khi sử dụng enzyme 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 73,5% 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

Theo Bagus Sediadi Bandol Utomo và cộng sự (2014), nhiệt độ tối ưu cho quá trình thủy phân phụ phế phẩm cá tra là 600C, pH 5, enzyme papain nồng độ là 4% (w/w) và thời gian thủy phân là 48 giờ Kết quả thu được hàm lượng protein cao nhất của sản xuất theo điều kiện tối ưu là 39,03%

Theo Nguyễn Thị Nếp (2005), tỷ lệ enzyme protease từ B subtilis S5 sử dụng

để thủy phân với cơ chất là phụ phẩm đầu xương cá da trơn đạt hiệu quả cao là 2,5 - 3%, nhiệt độ thủy phân thích hợp là 500C, pH = 8 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 enzyme trước, thủy phân bằng acid sau Trong

đó, sử dụng chế phẩm enzyme protease từ vi khuẩn B subtilis C10 Kết quả với

điều kiện thủy phân bằng enzyme tỷ lệ muối 3%, tỷ lệ dịch chiết enzyme 20% (dạng lỏng), tỷ lệ nước 30%, nhiệt độ 500C, điều kiện thủy phân bằng acid tỷ lệ muối 3%, nhiệt độ thủy phân 900C, thể tích HCl 7N là 20%, trung hòa bằng Na2CO3 20% cho hiệu quả thủy phân cao Dịch đạm thu được có hàm lượng đạm tổng số 39 g/l, đạm formol 21,6 g/l, đạm amoniac 3,95 g/l

Dương Thị Hương Giang (2006), sử dụng enzyme 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 enzyme papain trên cơ chất bánh dầu đậu nành là nhiệt độ 550C và pH = 7 Với tỉ lệ enzyme/cơ chất là 0,75/100 (w/w), hoạt tính đặc hiệu của enzyme là 91,12 IU/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 mùn cưa; 3 cá : 1 mùn cưa và 9 cá : 4 mùn cưa sau đó phun chế phẩm PMET vào các mẫu đã phối trộn với liều lượng 1 lít/m3 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 : 1 và 9 : 4 đều đạt tiêu chuẩn quy định trong sản xuất phân bón về hàm lượng chất hữu cơ và acid 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

Võ Thị Hạnh (2009) đã nghiên cứu chế phẩm sinh học từ trùn quế để làm thức ăn cho gia súc, gia cầm, làm phân bón cho cây Một ưu điểm nổi trội của các chế phẩm này là vẫn giữ nguyên mùi trùn tươi, các chất dinh dưỡng không bị mất 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 enzyme dùng trong trồng trọt, lên men tạo sản phẩm có mùi trùn, giàu đạm protein và amin cao, enzyme tiêu hóa có hoạt lực cao, vi khuẩn có lợi

Nhóm tác giả 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 chi phí điện, năng lượng, đem lại hiệu quả kinh tế cao Với công nghệ đơn giản, các hộ nông dân ở các vùng xa xôi có thể áp dụng dễ dàng 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 nấm Trichoderma sp, vi khuẩn Bacillus sp) được sử dụng để ủ phân gia súc, chất

thải hũu cơ như rơm, rạ, rác thải 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

Theo Phạm Đình Dũng và Trần Văn Lâm (2013), sử dụng enzyme Alcalase thủy phân phụ phẩm cá tra trong điều kiện pH = 8, nhiệt độ 650C và thời gian là 120 phút Sản phẩm chứa hàm lượng protein cao (N tổng số 1,94% và N formol 12,13%)

1.4.1 Quá trình thủy phân cá

Là quá trình tác dụng của hệ enzyme protease trong bản thân cá hoặc bên ngoài tác động vào thủy phân thịt cá từ dạng protein qua các dạng trung gian như pepton, polypeptide, peptide và cuối cùng là acid amin

Hình 1.4 Quá trình thủy phân cá

Nguồn: http://acc-biotech.com

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 enzyme tác dụng nhưng cũng có thể có sự tham gia của vi sinh vật Những vi sinh vật hữu ích tiết ra protease thúc đẩy 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 thấp như: indol, phenol và các loại acid có đạm và acid béo thủy phân thành H2S, NH3, CO2, (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng, 1990)

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

 Ảnh hưởng của pH

pH có ảnh hưởng lớn đến tốc độ phản ứng của protease Enzyme có pH tối thích khác nhau nếu chúng có nguồn gốc khác nhau Nói chung, pH tối thích đa số enzyme nằm trong vùng acid yếu, kiềm yếu hoặc trung tính Protease acid có pH tối

Enzyme phân giải

Chuyển amin và phân giải carbon

trong quá trình sinh tổng hợp protein

peptidase Protein ngoại bào

Protein

Polipeptide

Các acid amin nội bào

Khử amin và phân giải

mạch carbon

thích 4,0 - 5,5 Protease kiềm có pH tối thích từ 9,0 - 11 trong khi pH tối thích của protease trung tính là 5,5 - 7,2 (Phạm Thị Hải Ân, 2011)

 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân

Thời gian thủy phân là yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất đến chất lượng của kết quả thủy phân Quá trình thủy phân nhiều giờ sẽ gây giảm số lượng peptide và acid amin (Pigott và Tucker, 1990)

 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 bằng enzyme 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 bổi cao hơn so với

cá có mỡ và khi chế biến thì mỡ thường nổi lên trên (Nguyễn Đình Khôi, 2003 trích trong Mackie, 1982)

 Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme/cơ chất

Tốc độ phản ứng của protease tỉ lệ thuận với nồng độ phức chất trung gian Nồng độ enzyme/cơ chất càng cao, tốc độ phản ứng càng lớn Khi toàn bộ lượng enzyme trong phản ứng đều tham gia vào phức enzyme/cơ chất, tốc độ sẽ đạt cực đại Trong điều kiện thừa cơ chất, tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ enzyme, khi nồng độ enzyme tăng, tốc độ phản ứng cũng tăng Tuy nhiên, khi nồng độ enzyme bão hòa với nồng độ cơ chất thì dù có tăng nồng độ enzyme lên thì tốc độ phản ứng vẫn không thay đổi (Phạm Thị Hải Ân, 2011)

 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Theo quy luật của các phản ứng hóa học thông thường, tốc độ phản ứng enzyme càng tăng khi tăng nhiệt độ Do enzyme có bản chất là protein nên khi tăng nhiệt độ tới một giới hạn nào đó thì tốc độ phản ứng enzyme sẽ giảm do sự biến tính của protein Tại giá trị mà nhiệt độ tương ứng với tốc độ phản ứng cực đại gọi là nhiệt

độ tối thích Nhiệt độ mà tại đó enzyme bị mất hoàn toàn hoạt tính gọi là nhiệt độ tới hạn Nhiệt độ quá thấp cũng làm giảm hoạt tính của enzyme nhưng không làm biến tính enzyme, vì vậy khi đưa nhiệt độ trở lại điều kiện thích hợp thì hoạt tính

của enzyme lại được phục hồi Các enzyme mang hoạt tính proteolytic có nguồn gốc khác nhau thì khác nhau về nhiệt độ tối thích (Phạm Thị Hải Ân, 2011)

 Ảnh hưởng của các chất kìm hãm và các chất hoạt hóa

Hoạt động của một số enzyme mang hoạt tính proteolytic phụ thuộc vào sự có mặt của các ion kim loại và một số hợp chất khác Trong đó, một số chất có tác dụng làm tăng tính hoạt động, số khác lại có tác dụng kìm hãm hoạt động của các enzyme (Phạm Thị Hải Ân, 2011)

 Ảnh hưởng của lượng nước bổ sung vào hỗn hợp enzyme/cơ chất

Nước không những là môi trường để khuếch tán hỗn hợp enzyme/cơ chất mà còn là tác nhân tham gia vào phản ứng Nước không những ảnh hưởng đến vận tốc

mà còn ảnh hưởng đến chiều hướng của phản ứng thủy phân từ enzyme (Phạm Thị Hải Ân, 2011)

Nhờ có nước bổ sung thêm vào hỗn hợp enzyme/cơ chất, enzyme protease chuyển protein thành các thể trung gian như pepton, polypeptide đến các dạng acid amin (Phạm Thị Hải Ân, 2011)

Thông thường, các enzyme protease hoạt động mạnh trong điều kiện muối nhạt Ngoài ra, nước còn làm cho nhiệt độ phân phối đều nguyên liệu làm chúng mau nát (Lương Hữu Đồng, 1975) Bổ sung thêm nước tạo môi trường lỏng giúp cho enzyme và vi sinh vật tốt hỗ trợ quá trình thủy phân hoạt động được dễ dàng, làm cho tế bào thịt cá được thủy phân nhanh chóng và dễ dàng

Lượng nước cho vào nếu ít quá thì tác dụng thủy phân của enzyme kém nhưng nếu nhiều quá thì không khống chế được quá trình thối rữa gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Lượng nước bổ sung vào tùy thuộc vào đặc điểm của nguyên liệu, thông thường từ 20 - 30% có khi tới 40 - 200% so với nguyên liệu là cá (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng, 1990)

Theo Phạm Đình Dũng và Trần Văn Lâm (2013) tỷ lệ cá : nước tối ưu nhất được sử dụng trong suốt quá trình nghiên cứu thủy phân phụ phẩm cá tra bằng enzyme Alcalase làm phân bón cho một số loại rau trong nhà màng là tỷ lệ 1 : 1

 Ảnh hưởng của vi khuẩn

Mật số vi khuẩn khác nhau sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất thủy phân Mật số vi khuẩn cao sẽ thúc đẩy tốc độ thủy phân cơ chất nhanh hơn Khi mới đưa vào môi trường thủy phân, đây là giai đoạn vi khuẩn làm quen với môi trường và chuẩn bị cho sự tăng trưởng, hoạt động vượt bậc sau đó Khi đã quen với môi trường mới, vi khuẩn bắt đầu nhân mật số lên với tốc độ rất nhanh theo cấp số nhân Đến một lúc nào đó mật số vi khuẩn không tăng thêm mà giữ ổn định ở một mức trong thời gian nhất định (Phan Thiên Tùng, 2006 trích trong Nguyễn Hữu Thanh và Nguyễn Thị Thanh Xuân, 2003)

 Ảnh hưởng diện tích tiếp xúc

Khi thời gian thủy phân bằng enzyme, yếu tố quan trọng để thúc đẩy quá trình thủy phân là diện tích tiếp xúc Để tạo điều kiện tốt hơn cho sự thủy phân của enzyme làm tăng khả năng tiếp xúc giữa enzyme và cơ chất, muốn vậy phải làm nhỏ kích thước cơ chất là phế liệu cá trước khi thủy phân (Nguyễn Xuân Dung, 2006)

1.5 Tình hình sản xuất rau quả ở Việt Nam

Rau là một trong những cây thực phẩm quan trọng, là loại thức ăn cần thiết không thể thiếu được trong bữa ăn hàng ngày Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đến hết tháng 5/2018, kim ngạch xuất khẩu hàng rau quả ước đạt 1,7 tỷ USD, tăng 19,7% so với cùng kỳ năm 2017 Trong thời gian qua, nhất là kể từ đầu thập kỷ 90, diện tích rau, quả của Việt Nam phát triển nhanh chóng và ngày càng có tính chuyên canh cao Tính đến năm 2004, tổng diện tích trồng rau, đậu trên cả nước đạt trên 600 nghìn ha, gấp hơn 3 lần so với năm 1991 Nguyên nhân là trong một thời gian khá dài, từ cuối thập niên 1990, đầu thập niên 2000, việc xuất khẩu mặt hàng rau quả tăng trưởng rất chậm Từ năm 2007 trở lại đây, việc xuất khẩu mặt hàng này bắt đầu khởi sắc khi tốc độ tăng trưởng nhanh hơn bình quân 20 - 25% năm Nếu như năm 2007 kim ngạch xuất khẩu rau quả chỉ đạt 305 triệu USD, thì đến năm 2012 tăng lên 770 triệu USD Những tháng đầu năm 2013 kim ngạch xuất khẩu đạt 187 triệu USD, tăng 10% so với cùng kỳ năm 2012 Như vậy, có thể

thấy 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 Chất lượng rau chưa đảm bảo tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm đang là vấn đề bức xúc của xã hội Sản xuất rau an toàn hiện nay đang là vấn 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 mối lo ngại cho người tiêu dùng

Bảng 1.8 Tình hình xuất khẩu rau quả của Việt Nam

Số liệu thống kê sơ bộ của Tổng cục Hải quan về xuất khẩu rau quả tháng 1/2017

1.6 Giới thiệu về rau

1.6.1 Giới thiệu về cây cải

Cải bẹ xanh Brassica juncea (L.) Cây thảo hằng năm, cao 40 - 60cm hay hơn,

rễ trụ ít phân nhánh Lá mọc từ gốc, hình trái xoan, tù, có cuống lá có cánh với 1 - 2 cặp tai lá; có răng không đều; các lá ở thân tiêu giảm hơn; các lá phía trên hình dải Hoa vàng nhạt, khá lớn, cao 1,5cm, xếp thành chùm dạng ngủ Quả cải 35mm, tận cùng bởi một mũi nhọn, dài 4 - 5mm, mở thành các van lồi, có đường gân giữa rõ Hạt hình cầu, có mạng màu đen đen, dài 2mm Loài của miền nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Á, có nhiều ở vùng Trung Á Ở nước ta, cải xanh được trồng phổ biến

khắp cả nước (Phạm Đình Dũng và Trần Văn Lâm, 2003)

Theo Đông y cải bẹ xanh có vị cay, tính ôn, có tác dụng giải cảm hàn, thông đàm, lợi khí Thành phần dinh dưỡng trong cải bẹ xanh gồm có: vitamin A, B, C,

K, acid nicotic, catoten, abumin Cải bẹ xanh được các chuyên gia dinh dưỡng khuyên dùng vì có nhiều lợi ích đối với sức khỏe cũng như có tác dụng phòng chống bệnh tật (http://khoahocphattrien.vn)

ThS Trần Thị Ba (2001), cải xanh trồng được trên nhiều loại đất Tuy nhiên đất nhiều cát, trồng mùa mưa nên dùng giống chịu mưa và nếu có thể được, nên dùng rơm phủ hoặc lưới nylon che để hạn chế đất cát bắn lên lá và hạn chế sâu bệnh cỏ dại Chuẩn bị đất kỹ tơi xốp, nhặt sạch cỏ dại tàn dư cây trồng vụ trước, phơi khô khoảng một tuần và đảo lớp mặt xuống dưới để thoáng khí cho cây trồng sinh trưởng tốt đồng thời hạn chế các sâu bệnh cư trú trong đất Khoảng 5 - 6 tháng một lần nên xử lý đất chống sâu bệnh bằng cách bón 50 - 60 kg vôi/1.000m2 đất Lên liếp cao 20 - 30cm trong mùa mưa để chống rễ không bị úng Mùa khô lên liếp cạn

để giữ ẩm cho cây

Tổng lượng phân bón cho 1.000m2 ruộng trồng: 500 - 1.000kg phân chuồng, 10kg Urea, 10kg super lân, 5kg KCl, 10 kg hỗn hợp 16 - 16 - 8 và 10kg DAP

 Bón lót

Vườn ươm: lót 2 - 3kg phân chuồng hoai mục + 15g phân lân/1m2

Ruộng trồng: Toàn bộ phân chuồng + super lân + 2kg KCl Rãi trên mặt liếp và xới trộn đều

 Bón thúc

Vườn ươm: Không cần thiết cung cấp phân, nếu cây con phát triển hơi kém có thể tưới thúc nhẹ 1 lần khoảng 10 - 15 ngày sau khi gieo bằng nước phân hỗn hợp NPK 16 - 16 - 8 pha loãng (20 - 30g/10 lít nước) Cây con 18 - 20 ngày tuổi có thể cấy, cấy từng đợt riêng cây tốt và xấu để tiện chăm sóc

Trồng ngoài đồng ruộng: Bón phân dựa theo sự sinh trưởng của cây, do cải xanh rất ngắn ngày nên chia phân ra nhiều lần tưới sẽ có hiệu quả hơn Có thể dùng phân cá ủ pha loãng tưới thêm trong thời gian gần thu họach

Bảng 1.9 Lượng phân bón cho cải xanh

Ngày sau khi gieo Lượng phân bón (kg/1.000m

2 ) Urea 16 - 16 - 8 KCl Phân chuồng

Nguồn: ThS Trần Thị Ba, Đại học Cần Thơ (2001)

1.6.2 Giới thiệu về cây đậu bắp

Đậu bắp còn có các tên khác như mướp tây, bắp còi và gôm (Abelmoschus

esculentus) (Ts Đặng Minh Quân, 2008) Thân thảo mọc thẳng đứng, nhiều lông,

rỗng, cao từ 1 - 2m, phân thành nhiều nhánh, thân màu xanh đôi khi có vệt đỏ, lá màu xanh, hình tim hoặc xẻ chân vịt, mép có răng cưa lớn, có lông nhám Có một rễ chính và nhiều rễ phụ, ăn sâu từ 40 - 50cm Hoa mọc ở nách lá, đường kính 4 - 8cm, với 5 cánh hoa màu trắng hay vàng, thường có các đốm đỏ hay tía tại phần gốc mỗi

cánh hoa Trái xanh sáng, đôi khi có màu đỏ Quả nang, dài 20 - 25cm, mọc dựng đứng gồm 3 - 5 vách ngăn kết với nhau tạo thành các đường gờ dọc, chứa nhiều hạt Trong trái có 10 - 20 hạt đường kính 2 - 3mm (Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường, 2007)

Theo Đông Y, toàn cây có mùi thơm của Ðinh hương quả hạt, lá đều có tác dụng làm dịu, làm nhầy, lợi tiểu Hạt có tác dụng kích thích, trợ tim và chống co thắt; nước hãm hạt rang lên có tác dụng làm ra mồ hôi Quả xanh cắt ra từng miếng, đun nóng trong canh hay nước chấm có chất nhầy thoát ra làm thức ăn đặc và có vị chua Hạt dùng để ăn Khô dầu dùng làm thức ăn cho gia súc, hạt khô và rang thật

kỹ được dùng thay cà phê Dịch lá tươi giã nát dùng điều trị bệnh tăng tiết bã nhờn của da đầu và dùng đắp nhọt (http://daynghephuminh.vn)

Ngoài ra, chất nhầy và chất xơ có trong đậu bắp giúp điều chỉnh lượng đường huyết bằng cách điều hoà sự hấp thu của chúng từ ruột non Đậu bắp giúp cơ thể tái hấp thu nước Chất nhầy trong đậu bắp “bắt giữ” những phân tử cholesterol vượt chỉ tiêu cùng những độc chất phát sinh trong quá trình chuyển hoá rồi “áp giải” chúng đến phân để thải ra ngoài Đậu bắp chứa calories thấp nên là thức ăn lý tưởng cho những người đang muốn giảm cân Khi vào hệ tiêu hoá đậu bắp sẽ là mảnh đất màu mỡ cho những vi khuẩn có lợi, có thể sánh ngang tầm với sữa chua, giúp tổng hợp các vitamin nhóm B Protein và dầu có trong hạt đậu bắp được xem là protein hạng nhất trong rau cải, rất nhiều amino acid thiết yếu cho cơ thể như tryptophan (giúp tinh thần thoải mái, ngủ ngon ), cystein… (http://tinnongnghiep.com)

Năng suất bình quân từ 20 - 25 tấn/ha/vụ Chúng cho thu nhập khá cao từ 60 –

100 triệu đồng/ha/vụ Đậu bắp trồng thích hợp vào thời vụ Đông Xuân, gieo vào tháng 9 - 12, vụ Hè thu gieo tháng 5 - 6 Hiện nay trên thị trường có các giống đậu bắp như: VN1; ĐB1; TN 75 do trong nước sản xuất hoặc các giống nhập nội như: Jubilee 047; Lionseeds của Ấn Độ, Đài Loan (http://www.2lua.vn)

Theo Trần Khắc Thi và Trần Ngọc Hùng (2005), để cây đậu bắp phát triển bình thường cần nhiệt độ trên 20℃ Nhiệt độ thích hợp cho hạt nảy mầm là 30 - 35℃, độ

ẩm đất từ 80 - 85% và pH 5,5 - 6,8 trong suốt quá trình thu hái Tuyệt đối không

được dùng phân chuồng tươi, phân bắc tươi và nước phân tươi để bón hoặc tưới Có thể dùng phân hữu cơ sinh học hoặc phân rác chế biến thay thế phân chuồng với

lượng bằng 1/3 lượng phân chuồng

Bảng 1.10 Lượng phân bón cho đậu bắp

Loại

phân

Tổng lượng phân bón

Bón lót (%)

Bón thúc (%)

Kg nguyên

chất/ha

Kg/sào qui đổi

 Bón lót

Lượng phân bón cho 1000m2: phân chuồng hoai mục 1 - 2 tấn; super lân 30kg; urê 15kg; kali clorua 10kg Nếu đất chua cần bón 50 - 100kg vôi bột trước khi bừa ngả Bón lót toàn bộ phân chuồng, lân, đạm, kali Nên bón theo rãnh, dùng cuốc rạch rãnh sâu 10 - 12cm, cho phân vào rãnh, lấp đất phủ lên rồi gieo hạt vào

 Gieo hạt

Trồng hai hàng cách nhau 70 - 80cm, cây trên hàng cách nhau 40 - 50cm Trước khi xuống hạt, phải ủ trước cho hạt nứt mầm và trộn với thuốc sát trùng dạng để tránh côn trùng cắn phá mỗi hốc gieo 2 hạt, sau đó chọn để lại 1 cây khoẻ mạnh;