Đang tải... (xem toàn văn)
Khảo sát quá trình thủy phân phụ phẩm cá Tra bằng enzym. Phối chế dung dịch thuỷ phân thành phân bón lá để dùng cho rau ăn lá và rau ăn quả. Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá từ cá Tra cho một số loại rau trong nhà màng, ngoài đồng ruộng và công nhận phân bón mới.
ỦY BAN NHÂN DÂN TP. HCM SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BÁO CÁO NGHIỆM THU (Đã chỉnh sửa theo góp ý của Hội đồng nghiệm thu) ĐỀ TÀI NGHIÊN C ỨU ỨNG DỤNG DUNG DỊCH THỦY PHÂN TỪ PHỤ PHẨM CÁ BẰNG ENZYM LÀM PHÂN BÓN CHO MỘT SỐ LOẠI RAU TRONG NHÀ MÀNG CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI (Ký tên) Phạm Đình Dũng Trần Văn Lâm CƠ QUAN QUẢN LÝ (Ký tên, đóng dấu xác nhận) CƠ QUAN CHỦ TRÌ (Ký tên, đóng dấu xác nhận) THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 12/2013 i THÔNG TIN CHUNG CỦA ĐỀ TÀI 1. Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng dung dịch thủy phân từ phụ phẩm cá bằng enzym làm phân bón cho một số loại rau trong nhà màng 2. Chủ nhiệm đề tài: ThS Phạm Đình Dũng và CN Trần Văn Lâm 3. Cơ quan chủ trì đề tài: Trung tâm Nghiên cứu & Phát triển Nông nghiệp Công nghệ cao Tp. HCM 4. Cơ quan quản lý đề tài: Sở Khoa Học và Công Nghệ TP.HCM 5. Cán bộ tham gia thực hiện đề tài: - ThS Phạm Đình Dũng - KS. Trần Văn Lâm - KS. Hoàng Đắc Hiệt - ThS. Dương Thị Mỹ Thu - KS. Nguyễn Hoàng Duy Lưu - KS. Bùi Văn Sơn - KS. Lê Thị Thu Mận - ThS. Trần Quốc Tuấn 6. Thời gian thực hiện đề tài: Tháng 3 năm 2011 đến tháng 11 năm 2013. Xin gia hạn thêm 8 tháng (4/2012 - 11/2013). 7. Kinh phí được cấp duyệt: 510 triệu đồng (Theo hợp đồng số: 58/HĐ-SKHCN ngày 07 tháng 4 năm 2011) 8. Mục tiêu đề tài: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm phân bón lá mới có nguồn gốc từ phụ phẩm cá Tra và tiến hành khảo nghiệm trên dưa leo và cải xanh trong nhà màng tại TP. Hồ Chí Minh. 9. Nội dung nghiên cứu: Nội dung 1: Khảo sát quá trình thủy phân phụ phẩm cá Tra bằng enzym Thí nghiệm 1: Khảo sát hiệu quả thủy phân của một số loại enzym đến quá trình thủy phân protein phụ phẩm cá Tra. Thí nghiệm 2: Khảo sát hoạt độ của enzym Alcalase thủy phân phụ phẩm cá Tra ii Thí nghiệm 3: Xác định thời gian thủy phân protein cá Tra tối ưu nhất. Thí nghiệm 4: Ổn định dung dịch thủy phân bằng Natribenzoat Nội dung 2: Phối chế dung dịch thuỷ phân thành phân bón lá để dùng cho rau ăn lá và rau ăn quả Nội dung 3: Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá từ cá Tra cho một số loại rau trong nhà màng, ngoài đồng ruộng và công nhận phân bón mới. Thí nghiệm 1: Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá cho cải xanh trồng trong điều kiện nhà màng. Thí nghiệm 2: Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá cho dưa leo trồng trong điều kiện nhà màng. Thí nghiệm 3: Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá (chế phẩm 1) cho cải xanh và rau dền ngoài đồng ruộng 10. Sản phẩm của đề tài: TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học dự kiến đạt được (tiêu chuẩn chất lượng) 1 2 3 1 Quy trình công nghệ sản xuất dịch thủy phân làm nguyên liệu cho việc sản xuất phân bón lá từ phụ phẩm cá Tra Đạt tiêu chuẩn làm chất nên để sản xuất phân bón lá 2 Sản xuất ra 20 lít 2 loại chế phẩm phân bón lá có nguồn gốc từ phụ phẩm cá cho rau ăn lá, rau ăn quả và quy trình sử dụng. Được bộ NN & PTNT công nhận là phân bón mới iii TÓM TẮT Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng dung dịch thủy phân từ phụ phẩm cá bằng enzym làm phân bón cho một số loại rau trong nhà màng” đã được tiến hành từ tháng 03/2011 đến 11/2013. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là xây dựng quy trình sản xuất dịch thủy phân làm nguyên liệu cho việc sản xuất phân bón lá từ phụ phẩm cá Tra. Đồng thời tiến hành khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá trên cải xanh, dưa leo trồng trong nhà màng và khảo nghiệm trên diện rộng để công nhận phân bón mới. Đề tài được thực hiện trong phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng enzym thủy phân phụ phẩm cá Tra và thử nghiệm chế phẩm phân bón lá ngoài đồng ruộng. Kết quả nghiên cứu của đề tài đã cho thấy: Sử dụng enzym Alcalase thủy phân phụ phẩm cá Tra tối ưu trong điều kiện pH = 8, nhiệt độ 65 0 C và thời gian là 120 phút. Để bảo quản dịch thủy phân thì bổ sung 0,5% natribenzoat cho hiệu quả cao nhất. Dịch sau khi thủy phân phụ phẩm cá Tra có hàm lượng các chất: 1,2% N; 0,11% P 2 O 5 ; 0,12% K 2 O; 18 ppm Fe; 11 ppm Zn; 3,4 ppm Mn; 1 ppm Cu; 17 ppm Bo. Từ dịch thủy phân phụ phẩm cá Tra đã phối trộn thành hai chế phẩm phân bón lá có hàm lượng các chất như sau: - Chế phẩm 1: dùng cho rau ăn lá: 5,06% N; 1,13% P 2 O 5 ; 1,1% K 2 O; 252 ppm Fe; 209 ppm Zn; 206 ppm Mn; 107 ppm Cu; 110 ppm Bo. - Chế phẩm 2: dùng cho rau ăn quả: 3,25% N; 2,2% P 2 O 5 ; 4,17% K 2 O; 323 ppm Fe; 109 ppm Cu; 214 ppm Zn; 317 ppm Mn; 536 ppm Bo. Trong 2 chế phẩm phân bón lá từ dịch thủy phân cá Tra có hàm lượng axit amin (3,19%). Khi khảo nghiệm chế phân bón lá trong nhà màng thì chế phẩm 1 với nồng độ 0,5% (5ml/ lít nước) cho hiệu quả cao nhất trên rau cải xanh và chế phẩm 2 với nồng độ 0, 5% (5ml/ lít nước) có hiệu quả cao nhất trên dưa leo trồng trong nhà màng. Sử dụng phân sinh học cá (chế phẩm 1) với liều lượng 10ml/ lít nước cho rau cải xanh và rau dền trồng ngoài đồng cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất. iv SUMMARY OF RESEARCH CONTENT "The study enzymatic hydrolysis of by-product catfish (Pangasius hypophthalmus) by enzymes as fertilizer for some vegetables" which was conducted from March, 2011 to November, 2013 aimed production of protein hydrolysates from the catfish by-product. At the same time, we also test this protein hydrolysates for Brassica juncea and Cucumis sativus. The experiments on using enzymatic hydrolyse were carried in laboratory and test at the field. According to the study result, the protein waste of catfish (P. hypophthalmus) hydrolyzed optimum conditions were pH 8 , 65 0 C, 120 minutes by Alcalase. To preserve protein hydrolysate by supplying natribenzoat 0.5 % is the highest efficiency. Protein hydrolysate produced contained: 1.2 % N; 0.11 % P 2 O 5 ; 0.12 % K 2 O; 18 ppm Fe; 11 ppm Zn; 3.4 ppm Mn; 1 ppm Cu; 17 ppm Bo. From Protein hydrolysate were mixed into two kinds: - The first kind is used for leaves vegetables: 5.06 % N; 1.13 % P 2 O 5 ; 1.1 % K 2 O; 252 ppm Fe; 209 ppm Zn; 206 ppm Mn; 107 ppm Cu; 110 ppm Bo . - The second kind is used for fruits vegetables: 3.25 % N; 2.2 % P 2 O 5 ; 4.17 % K 2 O; 323 ppm Fe; 109 ppm Cu; 214 ppm Zn; 317 ppm Mn; 536 ppm Bo. Two kinds contained high amino acid (3.19%). When the first kind tested with a concentration of 0.5 % (5 ml / liter) brought on the highest efficiency on B. juncea and the second one with a concentration of 0,5 % (5 ml / liter) have the highest efficiency on C. sativus in the greenhouse. The first kind used with concentration of 1% (10 ml / liter) for B. juncea and Amaranthus mangostanus got the highest productivity and economic efficiency in the field. v MỤC LỤC Trang Thông tin chung của đề tài i Tóm tắt… iii Mục lục… … v Danh sách chữ viết tắt vii Danh sách bảng viii Danh sách hình x ĐẶT VẤN ĐỀ 1 I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1. Thành phần hóa học của cá 3 1.2. Sử dụng enzym trong thủy phân protein 4 1.2.1. Nghiên cứu ngoài nước 4 1.2.2. Nghiên cứu trong nước 10 1.3. Quá trình thủy phân của cá 13 1.3.1. Các hệ enzyme tham gia phân giải 14 1.3.2. Sự tham gia của vi sinh vật trong quá trình phân giải 14 1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân cá 14 1.4. Tình hình xuất khẩu rau quả của Việt Nam 17 1.5. Giới thiệu về cây dưa leo 18 1.5.1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển cây dưa leo 18 1.5.2. Phản ứng của cây với điều kiện sinh thái 18 1.5.3. Nhu cầu dinh dưỡng của cây dưa leo 20 1.6. Giới thiệu về cây cải xanh 21 1.7. Một số nghiên cứu về sử dụng phân bón trên cây trồng 23 II. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 25 vi 2.2. Nội dung nghiên cứu 25 2.3. Phương pháp nghiên cứu 25 III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.1. Hoàn thiện quy trình thủy phân phụ phẩm cá Tra bằng enzym 37 3.1.1. Khảo nghiệm hiệu quả thủy phân protein của một số enzym 37 3.1.2. Xác định hoạt độ enzym Alcalase đến khả năng thủy phân protein cá Tra 38 3.1.3. Xác định thời gian thủy phân protein phụ phẩm cá Tra bằng enzym Alcalase 39 3.1.4. Ổn định dung dịch thủy phân 39 3.2. Phối chế dung dịch thuỷ phân thành phân bón lá để dùng cho rau 42 3.3. Khảo nghiệm 2 chế phẩm phân bón từ dịch thủy phân cá Tra cho một số loại rau trong nhà màng 48 3.3.1. Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá cho cải xanh trồng trong nhà màng 48 3.3.2. Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá cho dưa leo trồng trong nhà màng 51 3.3.3. Khảo nghiệm phân sinh học cá trên rau cải trồng ngoài đồng ruộng 54 3.3.4. Khảo nghiệm phân sinh học cá trên rau dền trồng ngoài đồng ruộng 55 3.3.5. Hiệu quả kinh tế khi sử dụng phân sinh học cá 56 IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 58 4.1. Kết luận 58 4.2. Đề nghị 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 vii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VIẾT TẮT THUẬT NGỮ TIẾNG VIẾT ĐC Đối chứng NT Nghiệm thức CT Công thức NSLT Năng suất lý thuyết NSTT Năng suất thực thu viii DANH SÁCH CÁC BẢNG SỐ TÊN BẢNG SỐ LIỆU TRANG 1.1. Thành phần dinh dưỡng trong cá tra 5 1.2. Tình hình xuất khẩu rau quả của Việt Nam 17 1.3 Lượng phân bón cho cải xanh 22 2.1 Hoạt tính enzym tiến hành thí nghiệm 25 2.2 Kết quả phân tích thành phần dinh dưỡng trong phân sinh học cá 33 2.3 Kết quả phân tích kim loại nặng và vi sinh vật hại trong phân sinh học cá 34 3.1 Hiệu quả thủy phân protein phụ phẩm cá của một số enzym 37 3.2 Ảnh hưởng của hoạt độ enzym Alcalase đến quá trình thủy phân protein cá 38 3.3 Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình thủy phân protein cá Tra 39 3.4 Ổn định dịch thủy phân bằng natribenzoat 40 3.5 Hàm lượng các chất trong dịch thủy phân trước phối trộn 42 3.6 Hàm lượng hóa chất phối trộn trong dịch thủy phân 42 3.7 Hàm lượng các chất trong dịch thủy phân sau khi phối trộn 43 3.8 Hàm lượng các axit amin trong chế phẩm phân bón lá 44 ix 3.9 Chi phí sản xuất chế phẩm 1 từ dịch thủy phân cá Tra 45 3.10 Chi phí sản xuất chế phẩm 2 từ dịch thủy phân cá Tra 46 3.11 Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến chiều cao cây rau cải 47 3.12 Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến số lá rau cải 48 3.13 Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến một số chỉ tiêu rau cải 49 3.14 Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến năng suất và nitrat rau cải 49 3.15 Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến thời gian sinh trưởng dưa leo 51 3.16 Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến một số chỉ tiêu quả dưa leo 51 3.17 Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến đến năng suất và hàm lượng nitrat trong quả dưa leo 52 3.18 Ảnh hưởng của phân sinh học cá đến năng suất rau cải 53 3.19 Ảnh hưởng của phân sinh học cá đến năng suất rau dền 54 3.20 Hiệu quả kinh tế của rau cải 55 3.21 Hiệu quả kinh tế của rau dền 56 [...]... cá Tra bằng enzym Nội dung 2: Phối chế dung dịch thuỷ phân thành phân bón lá để dùng cho rau ăn lá và rau ăn quả Nội dung 3: Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá từ cá Tra cho một số loại rau trong nhà màng, ngoài đồng ruộng và công nhận phân bón mới 2.3 Phương pháp nghiên cứu Nội dung 1: Khảo sát quá trình thủy phân phụ phẩm cá Tra bằng enzym Phụ phẩm cá Tra là sản phẩm sau khi chế biến phile tại công ty... biệt là sử dụng enzym thủy phân để tạo ra những sản phẩm có nhiều công dụng như làm phân bón lá Việc sử dụng các enzym protease để thủy phân protein phụ phẩm cá đã được ứng dụng rất phổ biến trên thế giới do những ưu điểm là rút ngắn được thời gian thủy phân và tận dụng được các nguồn phụ phẩm của cá Rau là một trong những cây thực phẩm quan trọng, là loại thức ăn cần thiết không thể thiếu được trong bữa... triển tạo ra sản phẩm an toàn cho người sử dụng Điều này là hoàn toàn phù hợp với định hướng hiện nay, đó là ưu tiên phát triển nền nông nghiệp theo hướng hữu cơ nhằm tạo ra những sản phẩm sạch cho thị trường Xuất phát từ những thực tế đó, việc thực hiện đề tài Nghiên cứu ứng dụng dung dịch thủy phân từ phụ phẩm cá bằng enzym làm phân bón cho một số loại rau trong nhà màng là cần thiết 2 I TỔNG QUAN... phẩm cá da trơn tạo ra dịch đạm cao làm phân bón sinh học phục vụ sản 23 xuất rau sạch và an toàn Sử dụng dịch đạm thủy phân làm phân bón lá và phân bón viên bón cho cây hẹ, đánh giá năng suất và hàm lượng nitrat so với kiểu bón phân của nông dân và một số phân bón khác Kết quả tỷ lệ tối ưu giữa các thành phần bổ sung chế phẩm vi khuẩn Bacillus subtilis là 1,4%, muối 7% và pH = 5,2 cho thấy mật số vi... mg/kg rau tươi) ở nghiệm thức phân bón viên của dịch đạm thủy phân, đạt tiêu chuẩn rau an toàn 24 II NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu Đề tài được thực hiện từ tháng 03/ 2011 – 11/ 2013 tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển nông nghiệp Công nghệ cao TP Hồ Chí Minh 2.2 Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Khảo sát quá trình thủy phân phụ phẩm cá Tra bằng enzym Nội dung. .. (2006), để thủy phân cá phèn, cá ngân dạng cá phế liệu thu được sau công đoạn fillet bằng phương pháp thủy phân kết hợp, thủy phân bằng enzym trước, thủy phân bằng acid sau Trong đó, sử dụng chế phẩm enzym protease từ vi khuẩn B subtilis C10 Kết quả với điều kiện thủy phân bằng enzym: tỷ lệ muối 3%, tỷ lệ dịch chiết enzym 20 % (dạng lỏng), tỷ lệ nước 11 30 %, nhiệt độ 50 0C, điều kiện thủy phân bằng acid:... dài thì sản phẩm thủy phân chứa 84,7% protein thô, 7,1% tro và 3,5% mỡ Sản phẩm thủy phân chứa 20 loại axit amin, trong đó tỷ lệ của 8 loại axit amin thiết yếu chứa 41,5% lượng axit amin Theo Min-Tian Gao (2005), thủy phân phụ phẩm cá gồm đầu và xương cá đã được xử lí sơ bộ với nước ở 121 0C trong 20 phút bằng dung dịch acid được pha loãng và pH dịch thủy phân được điều chỉnh về 1,0 Bằng cách này, thu... xúc Trong quá trình thủy phân yếu tố quan trọng thúc đẩy quá trình thủy phân là diện tích tiếp xúc Để tạo điều kiện tốt hơn cho sự thủy phân của enzym làm tăng khả năng tiếp xúc giữa enzym và cơ chất, muốn vậy phải làm nhỏ kích thước cơ chất trước khi thủy phân (Phan Thiên Tùng, 2006 trích trong Nguyễn Thị Xuân Dung, 2005) * Ảnh hưởng của thời gian thủy phân Theo một số nghiên cứu thì mức độ thủy phân. .. số vi khuẩn thủy phân protein cao và hàm lượng lượng đạm amin đạt cao nhất (49,88 g/kg chất khô), đạm amoniac thấp nhất (5,0 g/kg chất khô) vào ngày thủy phân thứ 10 Dịch đạm thủy phân này phù hợp để làm phân bón Khi sử dụng phân bón này cho cây hẹ đã cho năng suất cao (2,61 kg/m2) và hàm lượng nitrat thấp (281,95mg/kg rau tươi) ở nghiệm thức phân bón lá của dịch đạm thủy phân, (2,54 kg rau tươi/m2)... không sử dụng đất là kiểu canh tác tiên tiến và phổ biến trong điều kiện nhà màng cho phép nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm Việc ứng dụng các phụ phẩm của ngành chế biến thủy sản để sản xuất phân bón lá phục vụ cho sản xuất nông nghiệp là việc làm cần thiết hiện nay Nó vừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường do nguồn phụ phẩm thủy sản gây ra vừa góp phần thúc đẩy trồng trọt phát triển tạo ra sản phẩm . là phân bón mới iii TÓM TẮT Đề tài Nghiên cứu ứng dụng dung dịch thủy phân từ phụ phẩm cá bằng enzym làm phân bón cho một số loại rau trong nhà màng đã được tiến hành từ tháng. phẩm phân bón từ dịch thủy phân cá Tra cho một số loại rau trong nhà màng 48 3.3.1. Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá cho cải xanh trồng trong nhà màng 48 3.3.2. Khảo nghiệm chế phẩm phân bón. trường. Xuất phát từ những thực tế đó, việc thực hiện đề tài Nghiên cứu ứng dụng dung dịch thủy phân từ phụ phẩm cá bằng enzym làm phân bón cho một số loại rau trong nhà màng là cần thiết.