Khảo sát khả năng kết hợp nấm phân hủy tannin và cellulose với chế phẩm enzyme enchoice để tăng cường sinh học trong quá trình ủ compost từ mụn dừa

  • 204 trang
  • file .docx
B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O
TRƯ NG Đ I H C K THU T CÔNG NGH TP. HCM
NGUY N TH HOÀNG OANH
KH O SÁT KH NĂNG K T H P
N M PHÂN H Y TANNIN VÀ CELLULOSE
V I CH PH M ENZYME ENCHOICE
Đ TĂNG CƯ NG SINH H C
TRONG QUÁ TRÌNH COMPOST T M N D A.
LU N VĂN TH C SĨ
Chuyên ngành : CÔNG NGH MÔI TRƯ NG
Mã s : 60 85 06
HƯ NG D N KHOA H C: TS. NGUY N HOÀI HƯƠNG
TP. H CHÍ MINH, 2012
CÔNG TRÌNH ĐƯ C HOÀN THÀNH T I
TRƯ NG Đ I H C K THU T CÔNG NGH TP. HCM
Cán b hư ng d n khoa h c : TS. Nguy n Hoài Hương.
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Cán b ch m nh n xét 1 : .......................................................................................
..................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Cán b ch m nh n xét 2 : ........................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Lu n văn th c sĩ đư c b o v t i Trư ng Đ i h c K thu t Công ngh TP. HCM ngày
. . tháng . . . năm 2012
Thành ph n H i đ ng đánh giá lu n văn th c sĩ g m:
(Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v c a H i đ ng ch m b o v lu n văn th c sĩ)
1. ......................................................................................
2. ......................................................................................
3. ......................................................................................
4. ......................................................................................
5. ......................................................................................
6. ......................................................................................
Xác nh n c a Ch t ch H i đ ng đánh giá LV và Khoa qu n lý chuyên ngành
sau khi lu n văn đã đư c s a ch a (n u có).
Ch t ch H i đ ng đánh giá LV Khoa Qu n lý chuyên ngành
TRƯ NG ĐH K THU T CÔNG NGH TP. HCM C NG HÒA XÃ H I CH NGHĨA VI T NAM
PHÒNG QLKH - ĐTSĐH Đ c l p - T do - H nh phúc
TP. HCM, ngày20 tháng 12 năm 2010
NHI M V LU N VĂN TH C SĨ
H tên h c viên: Nguy n Th Hoàng Oanh Gi i tính: N
Ngày, tháng, năm sinh: 13 – 12 – 1984 Nơi sinh: Tp.HCM
Chuyên ngành: Công ngh Môi trư ng MSHV: 0981081022
I- TÊN Đ TÀI:
Kh o sát kh năng k t h p n m phân h y tannin và cellulose v i ch ph m enzyme
Enchoice đ tăng cư ng sinh h c trong quá trình compost t m n d a.
II- NHI M V VÀ N I DUNG:
- Kh o sát kh năng phân h y cellulose trong m n d a c a n m SD4, C1.
- Kh o sát kh năng phân h y tannin trong m n d a c a n m TN1, TN2.
- Kh o sát kh năng k t h p n m phân h y tannin và cellulose v i ch ph m
enzyme Enchoice.
- Kh o sát đi u ki n đ m t i tưu khi th c nghi m.
- mô hình phân compost t m n d a.
III- NGÀY GIAO NHI M V : 20/12/2010
- (Ngày b t đ u th c hi n LV ghi trong QĐ giao đ tài)
IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : 15/03/2012
V- CÁN B HƯ NG D N: TS.NGUY N HOÀI HƯƠNG
CÁN B HƯ NG D N KHOA QU N LÝ CHUYÊN NGÀNH
(H tên và ch ký) (H tên và ch ký)
L I C M ƠN
Lu n văn này đư c th c hi n t i phòng thí nghi m c a Trư ng Đ i ho c K
Thu t Công ngh Tp.HCM.
Đ hoàn thành đư c lu n văn này tôi đã nh n đư c r t nhi u s đ ng viên, giúp
đ c a nhi u cá nhân và t p th .
Trư c h t, tôi xin bày t lòng bi t ơn sâu s c đ n TS. Nguy n Hoài Hương đã
t n tình hư ng d n tôi th c hi n nghiên c u c a mình.
Xin cùng bày t lòng bi t ơn chân thành t i các th y cô giáo, ngư i đã đem l i
cho tôi nh ng ki n th c b tr , vô cùng có ích trong nh ng năm h c v a qua.
Cũng xin g i l i cám ơn chân thành t i các th y cô Ban Giám hi u, Phòng Đào
t o sau đ i h c, Phòng thì nghi m khoa Môi trư ng và Sinh h c, Phòng thì nghi m
khoa Công ngh th c ph m đã t o đi u ki n cho tôi trong quá trình h c t p và làm
vi c.
Cu i cùng tôi xin g i l i cám ơn đ n gia đình, b n bè, m t s sinh viên khoa
Công ngh Sinh h c khóa 07 và 08, nh ng ngư i đã luôn bên tôi, đ ng viên, h tr và
khuy n khích tôi trong quá trình th c hi n đ tài nghiên c u c a mình.
Xin chân thành c m ơn!
TP.HCM, ngày 15 tháng 03 năm 2012
Nguy n Th Hoàng Oanh
L I CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên c u c a riêng tôi. Các s li u k t
qu nêu trong Lu n văn là trung th c và chưa t ng đư c ai công b trong công trình
nào.
Tôi xin cam đoan m i s giúp đ trong Lu n văn này đ u đư c cám ơn và các
thông tin trích d n trong lu n văn đ u đư c ghi rõ ngu n g c.
H c viên th c hi n Lu n văn
Nguy n Th Hoàng Oanh
TÓM T T LU N VĂN
Vi t Nam s n xu t 680 tri u trái d a/năm cho s n ph m ph là 40,8 ngàn t n ch
xơ d a và ch t th i là 95,2 ngàn t n m n d a, gây ô nhi m môi trư ng tr m tr ng do
m n d a ch a hàm lư ng lignin (t i đa 55%), cellulose (t i đa 40%) và tannin cao (t i
đa 12%). T n d ng m n d a làm giá th tr ng tr t như đ t s ch, phân bón đòi h i ph i
ti n x lý m n d a b ng r a nư c và/ho c dung d ch ki m cũng gây ô nhi m môi
trư ng đ t và nư c do tannin b r a trôi. Áp d ng tăng cư ng sinh h c compost m n
d a đã đư c nghiên c u tri n khai n Đ đ t nhi u k t qu h a h n. Đ thích ng
đi u ki n Vi t Nam, h n h p vi sinh v t có kh năng ti t enzyme tannanse và cellulase
đư c s d ng compost m n d a, k t h p v i ch v i ph m enzyme thương m i
Enchoice. K t qu cho th y v i m t đ VSV 107 bào t /g, b sung 0,05% Enchoice và
0,5% NPK, compost thu đư c sau 21 ngày có t l gi m kh i lư ng là 46%, t l
gi m tannin là 82%, t s C/N còn l i 22:1 so v i 51:1 lúc kh i đi m.
ABSTRACT
About 680 million coconuts are produced annually in Vietnam with 40.8
thousand tons of coir fibre as a by-product and 95.2 thousand tons of coir pith as a
solid waste which seriously pollutes the environment since the lignin, cellulose and
tannin contents in the coir pith are rather high (max. 55%, 44%, and 12%
respectively). The valorization of coir pith such as its conversion into cocopeat and
organic fertilizer requires a pretreatment step of water and/or alkaline washing, which
pollutes soil and water environment as well due to the tannin leachage. The
application of bioaugmentation technology in coir pith composting has been studied
and developed in India with promising results. In order to find a Vietnamese
alternative for this problem, a mixture of tannase and cellulase producing fungal
conidia was used in coir pith composting, in combination with a commercial
enzymatic preparation Enchoice. The results showed that for the coir pith inoculated
with 107 conidia/g tannase and cellulase producing fungi (for each strain),
supplemented with 0.05% Enchoice and 0.5% NPK, sprayed with water to an initial
moisture of 40%, after 21 days of incubation, the weight and its tannin content
reduced 46% and 80% respectively, the C/N ratio reduced to 22:1, compared to the
initial value of 51:1.
i
DANH M C B NG
B ng 1.1. T ng s n lư ng d a, ch xơ d a và m n d a c a 50% v trái ...................... 5
B ng 1.2. Các qu c gia tr ng d a và s n xu t ch xơ d a châu Á Thái Bình Dương 5
B ng 1.3. Thành ph n hóa h c c a m n d a ................................................................. 6
B ng 1.4. Thành ph n khoáng trong m n d a ............................................................... 7
B ng 1.5. Đ hòa tan c a m n d a ................................................................................ 8
B ng 1.6. Tính ch t v t lý c a m n d a. ..................................................................... 10
B ng 1.7. Các enzyme tham gia vào quá trình phân h y lignin và các ph n ng ch
y u ................................................................................................................................ 18
B ng 1.8. Các enzyme hemicellulase........................................................................... 24
B ng 1.9. Các vi sinh v t phân h y cellulose .............................................................. 29
B ng 1.10. Ch ng vi sinh v t có kh năng phân gi i enzyme tannase ........................ 35
B ng 1.11. T l C/N c a các ch t th i........................................................................ 42
B ng 1.12. Các ch tiêu ch t lư ng c a compost ......................................................... 46
B ng 1.13. Giá tr dinh dư ng c a m n d a trư c và sau khi compost.................... 52
B ng 1.14. Các nghiên c u tăng cư ng sinh h c compost m n d a ........................ 54
B ng 2.1. Tóm t t các ho t tính enzyme xác đ nh cho ch ph m Enchoice ................ 62
B ng 2.2. B trí thí nghi m kh o sát ho t tính tannase c a N1, N2 và N1/N2 trên môi
trư ng m n d a ............................................................................................................ 63
B ng 2.3. Thí nghi m đánh giá kh năng áp d ng n m phân h y tannin N1 và N2 và
EC trong compost...................................................................................................... 65
B ng 2.4. Thí nghi m xác đ nh đ m thích h p cho kh i compost có b sung vi
n m ............................................................................................................................... 65
B ng 2.5. Thí nghi m đánh giá kh năng áp d ng n m phân h y tannin N1 và N2 và
n m phân h y cellulose C1 và SD4 trong compost phòng thí nghi m. .................... 66
B ng 2.6. Thí nghi m đánh giá ch t lư ng ............................................................... 67
B ng 3.1. Tóm t t k t qu phân tích ho t tính enzyme trong ch ph m Enchoice ...... 74
B ng 3.2. Đ gi m kh i lư ng c a kh i m n d a b sung N1, N2 và EC............... 78
B ng 3.3. Đ gi m kh i lư ng khi thay đ i đ m kh i ........................................... 81
B ng 3.4. Đ gi m kh i lư ng khi áp d ng tăng cư ng sinh h c v i N1 và/ho c N2
v i các n m phân h y xơ C1 và SD4 ........................................................................... 83
B ng 3.5. Đ gi m hàm lư ng tannin sau 30 ngày v i các tác nhân tăng cư ng sinh
h c ................................................................................................................................ 84
B ng 3.6. Thành ph n hóa h c compost ...................................................................... 87
iii
DANH M C HÌNH NH
Hình 1.1. S n ph m t trái d a ...................................................................................... 4
Hình 1.2. M t s s n ph m t m n d a ....................................................................... 11
Hình 1.3. Quy trình s n xu t cocopeat ......................................................................... 12
Hình 1.4. C u trúc ph ph ph m giàu xơ ................................................................... 14
Hình 1.5. S phân h y ph ph ph m lignocellulos trong t nhiên cung c p đư ng
cho các vi sinh v t khác ............................................................................................... 15
Hình 1.6: Các đơn v cơ b n c a lignin ....................................................................... 16
Hình 1.7: C u trúc lignin trong g m m v i các nhóm ch c chính ............................. 17
Hình 1.8. Sơ đ đơn gi n hóa ph n ng phân h y lignin nh enzyme LiP và glyoxal
oxidase.......................................................................................................................... 20
Hình 1.9. Các n m phân h y lignin ti m năng ............................................................ 21
Hình 1.10. C u trúc acid humic ................................................................................... 22
Hình 1.11. C u trúc chung c a hemicellulose ............................................................. 23
Hình 1.12. Cơ ch xúc tác c a các enzyme th y phân hemicellulose ......................... 25
Hình 1.13. Hai mô hình c u trúc s i cellulose ............................................................. 26
Hình 1.14. Các enzyme c a ph c h p cellulose .......................................................... 28
Hình 1.15. N m Trichoderma phân h y cellulose ....................................................... 30
Hình 1.16. M t s vi khu n phân gi i cellulose........................................................... 31
Hình 1.17. Các c u trúc chính c a tannin .................................................................... 33
Hình 1.18. Cơ ch ho t đ ng c a tannase .................................................................... 34
Hình 1.19. Quá trình compost ................................................................................... 37
Hình 1.20. Thay đ i nhi t đ và pH trong quá trình compost .................................. 40
Hình 1.21. phân compost m n d a n Đ ............................................................ 51
Hình 2.1. B trí thí nghi m .......................................................................................... 59
Hình 2.2. Nuôi c y vi n m b ng phương pháp phòng m ........................................... 60
Hình 2.3. Phát hi n nhanh enzyme ngo i bào .............................................................. 61
Hình 3.1. N m N1 phân l p d a trên kh năng th y phân tannin ................................ 69
Hình 3.2. N m N2 phân l p d a trên kh năng th y phân tannin ................................ 70
Hình 3.3. Phát hi n enzyme tannase th y phân acid tannic trên đĩa th ch b ng dung
d ch FeCl3/H2SO4 ......................................................................................................... 71
Hình 3.4. N m phân h y cellulose ............................................................................... 72
Hình 3.5. Kh o sát kh năng phân h y cellulose trên th ch CMC .............................. 73
Hình 3.6. Ho t tính tannase c a N1, N2 trên môi trư ng m n d a ............................. 75
Hình 3.7. Ho t tính enzyme cellulase trích ly trong m n d a v i C1 ho c SD4, b
sung urea 0.5% ............................................................................................................. 77
Hình 3.8. So sánh đ gi m kh i lư ng c a các m u tăng cư ng EC, N1 và N2 sau 15
ngày .............................................................................................................................. 80
Hình 3.9. Đ th bi u di n đ gi m kh i lư ng m n d a sau 15 ngày các đ m
khác nhau khi có c y n m. ........................................................................................... 82
Hình 3.10. So sánh nh hư ng c a tác tác nhân tăng cư ng sinh h c (vi n m) lên đ
gi m kh i lư ng kh i sau 15 ngày và tannin sau 30 ngày. ....................................... 85
Hình 3.11. Đ gi m kh i lư ng compost sau 10, 21, 30 ngày ................................. 86
Hình 3.12. T l gi m tannin trong compost sau 10, 21, 30 ngày ............................ 86
Hình 3.13. Hàm lư ng cellulose còn l i sau 10, 21 ngày . ........................................ 87
CÁC CH VI T T T
1. VSV : vi sinh v t.
2. CTR: ch t th i r n.
3. EC: tên ch ph m Enchoice.
M CL C
M Đ U ....................................................................................................................... 1
1. M c tiêu đ tài ............................................................................................................ 1
2. Đ i tư ng nghiên c u................................................................................................. 1
3. Ph m vi nghiên c u .................................................................................................... 2
4. Phương pháp nghiên c u ............................................................................................ 2
4.1. Phương pháp lu n.................................................................................................... 2
4.2. Phương pháp th c ti n ............................................................................................ 3
CHƯƠNG I. T NG QUAN TÀI LI U......................................................................... 4
1.1. Th c tr ng m n d a ................................................................................................ 4
1.1.1. Tình hình s n xu t phát sinh m n d a ................................................................. 4
1.1.2. Thành ph n hoá h c c a m n d a........................................................................ 6
1.1.2.1. Thành ph n hóa h c cơ b n............................................................................... 6
1.1.2.2. Thành ph n ch t h u cơ hòa tan trong m n d a ............................................... 8
1.1.3. Tính ch t v t lý c a m n d a ............................................................................... 9
1.1.4. ng d ng c a m n d a ...................................................................................... 10
1.1.5. Nh ng v n đ môi trư ng liên quan đ n t n tr và x lý m n d a................... 12
1.2. Quá trình phân h y ph ph ph m giàu xơ ........................................................... 14
1.2.1. T ng quát v ph ph ph m nông nghi p giàu xơ và quá trình phân gi i trong t
nhiên ............................................................................................................................. 14
1.2.2. Lignin và quá trình phân gi i lignin ................................................................... 15
1.2.2.1. Lignin .............................................................................................................. 15
1.2.2.2. Enzyme phân gi i lignin.................................................................................. 18
1.2.2.3. Vi sinh v t phân gi i lignin ............................................................................. 21
1.2.2.4. Tác d ng c a quá trình th y phân lignin đ i v i đ t ...................................... 22
1.2.3. Hemicellulose và quá trình phân gi i hemicellulose ......................................... 22
1.2.3.1. Hemicellulose .................................................................................................. 22
1.2.3.2. Qúa trình phân gi i hemicellulose................................................................... 24
1.2.4. Cellulose và quá trình phân gi i cellulose ......................................................... 25
1.2.4. 1. Cellulose......................................................................................................... 25
1.2.4.2. Enzyme phân gi i cellulose – enzyme cellulase ............................................. 27
1.2.4.3. Vi sinh v t phân gi i cellulose ........................................................................ 29
1.2.5. Tannin và quá trình phân gi i tannin.................................................................. 31
1.2.5.1. Tannin.............................................................................................................. 32
1.2.5.2. Enzyme phân gi i tanin – enzyme tannase ..................................................... 33
1.2.5.3. Vi sinh v t phân gi i tannin ............................................................................ 35
1.3. T ng quan v compost .......................................................................................... 36
1.3.1. Đ nh nghĩa compost ........................................................................................... 36
1.3.2. Nh ng l i ích và h n ch c a quá trình compost ............................................ 37
1.3.2.1. L i ích c a quá trình compost ...................................................................... 37
1.3.2.2. H n ch c a quá trình làm compost ................................................................ 38
1.3.3. Khoa h c compost ........................................................................................... 38
1.3.3.1. Cơ ch t c a quá trình c compost ................................................................... 38
1.3.3.2. Vi sinh v t và quá trình sinh h c chuy n hóa compost.................................. 39
1.3.3.3. Di n bi n quá trình compost ........................................................................ 39
1.3.3.4. Các y u t nh hư ng lên quá trình s n xu t compost ................................... 40
1.3.3.5. Ch t lư ng compost ........................................................................................ 46
1.3.3.6. Các phương pháp tăng t c đ và c i thi n ch t lư ng compost .................. 47
1.4. Nghiên c u ng d ng tăng cư ng sinh h c đã đư c áp d ng đ i v i m n d a. .. 50
1.5. Lý do nghiên c u và đi m m i c a đ tài ............................................................. 56
CHƯƠNG II. V T LI U VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U .............................. 57
2.1. V T LI U............................................................................................................. 57
2.2. PHƯƠNG PHÁP ................................................................................................... 58
2.2.1. M c đích............................................................................................................. 58
2.2.2. Phương pháp lu n............................................................................................... 58
2.2.3. M c tiêu.............................................................................................................. 58
2.2.4. N i dung và b trí thí nghi m ............................................................................ 59
2.2.4.1. Kh o sát hình thái khu n l c, t bào, đ nh tính enzyme tannase và cellulase
c a các ch ng n m N1, N2, C1 và SD4 trên cơ ch t phòng thí nghi m. ..................... 59
2.2.4.2. Kh o sát ho t tính enzyme c a ch ph m thương m i Enchoice.................... 62
2.2.4.3. Kh o sát ho t tính tannase N1, N2 trên cơ ch t m n d a ............................... 63
2.2.4.4. Kh o sát ho t tính cellulase c a C1, SD4 trên cơ ch t m n d a .................... 63
2.2.4.5. Đánh giá kh năng áp d ng n m phân h y tannin N1 và N2 và EC trong
compost ........................................................................................................................ 64
2.2.4.6. Xác đ nh đ m thích h p cho kh i compost có b sung vi n m ................ 65
2.2.4.7. Đánh giá kh năng áp d ng n m phân h y tannin N1 và N2 và n m phân h y
cellulose C1 và SD4 trong compost phòng thí nghi m. ............................................ 66
2.2.4.8. Đánh giá ch t lư ng phân compost thí nghi m. .......................................... 66
2.2.5. Phương pháp x lý s li u................................................................................. 67
CHƯƠNG III K T QU VÀ TH O LU N .............................................................. 68
3.1. Kh o sát hình thái khu n l c, t bào, kh năng ti t enzyme tannase và cellulase
c a các ch ng n m N1, N2, C1 và SD4 trên cơ ch t ................................................... 68
3.1.1. N m phân h y tannin N1 và N2......................................................................... 68
3.1.2. Kh o sát hình thái và kh năng ti t enzyme cellulase c a C1 và SD4 .............. 71
3.2. Kh o sát ho t tính enzyme c a ch ph m thương m i Enchoice.......................... 74
3.3. Kh o sát ho t tính phân h y tannin (tannase) c a N1, N2 trên cơ ch t m n d a.74
3.4. Kh o sát ho t tính phân h y cellulose (cellulase) c a C1, SD4 trên cơ ch t m n
d a ................................................................................................................................ 77
3.5. Đánh giá kh năng áp d ng n m phân h y tannin N1 và N2 và EC trong
compost ........................................................................................................................ 78
3.6. Xác đ nh đ m thích h p cho kh i compost có b sung vi n m ...................... 81
3.7. Đánh giá kh năng áp d ng n m phân h y tannin N1 và N2 và n m phân h y
cellulose C1 và SD4 trong compost phòng thí nghi m. ............................................ 82
3. 8. Đánh giá ch t lư ng phân compost thí nghi m. ............................................... 85
K T LU N VÀ KI N NGH ...................................................................................... 89
1. K T LU N ............................................................................................................. 89
2. KI N NGH ............................................................................................................ 89
TÀI LI U THAM KH O............................................................................................ 91
PH L C ..................................................................................................................... 99
1
M ĐU
Trên th gi i và Vi t Nam, compost đư c s n xu t v i công ngh n đ nh, s
d ng nhi u phương pháp khác nhau. M t trong nh ng đi m khác bi t gi a các
phương pháp compost là vi c áp d ng thêm bi n pháp tăng cư ng sinh h c, là s
d ng thêm các ch ph m sinh h c ch a m t lư ng vi sinh chuyên bi t vào kh i
nh m tăng t c và đ y nhanh hi u qu phân h y sinh h c, đem l i l i ích v m t kinh
t và ch t lư ng s n ph m.
V i th i gian trư c, ngư i ta thư ng phân l p m t ch ng thu n khi t đ s n xu t
enzyme hay x lý ph ph ph m. Tuy nhiên, hi n nay xu t hi n xu hư ng k t h p
các ch ng mô ph ng h sinh thái vi sinh v t trong t nhiên trong các ch ph m
nh m đ t hi u qu cao hơn trong vi c phân compost, đem l i l i ích v ch t lư ng
s n ph m và kinh t . Đó cũng chính là hư ng nghiên c u c a đ tài này, kh o sát
kh năng k t h p n m phân h y tannin và cellulose v i ch ph m enzyme Enchoice
có kh năng t o thêm m t ch ph m khác có ý nghĩa v m t môi trư ng và l i ích
cho ngư i nông dân.
1. M c tiêu đ tài
- Kh o sát hình thái khu n l c, t bào, ho t tính enzyme tannase và cellulase
c a các ch ng n m có kh năng phân h y tannin và cellulose trên cơ ch t
phòng thí nghi m.
- Kh o sát ho t tính enzyme c a ch ph m thương m i Enchoice
- Kh o sát ho t tính phân h y tannin (tannase) và c a các ch ng n m có kh
năng phân h y tannin trên cơ ch t m n d a
- Kh o sát ho t tính phân h y cellulose (cellulase) c a các ch ng n m có kh
năng phân h y cellulose trên cơ ch t m n d a.
- Đánh giá kh năng áp d ng các n m phân h y tannin và EC trong compost
- Xác đ nh đ m thích h p cho kh i compost có b sung vi n m
- Đánh giá kh năng áp d ng n m phân h y tannin và n m phân h y cellulose
trong compost phòng thí nghi m.
- Đánh giá ch t lư ng phân compost thí nghi m.
2. Đ i tư ng nghiên c u
- Các ch ng n m phân h y tannin (N1,N2).
2
- Các ch ng n m phân h y cellulose (SD4,C1)
- Ch ph m enzyme Enchoice.
- M n d a.
3. Ph m vi nghiên c u
Trong gi i h n cho phép v kinh phí và th i gian, đ tài ch k t l i vi c kh o
sát kh năng áp d ng các ch ng n m v i ch ph m enzyme nh m tăng cư ng
sinh h c trong compost, chưa tr thành thành ph m thương m i mang l i ích
cho bà con nông dân.
Ý nghĩa khoa h c: Là m t trong s nh ng đ tài nghiên c u h n ch - c i thi n
tình hình ô nhi m môi trư ng t ngu n ph ph m m n d a, đánh giá kh năng
k t h p c a các ch ng n m phân h y tannin và cellulose và ch ph m thương
m i.
Ý nghĩa th c ti n: ng d ng công ngh sinh h c vào đ i s ng s n xu t, nh m
gi i quy t tình tr ng ô nhi m do vi c x th i m n d a tươi hay tránh vi c x lý
các lo i nư c th i t các ho t đ ng s n xu t, khai thác các s n ph m t m n
d a.
4. Phương pháp nghiên c u
4.1. Phương pháp lu n
Đ compost m n d a c n ph i có tăng cư ng sinh h c, các m c tiêu c a tăng
cư ng sinh h c là tannin, ch t c ch ho t đ ng c a ph n đông vi sinh v t, ti p
theo là lignin, hemicelluloses và cellulose. Các vi sinh v t đáp ng các yêu c u trên
đư c phân l p t m n d a, thu sinh kh i bào t b sung vào kh i . Bên c nh đó,
nhi u ch ph m enzyme đư c đưa vào th trư ng h tr compost. Vi c k t h p
gi a ch ph m vi sinh và enzyme cũng có th là gi i pháp rút ng n th i gian
compost m n d a. Tuy n ch n n m phân h y ph ph m lignocellulose d a trên kh
năng ti t enzyme cellulase, vì cellulose b lignin và hemicelluloses bao quanh và
c n tr s ti p xúc c a enzyme v i cơ ch t. M t khi cellulose b phân gi i, ch ng t
lignin và hemicelluloses cũng b phân gi i. Hemicellulose d dàng b phân h y
nh t. S phân h y lignocellulose có th đư c đánh giá qua ch tiêu đ gi m kh i
3
lư ng, đ đánh giá kh năng phân h y tannin, hàm l ơng tannin còn l i đư c phân
tích.
4.2. Phương pháp th c ti n
Ti n hành các thí nghi m c n thi t và th c nghi m kh ng đ nh k t qu đ tài.
4
CHƯƠNG I
T NG QUAN TÀI LI U
1.1. Th c tr ng m n d a
1.1.1. Tình hình s n xu t phát sinh m n d a
Theo s li u c a chuyên gia APCC (Asia Pacific Coconut Community), d a
đư c tr ng trên 93 qu c gia trên th gi i v i di n tích 12,5 tri u ha đưa v 61, 165
tri u trái d a/năm (Arancon. R, 2008).
V trái d a chi m 35% kh i l ơng trái. Ch xơ d a chi m 30% và m n d a
chi m 70% kh i lư ng khô. T l s i theo chi u dài ư c kho ng dài: trung bình:
ng n là 60: 30: 10. T ng s n lư ng ch xơ d a tòan th gi i đ t kho ng 5-6 tri u
t n/ năm. Ngành s n xu t ch xơ d a phát tri n không ng ng, lan sang c Vi t Nam.
M n d a (Coir pith, cocopeat, coir dust) là s n ph m ph c a ngành s n xu t ch
xơ d a, g m nh ng ch s i ng n (<2 mm chi u dài) và nh ng h t kích thư c nh
thu đư c trong quá trình tách s i kh i v trái d a (Hình 1.1).
a) b) c)
Hình 1.1. S n ph m t trái d a, a) S n ph m t trái d a, b) Ch xơ d a, c) M n
da
5
B ng 1.1. T ng s n lư ng d a, ch xơ d a và m n d a c a 50% v trái
(Arancon. R, 2008).
50% v d a đư c s d ng
(At 50% availability of husk)
T ng s n lư ng d a
Vùng s n xu t
Ch sơ d a M nd a
(Tri u)
(Fiber) (Coir pith)
Tri u t n
Th gi i 61,165 3.67 8.5
Châu Á Thái Bình
52,936 3.17 7.4
Dương
Hi p h i các nư c Châu
Á và Châu Á Thái Bình 50,577 3.03 7.1
Dương xu t kh u d a
Châu Phi 2,187 0.13 0.30
Châu M 6,047 0.36 0.84
B ng 1.2. Các qu c gia tr ng d a và s n xu t ch xơ d a châu Á, Thái Bình
Dương (Arancon. R, 2008).
50% s n ph m t v trái d a xu t kh u
S n lư ng d a
Qu c gia Ch sơ d a Sơ d a
(Ngàn)
(Ngàn t n) (Ngàn t n)
1. F.S. Micronesia 40 2.4 5.6
2. Fiji 150 9.0 21.0
3. nĐ 12,160 729.6 1,702.4
4. Indonesia 19,537 1,172.2 2,735.2
5. Kiribati 53 3.2 7.4
6. Malaysia 400 24.0 56.0
7. Marshall Islands 41 2.5 5.7
8. Papua New Guinea 712 42.7 99.7