Nhận file miễn phí nhắn tin zalo 03838.288.54. Luận văn thạc sĩ công nghệ sinh học.

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
---------------------------
ĐẶNG ĐĂNG KHOA
SẢN XUẤT PHÂN BÓN LÁ
TỪ PHỤ PHẾ PHẨM NÔNG NGHIỆP
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Mã số ngành: 60420201
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 09 năm 2017

2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
---------------------------
ĐẶNG ĐĂNG KHOA
SẢN XUẤT PHÂN BÓN LÁ
TỪ PHỤ PHẾ PHẨM NÔNG NGHIỆP
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Mã số ngành: 60420201
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN THỊ HAI
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 09 năm 2017

3. CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS. Nguyễn Thị Hai
Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM
ngày … tháng … năm …
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:
TT Họ và tên Chức danh Hội đồng
1 GS.TSKH. Nguyễn Trọng Cẩn Chủ tịch
2 TS. Nguyễn Hoài Hương Phản biện 1
3 TS. Phạm Hữu Nhượng Phản biện 2
4 PGS.TS. Lê Quang Hưng Ủy viên
5 TS. Hồ Viết Thế Ủy viên, Thư ký
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được
sửa chữa (nếu có).
Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn

4. TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM
VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
TP. HCM, ngày 31 tháng 08 năm 2017
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Đặng Đăng Khoa Giới tính: Nam
Ngày, tháng, năm sinh: 14/07/1991 Nơi sinh: Cà Mau
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học MSHV: 1541880004
I- Tên đề tài: Sản xuất phân bón lá từ phụ phế phẩm nông nghiệp.
II- Nhiệm vụ và nội dung:
- Định lượng N tổng số và protein tổng số của phụ phế phẩm cá tra.
- Xác định hoạt tính enzyme bromelain có trong các thành phần của quả dứa.
- Đánh giá tỷ lệ phụ phế phẩm cá tra và vỏ dứa phù hợp để sản xuất phân bón
lá.
- Đánh giá ảnh hưởng của lượng nước bổ sung phù hợp.
- Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình phân hủy phụ phế phẩm cá tra
bằng vỏ dứa.
- Xác định thời gian thủy phân phụ phế phẩm cá tra bằng vỏ dứa.
- Đánh giá hiệu quả đối với cây rau cải của dịch thủy phân và sản phẩm phân
bón tạo từ phụ phế phẩm cá tra và vỏ dứa.
III- Ngày giao nhiệm vụ: 15/02/2017.
IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 31/08/2017
V- Cán bộ hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Hai
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

5. i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi và các cộng sự. Các số
liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong
bất kỳ công trình nào khác ngoài Luận văn Đại học của Đỗ Thành Kỳ và Phạm Thị
Yến Loan (2017).
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này
đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn
gốc.
Học viên thực hiện Luận Văn

6. ii
LỜI CẢM ƠN
Con xin tri ân Bố - Mẹ đã nuôi nấng dạy dỗ con trong suốt những năm qua
và đã khuyến khích động viên con rất nhiều trong suốt thời gian con thực hiện Luận
văn này.
Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô TS. Nguyễn Thị Hai người
đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành tốt Luận văn
này.
Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể quý thầy cô trong khoa Công
nghệ Sinh học và Viện Đào tạo sau đại học trường Đại học công nghệ Tp.HCM nói
chung và phòng thí nghiệm trường Đại học Công nghệ Tp.HCM nói riêng đã tận
tình truyền đạt những kiến thức quý báu cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất
cho tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu và cho đến khi thực hiện đề tài Luận
văn.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cám ơn đến các anh chị và các em sinh viên đã
hỗ trợ tôi rất nhiều trong suốt quá trình thực hiện đề tài Luận văn Thạc sĩ một cách
hoàn chỉnh.
Tôi xin chân thành cám ơn!

7. iii
TÓM TẮT
Đề tài “Sản xuất phân bón lá từ phụ phế phẩm nông nghiệp” đã được tiến
hành từ tháng 02/2017 đến tháng 08/2017. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài xây dựng
quy trình sản xuất phân bón lá từ phụ phế phẩm cá tra và vỏ dứa. Đồng thời tiến
hành khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá trên cây cải xanh trồng ngoài đồng. Đề tài
tập trung vào các nội dung sau:
- Định lượng N tổng số và protein tổng số của phụ phế phẩm cá tra.
- Xác định hoạt tính enzyme bromelain có trong các thành phần của quả dứa.
- Đánh giá tỷ lệ phụ phế phẩm cá tra và vỏ dứa phù hợp để sản xuất phân bón
lá.
- Đánh giá ảnh hưởng của lượng nước bổ sung phù hợp.
- Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình phân hủy phụ phế phẩm cá tra
bằng vỏ dứa.
- Xác định thời gian thủy phân phụ phế phẩm cá tra bằng vỏ dứa.
- Đánh giá hiệu quả đối với cây rau cải của dịch thủy phân và sản phẩm phân
bón tạo từ phụ phế phẩm cá tra và vỏ dứa.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, phụ phế phẩm cá tra có N tổng số cao (2,34%)
là nguồn nguyên liệu quý để sản xuất phân bón cho cây trồng. Bên cạnh đó, thành
phần phần trăm khối lượng của một quả dứa Cayenna là: thịt dứa (30,02%), lõi dứa
(6,14%), vỏ dứa (48,53%), chồi ngọn (15,31%), phế phẩm của cây dứa chiếm hơn
70% khối lượng dứa và phần vỏ chiếm khối lượng lớn và có hoạt tính enzyme cao.
Sử dụng enzyme thu từ dịch chiết có trong phế phẩm dứa để thủy phân phụ phế
phẩm cá tra tối ưu trong điều kiện pH= 6, thời gian thủy phân tốt nhất là 12 ngày và
tỷ lệ vỏ dứa: phụ phế phẩm cá tra phù hợp là 0,75: 1, lượng nước bổ sung: vỏ dứa +
phụ phế phẩm cá tra phù hợp là 1: 1. Kết quả khảo nghiệm cho thấy, sản phẩm phân
bón lá này có hiệu quả cho sự phát triển cây trồng cao như phân bón trên thị trường.

8. iv
ABSTRACT
The topic of “Producing foliar fertilizer from catfish by-products (Pangasius
hypophthalmus) and pineapple peel” has been carried out from February to August
2017. This study focuses on:
- Determining total nitrogen in Kjeldahl and total protein from catfish by-
products.
- Evaluating the bromelain activity of composions of pineapple fruit.
- Evaluating the effect of the ration between pineapple peel and catfish by-
products on total nitrogen and formol nitrogen of fertilizer production.
- Determining the volume of water that was supplied to convert catfish by-
products to fertilizer.
- Evaluating the effect of pH on enzyme activity.
- Determining the optimum time to hydrolyze catfish by-products by using
pineapple peel.
- Determinating the efficiency of foliar fertilizer from catfish by-products
on the crops.
The study result showed that the catfish by-products had a highly total
nitrogen (2.34%) that was a valuable resource to produce fertilizer. Besides, weight
percent composition of a Cayena pineapple was: Pulp (30,02%), core (6,14%), peel
(48.53%) and crown (15,31%). The waste of Pineapple represents about 70% of
pineapple weight and peels had the high weight and high enzyme activity. Using the
bromelain from pineapple peeles to hydrolyze catfish by - products has been carried
out. The optimum pH for the enzyme activity was 6 and the suitable time for the
hydrolyzation was 12 days and optimal ratio of pineapple peel and catfish by-
products was 0.75: 1. The optimal ratio between water and substrate was 1: 1. The
field experiment showed that this foliar fertilizer has efficiency on crop
development as high as commercial fertilizer.

9. v
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
TÓM TẮT ................................................................................................................. iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT............................................................................... viii
DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................ ix
DANH MỤC CÁC HÌNH...........................................................................................x
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1
1.Đặt vấn đề ................................................................................................................1
2.Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................................2
3.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu...........................................................................2
3.1.Đối tượng:...............................................................................................................2
3.2.Phạm vi nghiên cứu...............................................................................................2
4.Kết quả đạt được .......................................................................................................3
5.Ý nghĩa đề tài.............................................................................................................3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.....................................................................4
1.1.Giới thiệu về cá tra ................................................................................................4
1.1.1.Các đặc điểm sinh học cá tra........................................................................4
1.1.2.Các đặc điểm hóa học của cá........................................................................5
1.1.3.Tình hình nuôi cá tra trong nước..................................................................8
1.2.Giới thiệu enzyme bromelain...............................................................................9
1.2.1.Đặc điểm nguồn thu nguyên liệu .................................................................9
1.2.2.Enzyme bromelain.......................................................................................11
1.2.2.1.Cấu tạo hóa học..............................................................................11
1.2.2.2.Hoạt tính của enzyme bromelain ...................................................12
1.2.2.3.Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme bromelain.........12
1.3.Nghiên cứu trong và ngoài nước trong việc sử dụng enzyme protease thủy
phân protein cá............................................................................................................13
1.3.1.Nghiên cứu ngoài nước...............................................................................13

10. vi
1.3.2.Nghiên cứu trong nước................................................................................15
1.4.Quá trình thủy phân cá........................................................................................18
1.4.1.Các hệ enzyme tham gia phân giải ............................................................19
1.4.2.Sự tham gia của vi sinh vật trong quá trình thủy phân............................19
1.4.3.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân cá...................................20
1.5.Tình hình sản xuất rau quả ở việt nam..............................................................21
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ................................24
2.1.Vật liệu..................................................................................................................24
2.1.1.Dụng cụ.........................................................................................................24
2.1.2.Thiết bị ..........................................................................................................24
2.1.3.Hóa chất ........................................................................................................24
2.2.Phương pháp.........................................................................................................25
2.2.1.Xác định đạm tổng số bằng phương pháp Kjeldahl ................................25
2.2.2.Xác định đạm formol bằng phương pháp Sorensen ................................26
2.2.3.Xác định hoạt tính enzyme bromelain bằng phương pháp anson cải tiến
..................................................................................................................................26
2.3.Nội dung nghiên cứu ...........................................................................................29
2.3.1.Đánh giá chất lượng nguyên liệu đầu vào (phụ phế phẩm cá tra) .........29
2.3.2.Xác định hoạt tính enzyme bromelain có trong các thành phần của dứa .
..................................................................................................................................29
2.3.3.Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ vỏ dứa đến quá trình thủy phân phụ phế
phẩm cá tra. ............................................................................................................30
2.3.4.Khảo sát ảnh hưởng lượng nước bổ sung đến quá trình thủy phân.......31
2.3.5.Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân phụ phế phẩm cá
tra.............................................................................................................................32
2.3.6.Khảo sát ảnh hưởng của thời gian thủy phân phụ phế phẩm cá tra bằng
enzyme bromelain trong vỏ dứa. .........................................................................32
2.3.7.Ổn định dung dịch thủy phân bằng rỉ đường............................................33

11. vii
2.3.8.Phối chế dịch thủy phân thành chế phẩm phân bón lá để dùng cho rau
ăn lá .........................................................................................................................34
2.3.9.Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá cho cây cải xanh trồng ngoài đồng.
..................................................................................................................................34
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN..............................................................35
3.1.Kết quả đánh giá chất lượng của nguyên liệu đầu vào (phụ phế phẩm cá tra)
......................................................................................................................................35
3.2.Xác định hoạt tính enzyme bromelain có trong các thành phần của quả dứa..
......................................................................................................................................35
3.3.Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ vỏ dứa/phụ phẩm cá tra đến quá trình thủy
phân phụ phế phẩm cá tra..........................................................................................36
3.4.Khảo sát ảnh hưởng của lượng nước bổ sung đến quá trình thủy phân........41
3.5.Khảo sát ảnh hưởng của ph đến quá trình thủy phân phụ phế phẩm cá tra..43
3.6.Khảo sát ảnh hưởng của thời gian thủy phân phụ phế phẩm cá tra bằng
enzyme bromelain trong phế phẩm dứa ..................................................................47
3.7.Đánh giá chất lượng phân bón thô tạo ra từ phụ phế phẩm cá tra và vỏ dứa48
3.8.Ổn định dung dịch thủy phân bằng rỉ đường....................................................49
3.9.Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá từ phụ phế phẩm cá tra cho rau cải
ngoài đồng...................................................................................................................52
3.9.1.Chiều cao cây ...............................................................................................52
3.9.2 Số lá trên cây ................................................................................................53
3.9.3 Năng suất và trọng lượng trung bình cây..................................................54
KẾT LUẬN...............................................................................................................59
KIẾN NGHỊ .......................................................................................................................59
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................60
PHỤ LỤC

12. viii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
NT: Nghiệm thức
ĐC: Đối chứng
TN: Thí nghiệm
ĐBSCL: Đồng Bằng Sông Cửu Long
TCHQ: Tổng cục hải quan
VS, VSV: Vi sinh, vi sinh vật
NC: Nước
CP: Chế phẩm
DC: Dịch chiết
PB: Phân bón

13. ix
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng trong cá tra (trên trọng lượng khô)......................7
Bảng 1.2: Tình hình xuất khẩu rau quả của Việt Nam..............................................22
Bảng 2.1: Các bước dựng đường chuẩn Tyrosin ......................................................27
Bảng 2.2: Các bước chuẩn bị mẫu enzyme để đo hoạt tính......................................27
Bảng 3.1: Kết quả phân tích nguyên liệu đầu vào ....................................................35
Bảng 3.2: Hoạt tính enzyme bromelain có trong các thành phần của quả dứa.........35
Bảng 3.3: Lượng N tổng số có trong dịch thủy phân ở các tỷ lệ qua 3,5 và 7 ngày ủ:
...................................................................................................................................37
Bảng 3.4: Diễn biến pH ở các nghiệm thức qua các ngày ủ:....................................37
Bảng 3.5: Lượng N formol có trong dịch thủy phân ở các tỷ lệ dứa/cá qua 3,5 và 7
ngày ủ........................................................................................................................38
Bảng 3.6: Hiệu suất thủy phân protein của cá bằng enzyme bromelain ở các tỷ lệ
dứa/ cá qua 3,5 và 7 ngày ủ:......................................................................................40
Bảng 3.7: Ảnh hưởng của lượng nước bổ sung đến hàm lượng N tổng số...............41
Bảng 3.8: Ảnh hưởng của lượng nước bổ sung đến hàm lượng N formol ...............42
Bảng 3.9: Ảnh hưởng của lượng nước bổ sung đến tỷ lệ N formol/ N tổng số........43
Bảng 3.10: Ảnh hưởng của pH đến hàm lượng N tổng số (g/lít) trong dịch thủy phân
...................................................................................................................................43
Bảng 3.11: Ảnh hưởng của pH đến hàm lượng N Formol (g/lít)..............................45
Bảng 3.12: Ảnh hưởng của pH đến tỷ lệ (%) N formol/N tổng số ở các nghiệm thức
...................................................................................................................................46
Bảng 3.13: Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình thủy phân protein cá Tra..........47
Bảng 3.14: Đánh giá chất lượng phân bón thô..........................................................48
Bảng 3.15: Ảnh hưởng của nồng độ rỉ đường bổ sung. ............................................49
Bảng 3.16: Ảnh hưởng của phân bón lá đến chiều cao của cây cải..........................52
Bảng 3.17 : Ảnh hưởng của phân bón lá đến số lá rau cải........................................54
Bảng 3.18: Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá đến năng suất ............................54

14. x
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Cách sắp xếp các amino acid trong phân tử bromelain ............................12
Hình 1.2: Quá trình đẩy mạnh phản ứng thủy phân của enzyme bromelain ............12
Hình 2.1: Nội dung và phương pháp.........................................................................29
Hình 3.1: Lượng N tổng số có trong dịch thủy phân ở các tỷ lệ dứa/cá qua 3,5 và 7
ngày ủ........................................................................................................................38
Hình 3.2: Lượng N formol có trong dịch thủy phân ở các tỷ lệ dứa/cá qua 3,5 và 7
ngày ủ........................................................................................................................39
Hình 3.3: Lượng N formol trên gam phụ phế phẩm cá ở các nghiệm thức..............42
Hình 3.4: Ảnh hưởng của pH đến hàm lượng N tổng số ..........................................44
Hình 3.5: Ảnh hưởng của pH đến hàm lượng N Formol (g/lít)................................45
Hình 3.6: Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất thủy phân ở ngày 9..............................46
Hình 3.7: Hàm lượng N tổng số chuyển hóa thành N formol ở các ngày ủ .............48
Hình 3.8: Ảnh hưởng của nồng độ rỉ đường bổ sung đến lượng N tổng số..............49
Hình 3.9: Sơ đồ quy trình thủy phân phụ phẩm cá ...................................................51
Hình 3.10: Chiều cao cây cải ở các nghiệm thức......................................................53
Hình 3.11: Số lá/ cây ở các nghiệm thức ..................................................................54
Hình 3.12: Khối lượng trung bình của cây cải ở các nghiệm thức ...........................55
Hình 3.13: Năng suất thực thu của cây cải ở các nghiệm thức.................................55
Hình 3.14: Cây cải được 10 ngày tuổi (A: phun nước; B: phun dịch chiết thô 2%; C:
phun chế phẩm 2%; D: phun phân bón Sen Trắng 2%)............................................56
Hình 3.15: Cây cải được 17 ngày tuổi (A: phun nước; B: phun dịch chiết thô 2%; C:
phun chế phẩm 2%; D: phun phân bón Sen Trắng 2%)............................................57
Hình 3.16: Cây cải được 30 ngày tuổi (A: phun nước; B: phun dịch chiết thô 2%; C:
phun chế phẩm 2%; D: phun phân bón Sen Trắng 2%)............................................58

15. 1
MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Phân bón là yếu tố quan trọng góp phần tăng năng suất cây trồng trong thời
đại ngày nay. Vì vậy, hàng năm nước ta đã tốn một khoản ngoại tệ lớn để nhập khẩu
phân bón. Chỉ tính riêng quý 1 năm 2017, cả nước đã chi 338 triệu USD để nhập
1,22 triệu tấn phân bón, chủ yếu là phân vô cơ. Việc lạm dụng phân vô cơ có nguy
cơ làm tăng hàm lượng NO3 trong nông sản, nguy hại đến sức khỏe con người. Sử
dụng phân vô cơ lâu ngày sẽ làm thoái hóa môi trường đất và ô nhiễm môi trường.
Do vậy, nền sản xuất nông nghiệp thế giới đang quay trở lại con đường sản xuất
nông nghiệp hữu cơ, trong đó, phân bón vô cơ được thay bằng phân bón hữu cơ.
Bên cạnh sản xuất nông nghiệp, ngành nuôi trồng thủy hải sản cũng đóng góp quan
trọng cho nền kinh tế của Việt Nam. Theo thống kê của Hiệp hội thủy sản Việt Nam
(VASEP), năm 2016, khu vực ĐBSCL chiếm khoảng 5.050 ha diện tích nuôi cá tra
với sản lượng là 1,15 triệu tấn, cung cấp cho hơn 70 nhà máy chế biến mặt hàng
phi lê cá tra đông lạnh. Theo ước tính, phần phụ phế phẩm cá tra trong chế biến phi
lê chiếm đến từ 65 – 70% trong lượng thân cá. Điều này đồng nghĩa với việc phát
sinh một lượng phụ phế phẩm rất lớn khoảng 700.000 – 800.000 tấn bao gồm đầu,
xương, ruột, vi cá,…(Phạm Đình Dũng, Trần Văn Lâm, 2013). Phần phế phẩm này
thường được bán với giá rất rẻ hoặc bỏ đi và gây ô nhiễm môi trường (Cao Thị
Huỳnh Châu, 2007). Trong khi những phần phụ phẩm đó chứa nhiều protein và acid
béo không sinh cholesterol, cộng với khoáng chất và các nguyên tố vi lượng,
enzyme, kích thích tố, chất màu và chất tạo hương (Ngọc Diệp, 2010) có thể sản
xuất thành phân bón chứa acid amin nhờ sự thủy phân của enzyme.
Ở Việt Nam, dứa được trồng ở khắp nơi, chỉ tính riêng ở huyện Tiên Phước,
tỉnh Tiền Giang diện tích dứa với hơn 15.000 ha, sản lượng khoảng 250.000
tấn/năm. Lượng phế phẩm của dứa chiếm hơn 70% trọng lượng trái dứa (Lại Thị
Ngọc Hà, 2009). Khảo sát 2 giống dứa trồng phổ biến ở Việt Nam là giống Queen
và giống Cayenne, Nguyễn Thị Cẩm Vi, 2011, cho biết enzyme bromelain một loại

16. 2
enzyme protease có mặt ở hầu hết các bộ phận của trái dứa như: vỏ, lá, chồi, cuống,
lõi và thịt quả. Như vậy, khi sử dụng trái dứa để chế biến và ăn tươi, chúng ta đã bỏ
phí một lượng rất lớn enzyme bromelain. Nếu sử dụng lượng enzyme này để thuỷ
phân phụ phế phẩm từ ngành chế biến cá tra không những giúp làm giảm ô nhiễm
môi trường mà còn tạo ra được một lượng phân hữu cơ quý giá phục vụ cho nền sản
xuất nông nghiệp sạch của nước nhà.
Xuất phát từ tình hình trên, tác giả tiến hành thực hiện đề tài ”Sản xuất phân
bón lá từ phụ phế phẩm nông nghiệp”.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Mục tiêu của đề tài nghiên cứu này bao gồm:
- Xác định N tổng số và protein tổng số của phụ phế phẩm cá tra.
- Xác định hoạt tính enzyme bromelain có trong các thành phần của quả
dứa.
- Xác định tỷ lệ phụ phế phẩm cá tra và vỏ dứa phù hợp để sản xuất phân
bón lá.
- Xác định lượng nước bổ sung tối ưu cho quá trình thủy phan.
- Xác định pH tối ưu cho quá trình thủy phân.
- Xác định thời gian tối ưu cho quá trình thủy phân.
- Đánh giá hiệu quả của dịch thủy phân và sản phẩm phân bón lá tạo ra từ
phụ phế phẩm cá tra và vỏ dứa đến sự phát triển của cây rau cải.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng:
Phụ phế phẩm cá tra lấy từ các nhà máy chế biến phile tỉnh An Giang và từ
chợ Tp.HCM.
Phế phẩm dứa lấy từ các nhà máy chế biến đóng hộp tỉnh Tiền Giang và từ
chợ Tp.HCM.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Phụ phế phẩm cá tra và phế phẩm dứa thu từ các nhà máy chế biến và chợ.
Sử dụng enzyme có trong phế phẩm dứa để thủy phân phụ phế phẩm cá tra

17. 3
tối ưu trong điều kiện pH, khoảng thời gian và tỷ lệ dứa và cá tra trong nhiệt độ
phòng thí nghiệm. Bảo quản dịch thủy phân bằng cách bổ sung rỉ đường.
Khảo nghiệm dịch sau khi thủy phân phụ phế phẩm cá tra tạo thành chế
phẩm sau đó tiến hành khảo nghiệm trên cải xanh và so sánh với nước, dịch chiết và
phân bón lá đang sử dụng trên thị trường.
4. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
Kết quả nghiên cứu cho thấy, phụ phế phẩm cá tra có N tổng số cao (2,34%)
là nguồn nguyên liệu để sản xuất phân bón cho cây trồng. Bên cạnh đó, thành phần
phần trăm khối lượng của một quả dứa Cayenna là: thịt dứa (30,02%), lõi dứa
(6,14%), vỏ dứa (48,53%), chồi ngọn (15,31%), phế phẩm của cây dứa chiếm hơn
70% khối lượng dứa và phần vỏ chiếm khối lượng lớn và có hoạt tính enzyme cao.
Sử dụng enzyme thu từ dịch chiết có trong phế phẩm dứa để thủy phân phụ phế
phẩm cá tra tối ưu trong điều kiện pH= 6, thời gian thủy phân tốt nhất là 12 ngày và
tỷ lệ vỏ dứa: phụ phế phẩm cá tra phù hợp là 0,75: 1, lượng nước bổ sung: vỏ dứa +
phụ phế phẩm cá tra phù hợp là 1: 1. Kết quả khảo nghiệm cho thấy, sản phẩm phân
bón lá này có hiệu quả cho sự phát triển cây trồng cao như phân bón Sen trắng trên
thị trường.
5. Ý NGHĨA ĐỀ TÀI
Ý nghĩa khoa học: Kết quả nghiên cứu của đề tài cho thấy: Sử dụng enzyme
có trong phế phẩm dứa để thủy phân phụ phế phẩm cá tra tối ưu trong điều kiện
pH= 6, nhiệt độ bình thường phòng thí nghiệm, khoảng thời gian là 12 ngày và tỷ lệ
dứa và cá tra là 0,75 : 1.
Ý nghĩa thực tiễn: Việc tận dụng phụ phế phẩm cá tra và phế phẩm dứa để
tạo chế phẩm phân bón lá giúp làm giảm nguồn gây ô nhiễm môi trường. Đồng thời
cung cấp phân bón sạch cho nền nông nghiệp hữu cơ, giảm chi phí cho việc nhập
phân bón từ nước ngoài.

18. 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÁ TRA
Cá tra có tên khoa học là Pangasianodon hypophthalmus trước đây còn có
tên là P.micronemus, là một loài cá nuôi truyền thống trong ao của nông dân các
tỉnh ĐBSCL. Ngoài tự nhiên cá sống ở lưu vực sông Mê Kông (Thái Lan, Lào,
Cam-pu-chia và Việt Nam) (Nguyễn Văn Thường và ctv, 2000).
Cá tra có đặc điểm phân loại như sau:
- Bộ cá nheo Silurformes.
- Họ cá tra Pangasiidae
- Giống cá tra dầu Pangasianodon.
- Loài cá tra Pangasianodon hypophthalmus.
1.1.1. Các đặc điểm sinh học cá tra
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 hàng năm (Nguyễn Chung,
2007).
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 150
C, nhưng chịu nóng tới 390
C. (Nguyễn Chung,
2007).
Cá tra khi hết noãn hoàng thì thích ăn mồi tươi sống, vì vậy chúng ăn thịt lẫn
nhau ngay trong bể ấp và chúng vẫn tiếp tục ăn nhau nếu cá ương không được cho

19. 5
ăn đầy đủ, thậm chí cá vớt trên sông vẫn thấy chúng ăn nhau trong đáy vớt cá bột.
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 loài 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. Dạ dày to và ruột ngắn là đặc điểm của cá
thiên về ăn thịt. Khi cá lớn thể hiện tính ăn rộng, ăn đáy và ăn tạp thiên về động vật
nhưng dễ chuyển đổi 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 (Nguyễn Chung, 2007).
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 10-12 cm. Từ khoảng 2,5 kg
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.
 Nước
Chiếm trung bình từ 55-83%. Nó đóng vai trò và chức năng quan trọng trong
đời sống và chất lượng của cá. Nước tham gia vào phản ứng sinh hóa, vào các quá
trình khuếch tán trong cá, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, ngoài ra liên kết
với các chất protein.
 Protein
Protein trong cá có thể chia làm ba nhóm cơ bản: nhóm hòa tan trong nước
(albumin); nhóm hòa tan trong dịch muối (globulin); nhóm hòa tan trong nước và
dịch muối (miostromin).

20. 6
- Nhóm albumin gồm có miozin (actomiozin, tropomiozin, nucleomiozin).
Trong thịt cá tươi lượng albumin 17-21%, globumin 78-80% và miotromin gần 3%
so với lượng protein chung.
- Nitơ không protit ở trong thịt cá hòa tan được trong nước và bao gồm
những nhóm hợp chất: axit amin (arginin, histindin, lizin, alamin, …), amit axit
(creatin, creatinin, uric) và gốc nitơ (ancerin, carnizon, trimetylamin oxyt, gốc bay
hơi –amoni mono-, di- và trimetylamin).
- Trimetylamin có hàm lượng nitơ không protit ở trong thịt cá gồm 9 đến
18% lượng đạm toàn phần. Trong thịt cá cũng chứa một lượng men nhưng rất ít, đặc
biệt nhiều ở trong ruột cá.
- Ở trong thịt cá, men thủy phân được chia làm ba nhóm: proteaza, lipaza
và amilaza.
 Vitamin
Trong cá có các vitamin A, vitamin nhóm B và D. Vitamin A ở trong gan cá
dao động 30 - 4800 đơn vị/g. Một lượng lớn vitamin B thường chứa trong gan, mắt
và các bộ phận bên trong.
 Trứng cá
Protit chiếm từ 20-30%, lipit có từ 1 - 22%, nước có từ 60 - 70% và muối vô
cơ có từ 1 - 2%. Trứng cá có vitamin A, C, D1, B1, B12 và H. Trong trứng cá có một
số axit tự do, trong đó axit lactic có từ 0,2 - 0,5%, axit glycogen vầ glucoza. Trong
muối vô cơ trứng cs còn có nhiều phospho, phần lớn tồn tại ở dạng hữu cơ.
 Xương cá
Có thể chia làm hai loại: loại xương cứng và loại xương sụn. Xương sụn:
thành phần chủ yếu là protein phức tạp, keo và albumin; chất vô cơ nhiều nhất là
Na, Ca, K, Mg, Fe…Các axit amin cấu tạo thành protein trong xương sụn chủ yếu là
acid amin tính bazơ như arginin, histidin, lysin…Xương cứng: lượng chất hữu cơ và
vô cơ tương đương, muối vô cơ chủ yếu là Ca3(PO4)2 ngoài ra còn có CaCO3,
Ca(OH)2,… (Phạm Đình Dũng và Trần Văn Lâm, 2013).

21. 7
 Da cá
Có 60 - 70% là nước, một ít chất vô cơ chủ yếu là protit 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)
 Vảy cá
Là vật biến hình của lớp da ngoài và lớp da thật của da cá, vảy cá nhám hình
gai, ngoài có tính chất men, bên trong là chất canxi. Vảy cá dùng để nấu keo,
guamin kết tủa phân ly được từ trong vảy cá có thể làm hạt trân châu và thuốc đánh
bóng các sản phẩm bằng nhựa, loại muối guamin hút được bẳng axit có thể bào chế
thành dược phẩm.
 Bong bóng cá
Chủ yếu là collagen, dùng để nấu keo hoặc phơi khô làm dược phẩm (Viện
Cisdoma, 2005).
 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 và Trần Văn Lâm, 2013).
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng trong cá tra (trên trọng lượng khô)
Chỉ tiêu Kết quả (%)
Protein thô 46
N 7,36
Đạm amin 0,56
K2O 1,07
P2O5 6,33

22. 8
1.1.3. Tình hình nuôi cá tra trong nước
Cá thuộc họ Pangassidae (Họ cá tra) với tên Việt có những loài sau:
- Helicophagus waandersii – Cá tra chuột.
- Pangasius gigas – Cá tra dầu.
- Pangasius kunyit – Cá tra bần.
- Pangasius hypophthalmus – Cá tra nuôi
- Pangasius micronema – Cá tra.
- Pangasius larnaudii – Cá vồ đém.
- Pangasius sanitwongsei – Cá vồ cờ.
- Pangasius bocourti – Cá xác bụng (Cá basa).
- Pangasius macronema – Cá xác bầu.
- Pangasius conchophilus – Cá hú.
- Pangasius polyuranodon – Cá dứa.
- Pangasius krempfy – Cá bông lau.
Trong số 13 loài này, có hai loài cá đã được ghi vào sách đỏ Việt Nam. Loài
cá vồ cờ (Pangasius sanitwongsei) được ghi tên trong sách đỏ từ năm 1996. Loài cá
tra dầu (Pangasius gigas) có tên trong sách đỏ từ năm 2002. Ngoài ra có một số loài
đã trở thành cá nuôi, vài loài được nuôi với tầm vóc quy mô.
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.
Theo thống kê Hiệp hội thủy sản Việt Nam (VASEP), năm 2016, tình hình
nuôi cá tra vẫn chưa thoát khỏi khó khăn, sự không ổn định giá cá tra nguyên liệu
thể hiện rõ rệt qua từng quý và thị trường tiêu thụ đã khiến cho người nuôi chưa
thực sự yên tâm sản xuất. Sản lượng 9 tháng đầu năm giảm nhưng lại tăng vào
những tháng cuối năm. Tính chung cả năm, sản lượng cá tra, ước đạt 1.150 nghìn
tấn, giảm 5,6% so với năm 2015, sản lượng cá tra của các tỉnh Đồng bằng sông Cửu
Long chiếm 99,2% sản lượng của cả nước, ước đạt 1.189 nghìn tấn tăng 4,2% so
với năm 2015, trong đó Đồng Tháp đạt 403,4 nghìn tần (+0,8,%), An

23. 9
Giang đạt 280,5 ngàn tấn (+12,8%). Nước ta với hệ thống sông ngòi dày đặc và có
đường biển dài hơn 3.260 km, nên rất thuận lợi phát triển hoạt động nuôi trồng thủy
sản. Đối với cá tra – basa: là loài cá nước ngọt sống khắp lưu vực sông Mê Kông, ở
những nơi mà nước sông không bị nhiểm mặn từ biển. Với đặc tính này nên những
tỉnh nằm dọc sông Tiền và sông Hậu thường rất thuận lợi cho việc nuôi cá tra, basa.
Hiện các tỉnh có sản lượng cá tra, basa lớn nhất là Đồng Tháp, An Giang, Cần Thơ,
Vĩnh Long, Bến Tre. Sản lượng cá tra nguyên liệu năm 2014 đạt 1.190 nghìn tấn,
trong đó có 5 tỉnh vừa nêu cũng là những tỉnh có sản lượng cá tra lớn nhất (đều trên
100.000 tấn/năm), cung cấp trên 87% sản lượng cá tra chế biến của cả nước. Ngành
hàng cá tra có sự phát triển nhanh chóng, đóng góp lớn cho phát triển ngành thuỷ
sản nói chung cũng như vào phát triển kinh tế - xã hội vùng ĐBSCL nói riêng. Chỉ
trong thời gian ngắn diện tích nuôi thả tăng trên 10 lần, sản lượng đạt trên 1,4 triệu
tấn. Đây là ngành kinh tế quan trọng, thu hút trên 200.000 lao động, hơn 70 cơ sở
chế biến phi lê cá tra đông lạnh, kim ngạch xuất khẩu đạt 1,71 tỷ USD vào năm
2016. Sản lượng cá tra thương phẩm tăng vượt bậc, từ 23.250 tấn năm 1997 tăng lên
1.150.500 tấn trong năm 2013, tăng hơn 50 lần. Sản lượng cá tra năm 2016 đạt 1,15
triệu tấn với diện tích khoảng 5.050 ha.
Hiện nay cá tra đã được nuôi ở hầu hết các tỉnh trong vùng. Những năm gần
đây, việc nuôi loài cá này phát triển mạnh nhằm phục vụ tiêu thụ nội địa và cung
cấp nguyên liệu cho chế biến xuất khẩu. Đặc biệt từ khi chúng ta hoàn toàn chủ
động về giống nhân tạo thì nghề nuôi càng ổn định và có những bước phát triển
vượt bậc.
1.2. GIỚI THIỆU ENZYME BROMELAIN
1.2.1. Đặc điểm nguồn thu nguyên liệu
Dứa là một loại nông sản vô cùng quan trọng, chỉ đứng thứ hai sau chuối và
đóng góp hơn 20% tổng sản lượng trái cây ở các nước nhiệt đới. Quả dứa được coi
là một trong những cây ăn quả nhiệt đới hàng đầu, loại quả “vua” rất được ưa
chuộng ở các nước phương tây. Các nhà khoa học cho rằng nguồn gốc ban đầu của
dứa là ở lưu vực sông Amazon với Brazil và Paraguay là hai nước thuần hóa được

24. 10
giống dứa đầu tiên.
Ở nước ta, dứa trồng từ Bắc đến Nam, diện tích trồng cả nước hiện khoảng
40.000 ha với sản lượng khoảng 500.000 tấn trong đó 90% là phía nam. Các tỉnh
trồng dứa nhiều ở miền nam là Kiên Giang, Tiền Giang, Cà Mau, Cần Thơ, Long
An… Miền trung có Nghệ An, Quảng Nam, Bình Định … Năng suất quả bình quân
một năm ở các tỉnh phía Bắc khoảng 10 tấn/ha, phía Nam 15 tấn/ha.
Trong năm cây dứa ra hoa nhiều vụ. Ở miền bắc vụ chính ra hoa tháng 2 – 3
thu hoạch tháng 6 – 7, vụ trái ra hoa tháng 6 – 8, thu hoạch tháng 10 – 12. Ở miền
nam dứa có thể ra hoa quanh năm song thường tập trung vào tháng 4 – 5 và tháng 9
– 10 từ khi ra hoa đến thu hoạch trung bình khoảng 4 – 5 tháng.
Hiện nay, trên thế giới dứa là một loại cây trồng phổ biến. 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. Ở Việt Nam, giống dứa
được trồng chủ yếu là dứa Queen, dứa Cayenne mới được du nhập và trồng ở nước
ta trong khoảng 10 năm trở lại đây. Sản lượng dứa hàng năm ở nước ta đạt khoảng
300 nghìn tấn. Cả nước cũng có đến 15 nhà máy chuyên về sản xuất các sản phẩm
từ dứa Cayenne như dứa cắt khoanh đóng hộp, nước ép từ quả dứa đóng hộp, nước
ép dứa cô đặc... 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.
Quả dứa có các thành phần sau đây: Nước 75,7%, protid 0,68%, lipid 0,06%,
glucid 18,4% (saccharose 12,43%, glucose 3,21%), chất chiết xuất 4,35%, cellulose
0,57%, tro 1,24%. Còn có acid citric, acid malic và các vitamin A, B, C. Đặc biệt là
bromelain có thể thuỷ phân vài phút một lượng protein bằng 1.000 lần trọng lượng
của nó và so sánh được với pepsin và papain. Ngoài ra còn có iod, magnesium,
mangan, kalium, calcium, phosphor, sắt, lưu huỳnh.

25. 11
1.2.2. Enzyme bromelain
Bromelain là tên gọi chung cho nhóm enzyme thực vật chứa nhóm
sulfhydryl, có khả năng phân giải protein được thu nhận từ họ Bromeliaceae đặc
biệt là cây dứa (thân và trái).
Bromelain được trích ly từ dứa lần đầu tiên vào năm 1891 và được giới thiệu
như một sản phẩm thương mại vào năm 1957. Hoạt tính của bromelain được phát
hiện ở trong thân và quả dứa.
Bromelain là một enzyme thuộc nhóm protease nó dễ dàng thủy phân hầu hết
các loại protein như casein, gelatin, đậu nành, cá… để tạo thành các peptide, poly
peptide và các acid amin. Bromelain không giống như các loại enzyme khác nó hoạt
động rất rộng cả trong môi trường acid lẫn kiềm. Bromelain vẫn có hoạt tính cả
trong môi trường cơ thể sinh vật.
Bromelain chiếm 50% protein trong quả dứa. Nó có khả năng thủy phân khá
mạnh và hoạt động tốt ở pH 6 – 8. Enzyme bromelain có trọng lượng phân tử
khoảng 33.000 Da.
Trong công nghiệp, phần thân nguyên liệu được dùng làm nguyên liệu chính
để sản xuất enzyme bromelain thương mại, vì đây là nguồn nguyên liệu dồi dào đặc
biệt là sau mùa thu hoạch trái.
1.2.2.1. Cấu tạo hóa học
Bromelain ở thân và quả dứa có thành phần acid amine thay đổi khác
nhau. Bromelain thân có khoảng 321 – 144 acid amin, còn bromelain quả có khoảng
283–161 acid amin. Bromelain thân là một sợi polypeptide có amino acid ở đầu
amin là valine và ở đầu carbonyl là glycine. Bromelain quả có amino acid ở đầu
amin là alnine.
Enzyme bromelain là một protease-thiol trong trung tâm hoạt động của
bromelain có cysteine. Đây là một amino acid có nhóm hóa học hoạt động mạnh là
–SH (sulfuhydryl) phân tử có dạng hình cầu do cách sắp xếp phức tạp và trong mỗi
phân tử có tất cả 5 cầu nối disulfite.

26. 12
Khi phân tích cấu trúc bậc một của bromelain Murachi và Busan, 1964,
nhận thấy cách sắp xếp amino trong phân tử bromelain như sau:
Hình 1.1: Cách sắp xếp các amino acid trong phân tử bromelain
(Nguyễn Đức Lượng, 2004).
1.2.2.2. Hoạt tính của enzyme bromelain
Bromelain có 3 hoạt tính khác nhau: Peptidase, amylase và esterase.
Bromelain xúc tác phản ứng thủy phân trên nhiều cơ chất và có thể thủy
phân cơ chất tự nhiên lẫn tổng hợp.
Giống như papain, bromelain đóng vai trò là một endopeptidase có khả
năng tham gia xúc tác đẩy mạnh phản ứng thủy phân protein thành các oligopeptide
và các amino acid.
Hình 1.2: Quá trình đẩy mạnh phản ứng thủy phân của enzyme bromelain
Hoạt tính của bromelain có thể được xác định theo các đơn vị đơn vị
rorer đơn vị BTU (đơn vị bromelain tyrosine) đơn vị CDU đơn vị thủy phân casein
đơn vị GDU đơn vị thủy phân gelatin đơn vị MCU đơn vị đông tụ sữa…
Thông thường người ta đánh giá hoạt tính của enzyme bromelain dựa
trên đơn vị MCUs hoặc GMU. 1 GMU tương đương với 1,5 MCU.
1.2.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme bromelain
Giống như cấu trúc sinh học khác hoạt tính enzyme của bromelain cũng
bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác.
Nhân tố môi trường: nhiệt độ, pH, ion kim loại…
Nhân tố bên trong: nồng độ enzyme, nồng độ cơ chất, một số nhóm chức
của enzyme và độ tinh khiết của enzyme.

27. 13
Các yếu tố pH, nhiệt độ cho hoạt động xúc tác của enzyme bromelain
còn phụ thuộc lẫn nhau và phụ thuộc vào các yếu tố khác như cơ chất, bản thân
enzyme, thời gian phản ứng, sự có mặt của các chất hoạt hóa….
Bromelain là một enzyme có nguồn gốc từ thực vật vì thế tính chất của
enzyme này sẽ gắn liền với một số tính chất của loại thực vật chứa chúng. Trong số
các tác nhân ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme thì tác nhân vật lý được quan tâm
nhiều nhất bởi các ứng dụng của nó trong thực tiễn sản xuất, đặc biệt sự ảnh hưởng
bởi nhiệt độ và pH môi trường xử lý enzyme hay trong quá trình chế biến loại thực
vật chứa chúng.
Ảnh hưởng bởi nhiệt độ: Nhiệt độ có ảnh hưởng đến nhiều mức độ khác
nhau lên 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 700
C. 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.
1.3. NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC TRONG VIỆC SỬ DỤNG
ENZYME PROTEASE THỦY PHÂN PROTEIN CÁ
1.3.1. Nghiên cứu ngoài nước
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
polypeptid và axit amin tự do.
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,

28. 14
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 acidamin như khi 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. Vi khuẩn có khả năng sinh ra cả hai loại enzyme endopeptidase và
exopeptidase, do đó protease của vi khuẩn có tính đặc hiệu cơ chất cao. Chúng có khả
năng phân hủy tới 80% các liên kết peptide trong phân tử protein. Các chủng vi
khuẩn có khả năng tổng hợp mạnh protease là Bacillus subtilis, Bacillus
mesentericus, Bacillus thermorpoteoliticus và một số loài thuộc Clostridium. Trong
đó, B. subtilis có khả năng tổng hợp protease mạnh nhất. Các vi khuẩn thường tổng
hợp các protease hoạt động thích hợp ở vùng pH trung tính và kiềm yếu. Các protease
trung tính của vi khuẩn hoạt động ở khoảng pH hẹp (pH 5 - 8) và có khả năng chịu
nhiệt thấp. Các protease trung tính tạo ra dịch thủy phân protein thực phẩm ít đắng
hơn so với protease động vật và tăng giá trị dinh dưỡng. Nhiều loại nấm mốc có khả

29. 15
năng tổng hợp một lượng lớn protease được ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm
như các chủng Aspergillus oryzae, A. terricola, A. fumigatus, A. satoi, Penicillium
chysogenum… Các loại nấm mốc này có khả năng tổng hợp cả ba loại protease acid,
kiềm và trung tính. Nấm mốc có bào tử đen tổng hợp chủ yếu các protease acid, có
khả năng thủy phân protein ở pH 2,5 - 3.
Khi sử dụng enzyme endopeptidase từ vi khuẩn để thủy phân mô thịt cá mập
(Squalus acanthias) trong 2 giờ thì lượng nitơ thu được 76,2%. Điều kiện để thủy
phân tốt nhất là nhiệt độ 550
C, pH = 8 với tỷ lệ enzyme là 40 mg/g cơ chất và hiệu
suất thủy phân 18,6%. (Diniz, 1998). 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 axit amin, trong đó tỷ lệ của 8 loại axit amin thiết yếu chứa
41,5% lượng axit amin. (Dong, 2005). Thủy phân phụ phẩm cá gồm đầu và xương
cá đã được xử lí sơ bộ với nước ở 121 0
C trong 20 phút bằng dung dịch acid được
pha loãng và pH dịch thủy phân được điều chỉnh về 1,0. Bằng cách này, thu được
nguồn đạm dùng cho lên men sản xuất acid lactic với giá thành thấp và làm tăng
hiệu suất sản xuất acid lactic gần 22 % so với việc dùng dịch chiết nấm men. (Min-
Tian Gao, 2005). Sử dụng enzyme Alcalase để thủy phân protein của nội tạng cá
tầm trắng ở điều kiện nhiệt độ 500
C trong thời gian 120 phút thì sản phẩm thủy phân
có hàm lượng protein khá cao (66,43%), lipit thấp (1,34%) và hàm lượng amino axit
cao. (Mahmoudreza và ctv, 2009). 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.
(Muzaifa và ctv, 2012). Dùng enzyme Alcalase với hàm lượng 2,5% để thủy phân
da cá hồi trong điều kiện nhiệt độ 55,30
C, pH = 8,39 cho hiệu suất thủy phân cao
nhất (77,03%). Sản phẩm thủy phân chứa hàm lượng protein cao (89,53%). (See,
2011).
1.3.2. Nghiên cứu trong nước
Tỷ lệ enzyme protease từ B. subtilis S5 sử dụng để thủy phân với cơ chất là

30. 16
phụ phẩm đầu xương cá tra đạt hiệu quả cao là 2,5 ÷ 3%, nhiệt độ thủy phân thích
hợp là 500
C, pH= 8 và trong thời gian là 10 giờ, hiệu suất thủy phân cao nhất là
25,68%. (Nguyễn Thị Nếp, 2005). 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
500
C, điều kiện thủy phân bằng acid: tỷ lệ muối 3%, nhiệt độ thủy phân 900
C, 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. 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 550
C và pH= 7. Với tỉ lệ enzyme:cơ chất là
0,75:100 (w:w), hoạt tính đặc hiệu của enzim là 91,12 TU/mg, thời gian thủy phân
là 24 giờ cho hiệu suất thủy phân cao nhất 11,8%. (Dương Thị Hương Giang,
2006). 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
axit humic. Tuy nhiên cũng có một vài chất không đạt như hàm lượng kali vì vậy
các tác giả khuyến cáo cần bổ sung thêm chất này trong quá trình ủ phân. (Lê Công
Toàn, 2007). Võ Thị Hạnh và ctv (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

31. 17
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 từ 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.
Trung tâm công nghệ sinh học thành phố Hồ Chí Minh đã tạo 4 loại phân
bón có thành phần chủ yếu là dịch chiết từ trùn quế tươi với hàm lượng axit amin
cao (Aspartic acid – 2.000 ppm; Leucine – 1.200 ppm; Alanine – 1.000 ppm;
Glutamic acid – 1.000 ppm; Valine – 800 ppm). Ngoài ra còn chứa một số nguyên
tố đa lượng và vi lượng cần thiết. Đa lượng: N – 5.0 %; P – 1.0 %; K – 3.0 %. Vi
lượng: B – 200 ppm; Zn – 200 ppm; Mg – 120 ppm; Ca – 120 ppm; Fe – 100 ppm.
Chúng có tác dụng kích thích tăng trưởng, ra hoa và tăng tỷ lệ đậu trái.
Nguyễn Xuân Trình (2008), khi nghiên cứu công nghệ sản xuất bột cá, dịch
đạm từ phụ phẩm cá da trơn và cá basa. Kết quả cho thấy các tác giả đã xác định
được 180 phút là thời gian thủy phân để lượng protein hòa tan và acid amin tạo
thành đạt cao nhất. Tỷ lệ enzyme trên cơ chất cũng có ảnh hưởng quan trọng đến
hiệu suất thủy phân, tỷ lệ enzyme: cơ chất 0,2% ở nhiệt độ 600
C và pH= 5 cho hiệu
quả thủy phân cao nhất. Khi so sánh hoạt tính giữa enzyme dịch dứa, enzyme tủa từ
dịch dứa và enzyme Alcalase (là enzyme thủy phân có nguồn gốc từ vi khuẩn

32. 18
Bacillus lischenifermic), kết quả cho thấy mẫu thủy phân bằng Alcalase có hàm
lượng protein hòa tan và acid amin cao nhất, kế đến là enzyme dịch dứa, mẫu có
enzyme tủa có hàm lượng protein và acid amin thấp nhất có thể là do hoạt tính
enzyme bị mất đi trong quá trình tủa.
Trần Thanh Nhãn (2009), khi sử dụng alcalase để sản xuất Gelatin từ da cá
basa thì kết quả cho thấy nồng độ enzyme là 0,05%; thời gian thủy phân 25 phút,
nhiệt độ thủy phân 430
C và pH môi trường thủy phân tốt nhất là 8.
Theo Trần Thanh Nhãn và Trần Nguyễn Tú Oanh (2009), khi xử lý máu cá
basa bằng enzyme alcalase thì các thông số tối ưu của quy trình là: pH = 7,05; thời
gian thủy phân 2,81 giờ, nồng độ enzyme là 1,5% và cho hiệu suất thủy phân là
5,91%.
Theo Mạc Xuân Hòa và Trần Bích Lam (2012), khi thủy phân phế phẩm từ
quá trình sản xuất fillet cá tra bằng enzyme Alcalase 2.4l nhằm thu nhận protein
hydrolysate thì kết quả cho thấy điều kiện thủy phân tối ưu là: hàm lượng enzyme
0,3% (v/w), nhiệt độ 670
C, và thời gian 130 phút.
1.4. 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, polypeptid, peptid và cuối cùng là acid amin.
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
Enzyme Enzyme
axit amin
Protein polypeptid

33. 19
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).
1.4.1. Các hệ enzyme tham gia phân giải
Hệ enzyme metalo-protease còn gọi là aminopeptidase hay apase tồn tại
nhiều trong nội tạng cá, chịu được nồng độ muối cao nên ngay từ đầu đã hoạt động
rất mạnh, sau tháng thứ hai thì giảm dần cho tới tháng thứ ba, sau đó tác dụng kém
dần đến cuối quá trình. Apase có hoạt tính khá mạnh, có khả năng thủy phân rộng
rãi đối với các loại peptid, loại này đại diện cho nhóm enzyme thủy phân trung tính,
môi trường tối thích khoảng pH = 5,0 ÷ 7,0.
Hệ enzyme serin – protease điển hình là trypsin tồn tại nhiều trong nội tạng
cá, nhất là trong tụy. Môi trường hoạt động của serin – protease trong khoảng pH= 5
÷ 10.
Hệ enzyme axit protease được tìm thấy nhiều trong thịt cá và nội tạng cá, đại
diện cho hệ này là Cathepsin D. Hệ enzyme này tồn tại ngắn trong giai đoạn đầu
thời kỳ thủy phân, khoảng 24 giờ sau thì hoạt tính của chúng mất dần vì không chịu
nổi nồng độ muối cao. Hệ enzyme này thủy phân protein rất mạnh nhưng bị ức chế
bởi nồng độ muối cao, chỉ 5 % muối sau 12 giờ là có thể mất hoạt lực (Nguyễn
Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng, 1990).
Gần đây, Phạm Đình Dũng và Trần Văn Lâm (2013) đã sử dụng enzyme
công nghiệp Alcalase thủy phân phụ phẩm cá tra để làm phân bón. Theo nhóm tác
giả, sự thủy phân tối ưu trong điều kiện pH= 8, nhiệt độ 650
C.
1.4.2. Sự tham gia của vi sinh vật trong quá trình thủy phân
Vi sinh vật có mặt ngay từ đầu quá trình chế biến do nguyên liệu, dụng cụ
mang theo từ ngoài môi trường nhiễm vào, nhưng do nồng độ muối quá cao nên
chúng không hoạt động được. Ngay trong giai đoạn ngắn đầu tiên khi muối chưa
kịp tác dụng có một số vi sinh vật gây thối hoạt động. Khi độ mặn tăng dần lên đạt
từ 12% trở lên thì các vi khuẩn gây thối hầu như ngừng hoạt động và các vi khuẩn
khác bị ức chế cao độ (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng, 1990).

34. 20
1.4.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân cá
 Ảnh hưởng của pH
Các giá trị pH cần cho sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật tương ứng
với các giá trị pH cần cho hoạt động của nhiều enzyme. Giới hạn pH hoạt động của
vi sinh vật nằm trong khoảng 4 ÷ 10 pH của môi trường còn tác động sâu sắc lên
các quá trình trao đổi chất. Màng tế bào chất của vi sinh vật tương đối ít thấm đối
với các ion H+
và OH-
, vì vậy dù pH của môi trường ngoài dao động trong giới hạn
rộng, nồng độ của chúng trong tế bào chất vẫn ổn định. Ảnh hưởng của pH môi
trường lên hoạt động của vi sinh vật phần lớn là do tác động qua lại giữa ion H+ và
các enzyme chứa trong màng tế bào chất và tế bào (Bộ thủy sản, 2004). pH ảnh
hưởng rất lớn đến hoạt tính của vi khuẩn, do nó liên quan đến tương tác giữa
enzyme và cơ chất. Vi khuẩn rất nhạy cảm với sự thay đổi pH của môi trường. Mỗi
vi sinh vật chỉ có thể hoạt động được trong môi trường có pH giới hạn bởi pH thấp
nhất và pH cao nhất. Đồng thời vi sinh vật hoạt động mạnh nhất trong môi trường
có pH tối hảo. Phần lớn môi trường bên ngoài thiên nhiên có pH = 2,5 ÷ 9,0, và
phần lớn vi sinh vật có pH tối hảo trong khoảng này. Có rất ít vi sinh vật có thể
sống trong môi trường có pH< 2,0 hoặc pH> 10.
 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân
Theo một số nghiên cứu thì mức độ thủy phân tăng vọt trong thời gian đầu
của phản ứng, sau đó tốc độ phản ứng chậm lại. Thời gian dài hơn và sử dụng lượng
vi khuẩn lớn hơn thì mức độ thủy phân cao hơn (Phan Thiên Tùng, 2006 trích trong
Nguyễn Thị Xuân Dung, 2005).
 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 nên làm cho sản phẩm có
mùi ôi khét (Nguyễn Đình Khôi, 2003 trích trong Mackie, 1982)

35. 21
 Ảnh hưởng của diện tích tiếp 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 enzyme làm
tăng khả năng tiếp xúc giữa enzyme 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).
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 nhận định của Bộ Công
Thương, kim ngạch xuất khẩu rau hoa quả năm 2015 đạt 1 tỷ USD/năm. 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.

36. 22
Bảng 1.2: Tình hình xuất khẩu rau quả của Việt Nam
ĐVT: USD
Thị trường T8/2016 8T/2016
+/-(%) 8T/2016 so
với cùng kỳ 2015
Tổng kim ngạch 220.417.427 1.571.390.247 +21,8
Trung Quốc 159.521.690 1.099.739.160 +27,9
Hàn Quốc 6.516.043 59.440.075 +20,0
Mỹ 5.457.288 54.767.658 +35,3
Nhật Bản 6.982.076 49.184.689 -0,5
Hà Lan 6.157.914 39.374.533 +30,6
Malaysia 4.221.346 32.167.204 +23,3
Thái Lan 3.501.872 27.227.191 +22,0
Đài Loan 3.901.894 25.139.745 +4,2
Singapore 2.436.292 18.443.347 +9,8
Nga 2.425.962 14.919.770 -14,9
Canada 1.804.389 11.471.611 +7,5
Indonesia 744.402 7.795.976 +12,6
Pháp 702.079 7.698.805 +20,0
Đức 1.092.381 7.680.820 -14,3
Anh 454.397 6.750.304 +39,0
Lào 594.387 3.922.881 -27,8
(Nguồn: Tổng cục Hải quan, 2016)
Một số nghiên cứu về sử dụng phân bón trên cây trồng
Theo Neri (2002), phun phân bón lá có các thành phần hữu cơ hoặc axit
humic giúp duy trì khả năng phát triển của cây ở giai đoạn cuối của quá trình sinh
trưởng. Axit humic thể hiện vai trò quan trọng trong việc kích thích sự hình thành
và tích lũy các sắc tố trong lá, tích lũy lượng diệp lục tố cao hơn và làm lá xanh hơn
(Hancock, 1999). Nghiên cứu sử dụng phân bón lá chiết xuất từ rong biển
(seaweed) của nhiều tác giả cho thấy: phun seaweed làm tăng năng suất thực thu

37. 23
của đậu đỗ lên trung bình khoảng 24% (Temple, 1989), cho thời gian thu trái sớm
hơn ở dưa leo trồng trong nhà kính (Passam và ctv, 1995), tăng tổng khối lượng tươi
của trái cà chua trồng trong nhà kính lên 17% (Crouch và Van Staden, 1992). Nhiều
công trình nghiên cứu của các tác giả Chen và Aviad, 1990; Fagbenro và Agboole,
1993 đều cho thấy phun các chế phẩm chứa axit humic giúp cây tăng khả năng hấp
thu các nguyên tố đa và vi lượng.
Theo Gopi (2005), việc xử lý Triazole đã làm tăng sự phát triển của bộ rễ ở
dưa leo và từ đó làm tăng lượng Cytokinin nội sinh. Lượng Cytokinin nội sinh tăng
đã dẫn đến làm tăng quá trình phân chia tế bào từ đó làm tăng khối lượng chất khô.
Theo Cồ Khắc Sơn (2000), việc bổ sung phân bón lá hữu cơ sinh học (K-
humate và Fish emulsion) có chiều hướng làm tăng trọng lượng trái, năng suất trái
thương phẩm đối với một số loại rau. Sử dụng phối hợp giữa các loại phân hữu cơ
sinh học bón gốc (Biorganic, Fish fertilizer) và phân bón lá (Fish emulsion và K-
Humate) có tác dụng làm tăng năng suất trái từ 11,2 đến 11,3% đối với cây cà tím;
15 đến 18,7 % với dưa leo; 15,5 đến 15,9% với khổ qua và 14,3 đến 14,9% đối với
đậu đũa.
Trần Thanh Dũng (2013), đã nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi khuẩn
Bacillus subtilis thủy phân phụ phẩm cá da trơn tạo ra dịch đạm cao làm phân bón
sinh học phục vụ sản 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 khuẩn thủy phân protein cao và hàm lượng lượng
đạm formol 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
) và hàm lượng nitrat (268,36 mg/kg rau tươi)
ở nghiệm thức phân bón viên của dịch đạm thủy phân, đạt tiêu chuẩn rau an toàn.

38. 24
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1. VẬT LIỆU
2.1.1. Dụng cụ
Các dụng cụ thông dụng trong phòng thí nghiệm bao gồm:
- Pipet 5ml, 10ml, 20ml, 25ml
- Becher 50ml, 100ml, 250ml, 500ml
- Bình tia
- Ống nghiệm
- Erlen 250ml
- Bình Kjeldahl
- Bình định mức 50ml, 100ml
- Buret 25ml
- Ống đong 25ml, 50ml
- Giấy quỳ
2.1.2. Thiết bị
Các dụng cụ có trong phòng thí nghiệm bao gồm:
- Cân kĩ thuật và phân tích
- Máy đo quang phổ UV-Vis
- Bếp đun
- Máy cất đạm
- Máy xay sinh tố
- Máy xay thịt
- Bếp từ
2.1.3. Hóa chất
- H2SO4 đậm đặc
- Chất xúc tác (K2SO4 và CuSO4)
- Phenoltalein 3%
- Dung dịch HCl 0,2N, 1N

39. 25
- Dung dịch formol
- Dung dịch NaOH 0,1N; 0,05N; 0,5N; NaOH đậm đặc 45%
- Dung dịch H2SO4 đậm đặc; H2SO4 0,1N
- Giấy quỳ tím
- Dung dịch Casein 1%
- Dung dịch TCA 5%
- Dung dịch Tyrosin chuẩn 1 mM/l trong dung dịch HCl 0,2N
- Thuốc thử Folin
- Dung dịch Tashiro
2.2. PHƯƠNG PHÁP
2.2.1. Xác định đạm tổng số bằng phương pháp Kjeldahl
Vô cơ hóa: Hút chính xác 2ml nếu là nguyên liệu lỏng hay cân chính xác 2g
nếu là nguyên liệu khô đã nghiền nhuyễn để cho đồng nhất, cho vào một bình cổ
cao có dung tích từ 60ml đến 100ml (bình kjeldahl). Thêm vào đó 5ml H2SO4 đậm
đặc và 0,5g chất xúc tác (là hỗn hợp đã xay nhuyễn của K2SO4 và CuSO4 có tỷ lệ
theo trọng lượng là 9: 1). Đun hỗn hợp trong tủ hút khí độc từ 2 đến 3 giờ cho đến
khi dung dịch trở thành trong suốt và có màu xanh da trời nhạt. Để nguội và pha
loãng với 300ml với nước cất.
Kjeldahl: Chất đạm đã được vô cơ hóa nằm dưới dạng Amonium sulfat đem
cho tác dụng với chất kiềm mạnh như NaOH sẽ phóng thích ra amoniac. Sau đó
lượng amoniac được hơi nước dẫn đến một bình tam giác có chứa một lượng thừa
H2SO4. Từ đây cho phép chúng ta xác định được lượng amoniac phóng thích ra, có
nghĩa là xác định được lượng N có trong mẫu nguyên liệu.
Sau khi mẫu vô cơ hóa để nguội và pha loãng với 300ml nước cất ta cho vào
bình cổ cao (bình Kjeldahl). Thêm vào 3 giọt thuốc thử tashiro có màu xanh sau đó
chuẩn bằng NaOH 40% cho đến khi dung dịch trong bình đổi màu. Sau đó đem đun
dung dịch trong bình bằng máy Kjeldahl. Lượng đạm được hơi nước dẫn đến bình
tam giác có chứa một lượng thừa H2SO4. Ta dùng quỳ tím thử cho đến khi quỳ tím
không đổi màu là hết đạm ta đem bình tam giác đi chuẩn độ bằng NaOH 0,1N.

40. 26
Cách tính kết quả:
Ntổng = [ *(V1- V2)*100]*n
Trong đó :
V1: số ml H2SO4 cho vào trong bình.
V2: số ml NaOH 0,1N đã chuẩn độ.
m: số gam mẫu hay ml khi chuẩn độ lại.
n: hệ số pha loãng mẫu khi vô cơ hóa mẫu, để đưa vào chưng
cất.
2.2.2. Xác định đạm formol bằng phương pháp Sorensen
Cách tiến hành
Lấy 2 bình nón và đánh dấu bình 1 và bình 2.
- Bình 1 : Dùng làm bình kiểm tra. Cho vào 50ml dd formol ½ và thêm
vào đó 3 giọt phenolphthalein 3% . Sau đó dùng dd NaOH 0,1N để hiệu chỉnh màu
trong bình cho đến khi chỉ còn màu hồng nhạt. Ta được formol ½ trung hòa.
- Bình 2: Dùng làm bình thí nghiệm. Cho vào 10ml dịch mẫu ( đã được
pha loãng từ 5 đến 20 lần ), thêm 10ml dd formol ½ đã trung hòa và 3 giọt
phenolphthalein 3% , lắc đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn . Sau đó chuẩn độ bằng
dd NaOH 0,1N cho đến khi dd trong bình 2 có màu hồng (đậm hơn bình 1).
Cách tính kết quả: Lượng đạm formol có trong nguyên liệu:
Trong đó :
M(g/l)=1,4(V2- V1)/a
V1: Thể tích NaOH 0,1N đối chứng
V2: Thể tích NaOH 0,1N thí nghiệm
a: Lượng mẫu (ml) ứng với 10ml dịch mẫu pha loãng x lần (a=1ml=0,001L).
2.2.3. XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH ENZYME BROMELAIN BẰNG PHƯƠNG
PHÁP ANSON CẢI TIẾN
Phương pháp này dựa trên sự thủy phân protein casein bằng enzyme
Bromelain có trong dịch nghiên cứu, tiếp đó làm vô hoạt enzyme và kết tủa protein
chưa bị thủy phân bằng dung dịch acid trichloracetic. Định lượng sản phẩm được

41. 27
tạo thành trong phản ứng thủy phân bằng phản ứng màu với thuốc thử Folin. Dựa
vào đồ thị chuẩn của Tyrosin để tính lượng sản phẩm do enzyme xúc tác tạo nên.
Chuẩn bị đường chuẩn tyrosin
Bảng 2.1: Các bước dựng đường chuẩn Tyrosin
Dung dịch hóa chất Ống nghiệm
1 2 3 4 5 6
Dung dịch Tyrosin chuẩn (ml) 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Lượng Tyrosin tương ứng (µM) 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Dung dịch HCl 0,2N (ml) 5,0 4,8 4,6 4,4 4,2 4,0
Dung dịch NaOH 0,5N (ml) 10 10 10 10 10 10
Thuốc thử Folin (ml) 3 3 3 3 3 3
Lắc mạnh, sau 10 phút đo OD ở bước sóng 660nm
Ống số 1 là ống thử không (TK), các ống còn lại là ống thí nghiệm (TN). Vẽ
đường chuẩn Tyrosin tương quan giữa lượng Tyrosin (µM) và ΔOD (ΔOD = ODTN
– ODTK).
Phương pháp tiến hành
Bảng 2.2: Các bước chuẩn bị mẫu enzyme để đo hoạt tính
Dung dịch hóa chất
Ống nghiệm
Thử thật Thử không
Dung dịch Casein 1% (ml) 5 5
Dung dịch TCA 5% (ml) 0 10
Dung dịch enzyme mẫu (ml) 1 1
Lắc đều và giữ ở 35,5o
C trong 20 phút
Dung dịch TCA 5% (ml) 10 0
Để yên 30 phút, lọc lấy dịch trong
Lấy 6 ống nghiệm sạch, khô, tiến hành làm 3 ống thử thật, 3 ống thử không.

42. 28
Lấy 2 ống nghiệm mới khác, cho vào ống thứ nhất 5ml dịch lọc của ống thử
thật và cho vào ống thứ hai 5ml dịch lọc cùa ống thử không.
Tiếp tục thêm vào mỗi ống 10ml NaOH 0,5N và 3ml thuốc thử Folin, lắc
mạnh, sau 10 phút đo OD ở bước sóng 660nm. Tính ΔOD = ODTT – ODTK, sau đó
dựa vào đồ thị chuẩn suy ra được số µM Tyrosin.
Cách tính kết quả
Định nghĩa đơn vị Anson: Một đơn vị Anson là lượng enzyme tối thiểu
trong điều kiện thí nghiệm (35,50
C: pH 7,6 …) thủy phân Casein trong 1 phút tạo
thành sản phẩm hòa tan trong TCA, phản ứng với thuốc thử Folin cho ta độ hấp thu
OD ở bước sóng 660nm tương ứng với 1µM Tyrosin trong đường chuẩn.
HĐ Protease = )
(
*
*
*
sin*
UI
v
m
t
L
V
Tyro
M

Với: HĐ Protease: hoạt độ enzyme protease (UI/g)
V : tổng thể tích hỗn hợp trong ống thử thật hoặc ống thử không (ml)
v : thể tích dịch lọc đem phân tích (ml)
t : thời gian thủy phân (phút)
m : khối lượng mẫu enzyme đem đi xác định hoạt tính (g)
L: độ pha loãng enzyme
µM Tyrosin: lượng µM Tyrosin trong v (ml) suy ra từ đường chuẩn

43. 29
2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Hình 2.1: Nội dung và phương pháp
2.3.1. Đánh giá chất lượng nguyên liệu đầu vào (phụ phế phẩm cá tra)
Phụ phế phẩm cá tra lấy từ các nhà máy chế biến phile tỉnh An Giang, khi
lấy về từ nhà máy phụ phế phẩm được xử lý bằng cách phân loại mỡ, tạp chất rồi
xay nhuyễn và tiến hành thí nghiệm.
Phân tích nguyên liệu đầu vào:
- Xác định N tổng bằng phương pháp Kjeldhal.
- Protein tổng (Nts*6,25).
2.3.2. Xác định hoạt tính enzyme bromelain có trong các thành phần của dứa
Mục tiêu: Xác định được bộ phận thích hợp cho enzyme thủy phân protein
phụ phế phẩm cá tra.
Vật liệu: Vỏ, chồi ngọn, lõi, thịt.
Phương pháp thực hiện: Thí nghiệm gồm 4 nghiệm thức lập lại 3 lần.

44. 30
Các nghiệm thức:
Nghiệm thức Thành phần cây dứa
NT1 Chồi ngọn
NT2 Vỏ
NT3 Thịt
NT4 Lõi
Cách tiến hành: Lấy các thành phần của quả dứa đã phân loại đem xay
nhuyễn lọc thu dịch chiết và tiến hành thí nghiệm theo phương pháp Anson cải tiến
để xác định hoạt tính enzyme.
Chỉ tiêu theo dõi:
- Xác định hoạt tính enzyme bằng phương pháp Anson cải tiến.
2.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ vỏ dứa đến quá trình thủy phân phụ phế
phẩm cá tra.
Kết quả thí nghiệm trên đã chọn được bộ phận thích hợp cho enzyme thủy
phân protein phụ phế phẩm cá tra để tiến hành thí nghiệm tiếp theo.
Mục tiêu: Xác định được tỷ lệ vỏ dứa cho enzyme thủy phân protein phụ
phế phẩm cá tra tối ưu nhất.
Vật liệu: Vỏ dứa và phụ phế phẩm cá tra.
Phương pháp thực hiện: Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu
nhiên CRD với 4 nghiệm thức và 3 lần lập lại.
Các nghiệm thức:
Nghiệm thức Tỷ lệ (dứa/ cá) (w/w)
NT1 0,5:1
NT2 0,75:1
NT3 1:1
NT4 1,25:1

45. 31
Cách tiến hành: Cân vào 4 bình mỗi bình 20g phụ phế phẩm cá tra, cho
thêm 20 ml nước cất, cho vỏ dứa xay nhuyễn vào mỗi bình với khối lượng lần lượt
là: 10g, 15g, 20g, 25g. Tiến hành ủ trong 3, 5 và 7 ngày ở điều kiện bình thường
phòng thí nghiệm. Sau thời gian ủ mẫu được lọc bỏ bã và hút dịch lỏng để phân tích
các chỉ tiêu.
Chỉ tiêu theo dõi:
- Hàm lượng N tổng số bằng phương pháp Kjeldhal
- Hàm lượng N formol bằng phương pháp Sorensen
- Số liệu thu thập được xử lý thống kê bằng phần mềm SAS 9.4.
2.3.4. Khảo sát ảnh hưởng lượng nước bổ sung đến quá trình thủy phân.
Mục tiêu: Xác định được tỷ lệ nước bổ sung cho quá trình thủy phân tối ưu.
Vật liệu: Vỏ dứa, phụ phế phẩm cá tra và nước.
Phương pháp thực hiện: Thí nghiệm được bố trí kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên
CRD với 3 nghiệm thức và lập lại 3 lần.
Các nghiệm thức:
Nghiệm thức Tỷ lệ nước/ mẫu (v/w)
NT1 0,5: 1
NT2 1: 1
NT3 1,5: 1
Cách tiến hành: Cân vào bình tỷ lệ mẫu (dứa, cá) lần lượt là 20g phụ phế
phẩm cá tra xay nhuyễn và 15g vỏ dứa xay nhuyễn, cho lượng nước lần lượt ứng
với từng nghiệm thức là 17,5ml; 35ml; 52,5ml. Tiến hành ủ mẫu trong 3, 6 và 9
ngày ở điều kiện bình thường phòng thí nghiệm. Sau thời gian ủ, mẫu được lọc bỏ
bã rồi hút dịch lỏng để phân tích các chỉ tiêu.
Chỉ tiêu theo dõi:
- Xác định N tổng bằng phương pháp Kjeldhal.
- Xác định N formol bằng phương pháp Sorensen.
- Số liệu thu thập được xử lý thống kê bằng phần mềm SAS 9.4.

46. 32
2.3.5. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân phụ phế phẩm cá
tra.
Mục tiêu: Xác định được pH tối ưu cho quá trình thủy phân.
Vật liệu: Vỏ dứa, phụ phế phẩm cá tra và hóa chất điều chỉnh pH (NaOH
1N, HCl 1N).
Phương pháp thực hiện: Thí nghiệm được bố trí kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên
CRD với 4 nghiệm thức và lập lại 3 lần.
Các nghiệm thức:
Nghiệm thức PH
NT1 5
NT2 6
NT3 7
NT4 8
Cách tiến hành : Cân vào bình 20g phụ phế phẩm cá xay nhuyễn, 15g vỏ
dứa xay nhuyễn và 35ml nước cất. Xác định pH ban đầu và điều chỉnh pH bằng hóa
chất HCl 1N và NaOH 1N để được pH lần lượt là 5, 6, 7 và 8. Tiến hành ủ trong 5
và 9 ngày ở điều kiện bình thường phòng thí nghiệm. Sau thời gian ủ mẫu được lọc
bỏ bã và hút dịch lỏng để phân tích các chỉ tiêu.
Chỉ tiêu theo dõi:
- Xác định N tổng bằng phương pháp Kjeldhal
- Xác định N formol bằng phương pháp Sorensen
- Số liệu thu thập được xử lý thống kê bằng phần mềm SAS 9.4.
2.3.6. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian thủy phân phụ phế phẩm cá tra bằng
enzyme bromelain trong vỏ dứa.
Mục tiêu: Xác định được thời gian thủy phân tối ưu nhất.
Vật liệu: Vỏ dứa và phụ phế phẩm cá tra.
Phương pháp thực hiện: Thí nghiệm được bố trí kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên
CRD với 5 nghiệm thức và lập lại 3 lần.

47. 33
Các nghiệm thức:
Nghiệm thức Thời gian (ngày)
NT1 3
NT2 6
NT3 9
NT4 12
NT5 15
Cách tiến hành: Cân vào bình 20g phụ phế phẩm cá tra xay nhuyễn, 15g vỏ
dứa xay nhuyễn và 35ml nước, điều chỉnh pH = 6. Tiến hành ủ trong 3, 6, 9, 12 và
15 ngày ở điều kiện bình thường trong phòng thí nghiệm. Sau thời gian ủ mẫu được
lọc bỏ bã và hút dịch lỏng để phân tích các chỉ tiêu.
Chỉ tiêu theo dõi:
- Xác định N tổng bằng phương pháp Kjeldhal
- Xác định N formol bằng phương pháp Sorensen
- Số liệu thu thập được xử lý thống kê bằng phần mềm SAS 9.4.
2.3.7. Ổn định dung dịch thủy phân bằng rỉ đường
Mục tiêu: Hạn chế sự hao hụt của đạm trong dịch thủy phân.
Phương pháp tiến hành: Thí nghiệm được bố trí kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên
CRD với 3 nghiệm thức và lập lại 3 lần.
Các nghiệm thức:
Nghiệm thức Rỉ đường (%)
NT1( đối chứng) 0
NT2 5
NT3 10
Cách tiến hành: Dung dịch sau thủy phân hoàn toàn được phối trộn với rỉ
đường có tỉ lệ lần lượt là 5% và 10%. Sau 1 tháng tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu.
Chỉ tiêu theo dõi :
- Xác định N tổng bằng phương pháp Kjeldhal.
- Số liệu thu thập được xử lý thống kê bằng phần mềm SAS 9.4.

48. 34
2.3.8. Phối chế dịch thủy phân thành chế phẩm phân bón lá để dùng cho rau
ăn lá
Việc bổ sung đa, vi lượng vào chế phẩm là cần thiết vì quá trình thủy phân
protein phụ phế phẩm cá chủ yếu chỉ cung cấp đạm dưới dạng dễ hấp thu, vẫn còn
thiếu nhiều nguyên tố đa vi lượng khác cần thiết cho sự sinh trưởng phát triển của
cây trồng. Tham khảo một số loại phân bón lá, tác giả tiến hành bổ sung thêm vào
dịch thủy phân EDTA- sắt với liều lượng 2g/lít. Sau đó tiến hành khảo nghiệm chế
phẩm phân bón cho cây cải xanh trồng ngoài đồng.
2.3.9. Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá cho cây cải xanh trồng ngoài đồng
Vật liệu nghiên cứu: Dịch thủy phân và chế phẩm phân bón lá từ dịch thủy
phân được bổ sung, giống cải xanh, phân bón lá đang sử dụng trên thị trường.
Phương pháp nghiên cứu: Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu
nhiên (CRD), gồm 4 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lập lại 3 lần, diện tích mỗi ô là
5m2
.
Các nghiệm thức:
Nghiệm thức Loại phân
NT1 Phun nước lã
NT2 Dịch thủy phân 2%
NT3 Chế phẩm 2%
NT4 Phân bón lá SEN TRẮNG
Các tiến hành: Tiến hành trồng cải xanh trong các luống đất. Thời gian
phun: 2 lần phun (sáng và chiều) ở các thời điểm 10, 17 và 30 ngày sau khi trồng.
lượng phân sử dụng 0,1 lít trong một lần phun trên 1m2
cải.
Chỉ tiêu theo dõi
- Chiều cao cây: (cm)
- Số lá: (lá/cây)
- Trọng lượng trung bình cây: (g/cây)
- Năng suất: (kg/m2
)
- Số liệu thu thập được xử lý thống kê bằng phần mềm SAS 9.4.

49. 35
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
3.1. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA NGUYÊN LIỆU ĐẦU
VÀO (PHỤ PHẾ PHẨM CÁ TRA)
Theo kết quả khảo sát của Nguyễn Thị Lan Chi và ctv, 2009, các phần của
phụ phẩm cá tra có hàm lượng protein cao. Trong đó, phần đầu chiếm tới 42,68%,
phần xương sống chiếm 37,91%, phần đuôi cá chiếm 30,36% và phần vây chiếm
37,23% (tính trên tổng lượng chất khô). Ngoài ra, trong phụ phế phẩm cá tra còn có
hàm lượng tro và Calcium khá cao thích hợp cho sản xuất phân bón hữu cơ cho cây
trồng.
Bảng 3.1: Kết quả phân tích nguyên liệu đầu vào
Nguyên liệu đầu vào (%)
N tổng số 2,34
Protein thô 14,64
Kết quả khảo sát của luận văn được trình bày ở bảng 3.1 cũng cho thấy, phụ
phế phẩm cá tra (xương, ruột và vi cá) có hàm lượng protein cao. Cụ thể, N tổng số
là 2,34% và lượng protein thô là 14,64%. Đây chính là nguồn nguyên liệu tốt để sản
xuất ra phân bón hữu cơ.
3.2. XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH ENZYME BROMELAIN CÓ TRONG CÁC
THÀNH PHẦN CỦA QUẢ DỨA
Bảng 3.2: Hoạt tính enzyme bromelain có trong các thành phần của quả dứa
Nghiệm
Thức
Bộ phận trên
quả dứa
Tỷ lệ khối
lượng (%)
Hoạt tính
dịch chiết
(U/ml)
Hoạt tính
riêng (U/g)
NT1 Chồi 15,31 38,40 2,56
NT2 Vỏ 48,53 30,30 2,02
NT3 Thịt 30,02 35,70 2,38
NT4 Lõi 6,14 24,60 1,64

50. 36
Số liệu ở bảng 3.2 cho thấy, phần thịt của quả dứa chỉ chiếm 30,02% còn lại
là phế phẩm. Trong các phần phế phẩm thì vỏ chiếm tỷ lệ cao nhất 48,53%, phần
chồi ngọn chiếm 15,31% và phần lõi chiếm 6,14%. Vỏ, chồi và lõi là phần phế
phẩm của ngành công nghiệp chế biến dứa đóng hộp có thể tận dụng như nguồn
enzyme bromelain dùng thủy phân phụ phế phẩm cá tra. Kết quả này cũng phù hợp
với kết quả nghiên cứu trước đây của Lại Thị Ngọc Hà (2009), tác giả cho biết,
phần vỏ dứa chiếm đến 69,98% và tác giả cũng cho rằng có thể tận dụng để thu hồi
enzyme bromelain.
Tất cả các phần của quả dứa đều có hoạt tính enzyme. Hoạt tính chung cao
nhất ở phần chồi (38,40 U/ml), tiếp đến là phần thịt (35,70 U/ml), tiếp đến là phần
vỏ (30,30 U/ml) và sau cùng là phần lõi. Mặc dù, hoạt tính enzyme của phần vỏ
không cao bằng chồi nhưng lại có tỷ lệ cao nhất và dễ thu hồi. Kết luận này cũng
trùng với nhận xét của Lại Thị Ngọc Hà (2009). Vì vậy, tác giả sử dụng phần vỏ
dứa để sử dụng cho nghiên cứu trong luận văn này.
3.3. KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ VỎ DỨA/PHỤ PHẨM CÁ
TRA ĐẾN QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN PHỤ PHẾ PHẨM CÁ TRA
Việc sử dụng các enzyme protease để thủy phân protein phụ phế phẩm cá sẽ tăng
lượng protein không hòa tan chuyển thành protein hòa tan và tận dụng được các
nguồn phụ phế phẩm cá. Trong điều kiện thủy phân thích hợp, các mô cá được biến
đổi nhanh chóng thành chất lỏng (dẫn theo Phạm Đình Dũng và Trần Văn Lâm,
2013). Lượng protein hòa tan được thể hiện bằng lượng N tổng số có trong dịch
thủy phân.

51. 37
Bảng 3.3: Lượng N tổng số có trong dịch thủy phân ở các tỷ lệ qua 3,5 và 7
ngày ủ:
Nghiệm thức
Tỷ lệ dứa/ cá
(w/w)
Ngày 3 Ngày 5 Ngày 7
NT1 0,5: 1 1,39c 3,57d 5,63c
NT2 0,75: 1 3,20b 5,29a 7,40a
NT3 1: 1 3,38a 4,62c 6,79b
NT4 1,25: 1 3,53a 4,84b 6,79b
CV% 1,23 0,90 0,76
LSD0,01 0,16 0,19 0,23
Ghi chú: Các trung bình cùng ký tự không khác biệt có nghĩa ở mức xác suất p < 0,01
Kết quả ở bảng 3.3 và hình 3.1 cho thấy, ở 3 ngày sau thủy phân, lượng dứa
bổ sung càng nhiều thì lượng N tổng số được thủy phân càng nhiều. Nhưng những
ngày về sau, nghiệm thức bổ sung vỏ dứa với tỷ lệ vỏ dứa: cơ chất là 0,75: 1 cho
lượng N tổng số thủy phân cao nhất. Có lẽ ở giai đoạn đầu, enzyme từ trong dứa
chưa tiết ra đủ và chưa tiếp xúc nhiều với cơ chất nên vỏ dứa càng nhiều càng có sự
tiếp xúc tốt hơn với cơ chất nên protein từ phụ phế phẩm cá được thủy phân nhiều
hơn nhưng về sau enzyme được trích ly trong vỏ dứa càng nhiều, pH càng giảm nên
ảnh hưởng đến tốc độ thủy phân và vì vậy tỷ lệ vỏ dứa/cơ chất là 1: 1 và 1,25: 1,
giảm hơn so với tỷ lệ 0,75:1.
Như vậy, tỷ lệ vỏ dứa: cơ chất thích hợp để thủy phân protein trong phụ phế
phẩm cá tra là 0,75: 1.
Bảng 3.4: Diễn biến pH ở các nghiệm thức qua các ngày ủ:
Nghiệm
thức
Tỷ lệ dứa/ cá
(w/w)
Ngày 1 Ngày 2 Ngày 3 Ngày 5
NT1 0,5: 1 6,0 6,0 6,0 6,0
NT2 0,75: 1 6,0 6,0 6,0 6,0
NT3 1: 1 6,0 5,5 5,5 5,5
NT4 1,25: 1 6,0 5,0 5,0 5,0

52. 38
Hình 3.1: Lượng N tổng số có trong dịch thủy phân ở các tỷ lệ dứa/cá
qua 3,5 và 7 ngày ủ
Phản ứng thủy phân của enzyme bromelain với cơ chất là 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 polypeptid và axit amin tự do
(Phạm Đình Dũng và Trần Văn Lâm, 2013). Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ vỏ dứa: cơ
chất đến quá trình thủy phân protein trong phụ phế phẩm cá để giải phóng các acid
amin được thể hiện bằng lượng N formol có trong dịch chiết thể hiện ở bảng 3.5 và
hình 3.2.
Bảng 3.5: Lượng N formol có trong dịch thủy phân ở các tỷ lệ dứa/cá qua 3,5
và 7 ngày ủ
Nghiệm thức
Tỷ lệ (dứa/ cá)
(w/w)
Ngày 3 Ngày 5 Ngày 7
NT1 0,5: 1 0,37c 2,05c 3,88c
NT2 0,75: 1 1,73b 3,48a 5,93a
NT3 1: 1 1,93a 2,78b 5,63b
1,39
3,57
5,63
3,20
5,29
7,40
3,38
4,62
6,79
3,53
4,84
6,79
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Ngày 3 Ngày 5 Ngày 7
0,5: 1
0,75: 1
1: 1
1,25: 1
N tổng số (g/l)
Tỷ lệ
dứa/ cá
Ngày