mÔn hỌc: cÔng nghỆ phÂn...

GV: Phạm Thành Tâm

SEMINAR ỨNG DỤNG HỆ VI SINH – ENZYM PHÂN GIẢI

XENLULOZA TỪ VỎ TRÁI CACAO LÀM PHÂN BÓN HỮU CƠ SINH HỌC

Bộ Môn: Công nghệ Hoá học

Giáo viên: Phạm Thành Tâm

Khoa Công nghệ Hoá Học

Trang 1 of 34


Nội dung

1. Tổng quan

2. Thực nghiệm

3. Kết quả & bàn luận

4. Kết luận


Trang 2 of 34


1. Tổng quan

1.1. Tổng quan về ca cao

1.2. Tổng quan về vi sinh vật ứng dụng trong phân bón

1.3. Xenluloza trong việc sản xuất phân hữu cơ vi sinh


Trang 3 of 34


1.1. Tổng quan về ca cao

Nguồn gốc:

Đặc điểm thực vật: Họ Sterculiaceae Giống Theobroma Loài Cacao


Trang 4 of 34


Phân loại:

Giống Trinitrario Giống Criollo Giống Forastero


Trang 5 of 34


Cấu tạo quả cacao: Khoa Công nghệ Hoá Học

Trang 6 of 34


Thành phần vỏ quả Cacao:

Thành phần Hàm lượng % Axit hữu cơ 0.7

Pentose 6 Chất sơ 16.5 Glucid 46 Protein 18 cafein 0.3


Trang 7 of 34


Thực trạng: Khoa Công nghệ Hoá Học

Trang 8 of 34



Trang 9 of 34



Trang 10 of 34


1.2. Tổng quan về vi sinh vật ứng dụng trong phân bón

Đặc trưng của vsv: Kích thước nhỏ bé

Hấp thu nhiều, chuyển hoá nhanh

Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh

Phân bố rộng, chủng loại nhiều.

Năng lực thích ứng mạnh, dễ phát sinh biến dị


Trang 11 of 34


Vi sinh vật ứng dụng trong phân bón:

VSV amon hóa ure

VSV chuyển hóa sắt

VSV phân giải phân lân VSV phân giải protein

1

6 2

7 3

VSV cố định nito 8

VSV phân giải lưu huỳnh 5

VSV phân giải xilan 4

VSV phân giải Xenluloza


Trang 12 of 34


1.3. Xenluloza trong việc sản xuất phân hữu cơ vi sinh

Xenluloza trong tự nhiên:

Cấu tạo từ nhiều gốc β-glucoza liên kết với nhau nhờ dây nối β-1,4 – glucozit.

Mỗi phân tử xenluloza thường chứa tử 1.400 – 10.000 gốc glucoza.


Trang 13 of 34


Mỗi đơn vị là một disaccarit gọi là xenlobioza.

Cấu trúc bậc hai và bậc rất phức tạp thành cấu trúc dạng lớp gắn với nhau bằng lực liên kết hydro

Trong vách tế bào thực vật, xenluloza tồn tại trong một mối liên kết chặt chẽ với các polisaccarit khác, hemixenluloza, pectin và ligin tạo thành một liên kết bền vững


Trang 14 of 34


Vi sinh vật phân giải xenluloza: Vi sinh vật hiếu khí: Niêm vi khuẩn: Cytophaga, Sporocytophaga,

Cellulomonas.

Vi khuẩn: các giống Bacillus, giống Clostridium.

Xạ khuẩn: Streptomyces.

Nấm mốc, vi nấm: Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Trichoderma.

Vi sinh vật kỵ khí: Vi khuẩn dạ cỏ: giống Ruminococcus.

Vi khuẩn kỵ khí sống tự do: Bacillus cellulosae hidrogenius; Bacillus cellulosae methanicus.

Vi khuẩn ưa nóng: Bacillus cellulosae thermophicus.


Trang 15 of 34


Vi sinh vật phân giải xenluloza: Khoa Công nghệ Hoá Học

Micrococcus Chromobacterium prodiogiosum

Streptomyces griseus

Trichoderma Streptomyces albogriseolus

Trang 16 of 34


Vi sinh vật phân giải xenluloza: Khoa Công nghệ Hoá Học

Bacteroides Thiobacillus

Bacillus Aspergillus Trang 17 of 34


Cơ chế của quá trình phân giải xenluloza:

Hệ enzym xenluloza bao gồm 4 enzym khác nhau: Enzym C1 (Cenlobiohydrolaza) có tác dụng cắt đứt liên

kết hydro, biến dạng xenluloza tự nhiên có cấu hình không gian thành dạng xenluloza vô định hình.

Enzym thứ 2 là Endoglucanaza có khả năng cắt đứt các liên kết β-1,4 bên trong phân tử tạo thành những chuỗi dài.


Trang 18 of 34


Enzym thứ 3 là Exo-gluconaza tiến hành phân giải các chuỗi trên thành dicsaccarit gọi là xenlobioza.

Cả hai loại enzym Endo và Exo-gluconaza được gọi là Cx.

Enzym thứ 4 là β-glucosidaza tiến hành thủy phân xenlobioza thành glucoza.


Trang 19 of 34


2. Thực nghiệm

Nguyên liệu và hoá chất:

Vỏ quả Ca Cao phơi khô lấy từ Bến Tre.

TKS-M2: chứa 3 chủng vi sinh vật:

Bacillus sp, Azotobacter sp, Trichoderma sp ( B. subtilis: 109 CFU/g, B. megaterium 109 CFU/g, B licheniformis 109 CFU/g, Azotobacter 109 CFU/g, Pseudomonas 109 CFU/g, VSV đặc biệt 109 CFU/g baciluss sp: 1,9 x 109 CFU, lactobacilus sp; 1,0 x 107 CFU ).

Trichoderma.


Trang 20 of 34


Vỏ cacao khô Vỏ cacao xay nhuyễn

Trichoderma Chế phẩm TKS-M2


Trang 21 of 34


Quy trình thực nghiệm Khoa Công nghệ Hoá Học

Trang 22 of 34


Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của chế phẩm sinh học TKS-M2 tới khả năng phân hủy vỏ ca cao

Mẫu 1 2 3 4 5 6

Vỏ ca cao (g) 50 50 50 50 50 50

TKS-M2 (ml) 0 0,6 1 1,4 1.8 2

Nước ml 100 100 100 100 100 100

Khảo sát thí nghiệm: Khoa Công nghệ Hoá Học

Trang 23 of 34


Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của Trichoderma tới tốc độ phân hủy vỏ cacao

Mẫu 1 2 3 4 5

Vỏ ca cao (g) 50 50 50 50 50

Trichoderma (g) 0,03 0,05 0,07 0,09 0,1

TKS-M2 (ml) 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4

Nước ml 100 100 100 100 100


Trang 24 of 34


Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng Na2CO3 và môi trường dinh dưỡng tới khả năng phân hủy vỏ cacao

Mẫu 1 2 3 4 5

Ca cao (g) 50 50 50 50 50

Trichoderma (g) 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

TKS-M2 (ml) 1,4 1,4 1.4 1,4 1,4

Na2CO3 (g) 0,5 1 1,5 2 2,5


Trang 25 of 34


BẢNG KẾT QUẢ ẢNH HƯỞNG CỦA TKS-M2 TỚI HIỆU SUẤT PHÂN HỦY VỔ CACAO

Lấy 3 gam (tính mẫu khô với độ ẩm 11%)

Ngày kiểm

tra

Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5 Mẫu 6

Sau 2 ngày 2,98 2,8 2,79 2,78 2,78 2,79

Sau 4 ngày 2,87 2,54 2,53 2,53 2,56 2,57

Sau 5 ngày 2,8 2,43 2,42 2,41 2,45 2,46

Sau 6 ngày 2,74 2,31 2,31 2,31 2,34 2,36

Sau 7 ngày 2,72

Hiệu suất

9,26 %

2,20

Hiệu suất

26,54%

2,19

Hiệu suất

26,98%

2,17

Hiệu suất

27,67%

2,23

Hiệu suất

25,68%

2,25

Hiệu suất

24,72%

3. Kết quả và bàn luận Khoa Công nghệ Hoá Học

Trang 26 of 34


9.26

26.54 26.98 27.67

25.68 24.72

0

5

10

15

20

25

30

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Hiệ

u su

ất (%

)

Lượng TKS-M2 (ml)

Ảnh hưởng của TKS-M2 tới hiệu suất phân hủy vỏ ca cao


Bàn luận: Trang 27 of 34


BẢNG KẾT QUẢ ẢNH HƯỞNG CỦA LƯỢNG TRICHODERMA TỚI HIỆU SUẤT

PHÂN HỦY VỎ CACAO


Ngày kiểm

tra

Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5

Sau 2 ngày 2,75 2,70 2,75 2,72 2,71

Sau 4 ngày 2,48 2,40 2,41 2,43 2,42

Sau 5 ngày 2,37 2,25 2,26 2,30 2,29

Sau 6 ngày 2,20 2,10 2,11 2,15 2,13

Sau 7 ngày 2,08

Hiệu suất

30,76%

1,94

Hiệu suất

35,48%

1,97

Hiệu suất

34,38%

2,01

Hiệu suất

32,87%

1,99

Hiệu suất

33,56%


Trang 28 of 34


35.97

42.67

40.43

38.94

37.96

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

0.02 0.52 1.02 1.52 2.02 2.52 3.02

Hiệ

u su

ất (%

)

Lượng Trichoderma (g)

Ảnh hưởng của lượng Trichoderma tới hiệu suất phân hủy vỏ ca cao




BẢNG KẾT QUẢ ẢNH HƯỞNG CỦA LƯỢNG Na2CO3 TỚI HIỆU SUẤT PHÂN HỦY

VỎ CACAO


Ngày kiểm

tra

Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5

Sau 2 ngày 2,71 2,63 2,65 2,66 2,67

Sau 4 ngày 2,38 2,27 2,30 2,33 2,34

Sau 5 ngày 2,24 2,10 2,12 2,16 2,19

Sau 6 ngày 2,07 1,9 1,95 1,99 2,01

Sau 7 ngày 1,92

Hiệu suất

35,97%

1,72

Hiệu suất

42,67%

1,78

Hiệu suất

40,43%

1,83

Hiệu suất

38,94%

1,86

Hiệu suất

37,96%


Trang 30 of 34


35.97

42.67

40.43

38.94

37.96

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

Hiệ

u su

ất (%

)

Lượng Na2CO3 (g)

Ảnh hưởng của lượng Na2CO3 tới hiệu suất phân hủy vỏ ca cao




4. Kết luận

Điều kiện tối ưu cho mẫu ủ 50 g nguyên liệu vỏ cacao khô (độ ẩm 10%):

Trichoderma: 0.05 g

Chế phẩm TKS-M2: 1.4 ml

Na2CO3: 1.0 g


Trang 32 of 34


Kết quả phân tích hàm lượng mẫu tối ưu


Trang 33 of 34


Cảm ơn quý thầy cô đã chú ý lắng nghe


Trang 34 of 34

mÔn hỌc: cÔng nghỆ phÂn...

Documents