Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và thiết bị thuộc da sử dụng chế phẩm enzym proteaza và lipaza

BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN NGHIÊN CỨU DA - GIẦY







ĐỀ ÁN PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC
TRONG LĨNH VỰC CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN ĐẾN NĂM 2020




BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI



Tên đề tài:
“Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và thiết bị thuộc da
sử dụng chế phẩm enzym proteaza và lipaza”
Mã số: 06/HĐ-ĐT.06.08/CNSHCB

Cơ quan chủ trì: Viện Nghiên cứu Da - Giầy
Chủ nhiệm đề tài: ThS. Vũ Ngọc Giang






8844


Hà Nội - 2011


BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN NGHIÊN CỨU DA - GIẦY

ĐỀ ÁN PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC
TRONG LĨNH VỰC CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN ĐẾN NĂM 2020





BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI


Tên đề tài:
“Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và thiết bị thuộc da

sử dụng chế phẩm enzym proteaza và lipaza”
Mã số: 06/HĐ-ĐT.06.08/CNSHCB






Chủ nhiệm đề tài:







ThS. Vũ Ngọc Giang
Cơ quan chủ trì: Viện Nghiên cứu Da-Giầy
Viện trưởng






PGS. TS. Ngô Đại Quang

Hà Nội - 2011


DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

TT Họ và tên, học hàm học vị Tổ chức công tác

Nội dung công
việc tham gia
1 Vũ Ngọc Giang,
ThS., NCV chính
Phó Viện trưởng Viện
Nghiên cứu Da - Giầy
Chủ nhiệm đề tài
2 Nguyễn Hữu Cường,
KS., NCV
Giám đốc Trung tâm Công
nghệ Thuộc da, Viện Nghiên
cứu Da - Giầy
Cộng tác viên
3 Nguyễn Mạnh Khôi,
ThS., NCV
Phó Viện trưởng Viện
Nghiên cứu Da - Giầy
Cộng tác viên
4 PGS. TS. Lê Gia Hy,

Nghiên cứu viên cao cấp
Viện Công nghệ Sinh học,
Viện KH&CN Việt Nam
Cộng tác viên
5 PGS. TS. Lương Đức Phẩm,
Nghiên cứu viên cao cấp
Nguyên Trưởng phòng,
Viện Công nghệ Sinh học,
Viện KH&CN Việt Nam
Cộng tác viên
6 Nguyễn Phương Nhuệ,
ThS., Nghiên cứu viên
Viện Công nghệ Sinh học,
Viện KH&CN Việt Nam
Cộng tác viên
7 KS. Huỳnh Nhật Minh

Giám đốc Công ty TNHH
Thiết bị Máy Quang Minh
Cộng tác viên
8 Hoàng Mạnh Hùng,
KS., Nghiên cứu viên
Quản đốc Xưởng Thực
nghiệm Thuộc da, Viện
Nghiên cứu Da - Giầy
Thư ký đề tài
9 Hoàng Thị Phi Nga,
KS. Nghiên cứu viên
Phó Giám đốc Trung tâm
Công nghệ Môi trường,

Viện Nghiên cứu Da - Giầy
Cộng tác viên


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

TT Chữ viết tắt Giải nghĩa
1. BOD Nhu cầu ôxy sinh học (Biological Oxygen Demand)
2. COD Nhu cầu ôxy hoá học (Chemical Oxygen Demand)
3. EC Cộng đồng chung châu Âu (European Community)
4. EU Liên minh châu Âu (European Union)
5. FDI Đầu tư trực tiếp nước ngoài (Foreign Direct
Investment)
6. R&D Nghiên cứu và triển khai (Research and Development)
7. UNIDO Tổ chức phát triển công nghiệp Liên hiệp quốc (United
Nation Industrial Development Organization)
8. WTO Tổ chức thương mại thế giới (World Trade
Organization)
9. E/CE Enzym/chế phẩm enzym
10. ĐTM Đánh giá tác động môi trường
11. KHCN Khoa học công nghệ
12. MMTB Máy móc thiết bị
13. TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
14. XLNT Xử lý nước thải
15. BVMT Bảo vệ môi trường
16 TL - NV Tẩy lông – Ngâm vôi



DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

STT bảng Tên bảng Trang
Bảng 1.1. Nhiệt độ co Ts của da trong dung dịch 13
Bảng 2.1. Điều kiện môi trường trong khâu chuẩn bị thuộc 14
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của muối và chất chống khuẩn tới hoạt độ enzym 15
Bảng 4.1. Đặc điểm của enzym sử dụng trong thuộc da 39
Bảng 1.2. Hóa chất sử dụng trong nghiên cứu 50
Bảng 2.2. Thang điểm xác định hàm mục tiêu chất lượng thiết diện da 60
Bảng 3.2. Thang điểm xác định hàm mục tiêu chất lượng mặt da 60
Bảng 4.2. Thang điểm đánh giá khả năng tẩy lông 61
Bảng 5.2. Thang điểm đánh giá khả năng mở cấu trúc 61
Bảng 6.2. Thang điểm đánh giá hiệu quả làm mềm 61
Bảng 7.2. Thang điểm đánh giá chất lượng da không lông sau axít hoá 62
Bảng 8.2. Thang điểm đánh giá chất lượng da nguyên lông sau axít hoá 62
Bảng 1.3. Quy trình công nghệ hồi tươi sử dụng hóa chất 68
Bảng 2.3. Quy trình thử nghiệm hồi tươi bằng chế phẩm enzym 70
Bảng 3.3. Kết quả thử nghiệm hồi tươi bằng chế phẩm enzym 70
Bảng 4.3. Quy trình công nghệ tẩy lông - ngâm vôi thông thường cho
da bò
71
Bảng 5.3. Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tẩy lông bằng chế phẩm
enzyme
72
Bảng 6.3. Kết quả thí nghiệm lựa chọn phương pháp tẩy lông bằng chế
phẩm enzym
72
Bảng 7.3. Thông số kỹ thuật của chế phẩm enzym sử dụng 73
Bảng 8.3. Quy trình thí nghiệm tẩy lông - ngâm vôi cho da bò bằng chế
phẩm enzym
73

Bảng 9.3. Kết quả thí nghiệm xác định khả năng TL-NV 74
Bảng 10.3. Quy trình công nghệ tẩy vôi - làm mềm 75
Bảng 11.3. Thông số kỹ thuật và lượng sử dụng trong thí nghiệm của
các chế phẩm enzym thí nghiệm
75
Bảng 12.3. Kết quả thí nghiệm làm mềm sau tẩy vôi 76
Bảng 13.3. Quy trình công nghệ a xít hoá trong thuộc da 77
Bảng 14.3. Quy trình thí nghiệm làm mềm trong dung dịch axít 78
Bảng 15.3. Kết quả thí nghiệm lựa chọn chế phẩm enzym 78
Bảng 16.3. Kết quả tẩy mỡ bằng chế phẩm enzym trong khâu chuẩn bị
thuộc
80
Bảng 17.3. Điều kiện thí nghiệm được chọn 83
Bảng 18.3. Ma trận kế hoạch 2
3
84
Bảng 19.3.
Kết quả và điều kiện thí nghiệm ma trận thực nghiệm
trực giao bậc I, (k=3)
85
Bảng 20.3. Ma trận kế hoạch hóa với giá trị ŷ
j
86
Bảng 21.3. Ma trận kế hoạch hóa với giá trị ŷ
j
88
Bảng 22.3. Kết quả tính bước chuyển động б
j
của các yếu tố 89
Bảng 23.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng dốc đứng 89

Bảng 24.3. Kết quả tính bước chuyển động б
j
của các yếu tố 91
Bảng 25.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng dốc đứng 91
Bảng 26.3. Kết quả tính bước chuyển động б
j
của các yếu tố 92
Bảng 27.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng leo dốc của hàm chập Y
L
93
Bảng 28.3. Kết quả thí nghiệm leo dốc 93
Bảng 29.3. Quy trình công nghệ hồi tươi 95
Bảng 30.3. Điều kiện thí nghiệm được chọn 98
Bảng 31.3. Ma trận kế hoạch 2
3
99
Bảng 32.3. Kết quả và điều kiện thí nghiệm ma trận thực nghiệm trực
giao bậc I, (k=3)
100
Bảng 33.3. Ma trận kế hoạch hóa với giá trị ŷ
j
101
Bảng 34.3. Ma trận kế hoạch hóa với giá trị ŷ
j
102
Bảng 35.3. Kết quả tính bước chuyển động б
j
của các yếu tố 104
Bảng 36.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng dốc đứng 104
Bảng 37.3. Kết quả tính bước chuyển động б

j
của các yếu tố 105
Bảng 38.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng dốc đứng 105
Bảng 39.3. Kết quả tính bước chuyển động б
j
của các yếu tố 106
Bảng 40.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng leo dốc của hàm chập Y
L
107
Bảng 41.3. Kết quả thí nghiệm leo dốc 107
Bảng 42.3. Quy trình công nghệ tẩy lông - ngâm vôi (sử dụng b
iodart

de-hairing)

109
Bảng 43.3. Quy trình công nghệ tẩy lông- ngâm vôi (sử dụng
Biodart

de-hairing)

111
Bảng 44.3. Xác định tác dụng làm mềm của Biodart alkali theo tác nhân
tẩy vôi
114
Bảng 45.3. Điều kiện thí nghiệm được chọn 115
Bảng 46.3. Ma trận kế hoạch 2
3
116
Bảng 47.3. Kết quả và điều kiện thí nghiệm ma trận thực nghiệm trực

giao bậc I, (k = 3)
117
Bảng 48.3. Ma trận kế hoạch hóa với giá trị ŷ
j
118
Bảng 49.3. Kết quả tính bước chuyển động б
j
của các yếu tố 119
Bảng 50.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng dốc đứng 119
Bảng 51.3. Quy trình công nghệ tẩy vôi - làm mềm 121
Bảng 52.3. Kết quả tẩy mỡ bằng chế phẩm enzym trong khâu chuẩn bị
thuộc
124
Bảng 53.3. Điều kiện thí nghiệm được chọn 125
Bảng 54.3. Ma trận kế hoạch 2
3
126
Bảng 55.3. Kết quả và điều kiện thí nghiệm ma trận thực nghiệm trực
giao bậc I, (k=3)
126
Bảng 56.3. Ma trận kế hoạch hóa với giá trị ŷ
j
127
Bảng 57.3. Kết quả tính bước chuyển động б
j
của các yếu tố 129
Bảng 58.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng dốc đứng 129
Bảng 59.3. Điều kiện thí nghiệm được chọn 132
Bảng 60.3. Ma trận kế hoạch 2
3

132
Bảng 61.3. Kết quả và điều kiện thí nghiệm ma trận thực nghiệm trực
giao bậc I, (k=3)
133
Bảng 62.3. Ma trận kế hoạch hóa với giá trị ŷ
j
134
Bảng 63.3. Kết quả tính bước chuyển động б
j
của các yếu tố 135
Bảng 64.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng dốc đứng 136
Bảng 65.3. Quy trình công nghệ a xít hóa, thuộc crôm 138
Bảng 66.3. Điều kiện thí nghiệm được chọn 141
Bảng 67.3. Ma trận kế hoạch 2
3
142
Bảng 68.3. Kết quả và điều kiện thí nghiệm ma trận thực nghiệm trực
giao bậc I, (k=3)
143
Bảng 69.3. Ma trận kế hoạch hóa với giá trị ŷ
j
144
Bảng 70.3. Ma trận kế hoạch hóa với giá trị ŷ
j
145
Bảng 71.3. Kết quả tính bước chuyển động б
j
của các yếu tố 147
Bảng 72.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng dốc đứng 147
Bảng 73.3. Kết quả tính bước chuyển động б

j
của các yếu tố 148
Bảng 74.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng dốc đứng 149
Bảng 75.3. Kết quả tính bước chuyển động б
j
của các yếu tố 150
Bảng 76.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng leo dốc của hàm chập Y
L
150
Bảng 77.3. Kết quả thí nghiệm leo dốc 151
Bảng 78.3. Quy trình công nghệ tẩy lông- ngâm vôi (sử dụng chế phẩm
enzym Pro 24
)

154
Bảng 79.3. Vật tư chế tạo phu lông 164
Bảng 80.3. Vật tư chế tạo máy nạo lông 172
Bảng 81.3. Thống kê các lô thuộc thí nghiệm 175
Bảng 82.3. Thống kê kết quả sản phẩm các lô thuộc thí nghiệm 177
Bảng 83.3. Thử nghiệm tính chất cơ - lý - hóa học của da thành phẩm 180
Bảng 84.3. So sánh tính chất cảm quan 181
Bảng 85.3. Đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường 183


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

TT hình,
đồ thị
Tên hình Trang
Hình 1.1. Cấu trúc thiết diện da động vật 5

Hình 2.1. Sơ đồ công nghệ khâu chuẩn bị thuộc 7
Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ thuộc crôm 8
Hình 4.1. Đồ thị biểu diễn nhiệt độ co Ts của da trong dung dịch 13
Hình 5.1. Sơ đồ cơ chế tác dụng của enzym 18
Hình 6.1. Mô hình hoạt động của lipase trên cơ chất hòa tan và không
hòa tan trong nước
37
Hình 7.1. Công nghệ thuộc và thiết bị thuộc da của nước ngoài 41
Hình 8.1. Sơ đồ phu lông 41
Hình 9.1. Sơ đồ nguyên lý máy nạo lông 43
Hình 10.1. Dao và trục dao của máy nạo lông 43
Hình 1.3. Đồ thị kết quả thí nghiệm làm mềm 76
Hình 2.3. Đồ thị kết quả thí nghiệm lựa chọn chế phẩm enzym 78
Hình 3.3. Kết quả tảy mỡ bằng chế phẩm enzym trong khâu chuẩn bị
thuộc
80
Hình 4.3. Khả năng tẩy lông và trương nở của da trần theo các phương
án thí nghiệm
107
Hình 5.3. Sơ đồ công nghệ tẩy lông có sử dụng chế phẩm Biodart
dehairing (SPIC)
110
Hình 6.3. Sơ đồ công nghệ làm mềm có sử dụng chế phẩm enzym
Biodart alkali
120
Hình 7.3. Sơ đồ công nghệ làm mềm bằng chế phẩm enzym trong môi
trường a xít hoá
137
Hình 8.3. Sơ đồ công nghệ tẩy lông có sử dụng chế phẩm enzym Pro 24 153
Hình 9.3. Sơ đồ phu lông gỗ 155

Hình 10.3. Sơ đồ thiết bị nạo lông thô sơ 167
Hình 11.3. Máy nạo lông 168
Hình 12.3. Dao và trục dao của máy nạo lông 168
Hình 13.3. Tính chất cảm quan của da mộc 181


MỤC LỤC

Mục Nội dung Trang
MỞ ĐẦU
1
1. Cơ sở pháp lý 3
2. Mục tiêu nghiên cứu 3
3. Đối tượng nghiên cứu 3
4. Phạm vi nghiên cứu 3
5. Nội dung nghiên cứu 4
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 5
1.1. Giới thiệu công nghệ sản xuất da thuộc 5
1.1.1. Da nguyên liệu 5
1.1.2. Công nghệ thuộc da. 6
1.2. Một số loại chế phẩm enzym sử dụng trong công
nghệ thuộc da.
17
1.2.1. Sơ lược về chế phẩm enzym 17
1.2.2. Chế phẩm proteaza sử dụng trong công nghệ thuộc da 32
1.2.3. Sơ lược về lipase sử dụng trong công nghệ thuộc da 39
1.3. Thiết bị sử dụng trong công nghệ thuộc da 40
1.3.1. Thiết bị sử dụng trong công nghệ thuộc da sử dụng
hóa chất thông thường
40

1.3.2. Thiết bị sử dụng trong công nghệ thuộc da sử dụng
chế phẩm enzym
41
2.4. Tình hình nghiên cứu công nghệ thuộc da trong và
ngoài nước
44
1.4.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài 44
1.4.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước 47
CHƯƠNG II. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU
50
2.1. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị sử dụng trong
nghiên cứu.
50
2.1.1. Da nguyên liệu. 50
2.1.2. Hóa chất. 50
2.1.3. Giới thiệu các chế phẩm enzym thương mại 50
2.1.4. Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm. 56
2.2. Phương pháp nghiên cứu. 56
2.2.1. Phương pháp hóa lý 57
2 2. Phương pháp hóa sinh 57
2.2.3. Phương pháp cảm quan. 60
2.2.4. Phương pháp nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị và kỹ
thuật sử dụng
62
2.2.5. Phương pháp toán học. 63

CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 67
3.1. Nghiên cứu lựa chọn chế phẩm enzym phù hợp
trong công nghệ thuộc da

67
3.1.1. Xác định tiêu chuẩn chế phẩm enzym sử dụng trong
công nghệ thuộc da.
67
3.1.2. Tuyển chọn và đánh giá hoạt tính một số chế phẩm
enzym sử dụng trong thuộc da.
67
3.1.3. Nghiên cứu lựa chọn chế phẩm enzym phù hợp. 68
3.2. Nghiên cứu công nghệ thuộc da có sử dụng chế
phẩm enzym.
81
3.2.1. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzym trong công đoạn
hồi tươi.
81
3.2.2. Ứng dụng chế phẩm enzym trong công đoạn tẩy lông -
ngâm vôi
96
3.2.3. Ứng dụng chế phẩm enzym trong công đoạn làm mềm
sau tẩy vôi
113
3.2.4. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzym trong công đoạn
tẩy mỡ
121
3.2.5. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzym làm mềm trong
công đoạn axít hóa
130
3.2.6. Nghiên cứu thử nghiệm chế phẩm enzym do Viện
Công nghệ Sinh học nghiên cứu và điều chế
149
3.3. Nghiên cưú thiết kế và chế tạo thiết bị thuộc da có

sử dụng chế phẩm enzym
155
4.3.1. Nghiên cưú thiết kế, chế tạo phu lông thuộc da có sử
dụng chế phẩm enzym
163
3.3.2. Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị nạo lông cơ học 167
3.4. Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm sản phẩm trên mô
hình hệ thống thiết bị.
174
3.4.1. Nghiên cứu ứng dụng enzym/chế phẩm enzym
(proteaza và lipaza) trong sản xuất da thuộc quy mô
phòng thí nghiệm
174
3.4.2. Nghiên cứu ứng dụng enzym/chế phẩm enzym
(proteaza và lipaza) trong sản xuất da thuộc quy mô
xưởng Thực nghiệm
176
3.4.3. Phân tích chất lượng sản phẩm da thuộc có sử dụng
enzyme trên hệ thống thiết bị nghiên cứu và đánh giá
hiệu quả sử dụng các loại enzyme/chế phẩm enzym
đến chất lượng sản phẩm.
179
3.5. Đánh giá hiệu quả kinh tế - Xã hội và Môi trường 182
3.5.1. Đánh giá hiệu quả kinh tế 182
3.5.2. Đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường khi áp dụng
công nghệ enzym
183

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
185

1. Kết luận 185
2. Kiến nghị 186

TÀI LIỆU THAM KHẢO


1
MỞ ĐẦU

Trong những năm qua, ngành Da - Giầy luôn là ngành xuất khẩu đứng
thứ ba trong cả nước, chỉ sau ngành Dầu khí và Dệt - May. Ngoài việc đóng
góp đáng kể vào kim ngạch xuất khẩu chung của cả nước, ngành Da - Giầy đã
và đang tạo công ăn việc làm cho gần 1 triệu lao động cả trực tiếp và gián
tiếp, góp phần ổn định xã hội và chuyển dịch cơ cấu sản xuất c
ủa đất nước.
Việt Nam đang nằm trong vùng kinh tế năng động của châu Á, nơi tiếp
nhận sự dịch chuyển sản xuất giầy dép từ đầu thập kỷ 80 đến nay (có tỷ trọng
sản xuất tới gần 80% tổng sản lượng giầy dép trên thế giới), tuy nhiên hiện
chưa có những thương hiệu riêng nổi tiếng thế giới. Sự dịch chuyển sả
n xuất
này xảy ra là do các hãng, công ty có thương hiệu nổi tiếng toàn cầu, đã tập
trung vào khâu thiết kế và bán lẻ (khu vực sinh lời trong khoảng 25% và 50%
của tổng số lợi nhuận) đồng thời chuyển dịch sản xuất sang châu Á là nơi có
chi phí thấp với lực lượng lao động dồi dào.
Việt Nam đã và đang có môi trường đầu tư thuận lợi cho các doanh
nghiệp trong và ngoài nước vì có tình hình chính trị ổn định, có lực l
ượng lao
động trẻ và khéo tay, chi phí lao động thấp so với các nước trong vùng, điều
kiện địa lý thuận lợi có nhiều cảng biển. Chính phủ Việt Nam có các chính
sách ưu đãi đầu tư thúc đẩy sản xuất đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất

khẩu. Hơn nữa từ tháng 11 năm 2007 Việt Nam đã chính thức là thành viên
của Tổ chức Thương mại Thế giới (WTO). Đây là những điề
u kiện rất thuận
lợi cho phát triển các ngành kinh tế nói chung và ngành Da - Giầy nói riêng
trong những thập niên gần đây.
Tuy nhiên, công nghiệp Thuộc da được xác định là một trong những
ngành gây ô nhiễm nặng cho môi trường, nhất là khâu chuẩn bị thuộc (80% ô
nhiễm nước thải là ở khâu chuẩn bị thuộc, 70% trong đó là ở công đoạn tẩy
lông - ngâm vôi). Chỉ số BOD, COD, chất rắn lơ lửng trong nước thải thuộc

2
da cao hơn tiêu chuẩn TCVN 5945:2005 hàng chục lần.
Một trong các hướng nghiên cứu giảm thiểu ô nhiễm môi trường là áp
dụng công nghệ sinh học (Công nghệ enzym) trong sản xuất da thuộc. Chế
phẩm enzym sẽ thay thế các hoá chất dùng trong một số công đoạn sản xuất
da thuộc nhằm mục tiêu giảm ô nhiễm môi trường và nâng cao chất lượng sản
phẩm da thuộc.
Để ngành Da - Giầy Việt Nam phát triển phù hợp với tiến trình phát
tri
ển kinh tế - xã hội chung của cả nước, và là một ngành sản xuất công
nghiệp quan trọng, tăng trưởng ổn định và bền vững, có năng lực cạnh tranh
cao trên thị trường quốc tế và đáp ứng được nhu cầu ngày càng gia tăng của
thị trường trong nước trong tương lai, cần triển khai nghiên cứu ứng dụng chế
phẩm enzym vào công nghiệp sản xuất da thuộc. Đề tài “Nghiên cứu công
nghệ
và thiết bị thuộc da sử dụng enzym/chế phẩm enzym proteaza và
lipaza” thuộc Đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực
công nghệ chế biến đến năm 2010 là bước đi mở đầu có ý nghĩa quan trọng
trong công cuộc đó.
Đề tài sẽ mở ra khả năng nghiên cứu phát triển công nghệ thuộc da có

sử dụng chế phẩm enzym, tạo đầu ra để thúc đẩy nghiên cứu s
ản xuất chế
phẩm enzym cho các Viện nghiên cứu và cơ sở sản xuất trong nước.
Đề tài cũng góp phần đào tạo nguồn nhân lực nghiên cứu ứng dụng
khoa học kỹ thuật cho công nghiệp thuộc da, khi hiện tại ở Việt Nam chưa có
trường đại học nào đảm nhiệm công việc này.
Đối với tổ chức chủ trì và các cơ sở ứng dụng kết quả nghiên cứ
u, đề
tài sẽ cải thiện môi trường sản xuất, giúp các cơ sở phát triển bền vững khi
công nghiệp thuộc da hiện tại đang là một trong những ngành gây ô nhiễm
môi trường nặng nề. Xưởng thực nghiệm Viện Nghiên cứu Da - Giầy sẽ là cơ
sở đầu tiên của Việt Nam áp dụng công nghệ tiên tiến trong sản xuất da thuộc.
Đối với kinh tế - xã hội và môi trường, đề tài thành công, tạo cho công

3
nghiệp thuộc da trong nước phát triển để từng bước tự cung ứng sản phẩm da
thuộc thay thế nhập khẩu, khi hiện tại hầu hết da thuộc là do đối tác nước
ngoài đưa vào. Đề tài cũng góp phần cải thiện đáng kể môi trường sống cho
người lao động và dân cư trong vùng.
1. Cơ sở pháp lý
Hợp đồng Nghiên cứu KH&PTCN số 06/HĐ-ĐT.06.08/CNSHCB giữa
Bộ Công Thương và Việ
n Nghiên cứu Da - Giầy ngày 20 tháng 10 năm 2010.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu công nghệ và chế tạo thiết bị thuộc da sử dụng enzym/chế
phẩm enzym (E/CE) để thay thế hóa chất độc hại đang sử dụng trong một số
công đoạn của công nghệ thuộc da nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và
giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
3. Đối tượng nghiên cứu
Đề tài lựa chọn nguyên liệ

u da bò có nguồn gốc ở Việt Nam (bao gồm
các giống bò vàng và bò lai) là da nguyên liệu để nghiên cứu vì 70% da
nguyên liệu sử dụng trong thuộc da là da bò. Với các loại da khác sẽ đưa ra
hướng áp dụng trên cơ sở kết quả nghiên cứu cho da bò.
4. Phạm vi nghiên cứu
Thực nghiệm với da bò trong quy mô phòng thí nghiệm và xưởng thực
nghiệm thuộc da của Viện Nghiên cứu Da - Giầy.
Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn sản xuất và khả n
ăng cạnh tranh về chất
lượng sản phẩm da thuộc trên thị trường Việt Nam và quốc tế, đồng thời đáp
ứng các yêu cầu về bảo vệ môi trường, đề tài dự kiến sẽ nghiên cứu quy trình
công nghệ và thiết bị sản xuất da thuộc bằng công nghệ enzym, sau khi đánh
giá hiệu quả kinh tê và môi trường sẽ tiếp tục nghiên cứu xây dựng và áp
dụng mô hình công nghệ sản xuất da chấ
t lượng cao tại các cơ sở sản xuất da
của Việt Nam, từng bước đáp ứng các tiêu chuẩn về môi trường và thương
mại theo quy định quốc tế.

4
5. Nội dung nghiên cứu
Để giải quyết mục tiêu trên, đề tài sẽ tập trung giải quyết một số nội
dung chính như sau:
- Nghiên cứu lựa chọn E/CE thích hợp trong công nghệ thuộc da

- Nghiên cứu công nghệ thuộc da có sử dụng E/CE
- Nghiên cứu thiết kế kỹ thuật và chế tạo thiết bị sử dụng enzym/chế
phẩm enzym trong công nghiệp thuộc da
+ Nghiên cứu thiết kế kỹ thuật và chế
tạo thùng quay sử dụng
E/CE trong thuộc da.

+ Nghiên cứu thiết kế kỹ thuật và chế tạo thiết bị nạo lông cơ
học sau khi tẩy lông bằng E/CE trong thuộc da.
- Sản xuất thử nghiệm trên thiết bị và theo quy trình công nghệ nghiên
cứu.
- Phân tích chất lượng sản phẩm và đánh giá hiệu quả kinh tế- xã hội và
môi trường.
Báo cáo tổng kết gồm những nội dung chính sau:
Mở đầu
Chươ
ng I. Tổng quan
Chương II. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương III. Kết quả và thảo luận
Kết luận và Kiến nghị
Tài liệu tham khảo







5
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu công nghệ thuộc da
1.1.1. Da nguyên liệu
Da thuộc được sản xuất từ các loại da động vật. Tất cả các loại da đều
có chức năng là bảo vệ cơ thể đối với tác động môi trường như sự thay đổi
thời tiết, khí hậu và các tác động bên ngoài khác.

Hình 1.1. Cấu trúc thiết diện da động vật

1.1.1.1. Cấu trúc da nguyên liệu
Về cấu tạo của da động vật cơ bản giống nhau. Thiết diện da động vật
gồm 3 lớp [1]:
- Lớp biểu bì: sẽ được loại bỏ bằng hóa chất hoặc E/CE trong công
đoạn tẩy lông - ngâm vôi trước khi thuộc, trừ trường hợp thuộc da nguyên
lông.

6
- Lớp cật: Bao gồm hai phần:
+ Lớp cật trên: là phần tiếp giáp với lớp biểu bì, bề mặt của phần
này tạo bởi các bó sợi mịn, được kết chặt với nhau, tạo nên bề mặt phẳng,
nhẵn.
+ Lớp cật dưới: Phần này có cấu trúc như mạng lưới, nằm sát
ngay phần trên và có độ dày lớn hơn. Đây là phần xác định độ bền cơ họ
c của
da thành phẩm như độ bền mặt cật, độ bền kéo đứt, độ chịu uốn.
- Lớp bì phu
Giữa lớp cật và lớp bì phu là lớp trung gian.
- Lớp bạc nhạc: Chủ yếu là mô mỡ và bạc nhạc. Phần này sẽ được
loại bỏ bằng các thiết bị cơ học.
1.1.1.2. Thành phần hoá học của da động vật
Thành phần hóa học chủ
yếu của da động vật bao gồm: nước, protit
(protein), các chất béo và một số muối khoáng.
Colagen: Là thành phần chính của sợi da, được thuộc thành da thuộc.
Albumin/globumin: protein không dạng sợi.
Keratin: tạo lông và biểu bì.

Elastin: sợi đàn hồi (chủ yếu có ở lớp cật).
Mucopolysacharid: có ở giữa các bó sợi.
Trong các thành phần trên, quan trọng nhất đối với công nghệ thuộc da
là collagen vì sợi collagen được thuộc thành da thuộc. Tỷ lệ các chất có trong
da độ
ng vật là: Nước chiếm khoảng 64 - 65 %; Protit chiếm khoảng 33 %;
Các chất béo chiếm khoảng 2 - 13 %; Các muối khoáng chiếm khoảng 0,5 %;
Các chất khác như pigment chiếm khoảng 0,5 %. Các tỷ lệ trên thay đổi tuỳ
thuộc vào loài, giống, độ tuổi, điều kiện sống của chúng.
1.1.2. Công nghệ thuộc da.
2.1.2.1. Công nghệ thuộc da sử dụng hóa chất
a. Khâu chuẩn bị thuộc và thuộc