QUY TRÌNH CHẾ BIẾN PHÂN BÓN HỮU CƠ VI SINH BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN SINH HỌC CÁC PHẾ PHẨM NÔNG NGHIỆP

QUY TRÌNH CHẾ BIẾN PHÂN BÓN
HỮU CƠ VI SINH
BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN SINH
HỌC CÁC PHẾ PHẨM NÔNG NGHIỆP
Nhóm sinh viên thực hiện:
Nguyễn Hoàng Tuấn
Thư
Phan anh Tú
Trang


Nền nông nghiệp nước ta chiếm 1 tỷ trọng khá
lớn trong nền kinh tế quốc dân.
Vấn đề an toàn thực phẩm nông nghiệp trong
giai đoạn hội nhập WTO đang được xếp là một
trong những hạng mục ưu tiên hàng đầu, cần
thiết phải đảm bảo về kỹ thuật sử dụng phân
bón theo hướng sạch và an toàn.
Với những lý do trên, việc nghiên cứu để sản
xuất các loại phân hữu cơ từ các phế phẩm
nông nghiệp trong nước là vấn đề cấp thiết .


SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT

Nguồn
nguyên liệu
ban đầu

BÃ MÍA VÀ
XÁC VỎ CÀ PHÊ

Xử lý
cơ chất

Các
giai đoạn
ủ

3 GIAI
ĐOẠN

VÔI

Thành phẩm

Thêm
nguyên liệu
phụ gia

NITƠ
VÔ CƠ
SA


BÃ MÍA VÀ VỎ CÀ PHÊ
TRƯỚC VÀ SAU
KHI XỬ LÝ PHÂN BÓN


KHAÙI QUAÙT QUY TRÌNH

LEÂN MEN PHAÂN BOÙN SINH
HOÙA HÖÕU CÔ


Quá trình lên men vi sinh vật phân giải
các hợp chất xơ sợi phụ phế phẩm
 Các hệ enzime có khả năng phân giải các chất
khác nhau về cấu tạo hóa học và sau đólại có khả
năng đồng hóa các sản phẩm tạo ra trong quá trình
phân giải
 Một số chủng vi nấm và xạ khuẩn đã được phân lập
và tổ hợp tại Việt Nam: Penicillium, Aspergillus,
Trichoderma, Chaetomium, Streptomyces,…


 Trong trồng trọt người ta tận dụng các phế
phẩm nông nghiệp ủ trực tiếp vi sinh vật
phân hủy cenllulose kết hợp với vi sinh vật
cố đònh đạm dùng làm phân bón.
 Trong tự nhiên đã xuất hiện một nhóm vi
sinh vật thuộc nhiều nhóm khác nhau,
nhưng có chung 1 đặc tính ưu việt là có thể
phân giải cenllulose ở ngay điều kiện nhiệt
độ, pH và áp suất bình thường và được gọi
là enzime cenllulase.
Ví dụ: Chủng Penicillyum natotum nhiệt độ
tối thích của enzime cenllulase là từ 25 0C


BAØO TÖÛ VAØ HEÄ SÔÏI

Một số nấm mốc có hoạt tính
phân giải cenllulose
 Alternaria, Trichoderma, Fusarium,…
 Hầu hết các nấm mốc phân giải cenllulose sống
hoại sinh trên xác thực vật, trong đất chúng cùng
với vi sinh vật khác phân hủy các sản phẩm thải
của thực vật.
 Penicillyum và Fusarium là 2 giống có hoạt tính
phân giải cellulose mạnh. Thường gặp như:
Penicillyum notatum, Fusarium solani,…


Ngoài ra còn có một số vi khuẩn cũng
có khả năng phân hủy cenllulose
• Gồm 2 nhóm:
 Nhòm hiếu khí: Cenllulomanas, Pseudomanas,…
 Nhóm kỵ khí thì chủ yếu là Clotridium vi khuẩn
chủ yếu sống trong dạ cỏ động vật


Một số xạ khuẩn phân hủy cellulose
 Streptomyces antibioticus.
 Điều đáng chú ý là một số nhà nghiên cứu đã
phát hiện được mối quan hệ tương hỗ chặt chẻ
giữa nhóm vi sinh vật phân giải cenllulose và
nhóm vi sinh vật cố đònh nitơ phân tử

 Cenllulose là cơ chất khó phân giải, để phân hủy
chúng vsv phải tổng hợp và tiết ra môi trường 1
lượng lớn enzime Cenllulase, trong khi đó cơ chất
Cenllulose trong tự nhiên có tỷ lệ C:N cao dẫn đến
hạn chế nitơ trong quá trình phân giải.
 Do đó, đã có 1 số thực nghiệm cho việc phối trộn
nuôi hỗn hợp vi khuẩn kỵ khí cố đònh nitơ với nấm
Trichoderma.


Lượng nitơ cố đinh được tương đương
với lượng cacbon tiêu thụ nhờ
 Có sự hiệp đồng giữa các enzime Cenllulose và
nitrogenase
 Giải kiềm chế của 2 enzime do kết quả của việc
hấp thụ các đường hòa tan và nitơ dễ tiêu.
 Bảo vệ hô hấp cho vi khuẩn kỵ khí nhờ nấm hiếu
khí.


Quá trình lên men vi sinh phân giải các hợp
chất Nitơ-protein
 Rất nhiều vi sinh vật sống trong đất có khả năng
amon hóa protein như:
 Vi khuẩn Bacillus mycoides, Bacillus subtilis,…
 Xạ khuẩn Streptomyces griseus,…
 Nấm Aspergillus oryzae, Mucor,…
Các vi sinh vật này đều có khả năng sinh sản vào
môi trường men protease. Chúng xúc tác quá trình
thủy phân liên kết peptit va một số liên kết khác

pH hoạt động của protease
Được chia ra làm 3 loại:
•Đượ
Axit
Trung tính
Kiềm.
Chủng vi khuẩn có hoạt tính phân giải protein
•Chủ
sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện pH có
giá trò từ 6.5-7.5; tuy nhiên pH của quá trình sinh
khối được điều chỉnh ở pH = 6.5-7 bằng dung dòch
KOH 2N và H2SO4 10%.


Qúa trình amon hóa protein
 Là sự phân giải protein kèm theo sự hình thành
amoniac. Quá trình amon hóa protein giữ vai trò
quan trọng trong việc khép kín vòng tuần hoàn nitơ
và chuyển nitơ từ dạng khó hấp thụ sang dạng
muối amon dễ dàng được cây xanh sử dụng.
 NH3 được tạo ra có thể được oxy hóa để hình thành
axit nitrit qua những giai đoạn trung gian. Quá trình
này gọi là quá trình nitrat hóa. Tham gia vào quá
trình nitrat hóa chủ yếu gồm những vi khuẩn thuộc
2 giống: Nitrosomonas và nitrobacter.


XÂY DỰNG QUY TRÌNH PHÂN GIẢI

CENLLULOSE


VI SINH VẬT LÊN MEN PHÂN GIẢI CENLLULOSE



Các chủng vsv ưa nhiệt nấm mốc, xạ khuẩn, vi
khuẩn phân lập từ các nguyên liệu bã mía, vỏ cà
phê,…


NGUYÊN LIỆU LÊN MEN


Vỏ cà phê



Bã mía.



Agar, khoai tây.
 Pepton, đường: glucose, maltose,…
 CMC, nước cất, cồn và các hóa chất cần thiết.


Phương pháp thực hiện


Phân lập vsv.



Xác đinh hoạt tính enzime cenllulase bằng
phương pháp khuyếch tán trên thạch.



Khả năng tạo sinh khối của hệ khuẩn ty của vsv
ưa nhiệt trong môi trường lỏng.



Môi trường dinh dưỡng nuôi cấy vsv.



Phương pháp xác đònh thành phần các chất.



Đánh giá của ảnh hưởng phân bón lên khả năng
sinh trưởng cây trồng.


LÊN MEN CHẾ BIẾN PHỤ PHẾ PHẨM
NÔNG NGHIỆP LÀM PHÂN BÓN

Xác lập quy trình lên men bã mía, vỏ cà
phê sản xuất phân bón hóa hữu cơ


Tuyển chon vi sinh vật và hoạt tính Cenllulose
trên bã mía và vỏ cà phê gồm có 3 chủng xạ
khuẩn, 3 chủng nấm và 1 chủng vi khuẩn sinh
trưởng ở nhiệt độ cao và có hoạt tính phân hủy
chất xơ mạnh.



Đối với nấm: nhiệt độ thích hợp từ 45-600C



Đối với xạ khuẩn và vi khuẩn: nhiệt độ thích hợp
500C


 Môi trường cơ chất bã mía và vỏ cà phê được pha
chế theo tỷ lệ:
 Bã mía (vỏ cà phê) + chất khoáng Gause-1
 Bã mía + vỏ cà phê (theo tỷ lệ 7:3) + chất khoáng
Gause-1
 Bã mía + vỏ cà phê (theo tỷ lệ 1:1) + chất khoáng
Gause-1
 Cám gạo

 Sau khi khử trùng, cơ chất được cấy giống xạ
khuẩn và nấm. Nuôi ủ ở 600C đối với nấm H. Nhiệt
độ 450C chủng nấm S còn chủng xạ khuẩn được
nuôi ủ ở nhiệt độ 500C. (phụ bảng 1)
 Xác đònh độ giảm trọng lượng và phân huỷ
cellulose bã mía - vỏ cà phê (phụ bảng 2)
 Nghiên cứu khả năng phân giải xơ sợi bã mía – vỏ
cà phê làm phân bón bởi vi sinh vật với thành
phần nguyên liệu theo tỷ lệ 7:3 phối trộn với 3%
SA, lượng ẩm là 60% (phụ bảng 3)


• Để tăng cường quá trình chuyển hóa các chất hữu
cơ trong đống ủ và giảm sự phân hủy các chất
chúng tôi đã thực hiện quy trình sau:
 Giai đoạn ủ phụ: phối trộn bã mía, vỏ cà phê và
các thành phần dinh dưỡng vô cơ, tạo ẩm với 3%
(NH4)2SO4, 75% H2O.


 Giai đoạn lên men chính
 Tạo đống ủ.
 Đảo lần 1: bổ sung thêm nước đảo đều.
 Đảo lần 2: tiến hành sau lần 1 từ 7-15 ngày. Bổ
sung thêm nước và phụ gia.
 Lên men giai đoạn 2: sự thành công của giai đoạn
này là phụ thuộc vào khả năng chuyển hóa của
vsv và sự sinh trưởng của chúng. Cuói giai đoạn
này để cho vsv hoạt động tốt cần bổ sung thêm

hydratcacbon hòa tan.