Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết hợp với rác thải hữu cơ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT HOẠT TÍNH MỘT SỐ
ENZYME CỦA CHẾ PHẨM SINH HỌC ĐƯỢC TẠO
THÀNH TỪ QUÁ TRÌNH LÊN MEN BỒ HÒN KẾT
HỢP VỚI RÁC THẢI HỮU CƠ

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Thùy Trang
MSSV: 107150186
Lớp: 15H2B

Đà Nẵng – Năm 2019

i


TÓM TẮT

Tên đề tài: “Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được
tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết hợp với rác thải hữu cơ”.
Sinh viên thực hiện: Lê Thị Thùy Trang
MSSV: 107150186
Lớp: 15H2B
GVHD: TS. Nguyễn Thị Đông Phương
Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan tài liệu
Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Chương 4: Kết luận và kiến nghị

Quản lý và xử lý nước thải nhằm hạn chế ô nhiễm môi trường, đảm bảo sức khỏe
con người, cân bằng hệ sinh thái vẫn đang là vấn đề đáng được quan tâm. Một giải pháp
hiệu quả là tận dụng rác thải hữu cơ chuyển đổi thành các sản phẩm có lợi như chế phẩm
sinh học có tác dụng tẩy rửa đa năng garbage enzyme - GE, an toàn với da tay và thân
thiện với môi trường. Nghiên cứu này nhằm tìm hiểu một số tính chất tẩy rửa của GE lên
men từ bồ hòn kết hợp với rác thải hữu cơ. Bồ hòn khô tách hạt, vỏ trái cây (vỏ thanh trà
và vỏ dứa) cùng với đường nâu và nước làm chất nền lên men để sản xuất GE trong
khoảng thời gian 3 tháng. Các mẫu lên men được theo dõi và xác định hoạt độ 3 enzyme:
amylase, protease, lipase và khảo sát tổng vi sinh vật trong quá trình chuyển hóa cơ chất ở
điều kiện hiếu khí, kỵ khí.
Kết quả phân tích cho thấy cả 3 hỗn hợp lên men ở 2 điều kiện hiếu khí và kỵ khí
đều có hoạt độ enzyme. Trong đó, hoạt độ cả 3 enzyme mạnh nhất đối với hỗn hợp lên
men 3 nguyên liệu (bồ hòn tách vỏ, vỏ thanh trà và vỏ dứa), tiếp đến là 1 nguyên liệu (bồ
hòn tách vỏ) và thấp nhất là 2 nguyên liệu (vỏ thanh trà và vỏ dứa). Hoạt độ 3 enzyme
trong hỗn hợp lên men ở điều kiện kỵ khí cao hơn ở điều kiện hiếu khí. Trong quá trình
lên men, cả 3 hỗn hợp đều có sự tham gia của hệ vi sinh vật gồm nấm men, nấm mốc và
vi khuẩn. Nghiên cứu chọn lọc quy trình lên men tạo thành GE từ 3 nguyên liệu ở điều
kiện kỵ khí có tác dụng tẩy rửa tốt, an toàn với da tay và có mùi thơm dễ chịu.
ii


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Lê Thị Thùy Trang
Lớp: 15H2B

Số thẻ sinh viên: 107150186

Khoa: Hóa

Ngành: Công nghệ thực phẩm

1. Tên đề tài đồ án: Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học
được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết hợp với rác thải hữu cơ.
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Chương 4: Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
1. Các bản vẽ, đồ thị (Không)
2. Họ tên người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Đông Phương
3. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: / /2019
4. Ngày hoàn thành đồ án: / /2019
Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019
Trưởng Bộ môn
Công nghệ thực phẩm

Người hướng dẫn

PGS.TS Đặng Minh Nhật

TS. Nguyễn Thị Đông Phương
iii


LỜI NÓI ĐẦU

Sau hơn 4 tháng thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của
chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết hợp với rác thải hữu
cơ”, dưới sự hướng dẫn của cô Nguyễn Thị Đông Phương, em đã hoàn thành xong đồ án
tốt nghiệp của mình.
Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô Khoa Hóa - Trường Đại học Bách
Khoa Đà Nẵng nói chung, bộ môn Công nghệ thực phẩm nói riêng, đã tận tâm truyền đạt
những kiến thức nền tảng, nhiệt tình giúp đỡ và chỉ bảo trong quá trình học tập, nghiên
cứu để em có thể hoàn thành chương trình học tập đúng với tiến độ.
Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến cô TS. Nguyễn Thị Đông
Phương. Trong quá trình thực hiện, dù bận nhiều công việc nhưng cô đã dành nhiều thời
gian hướng dẫn, chỉ bảo tận tình từng bước, từ việc chọn đề tài, thực hiện đề tài và báo
cáo đề tài. Với những góp ý, sửa chữa của cô, đã giúp em nắm bắt chính xác hơn về
những nội dung liên quan đến đồ án từ đó hoàn thành đồ án một cách tốt nhất có thể.
Bên cạnh đó, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô ở phòng thí nghiệm của
trường đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian thực hiện đề tài
tốt nghiệp của mình.
Cuối cùng, em xin được gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong Hội đồng bảo vệ đồ án
tốt nghiệp đã dành thời gian quý báu của mình để đọc và đưa ra ý kiến đóng góp cho đồ
án tốt nghiệp của em.
Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019
Sinh viên thực hiện

Lê Thị Thùy Trang

iii


CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu sử dụng
phân tích trong luận văn có nguồn gốc rõ ràng, đã công bố theo đúng quy định. Các kết
quả nghiên cứu trong đồ án do tôi tự thực hiện, phân tích một cách trung thực, khách
quan. Các kết quả này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác.
Tác giả

Lê Thị Thùy Trang

iv


MỤC LỤC

TÓM TẮT.............................................................................................................................. i
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .................................................................................. iii
LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................................... iii
CAM ĐOAN........................................................................................................................ iv
MỤC LỤC ............................................................................................................................ v
DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH..............................................................................vii
DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ........................................................... viii
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................................... 3

1.1. Tổng quan về bồ hòn ..................................................................................................... 3
1.1.1. Giới thiệu chung về bồ hòn ........................................................................................ 3
1.1.2. Đặc điểm thực vật của cây bồ hòn.............................................................................. 4
1.1.3. Thành phần hóa học của bồ hòn ................................................................................. 4
1.1.4. Tác dụng dược lý của bồ hòn ..................................................................................... 5
1.2. Tổng quan về vỏ dứa và vỏ thanh trà ............................................................................ 5
1.2.1. Vỏ dứa ........................................................................................................................ 5
1.2.2. Vỏ thanh trà ................................................................................................................ 6
1.3. Tổng quan về enzyme từ rác thải – garbage enzyme (GE) ........................................... 7
1.3.1. Khái niệm về GE ........................................................................................................ 7
1.3.2. Bản chất của GE ......................................................................................................... 7
1.3.3. Lợi ích của GE ............................................................................................................ 7
1.3.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng của GE ................................................................ 9
Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................... 10
2.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................................. 10
2.1.1. Nguyên liệu............................................................................................................... 10
2.1.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị thí nghiệm .................................................................. 11
2.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................. 11
v


2.2.1. Chuẩn bị hỗn hợp lên men ........................................................................................ 11
2.2.2. Xác định giá trị pH ................................................................................................... 13
2.2.3. Xác định hàm lượng đường của nguyên liệu............................................................ 13
2.2.4. Xác định hoạt độ amylase của nguyên liệu và hỗn hợp lên men ............................. 16
2.2.4. Xác định hoạt độ enzyme protease của nguyên liệu và hỗn hợp lên men ................ 17
2.2.5. Xác định hoạt độ enzyme lipase của nguyên liệu và hỗn hợp lên men .................... 21
2.2.6. Khảo sát hệ vi sinh vật trong nguyên liệu và hỗn hợp lên men ............................... 22
Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN................................................. 25
3.1. Kết quả xác định hàm lượng đường của nguyên liệu .................................................. 25

3.2. Giá trị pH của hỗn hợp lên men .................................................................................. 25
3.3. Kết quả xác định hoạt độ enzyme amylase ................................................................. 26
3.4. Kết quả xác định hoạt độ enzyme protease ................................................................. 28
3.5. Kết quả xác định hoạt độ enzyme lipase ..................................................................... 29
3.6. Kết quả khảo sát tổng vi sinh vật................................................................................. 30
Chương 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................... 32
4.1. Kết luận........................................................................................................................ 32
4.2 Kiến nghị ...................................................................................................................... 32
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 33
PHỤ LỤC 1 .......................................................................................................................... 1
PHỤ LỤC 2 .......................................................................................................................... 4
PHỤ LỤC 3 .......................................................................................................................... 7

vi


DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1. 1 Thành phần gần đúng của vỏ dứa (g/100g vỏ khô) ............................................. 6
Bảng 1. 2 Thành phần khoáng chất của vỏ dứa (mg/100g vỏ khô) ...................................... 6
Bảng 2. 1 Bảng tỉ lệ hóa chất thí nghiệm lập đường chuẩn tyrosin ................................... 19
Bảng 2. 2 Tỷ lệ hóa chất thí nghiệm mẫu nguyên liệu và lên men 10 ngày ...................... 19
Bảng 2. 3 Tỷ lệ hóa chất thí nghiệm mẫu lên men 40 ngày ............................................... 20
Bảng 3. 1 Kết quả xác định hàm lượng đường (%) ............................................................ 25
Bảng 3. 2 Giá trị pH ........................................................................................................... 26
Bảng 3. 3 Kết quả xác định hoạt độ enzyme amylase (đơn vị Wohlgemouth) .................. 27
Bảng 3. 4 Kết quả xác định hoạt độ enzyme protease (U/ml) ............................................ 28
Bảng 3. 5 Kết quả xác định hoạt độ enzyme lipase (U/ml) ................................................ 29
Bảng 3. 6 Kết quả khảo sát tổng vi sinh vật ....................................................................... 30
DANH SÁCH HÌNH

Hình 1. 1 Bồ hòn................................................................................................................... 3
Hình 1. 2 Một số hình ảnh đặc điểm thực vật của bồ hòn .................................................... 4
Hình 1. 3 So sánh sự xúc tác phân hủy dầu mỡ của chất tẩy rửa thông thường và GE ....... 8
Hình 2. 1 Bồ hòn khô tách hạt ............................................................................................ 10
Hình 2. 2 Vỏ dứa và vỏ thanh trà ....................................................................................... 10
Hình 2. 3 Đường nâu .......................................................................................................... 10
Hình 2. 4 Sơ đồ quy trình chuẩn bị hỗn hợp lên men......................................................... 12
Hình 2. 5 Bình lên men được chuẩn bị ở điều kiện hiếu khí và kỵ khí .............................. 13
Hình 2. 6 Chuỗi pha loãng mẫu theo dãy thập phân .......................................................... 24
Hình 2. 7 Cấy mẫu vào môi trường. ................................................................................... 24

vii


DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

GE - - - - - - - garbage enzyme
COD - - - - - - Nhu cầu oxy hóa học
BOD - - - - - - Nhu cầu oxy sinh hóa
TSS - - - - - - -Tổng chất rắn lơ lửng
OD - - - - - - - Độ hấp thụ quang
TCA - - - - - - Acid tricloacetic
TN - - - - - - - Thí nghiệm
KC - - - - - - - Kiểm chứng

viii


Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết
hợp với rác thải hữu cơ

MỞ ĐẦU

1. Mục đích thực hiện đề tài
Bồ hòn có tên khoa học là Sapindus mukorossi Gaertn, thuộc họ bồ hòn
Sapindaceae. Cây thường mọc ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới, trong đó có các tỉnh thuộc
vùng núi thấp Việt Nam. Cây bồ hòn được biết đến là thảo dược quý bởi tất cả các bộ
phận của cây như rễ, vỏ quả, nhân quả... có tác dụng chữa bệnh tuyệt vời trong dân gian
như chữa bệnh hôi miệng, sâu răng, chữa ho trừ đờm, viêm phổi, bệnh ngoài da như ghẻ
lỡ, nấm, hắc lào… trong đó quả bồ hòn chứa các hợp chất hóa học có giá trị nhất [1]. Trên
thế giới và cả ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu về thành phần hóa học và tác
dụng dược lý của bồ hòn, cho thấy quả bồ hòn có nhiều tính vị, công năng, trong đó phải
kể đến tác dụng tẩy rửa tự nhiên nhờ chứa một hàm lượng lớn saponin [2].
Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều dung dịch tẩy rửa hóa học, phần lớn đáp ứng
được yêu cầu về độ tẩy rửa sạch, tuy nhiên giá thành không rẻ, sau khi sử dụng phải rửa
nhiều lần với nước mới sạch, gây lãng phí. Đặc biệt là ảnh hưởng tới sức khỏe của người
sử dụng, gây khô da tay, bong da, thải ra một lượng lớn các loại bọt không tan ảnh hưởng
đến môi trường [14,38].
Trong khi đó, tận dụng rác thải hữu cơ để tạo ra chế phẩm sinh học có tác dụng tẩy
rửa đa năng, an toàn với da tay, có thể thay thế các dung dịch tẩy rửa hóa học, đặc biệt
giúp giảm thiểu nguồn ô nhiễm thải ra môi trường là một giải pháp mới [21].
Xu hướng chế tạo ra một dung dịch tẩy rửa vừa rẻ, phù hợp với mọi đối tượng,
không gây hại sức khỏe, đặc biệt là thân thiện với môi trường, không gây ô nhiễm tới
nguồn nước là một vấn đề đang được quan tâm. Do đó, đề tài “Nghiên cứu khảo sát hoạt
tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn
kết hợp với rác thải hữu cơ” đã được tiến hành nhằm xác định hoạt độ một số enzyme có
tác dụng tẩy rửa sinh ra trong quá trình lên men hỗn hợp nguyên liệu ban đầu và khảo sát
sự tham gia của tổng vi sinh vật trong quá trình chuyển hóa cơ chất.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Khảo sát hoạt tính 3 enzyme: amylase, protease và lipase của hỗn hợp lên men tạo

sản phẩm từ các thành phần nguyên liệu khác nhau ở 2 điều kiện lên men là hiếu khí và kị
khí.

SVTH: Lê Thị Thùy Trang

GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương

1


Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết
hợp với rác thải hữu cơ

- Khảo sát tổng vi sinh vật có trong hỗn hợp lên men tạo sản phẩm từ các thành phần
nguyên liệu khác nhau ở 2 điều kiện lên men là hiếu khí và kị khí.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Vỏ bồ hòn được thu mua, vỏ dứa và vỏ thanh trà không sử dụng được tận dụng lại.
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được
tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết hợp với rác thải hữu cơ. Nghiên cứu được thực
hiện tại các địa điểm sau:
- Xưởng thí nghiệm Công nghệ Thực phẩm - Khoa Hóa, Trường Đại học Bách Khoa
Đà Nẵng.
- Phòng thí nghiệm Trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng.
4. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp vật lý, phương pháp hóa lý, phương pháp hóa học, phương pháp vi
sinh và phần mềm xử lý số liệu Excel.
5. Cấu trúc của đồ án
Gồm 4 chương:
- Chương 1: Tổng quan tài liệu
- Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

- Chương 3: Kết quả và thảo luận
- Chương 4: Kết luận và kiến nghị

SVTH: Lê Thị Thùy Trang

GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương

2


Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết
hợp với rác thải hữu cơ

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Tổng quan về bồ hòn
1.1.1. Giới thiệu chung về bồ hòn
Bồ hòn có tên khoa học là Sapindus mukorossi Gaertn, thuộc họ bồ hòn
Sapindaceae [2].
Giới: Plantae
Nhóm: Tracheobionta
Lớp: Magnoliopsida
Bộ: Magnoliophyta
Họ: Sapindaceae
Chi: Sapindus L
Giống: Morida
Loài: Sapindus mukorossi Geartn [15].

Hình 1. 1 Bồ hòn [39]
Bồ hòn có nhiều tên gọi khác nhau tùy theo mỗi vùng miền, đất nước. Tên nước

ngoài như soap-nutree, soap-berry (Anh); savonnette, savounier (Pháp); reetha, aritha,
dodan, doadni (Ấn Độ). Ở Việt Nam, bồ hòn được gọi là vô hoạn, bòn hòn, mộc hoạn tử,
mác hón (Tày); co hón (Thái); thụ, lai patt (dân tộc núi Bà Rá - Biên Hòa) [1,2,39]
Bồ hòn phân bố rải rác ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới, nhất là khu vực Nam Á, Ấn
Độ, Srilanca và Malaysia. Ở Ấn Độ, quả bồ hòn được sử dụng như xà phòng, hơn nữa nó
còn được xuất khẩu sang một số nước lân cận như Iran, Arap Saudi, Somali và
Madagasca [1]. Đây là một loại cây rụng lá được trồng rộng rãi ở vùng cao của đồng bằng
Ấn Độ, Shivaliks và các dãy núi thuộc dãy Himalaya ở độ cao từ 200m đến 1500m [16].
SVTH: Lê Thị Thùy Trang

GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương

3


Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết
hợp với rác thải hữu cơ

Ở Việt Nam, bồ hòn phân bố rải rác hầu hết các tỉnh thuộc vùng núi thấp (thường dưới
1000m) và trung du, được trồng khắp các tỉnh miền Bắc, nhất là ở Bắc Giang, Yên Bái,
Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Cao Bằng, Lạng Sơn, Bắc Cạn, Thái Nguyên, Quảng
Ninh, Hà Tây, Phú Thọ, Hà Giang, Tuyên Quang [1,2].
1.1.2. Đặc điểm thực vật của cây bồ hòn
Bồ hòn là loại cây gỗ to ưa sáng, cao 5 - 10m hoặc hơn, rụng lá vào mùa khô. Vỏ cây
có màu tối sậm, có nhiều đường sọc và những vết nứt không đều nhau.
Lá kép mọc so le, đầu nhọn, mép nguyên, gân nổi rõ ở cả hai mặt.
Cụm hoa mọc ở đầu cành thành chùm, gồm rất nhiều hoa nhỏ, màu lục nhạt.
Quả có hình cầu, đường kính khoảng 1 - 2 cm, màu vàng xanh nhạt. Khi chín, vỏ
ngoài nhăn nheo, có màu vàng nâu nhạt, bên trong chứa một hạt hình cầu màu đen, dễ
dàng tách rời khi trái khô.

Hình 1. 2 Một số hình ảnh đặc điểm thực vật của bồ hòn [16,40]
Bồ hòn có thể phát triển trên nhiều loại đất khác nhau, chịu được hạn, không chịu
được úng và ra hoa quanh năm. Mùa quả chín thường trùng với thời kì lá rụng, vào
khoảng tháng 10 – 11 [1,2].
1.1.3. Thành phần hóa học của bồ hòn
Quả bồ hòn là nguồn nguyên liệu giàu saponin. Trong thịt quả có tới 18% saponin.
Các saponin chiết xuất từ bồ hòn có hoạt tính bề mặt mạnh, ngoài tính năng tẩy rửa
còn có tính kháng khuẩn mạnh [3]. Cấu trúc của saponin chứa steroid, triterpenoid tan
trong chất béo và một hoặc nhiều chuỗi carbohydrate tan trong nước. Ngoài ra, saponin có
khả năng tạo bọt tuyệt vời và bọt tạo thành rất ổn định [35]. Nhờ vào các đặc tính trên,
saponin được ứng dụng hiệu quả để tạo chất tẩy rửa tự nhiên. Chất tẩy rửa tự nhiên có
nguồn gốc từ bồ hòn đang ngày càng trở nên khá phổ biến ở Đài Loan và toàn cầu [33].

SVTH: Lê Thị Thùy Trang

GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương

4


Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết
hợp với rác thải hữu cơ

Hạt bồ hòn chứa 9-10% dầu béo [1]. Hàm lượng đường trong trái bồ hòn khoảng
10% [40].
1.1.4. Tác dụng dược lý của bồ hòn
1.1.4.1 Ngăn ngừa ung thư
Tác dụng ức chế sự hình thành khối u nhờ vào các cấu trúc khác nhau của thành
phần saponin [16].

1.1.4.2 Bảo vệ gan
Chiết xuất từ bồ hòn được kết hợp rheum emodi có khả năng bảo vệ gan bị tổn
thương của con chuột do tetrachloride carbon - CCl4 [16].
1.1.4.3 Giảm căng thẳng
Chiết xuất methanolic của bồ hòn (20 - 40 mg/l) có tác dụng giúp giảm căng thẳng
đáng kể [16].
1.1.4.4 Diệt vi khuẩn
Chiết xuất ethanolic và chloroform của bồ hòn đã ức chế sự phát triển của Helicobacter
pylori ở nồng độ rất thấp (2,5 µg/ml), khi dùng cho chuột đực uống trong 7 ngày.
Cao chiết với nước quả bồ hòn có tác dụng ức chế sự phát triển của Staphylococcus
aureus. Staphylococus Pyogenes, Staphylococus Viridans và ức chế yếu các vi khuẩn:
Diplococcus pneumoniae và Corynebacterium diphteriae [3].
1.1.4.5 Diệt côn trùng
Saponin có hoạt tính diệt côn trùng, ức chế sự tăng trưởng ở côn trùng. Thử nghiệm
thì chỉ với 0,1% saponin đã có thể giết chết loài rệp sáp Acyrthosiphon pisum. Do đó,
saponin có thể được sử dụng như một chất tự nhiên để kiểm soát côn trùng gây hại, phù
hợp với nông nghiệp hiện đại và làm vườn [16].
1.1.4.6 Diệt nấm
Chiết xuất thô của bồ bòn có thể ức chế sự tăng trưởng mạnh mẽ của nấm men gây
ra bệnh nấm Candida ở da [16].
1.1.4.7 Chống Trichomonas
Saponin ức chế khả năng bám vào tế bào Hela và làm giảm hoạt động phân giải
protein của protease cysteine của ký sinh trùng [16].
1.2. Tổng quan về vỏ dứa và vỏ thanh trà
1.2.1. Vỏ dứa
Vỏ dứa là nguồn tiềm năng để chiết xuất các hợp chất hoạt tính sinh học có lợi [17].
Vỏ dứa chứa hàm lượng đáng kể đường, các hợp chất phenolic, axit ferulic và
SVTH: Lê Thị Thùy Trang

GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương

5


Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết
hợp với rác thải hữu cơ

vitamin A và C là nguồn chất chống oxy hóa tiềm năng, chất xơ cao và chất đạm. Đặc
biệt, vỏ dứa cũng cung cấp lượng enzyme protease tiềm năng cao [18]. Các hợp chất
polyphenolic bao gồm: acid gallic (31,76 mg/100g chiết xuất khô), catechin (58,51
mg/100g), epicatechin (50,00 mg/100g) và axit ferulic (19,50 mg/100g) với các đặc tính
sinh lý như: chống dị ứng, chống viêm, chống vi khuẩn, chống oxy hóa …[17].
Bảng 1. 1 Thành phần gần đúng của vỏ dứa (g/100g vỏ khô) [19]
Hàm lượng

Protein

(g/100g quả tươi)

thô

9,17±0,67

Lipid

5,11±0,02 5,31±0,74

Tro

Cellulose

Carbohydrates

4,39±0,14

14,80±0,01

37,49±0,74

Bảng 1. 2 Thành phần khoáng chất của vỏ dứa (mg/100g vỏ khô) [19]
Thành phần khoáng chất

Canxi

Kẽm

Sắt

Mangan

8.30±0.54

6.46 ± 0.43

25.52± 3.38

5.32 ± 0.49

1.2.2. Vỏ thanh trà
Vỏ thanh trà giàu các hợp chất hoạt tính sinh học, trong đó chứa hàm lượng cao

naringin có vị đắng; flavone có hoạt tính chống viêm, chống oxy hóa. Các thành phần
khác cũng có tính ứng dụng cao: Nomilin có tác dụng ức chế ung thư da. Limonoid với
đặc tính chống côn trùng được ứng dụng trong thuốc trừ sâu an toàn sinh học để kiểm soát
dịch hại trong nông nghiệp và góp phần giảm ô nhiễm môi trường [32].
Vỏ thanh trà chứa chứa sắc tố tự nhiên flavonoid, carotenoid tác dụng chống oxy
hóa và khử độc tố [32].
Ngoài ra, vỏ thanh trà giàu hợp chất hóa học terpenoid gọi là D-limonene chiếm hơn
90% tổng lượng tinh dầu, là chất tạo mùi thơm, được ứng dụng làm hương liệu và trong
chất tẩy rửa [48]. Nó còn là một chất ức chế lên men, với hàm lượng cao có thể ức chế vi
khuẩn phát triển [20,21]. Tinh dầu vỏ thanh trà có mùi thơm tự nhiên đặc trưng với tỷ lệ
khoảng 0,80- 0,84% chủ yếu tạo nên từ các thành phần aldehydes, alcohols, xetones, este
terpenoids, acid citric [3,13].
Vỏ giàu chiết xuất pectin, khoảng 30% theo khối lượng khô có độ bền gel [4,22].
Đã có nhiều nghiên cứu về tính ứng dụng đa dạng của vỏ này: được xem là phương
pháp mới, chi phí thấp, vỏ thanh trà chứa chất hấp phụ khá hiếm ứng dụng trong việc hấp
phụ thuốc nhuộm Reactive Blue 114 [23]. Aerogel carbon có nguồn gốc từ vỏ thanh trà có

SVTH: Lê Thị Thùy Trang

GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương

6


Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết
hợp với rác thải hữu cơ

khả năng hấp thụ hiệu quả nhiều loại chất ô nhiễm/dầu hữu cơ [15]. Ứng dụng làm
nguyên liệu sản xuất ethanol hiệu quả thông qua quá trình lên men [22].
Với các thành phần và đặc tính như trên thì vỏ dứa và vỏ thanh trà là nguyên liệu

hiệu quả để tạo GE có tính khử trùng tốt, an toàn, có mùi thơm dễ chịu và tạo được độ đặc
cho sản phẩm GE.
1.3. Tổng quan về enzyme từ rác thải – garbage enzyme (GE)
1.3.1. Khái niệm về GE
Sản phẩm lên men từ rác thải hữu cơ được phát triển bởi nhà nghiên cứu Tiến sĩ
Rosukon Poompanvong từ Thái Lan vào năm 2003 với hơn 30 năm nghiên cứu và khuyến
khích sản xuất, sử dụng nhằm hạn chế sự nóng lên toàn cầu. Đây là một hỗn hợp phức tạp
màu nâu sẫm gồm: chuỗi protein (enzyme), acid hữu cơ và muối khoáng được tạo ra dễ
dàng từ quá trình lên men rác thải hữu cơ (vỏ trái cây, rau), đường (đường nâu hoặc mật
rỉ) và nước với tỷ lệ tương ứng là 3 : 1 :10 trong 3 tháng. Các chức năng của GE là phân
giải, biến đổi, kết hợp và xúc tác [21,40].
1.3.2. Bản chất của GE
Quá trình tạo GE thực chất là quá trình chuyển hóa nguồn carbohydrate có trong
dung dịch lên men có thể là một hỗn hợp hòa tan (glucose, fructose và sucrose) và không
hòa tan (cellulose và hemicellulose) dưới tác động của các nhóm vi sinh vật khác nhau
hiện diện trên vỏ trái cây nguyên liệu hoặc nhiễm từ môi trường ngoài vào [21].
GE được xem như là dung dịch thô chủ yếu chứa các enzyme thủy phân, là chất xúc tác
sinh học các phản ứng sinh hóa như amylase, protease, lipase, pectinase [21]. Do đó, dịch
lọc GE có thể được sử dụng làm chất tẩy rửa, loại bỏ vết bẩn giúp giảm việc sử dụng chất
tẩy rửa hóa học thương mại. Còn cặn tách ra có thể được sử dụng cho các đợt lên men
tiếp theo hoặc làm phân bón [21].
1.3.3. Lợi ích của GE
GE là một chất lỏng đa năng, được ứng dụng rộng rãi trong hộ gia đình, nông nghiệp
và cả chăn nuôi …[41]. Cụ thể GE có công dụng như: vệ sinh đồ gia dụng, giặt áo quần;
loại bỏ vết bẩn, mùi hôi; làm sạch rau quả và trái cây; xử lý tắc nghẽn ống cống; thuốc
chống côn trùng, phân bón cho cây trồng…Trong đó, enzyme tạo ra trong GE được ứng
dụng rộng rãi trong nông nghiệp và công nghiệp [21].
1.3.3.1. Hạn chế ô nhiễm
- Tận dụng rác thải thải hữu cơ giúp giảm lượng khí metan thoát ra (55-65%),
carbon dioxide (30-35%) gây hiệu ứng nhà kính và các loại khí vi lượng khác như hydro

SVTH: Lê Thị Thùy Trang

GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương

7


Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết
hợp với rác thải hữu cơ

và nitơ [21]. Quá trình tạo GE sinh ra hỗn hợp O3 + NO3 + CO3. O3 tạo ra giảm lượng
CO2 trong khí quyển, giảm hiệu ứng nhà kính, góp phần phục hồi tầng ozone. Ngoài ra,
O3 còn giúp giảm kim loại nặng tích tụ trong các đám mây đen, làm sạch chúng.
- GE trung hòa các độc tố và các chất ô nhiễm hóa học khác trong đất, nước, khí
quyển. Làm sạch nước thải từ các quá trình sản xuất, nước sông và biển.
- Làm sạch không khí nhờ tính sát trùng tự nhiên, bụi bẩn, khí atoxic thoát ra từ
thuốc lá, khí thải xe hơi …
- Khả năng chuyển đổi CO2 thành carbonate CO3- có lợi cho thực vật và sinh vật
biển. - O3 sinh ra sẽ làm tăng oxy trong không khí [25,40].
- Đối với các chất tẩy rửa hóa học thông thường, chất hoạt động bề mặt của chúng sẽ
nhũ hóa dầu mỡ và thải ra nước làm ô nhiễm. Tuy nhiên, GE sẽ xúc tác hiệu quả, phân
hủy dầu mỡ thành các phân tử nhỏ và làm sạch sâu [42]. Sử dụng chất tẩy rửa tổng hợp
thải ra một lượng lớn các hóa chất độc hại phá vỡ cân bằng pH môi trường. GE khắc phục
được nhược điểm này [21].
GE

Hình 1. 3 So sánh sự xúc tác phân hủy dầu mỡ của chất tẩy rửa thông thường và GE [42]
1.3.3.2. Trong hộ gia đình
- Giảm chi phí mua các sản phẩm tẩy rửa thương mại nhờ tận dụng rác thải hữu cơ

tạo chất tẩy rửa đa năng như lau sàn, rửa bát, giặt quần áo tránh lãng phí ... và đặc biệt là
an toàn với da tay.
- Loại bỏ mùi hôi, xua đuổi côn trùng, các loài gây hại như ruồi, muỗi, chuột, gián
bằng tự nhiên
- Vệ sinh hệ thống thoát nước, ngăn chặn tắt nghẽn ống thoát nước bằng cách giải
phóng dư lượng chất không tan tích lũy lại [25,40].
1.3.1.3. Trong sản xuất nông nghiệp
GE có thể sử dụng làm:
- Phân bón trong nông nghiệp, làm màu mỡ đất đai nhờ khả năng chuyển amoniac
thành nitrat NO3- rất tốt cho sự phát triển của cây trồng.
SVTH: Lê Thị Thùy Trang

GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương

8


Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết
hợp với rác thải hữu cơ

- Thuốc trừ sâu và diệt cỏ tự nhiên, giảm việc sử dụng hóa chất. Từ đó giúp bảo vệ
môi trường, đảm bảo an toàn sức khỏe cho nông dân và an toàn vệ sinh của sản phẩm
nông nghiệp [42].
1.3.1.4. Trong chăn nuôi gia súc
- Sử dụng GE để làm sạch khu vực chăn nuôi gia súc.
- Cải thiện sức khỏe động vật, tăng cường hệ miễn dịch và cải thiện chất lượng thịt
gia cầm hoặc thịt [25,40].
1.3.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng của GE
- Nghiên cứu của Fazna Nazim and V. Meera (12/2013) tiến hành xử lý nước thải
bằng GE lên men sau 60 ngày tại tại 3 thời điểm: ngay sau khi lọc, 30 ngày sau lọc và 60

ngày sau lọc tại nồng độ 5% và 10%. Kết quả cho thấy xử lý bằng GE 10% thì phần trăm
giảm TSS, BOD và COD của nước thải tổng hợp cao hơn so GE 5% và có thể loại bỏ
100% nitơ amoniac và phosphate. Thời gian xử lý ngắn nhất là 5 ngày nếu sử dụng GE 60
ngày sau lọc [26].
- Nghiên cứu của tiến hành đánh giá tính khả thi của việc sử dụng GE để xử lý nước
thải với hàm lượng dầu mỡ cao. Kết quả cho thấy, tất cả các mẫu đã thu thập được xử lý
bằng GE đã loại bỏ 60% BOD, gần 90% COD và dầu mỡ,80% TSS sau 7 ngày với các
liều lượng enzyme khác nhau ở quy mô phòng thí nghiệm lần lượt là 10, 50, 100 lần pha
loãng enzyme với nước thải [20].
- Nghiên cứu của Yeo Yen Chin và cộng sự (2018) nghiên cứu việc sử dụng vỏ trái
cây không sử dụng làm chất nền để sản xuất enzyme. Kết quả cho thấy, tổng hàm lượng
carbohydrate cao nhất trong mẫu cam lên men (37,87 ± 4,7 mg/ml), tiếp theo là mẫu dứa
và chuối, lần lượt là 11,98 ± 1,45 mg/ml và 10,60 ± 0,45 mg/ml. Mẫu dứa có nồng độ
đường khử cao nhất (11,93 mg/ml ở tuần 2 và 3,31 mg/ml sau 3 tháng). Xét nghiệm
enzyme cho thấy các loại quả có múi như cam, mang lại hoạt động cao của các enzyme
như protease (0.129 U/ml), α-amylase (7.261 ± 0.83 U/ml) và cellulase (0.514 ± 0,03
U/ml) [21].
Hầu hết các nghiên cứu trên thế giới cho thấy, enzyme có thể được sản xuất bởi lên
men rác thải thực phẩm là rất kinh tế vì sử dụng nguyên liệu rẻ tiền, không có phụ gia hóa
học và đặc biệt là thân thiện với môi trường. GE là một giải pháp hiệu quả được ứng dụng
để xử lý nước thải sinh hoạt và chất thải công nghiệp [21].

SVTH: Lê Thị Thùy Trang

GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương

9


Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết

hợp với rác thải hữu cơ

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng nghiên cứu
2.1.1. Nguyên liệu
2.1.1.1 Bồ hòn khô tách hạt
Bồ hòn khô tách hạt màu đen hoặc nâu đậm được thu mua.

Hình 2. 1 Bồ hòn khô tách hạt
2.1.1.2. Vỏ dứa, vỏ thanh trà
Tận dụng từ trong nhóm nghiên cứu và thu gom tại chợ Hòa Khánh, phường Hòa
Khánh Bắc, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng.

Hình 2. 2 Vỏ dứa và vỏ thanh trà
2.1.2.3 Đường nâu

Hình 2. 3 Đường nâu [46]

SVTH: Lê Thị Thùy Trang

GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương

10


Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết
hợp với rác thải hữu cơ

2.1.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị thí nghiệm

2.1.2.1. Hóa chất
Các hóa chất sử dụng trong nghiên cứu này: ethanol tuyệt đối, folin, tyrosine, acid
tricloacetic TCA, dầu olive, gum arabic, hóa chất nấu môi trường nuôi cấy vi sinh vật
(môi trường Hansen, Sapec, Sapec - pepton).
2.1.2.2. Dụng cụ thí nghiệm
Đĩa petri, que cấy, cốc, bình định mức, pipet, micropipet, buret, đũa thủy tinh, bình
tam giác, ống nghiệm, nhiệt kế, ống tube, giấy lọc, vải lọc.
2.1.2.3. Thiết bị thí nghiệm
Các thiết bị được sử dụng trong nghiên cứu này: Máy đo pH, cân điện tử, cân phân
tích, máy hấp, tủ cấy vi sinh, bếp điện, máy so màu UV-Vis, máy khuấy cơ.
Các thiết bị và dụng cụ có liên quan trong quá trình nghiên cứu được liệt kê ở trên
được sử dụng tại phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ Thực phẩm của trường Đại học
Bách khoa - Đại học Đà Nẵng, xưởng thí nghiệm Công nghệ Thực phẩm - Khoa Hóa,
Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng và trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
Có 3 mẫu là: 1 nguyên liệu (bồ hòn), 2 nguyên liệu (vỏ dứa và vỏ thanh trà), 3
nguyên liệu (bồ hòn, vỏ dứa và vỏ thanh trà) được sử dụng để làm chất nền lên men trong
2 điều kiện hiếu khí và kỵ khí. Các mẫu này được quan sát, kiểm tra giá trị pH và phân
tích so sánh hoạt độ 3 loại enzyme thủy phân gồm amylase, protease, lipase. Tất cả các thí
nghiệm được tiến hành trùng lặp, và kết quả hiển thị sai số trung bình (±) được tính toán
theo phần mềm Excel. Ngoài ra, còn khảo sát tổng vi sinh vật tham gia vào quá trình
chuyển hóa cơ chất trong quá trình lên men.
2.2.1. Chuẩn bị hỗn hợp lên men
2.2.1.1. Dụng cụ và nguyên liệu
- Dụng cụ: Bình nhựa dẻo có nắp kín khí. Vật liệu nhựa được ưu tiên vì có tính co
dãn tốt, tránh thùng chứa phát nổ khi lên men thời gian dài. Không sử dụng các vật chứa
bằng thủy tinh hoặc kim loại không giãn nở do có khí thoát ra trong quá trình lên men
enzyme.
- Nguyên liệu: Bồ hòn khô tách hạt, vỏ thanh trà, vỏ dứa, đường nâu và nước.

SVTH: Lê Thị Thùy Trang

GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương

11


Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết
hợp với rác thải hữu cơ

2.2.1.2. Sơ đồ quy trình

Hình 2. 4 Sơ đồ quy trình chuẩn bị hỗn hợp lên men [43]
2.2.1.3. Thuyết minh quy trình
Để thử nghiệm, sẽ tiến hành lên men 3 hỗn hợp khác nhau trong 2 điều kiện hiếu khí
và kỵ khí.
- Nguyên liệu: không bị hư thối, được rửa sạch và cắt nhỏ.
- Chuẩn bị các hỗn hợp với tỉ lệ 10 nước : 3 hỗn hợp vỏ : 1 đường nâu [43].
- Sử dụng máy xay sinh tố để xay nhỏ hỗn hợp.
- Hỗn hợp được cho vào bình
+ Đối với lên men kỵ khí: Vặn nhẹ nắp cho xì bớt khí từ trong bình ra khi bình hơi
căng, giúp cân bằng áp suất bên trong bình, tránh nổ bình và đóng kín lại. Hỗn hợp cho
vào bình không quá đầy, để lại không gian cho khí sinh ra trong quá trình lên men.
+ Đối với lên men hiếu khí: Dùng màng lưới bịt lại để tránh sự xâm nhập của côn
trùng, sâu bọ.

SVTH: Lê Thị Thùy Trang

GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương

12


Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết
hợp với rác thải hữu cơ

Hình 2. 5 Bình lên men được chuẩn bị ở điều kiện hiếu khí và kỵ khí
- Đem ủ: Các bình được đặt tại khu vực mát mẻ, khô ráo và thông gió tốt, tránh ánh
nắng trực tiếp, nhiệt độ phòng, không lưu trữ trong tủ lạnh hoặc nhiệt độ quá cao.
- Trong giai đoạn đầu của quá trình lên men, mở bình chứa một lần một tuần để giải
phóng khí sinh ra, giảm áp suất tích tụ, tránh hiện tượng nổ bình.
- Lọc chất lỏng, loại bỏ cặn để thu được sản phẩm. Cặn thải ra có thể được sử dụng
làm phân bón hoặc sử dụng cho lần lên men tiếp theo [43].
Quá trình lên men gồm hai giai đoạn:
- Quá trình lên men chính (1 tháng đầu):
+ Giải phóng khí mạnh.
+ Các vỏ cây lắng dần và đẩy hoàn toàn xuống đáy.
Quá trình lên men phụ rất dài, vi sinh vật sẽ phân hủy các vỏ lắng xuống thật tơi,
chuyển hóa hoàn toàn thành các chất vô cơ.
Trong quá trình lên men, vi sinh vật bề mặt sẽ tạo lớp váng trắng rất tốt, đừng vớt bỏ
hay lắc bình [43].
2.2.2. Xác định giá trị pH
Giá trị pH của các hỗn hợp tương ứng được xác định bằng giấy đo pH.
2.2.3. Xác định hàm lượng đường của nguyên liệu
* Mục đích
Hàm lượng đường trong nguyên liệu có ảnh hưởng đến quá trình lên men, xác định
hàm lượng đường để điều chỉnh lượng đường bổ sung vào hỗn hợp nguyên liệu thích hợp.
* Nguyên tắc
- Khi cho ferrycyanure K3Fe(CN)6 phản ứng với đường khử, sản phẩm thu được là
ferrocyanure. Dựa vào phản ứng này, ta có thể suy ra lượng đường khử có mặt trong dung

dịch cần xác định. Việc chuẩn độ được tiến hành trong môi trường kiềm NaOH, khi đun
nóng với chỉ thị xanh metylen.

SVTH: Lê Thị Thùy Trang

GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương

13


Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết
hợp với rác thải hữu cơ

- Phương trình phản ứng:
CH2OH-(CHOH)4-CHO + K3Fe(CN)6 + 2NaOH

CH2OH-(CHOH)4-COONa + NaK3Fe(CN)6 + H2O

- Phương pháp này đơn giản vì không tạo tủa và phản ứng kết thúc rõ ràng. Kết quả
tính toán không dựa vào phương trình lý thuyết, mà dùng công thức thực nghiệm. Độ
chính xác của kết quả phụ thuộc nhiều yếu tố, nhưng trình tự tiến hành và thao tác là quan
trọng nhất.
* Hoá chất và dụng cụ
- Dụng cụ: Bếp điện, lưới amiăng, nồi cách thủy, phễu, ống đong, bình định mức,
buret, bình tam giác, pipet.
- Hóa chất:
+ K3Fe(CN)6 1%
+ Đường glucose 0,5% (w/v)
+ NaOH 2,5N, 5%
+ HCl 5%

+ Metyl đỏ 1%
* Tiến hành:
- Xác định hàm lượng đường khử
+ Xử lý nguyên liệu:
• Bồ hòn khô tách hạt và vỏ thanh trà là nguyên liệu không chứa nhiều tinh bột hoặc
inulin nên xử lý bằng cách: Dùng nước nóng trích ly đường. Cân 2g mẫu cho vào cối sứ
nghiền nhỏ và thêm 30ml nước cất nóng 70 – 80oC. Trích ly nhiều lần bằng nước nóng.
Chuyển lượng dịch vào bình định mức, bỏ phần bã đã trích hết đường.
• Vỏ dứa là nguyên liệu có chứa acid hữu cơ nên trong quá trình trích ly đường,
saccarose có thể bị thủy phân một phần do sự có mặt của acid hữu cơ có sẵn trong nguyên
liệu. Do đó, phải trung hòa acid hữu cơ bằng NaOH 5%. Cân 10g mẫu, nghiền nhuyễn
trong cối sứ với một ít nước cất. Nhỏ 3 giọt chỉ thị metyl đỏ và cho từ từ từng giọt NaOH
5% à đến khi xuất hiện màu hồng nhạt. Sau đó cho hỗn hợp vào bình định mức 100ml để
trích ly, lắc đều trong 10 phút, định mức tới vạch và đem lọc.
+ Sau khi lọc, lấy dung dịch mẫu chứa đường khử , cho vào buret.
+ Cho vào bình tam giác 10ml dung dịch K3Fe(CN)6 1% và 2,5ml dung dịch NaOH
2,5N.
+ Đun sôi và chuẩn độ ngay trên bếp bằng dung dịch đường khử từ buret, cho từng
giọt một, lắc mạnh.

SVTH: Lê Thị Thùy Trang

GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương

14


Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết
hợp với rác thải hữu cơ

+ Dung dịch ban đầu có màu vàng chanh của ferrycyanure. Điểm dừng chuẩn độ xác
định khi màu vàng chanh biến mất, dung dịch trong suốt không màu trong khoảng 30 giây
rồi chuyển sang màu vàng rơm rất nhạt của ferrocyanure.
+ Tính kết quả: Trong thí nghiệm, Vk ml dung dịch mẫu và Vg ml dung dịch glucose
0,5% cùng phản ứng với một dung dịch ferrycyanure ở một nồng độ xác định.
Như vậy, Vk ml dung dịch mẫu tương ứng với Vg ml dung dịch glucose 0,5% có
(0,5*Vg)/100g glucose.
Lượng đường khử được tính bằng công thức:
Xk (%) =

0,5∗Vg ∗V∗100
100∗Vk ∗m

Trong đó:
Xk: lượng đường khử (%);
Vg: thể tích dung dịch glucose 0,5% cho chuẩn độ (ml);
Vk: thể tích dung dịch đường khử cho chuẩn độ (ml);
V: thể tích bình định mức (ml);
m: lượng mẫu thí nghiệm (g).
- Xác định hàm lượng đường tổng
Đường tổng bao gồm các gluxit hòa tan trích ly được trong nước.
+ Cân 10g nguyên liệu, nghiền nhuyễn nguyên liệu trong cối sứ với một ít nước cất.
+ Nhỏ 3 giọt chỉ thị metyl đỏ và cho từ từ từng giọt NaOH 5% vào đến khi xuất hiện
màu hồng nhạt.
+ Sau đó cho hỗn hợp vào bình định mức 100ml để trích ly, lắc đều trong 10 phút,
định mức tới vạch và đem lọc.
+ Lấy chính xác 50ml dung dịch mẫu cho vào bình tam giác 250ml . Thêm 20ml
dung dịch HCl 5% và đem đun cách thủy hỗn hợp trong 30-45 phút.
+ Sau đó, làm nguội nhanh và trung hòa hỗn hợp bằng dung dịch NaOH 2,5N với
chỉ thị metyl đỏ (dung dịch từ màu đỏ chuyển sang vàng).

+ Sau đó, cho vào bình định mức 250ml và định mức tới vạch.
+ Tiến hành chuẩn độ tương tự như định lượng đường khử.
+ Tính kết quả: Hàm lượng đường tổng được tính bằng công thức:
Xt (%)

SVTH: Lê Thị Thùy Trang

=

0,5∗Vg ∗V1 ∗V2 ∗100
100∗Vt ∗50∗m

GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương

15


Nghiên cứu khảo sát hoạt tính một số enzyme của chế phẩm sinh học được tạo thành từ quá trình lên men bồ hòn kết
hợp với rác thải hữu cơ

Trong đó:
Xt: hàm lượng đường tổng (%)
Vg: thể tích dung dịch glucose 0,5% cho chuẩn độ (ml)
Vt: thể tích dung dịch đường tổng cho chuẩn độ (ml)
V1: thể tích bình định mức của dung dịch xác định đường khử (ml)
V2: thể tích bình định mức của dung dịch xác định đường tổng (ml)
m: lượng mẫu thí nghiệm (g).
- Định lượng glucose chuẩn 0,5%
Tiến hành thí nghiệm tương tự đối với dung dịch đường chuẩn là dung dịch glucose
0,5%. Thay lượng đường khử trên buret bằng dung dịch glucose chuẩn 0,5% và chuẩn độ

tương tự như định lượng đường khử [5].
2.2.4. Xác định hoạt độ amylase của nguyên liệu và hỗn hợp lên men
* Mục đích
Đánh giá cường độ xúc tác mạnh hay yếu của enzyme amylase. Từ đó cho thấy được
khả năng loại bỏ các thành phần chứa carbohydrate của amylase trong sản phẩm.
* Bố trí thí nghiệm
Tiến hành xác định hoạt độ enzyme amylase của nguyên liệu và hỗn hợp lên men
định kì 0-5-10-20-30-40 ngày.
* Nguyên tắc
Xác định hoạt độ enzyme amylase bằng phương pháp Wolhgemuth. Xác định lượng
enzyme ít nhất có thể phân giải hoàn toàn một lượng tinh bột xác định dựa theo phản ứng
màu với iod.
* Hóa chất-dụng cụ
- Hóa chất
+ Dung dịch tinh bột 0,1%: cân 0,1 gam tinh bột rồi đem trộn với 10ml nước cất và
lắc đều. Sau đó cho thêm 80ml nước cất đang sôi, khuấy đều cho tinh bột tan hết. Để
nguội và cho thêm nước cất để đủ 100ml.
+ Dung dịch NaCl 0,1%
+ Dung dịch iod 0,02%: cân 2g KI rồi hòa tan vào 5ml nước cất. Tiếp theo cho vào
0,25g iod và lắc đều cho tan. Chuyển toàn bộ vào bình định mức 100ml rồi thêm nước cất
cho đến vạch.
- Dụng cụ
+ Ống nghiệm

SVTH: Lê Thị Thùy Trang

GVHD: Nguyễn Thị Đông Phương

16