Đề tài Ứng dụng bã sắn để sản xuất cồn sinh học và thức ăn chăn nuôi

)Protein1,82 – 2,03Chất béo0,09 – 0,2Tro1,61 – 2,38Chất xơ10,61 – 14,35Tinh bột60,84 – 65,9Cacbonhydrat72,19 – 79,51Độ ẩm80,16 – 85,52 Bã sắn có độ ẩm trên 80% nên khi phơi dễ bị nhiễm khuẩn, sinh mùi khó chịu và ảnh hưởng đến môi trường xung quanh. Tại một số địa phương có nhà máy tinh bột sắn, người dân sinh sống trong khu vực lân cận, hằng ngày, lúc ăn cũng như lúc ngủ, họ phải chịu mùi hôi thối nồng nặc của bã sắn ngâm ủ, phơi và vận chuyển vung vải trên đường VÌ SAO PHẢI XỬ LÝ BÃ SẮNPhơi bã sắn2 Như vậy, vấn đề ô nhiễm tại các nhà máy tinh bột sắn hiện nay là vấn đề cần được giải quyết một cách khẩn trương. Bởi lẽ tình trạng này càng kéo dài thì môi trường ngày càng bị ô nhiễm trầm trọng, sức khoẻ người dân bị giảm sút và cuộc sống của họ bị xáo trộn. Hơn nữa, xử lí bã sắn vừa làm tăng giá trị cho bã sắn vừa tạo sản phẩm phụ có ích trong các nhà máy sản xuất tinh bột sắn.VÌ SAO PHẢI XỬ LÝ BÃ SẮNBể chứa bã thải gây mùi rất khó chịu2  Hiện nay, bã sắn tại các nhà máy sản xuất tinh bột sắn được bán ra với giá rất rẻ khoảng 200 đồng/kg bã tươi và 800 – 1000 đồng/kg bã khô. Với giá thành như vậy thì việc sử dụng bã sắn để sản xuất các sản phẩm khác là hoàn toàn thuận lợi, vừa giải quyết được vấn đề môi trường, vừa tăng thêm giá trị sử dụng và kinh tế cho bã sắn. Ở Việt Nam bã sắn chủ yếu được sử dụng để sản xuất ra các sản phẩm sau: - Thức ăn cho động vật nhai lại - Sản xuất thức ăn chăn nuôi có giá trị cao từ bã sắn - Sản xuất cồn sinh học TÌNH HÌNH SỬ DỤNG BÃ SẮN Ở VIỆT NAM2  Tạo chất dính cho sản xuất diêm  Dùng làm phân bón  Dùng làm thức ăn gia súc  Sản xuất etanol sinh học Vấn đề nghiên cứu nhiên liệu sinh học thay thế cho xăng cũng được nhiều nước trên thế giới quan tâm từ rất lâu. Thái Lan là nước đã sản xuất thành công etanol sinh học từ bã sắn, thành công này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với đất nước này vì Thái Lan phải nhập 2/3 nguồn năng lượng từ nước ngoài. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG BÃ SẮN TRÊN THẾ GIỚI2Tiến hành bằng cách thủy phân bã để tạo đường và lên men tạo rượu. Phương pháp này có ý nghĩa rất lớn trong tình hình nguồn than đá, xăng dầu đang có nguy cơ cạn kiệt và không thể tái tạo. Các nhà nghiên cứu đã nổ lực tìm kiếm nguồn thay thế, trong số đó, etanol đang được cho là phù hợp hơn cả, nhiên liệu này có thể làm giảm lượng khí phát thải của xăng và là phụ gia để tăng trị số octan, loại trị số có khả năng gây kích nổ. SẢN XUẤT CỒN SINH HỌCLàm nguộiThu dịchChưng cấtBã sắnXử lý MTThanh trùngLên menBổ sung chất dinh dưỡngMen giốngNhân giốngThu cồnTiến hành bằng cách thủy phân bã để tạo đường và lên men tạo rượu. Phương pháp này có ý nghĩa rất lớn trong tình hình nguồn than đá, xăng dầu đang có nguy cơ cạn kiệt và không thể tái tạo. Các nhà nghiên cứu đã nổ lực tìm kiếm nguồn thay thế, trong số đó, etanol đang được cho là phù hợp hơn cả, nhiên liệu này có thể làm giảm lượng khí phát thải của xăng và là phụ gia để tăng trị số octan, loại trị số có khả năng gây kích nổ. 3 Là polysaccarit chủ yếu của màng tế bào thực vật. Xenluloza được cấu tạo từ cácphân tử β – D – glucose, các phân tử này liên kết với nhau bằng liên kết β(1,4) – glucozit. Phân tử xenluloza có dạng sợi, liên kết với nhau nhờ liên kết hydro và tạo thành từng nhóm, gọi là mixel. Xenluloza bị phân huỷ ở nhiệt độ thường hoặc ở nhiệt độ 40 – 50oC nhờ các enzim phân huỷ xenluloza được gọi chung là xenlulaza. THỦY PHÂN BÃ SẮNCấu tạo phân tử xenluloza 3THỦY PHÂN BÃ SẮNQuá trình thủy phân xenluloza3 Tinh bột là nguồn cung cấp năng lượng chính cho con người và động vật. Nó cũng là nguồn nguyên liệu có thể tái tạo được sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Tinh bột cấu tạo từ hai polymer khác nhau của đường glucoza là amyloza và amylopectin.  Hệ enzim tham gia vào quá trình thủy phân tinh bột bao gồm các enzim chính sau đây:  α – amylaza (α – 1,4 glucan – glucanhydrolaza)  β – amylaza (α – 1,4 glucan – maltohidroaza)  Glucoamylaza (α – 1,4 glucan – glucohidrolaza)THỦY PHÂN BÃ SẮNCấu tạo phân tử amylopectin Cấu tạo phân tử amyloza 3 THỦY PHÂN BÃ SẮNCơ chế thủy phân tinh bột THỦY PHÂN BÃ SẮN3 Ethanol là một trong số các sản phẩm lên men phổ biến nhất gặp ở vi sinh vật. Vi sinh vật sản sinh ethanol chủ yếu là nấm men, đặc biệt là các chủng thuộc loài Saccharomyces cerevisiae. Giống như đa số nấm, nấm men là những cơ thể hô hấp hiếu khí, nhưng khi vắng mặt không khí chúng sẽ lên men hiđrat cacbon thành ethanol và CO2 THỦY PHÂN BÃ SẮNQUÁ TRÌNH LÊN MENSaccharomyces cerevisiae3 Đường và các chất dinh dưỡng khác của môi trường lên men, trước tiên được hấp thụ trên bề mặt và sau đó khuếch tán qua màng bán thấm và vào bên trong tế bào nấm men, sự phân hủy đường thành rượu trong tế bào nấm men xảy ra bằng hàng loạt các phản ứng với sự tham gia rất phức tạp của nhiều loại enzyme khác nhau, bước cuối cùng của quá trình lên men là sự chuyển hóa axit pyruvic thành rượu etylic và khí CO2.THỦY PHÂN BÃ SẮNCƠ CHẾ LÊN MEN3 THỦY PHÂN BÃ SẮNCHƯNG CẤT CỒNSaccharomyces cerevisiae3 THỦY PHÂN BÃ SẮNTHU NHẬN CỒNCông thức cấu tạoCồn3 THỦY PHÂN BÃ SẮNSẢN XUẤT CỒNMới đây, nhóm nghiên cứu thuộc Viện Sinh học Nhiệt đới Tp.HCM đã nghiên cứu thành công phương pháp sản xuất cồn (Ethylic) từ nguồn nguyên liệu là củ khoai mì và bã khoai mì (sắn). Với công nghệ mới này sẽ mở ra thêm một nguồn nguyên liệu mới đáp ứng cho ngành sản xuất cồn của Việt Nam hiện nay. Công nghệ sản xuất cồn từ sắn và bã sắn3SẢN XUẤT THỨC ĂN CHĂN NUÔI  Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn cho biết, hiện nay, nguồn nguyên liệu thức ăn chăn nuôi trong nước chỉ đáp ứng được khoảng 70% so với nhu cầu, còn lại phải nhập khẩu để bổ sung. Trong nhiều năm qua, nhu cầu nhập khẩu thức ăn chăn nuôi liên tục tăng. Nếu như năm 2001, kim ngạch nhập khẩu thức ăn chỉ là 200 triệu USD thì đến năm 2006, kim ngạch nhập khẩu đã tăng gấp 4 lần, đạt 800 triệu USD. Kết thúc quý III/07, kim ngạch nhập khẩu thức ăn đã lên đến 902 triệu USD, tăng 56% so với cùng kỳ năm trước.4Từ bã khoai mì mà ngay cả động vật cũng chê, các chuyên gia thuộc Viện Sinh học Nhiệt đới đã tạo ra hai loại thức ăn kích thích tăng trưởng cho mọi vật nuôi, kể cả thuỷ sản. kỹ sư Lê Thị Bích Phượng và các cộng sự đã sản xuất thành công hai loại sản phẩm lên men từ bã khoai mì sống: ProBio-S và Bio-E. SẢN XUẤT THỨC ĂN CHĂN NUÔIBã sắn tươiKỹ sư Lê Thị Bích Phượng đang cầm trên tay gói chế phẩm ProBio-S. 4 SẢN XUẤT THỨC ĂN CHĂN NUÔIBã sắnLên men 1 ngàyVSVPhụ giaChế phẩm BI-Ogiàu enzymNghiềnPhơi sấy ở 500C4SẢN XUẤT THỨC ĂN CHĂN NUÔI  Bio-E là chế phẩm dạng bột khô, được tạo ra bằng cách cấy chủng nấm mốc hữu ích A.Niger lên bã khoai mì với tỷ lệ 2g mốc/kg bã. Tiếp đến, bã được ủ trong các khay nhôm 20 tiếng, sau đó được phơi khô, sấy và đóng bao.  Theo kỹ sư Phượng, quá trình lên men nói trên tạo ra ba loại enzyme (glucoamylase, cellulase và α amylase) trong sản phẩm, có vai trò kích thích tiêu hoá. Cụ thể là khi được trộn với các thức ăn chính thì enzyme này sẽ làm cho thức ăn chuyển hoá tốt hơn, dễ tiêu, giảm tiêu tốn thức ăn, do vậy làm vật nuôi tăng trọng nhanh. Ngoài ra, thành phần đạm trong chế phẩm đạt 9-10%, so với 0,2% trong bã khoai mì ban đầu. Giá thành của Bio-E là 10.000-12.000 đồng/kg. 4 SẢN XUẤT THỨC ĂN CHĂN NUÔIBã sắnLên men 2-3 ngàyVSVPhụ giaChế phẩm BI-P độ ẩm 12%Phơi sấyCP BI-P độ ẩm 60%4SẢN XUẤT THỨC ĂN CHĂN NUÔI ProBio-S lại là chế phẩm dạng lỏng, được sản xuất bằng cách cho bã tươi vào những bao tải lớn rồi cấy chế phẩm EM-S chứa nhiều chủng vi sinh vật hữu ích như Bacillus sp., Lactobacillus sp., Saccharomyces sp. với tỷ lệ 1lít EM-S/25kg bã (1ml chứa 1010 tế bào vi sinh vật hữu ích). Ba ngày ủ làm cho lượng vi sinh vật tăng mạnh.  Chế phẩm ProBio-S giúp cân bằng hệ sinh thái vi sinh vật đường ruột của vật nuôi cũng như giảm lượng vi sinh vật có hại. Nhờ thế mà vật nuôi tiêu hoá tốt hơn, giảm tỷ lệ bệnh đường ruột, tăng trọng nhanh hơn. Giá thành của ProBio-S là 5.000-6.000 đồng/kg. 4SẢN XUẤT THỨC ĂN CHĂN NUÔIBio-E là chế phẩm dạng bột khô, được tạo ra bằng cách cấy chủng nấm mốc hữu ích A.Niger lên bã khoai mì với tỷ lệ 2g mốc/kg bã. Chủng nấm mốc này do chính các chuyên gia thuộc Viện Sinh học Nhiệt đới tạo ra trước đó. Tiếp đến, bã được ủ trong các khay nhôm 20 tiếng, sau đó được phơi khô, sấy và đóng bao. Giá thành của Bio-E là 10.000-12.000 đồng/kg.4SẢN XUẤT THỨC ĂN CHĂN NUÔI Hai chế phẩm trên đều có mùi thơm thơm, đặc trưng cho quá trình lên men, nên rất hấp dẫn vật nuôi. Kết quả thử nghiệm sơ bộ trên 15-20 con lợn 1 tháng tuổi cho thấy sau ba tháng được ăn hai chế phẩm trên, lợn tăng trọng nhanh hơn 1,1-1,3kg so với những con đối chứng (chỉ ăn thức ăn bình thường). So với mức 200đồng/kg bã tươi và 800-1.000 đồng/kg bã khô thì việc sản xuất hai loại chế phẩm trên vừa giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường, vừa tăng giá trị cho bã khoai mì, tăng thêm thu nhập cho công nhân, các chủ nhà máy sản xuất tinh bột khoai.   ProBio-S và Bio-E được trưng bày tại Cuộc thi Ngày sáng tạo Việt Nam. 4SẢN XUẤT THỨC ĂN CHĂN NUÔI Bã sắn là nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng và có thể bảo quản, dự trữ quanh năm cho gia súc nhai lại. Đây là đề tài nghiên cứu của TS.Nguyễn Xuân Bả - Trưởng bộ môn chăn nuôi, khoa chăn nuôi thú y, Trường ĐH Nông lâm Huế, đang được ứng dụng có hiệu quả tại các vùng Sơn Hà, Tịnh Phong (Quảng Ngãi). Quy trình áp dụng khá đơn giản, với các công thức: bã sắn trộn với muối theo tỷ lệ 5%; hoặc trộn với muối 5% + cám 3%; hoặc muối 5% + rỉ mật 3%... Tất cả được trộn đều, nén chặt, đựng trong bao bì kín và chỉ sau 3 tuần là có thể cho trâu, bò ăn mà không cần nấu chín. Nguồn thức ăn này tăng tỷ lệ dinh dưỡng cũng như giảm đáng kể hàm lượng độc tố trong bã sắn tươi. 4KẾT LUẬN  Như vậy, việc sử dụng bã sắn để sản xuất cồn sinh học và thức ăn chăn nuôi là một hướng phát triển mới của Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung.  Giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường, nhiên liệu ngày càng bị thiếu hụt và tạo nguồn dinh dưỡng cho vật nuôiCải tạo giống VSVHuấn luyện thích nghi từ từ với môi trườngGây đột biến - Tác nhân vật lý: tia tử ngoại, tia phóng xạ - Tác nhân hóa họcDùng kỷ thuật di truyền hiện đại3Thanks For