Phương pháp kết hợp đạm cá và rỉ đường tạo ra amino axit có lợi cho cây trồng

Kết hợp đạm cá và rỉ đường để tạo ra amino axit là một phương pháp phổ biến trong sản xuất phân bón hữu cơ, thức ăn chăn nuôi hoặc các sản phẩm sinh học thân thiện với môi trường. Quá trình này thường dựa vào sự thủy phân protein có trong đạm cá (nguồn giàu protein) và quá trình lên men từ carbohydrate có trong rỉ đường.

Quy trình kết hợp đạm cá và rỉ đường tạo ra amino axit

1. Nguyên liệu chính

1. Đạm cá (protein từ cá):

   • Nguồn giàu protein, chứa các axit amin thiết yếu.
   • Có thể sử dụng phụ phẩm từ cá (đầu, xương, nội tạng) hoặc bột cá.

2. Rỉ đường:

   • Là phế phẩm từ quá trình sản xuất đường mía hoặc củ cải đường.
   • Thành phần chính: sucrose, glucose, fructose (~50–60%), khoáng chất và các hợp chất hữu cơ.

3. Vi sinh vật hoặc enzyme:

   • Enzyme protease: Thủy phân protein trong đạm cá thành peptide và axit amin.
   • Vi sinh vật: Các chủng vi khuẩn, nấm men, hoặc nấm mốc (như Bacillus subtilis, Aspergillus niger) để hỗ trợ quá trình lên men.

2. Quy trình thực hiện

Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu

• Đạm cá:

  • Nghiền nhỏ nguyên liệu từ cá, có thể hấp chín hoặc xử lý nhiệt nhẹ để phá vỡ cấu trúc protein và giảm vi sinh vật gây hại.
  • Điều chỉnh pH của nguyên liệu cá về khoảng 6.5–7.0.

• Rỉ đường:

  • Pha loãng rỉ đường với nước theo tỉ lệ 1:5 đến 1:10 (tùy theo hàm lượng carbohydrate và yêu cầu).

Bước 2: Thủy phân đạm cá

• Sử dụng enzyme:

  • Thêm enzyme protease để phân cắt protein thành peptide và axit amin.
  • Điều kiện tối ưu:
    • Nhiệt độ: 40–50°C.
    • pH: 6.5–8.0.
    • Thời gian: 6–12 giờ.

• Hoặc sử dụng vi sinh vật:

  • Thêm vi sinh vật có khả năng phân giải protein như Bacillus subtilis.
  • Lên men trong điều kiện yếm khí hoặc hiếu khí nhẹ:
    • Nhiệt độ: 30–40°C.
    • Thời gian: 24–48 giờ.

Bước 3: Lên men hỗn hợp với rỉ đường

• Trộn đạm cá đã thủy phân với rỉ đường:

  • Tỉ lệ thường là 1:1 hoặc 2:1 (đạm cá: rỉ đường), tùy theo mục tiêu sản phẩm.
  • Thêm nước để đạt độ ẩm khoảng 60–70%.

• Bổ sung vi sinh vật lên men:

  • Các vi sinh vật như Lactobacillus, Saccharomyces cerevisiae, hoặc Aspergillus niger để lên men.
  • Vi sinh vật sử dụng carbohydrate trong rỉ đường làm nguồn năng lượng, đồng thời tạo môi trường phù hợp để ổn định và chuyển hóa axit amin.

• Điều kiện lên men:

  • Nhiệt độ: 30–40°C.
  • Thời gian: 5–7 ngày.
  • Khuấy trộn định kỳ để đảm bảo đồng đều.

Bước 4: Thu hoạch và tinh chế

• Lọc tách:

  • Lọc hỗn hợp sau lên men để thu dịch chứa axit amin.
  • Loại bỏ cặn hoặc bã không tan (như xương cá, chất rắn không phân hủy).

• Cô đặc:

  • Nếu cần, cô đặc dịch thu được để tăng hàm lượng axit amin.

• Điều chỉnh pH:

  • Điều chỉnh pH về trung tính (6.5–7.5) để ổn định sản phẩm.

3. Cơ chế hình thành axit amin

1. Thủy phân protein:

   • Protein trong đạm cá bị phân giải thành các axit amin nhờ enzyme hoặc vi sinh vật.
   • Ví dụ: Protein (Protease​) → Peptide (Peptidase) → Axit amin 
     

2. Lên men carbohydrate:

   • Vi sinh vật chuyển hóa đường trong rỉ đường thành các hợp chất hữu cơ hỗ trợ sự ổn định của axit amin và cải thiện giá trị dinh dưỡng.

4. Ứng dụng sản phẩm tạo ra

1. Phân bón hữu cơ:

   • Sản phẩm chứa axit amin và khoáng chất, giúp tăng cường dinh dưỡng cho cây trồng.

2. Thức ăn chăn nuôi:

   • Bổ sung axit amin và protein dễ hấp thu cho vật nuôi.

3. Ngành công nghiệp thực phẩm:

   • Có thể tinh chế axit amin để sử dụng trong chế biến thực phẩm.

5. Lợi ích của phương pháp

• Tận dụng nguyên liệu phế thải (đạm cá và rỉ đường), giảm ô nhiễm môi trường.
• Sản xuất axit amin tự nhiên, thân thiện với môi trường.
• Quá trình đơn giản, chi phí thấp và dễ thực hiện ở quy mô vừa và nhỏ.