Nghiên cứu chế phẩm hữu cơ hòa tan chứa axít amin từ bã đậu nành: Giải pháp bền vững cho nông nghiệp
Bã đậu nành (BĐN) là phụ phẩm phổ biến trong ngành chế biến thực phẩm, thường được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi hoặc bị loại bỏ do khó bảo quản. Tuy nhiên, nghiên cứu mới đây đã mở ra một hướng đi tiềm năng trong việc tận dụng nguồn nguyên liệu này để sản xuất chế phẩm hữu cơ giàu axít amin phục vụ nông nghiệp. Đây là nhiệm vụ khoa học và công nghệ do Trung tâm Ươm tạo Doanh nghiệp Nông nghiệp Công nghệ cao chủ trì, với KS. Nguyễn Tiến Duy làm chủ nhiệm, đã được nghiệm thu vào năm 2024.
Tiềm năng tận dụng bã đậu nành
Theo thống kê của Tổng cục Thống kê Việt Nam và Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, sản lượng hạt đậu nành tại Việt Nam đạt 160,6 nghìn tấn vào năm 2022. Lượng bã đậu nành từ quá trình sản xuất sữa đậu nành, đậu phụ và các sản phẩm liên quan ngày càng gia tăng. Đáng chú ý, BĐN vẫn chứa nhiều thành phần dinh dưỡng quan trọng như protein (15,2% - 33,4%), chất xơ (42,4% - 58,1%), chất béo và gluxit. Nếu được xử lý đúng cách, BĐN có thể trở thành nguồn dinh dưỡng quý giá cho cây trồng.
Xu hướng hiện nay là áp dụng công nghệ thủy phân để chuyển hóa protein trong BĐN thành axít amin và các hợp chất dễ hấp thu hơn. Phương pháp này không chỉ nâng cao giá trị sử dụng của BĐN mà còn giúp tiết kiệm năng lượng, giảm ô nhiễm môi trường và mở rộng ứng dụng trong nông nghiệp, đặc biệt là trong lĩnh vực phân bón hữu cơ.
Quy trình nghiên cứu và sản xuất chế phẩm hữu cơ từ bã đậu nành
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành khảo sát chất lượng BĐN tại một số cơ sở sản xuất vừa và nhỏ, đặc biệt là tại huyện Củ Chi, TP.HCM. Kết quả cho thấy, nguồn BĐN được chọn có độ ẩm 78,37%, hàm lượng protein 26,77% và nitơ tổng số 25,92 mg/g, phù hợp để làm nguyên liệu sản xuất chế phẩm hữu cơ.
Quá trình nghiên cứu tập trung vào các bước quan trọng sau:
- Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn lên men: Nhóm nghiên cứu đã phân lập và lựa chọn 4 chủng vi khuẩn Bacillus sp., trong đó chủng CL3 thuộc loài Bacillus subtilis có khả năng chuyển hóa protein trong BĐN cao nhất, đạt hiệu suất thu hồi hơn 60%.
- Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men: Thông qua phương pháp Plackett-Burman, nhóm nghiên cứu đã xác định 3 yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến hiệu suất lên men là: thời gian, nhiệt độ ủ và độ pH.
- Tối ưu hóa quy trình lên men: Kết quả nghiên cứu cho thấy, điều kiện lên men tối ưu là 48 giờ, nhiệt độ 37°C và pH = 7. Việc hấp bã đậu nành trước khi bổ sung vi khuẩn có tác động đáng kể đến chất lượng dịch thủy phân.
- Nghiên cứu bảo quản chế phẩm: Chế phẩm hữu cơ được bảo quản hiệu quả khi sử dụng kali sorbate 0,75%, giúp giữ nguyên chất lượng trong 6 tháng.
Ứng dụng và lợi ích của chế phẩm hữu cơ hòa tan từ bã đậu nành
Sản phẩm cuối cùng của nghiên cứu là chế phẩm hữu cơ hòa tan chứa axít amin có chất lượng cao, đáp ứng các tiêu chuẩn về an toàn sinh học:
- Đạm tổng số ≥ 10 g/L
- Đạm nitơ formol ≥ 10 g/L
- Hàm lượng kim loại nặng thấp (As ≤ 0,1ppm, Pb ≤ 0,1ppm)
Khi ứng dụng vào trồng trọt, chế phẩm này mang lại nhiều lợi ích:
- Tăng cường dinh dưỡng cho cây trồng: Cung cấp axít amin thiết yếu giúp cây hấp thu nhanh chóng, phát triển khỏe mạnh.
- Thân thiện với môi trường: Giảm thiểu ô nhiễm từ chất thải thực phẩm, hướng đến nền nông nghiệp bền vững.
- Tiết kiệm chi phí: Sử dụng hiệu quả trong hệ thống tưới nhỏ giọt, giảm lượng phân bón hóa học và nhân công.
Nghiên cứu chế phẩm hữu cơ hòa tan từ bã đậu nành đã mở ra hướng đi mới trong việc tận dụng phụ phẩm nông nghiệp. Không chỉ giúp nâng cao giá trị của bã đậu nành, nghiên cứu này còn mang lại lợi ích thiết thực cho ngành nông nghiệp thông qua việc cung cấp nguồn dinh dưỡng thân thiện với môi trường, góp phần thúc đẩy sản xuất xanh và bền vững.
Nguồn: CESTI
Tin khác