Mở đầu. Phần 2: Tổng quan. Phần 3: Vật liệu và phương pháp. Phần 4: Kết quả và bàn luận.
Phần 5: Kết luận và kiến nghị. Phần 6: Tài liệu tham khảo. Phần 7: Phụ lục. Địa bàn khảo sát: Bèo tấm được lấy từ đầm rau nhút xã Tân Hòa Thành, huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang, được loại tạp chất và rửa sạch, rồi phơi khô ở Tiền Giang.
Sau đó đem lên Trung tâm Thí nghiệm thực hành Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM để xay và rây theo kích thước và thực hành các thí nghiệm. Tổng quan về bèo tấm Bèo tấm là một loại thực vật nhỏ nhất trên Trái Đất, nó có khả năng phát triển rất nhanh chóng và giàu protein. Tận dụng khả năng ấy, người ta nghiên cứu để tìm ra bèo tấm là một loại thực vật mới có thể cung cấp protein để sử dụng với số lượng lớn. Và điều quan trọng ở đây là bèo tấm thích hợp làm thức ăn cho động vật cùng như phù hợp với sự tiêu thụ protein của con người hay không, thì còn phải quyết định bởi điều kiện nuôi trồng tối ưu và các phương pháp chế biến phù hợp cho từng mục đích sử dụng.
Mô tả thực vật Giới: Plantae. Phân họ: Lemmoideae. Loài: Lemna minor 1. Nguồn gốc và phân bố Bèo tấm là một loài thủy sinh nhỏ nổi trên mặt nước, được tìm thấy ở trên toàn thế giới và thường phát triển ở những ao hồ nước ngọt hay nước lợ.
Bèo tấm loại thực vật thủy 3 sinh một lá mầm. Hiện nay, phân họ Lemnoideae có 37 loài thuộc 5 chi: Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffiella và Wolffia. Hình thái của bèo tấm cực kỳ đơn giản vì chúng không có cành, lá hình dạng của chúng nhỏ, hình bầu dục. Với loài Wolffia đường kính nhỏ hơn 2mm, loài Lemma khoảng 6-8mm, và loài Spirodela khoảng 20mm.
Bèo tấm thường phát triển ở nhiệt độ nước từ 6 đến 33 oC, pH từ 5-9 nhưng tăng trưởng tốt nhất ở pH 6,5-7,5. So với hầu hết các loài thực vật, bèo tấm là loại có ít chất xơ nhất (5%) vì chúng không cần cấu trúc thân phải đứng thẳng. Trái ngược với nhiều loại như đậu nành, gạo, hay ngô có tới 50% sinh khối ở dạng xơ. Bèo tấm là loài có khả năng sống đa dạng ở nhiều vùng địa lý và thích hợp với nhiều dạng khí hậu.
Chúng được tìm thấy ở những sa mạc không có nước và cả những vùng băng giá. Chúng phát triển tốt nhất ở vùng có khí hậu nhiệt đới và ôn đới. Dinh dưỡng tốt nhất cho bèo tấm phát triển là khi chúng được sống trong vùng nước chứa nhiều chất hữu cơ cung cấp đủ chất dinh dưỡng và có đủ năng lượng mặt trời để chúng tăng trưởng. Đối với tốc độ tăng trưởng nhanh của bèo tấm, chúng đòi hỏi các chất dinh dưỡng phải được cung cấp sẵn, được lấy từ các khoáng chất hòa tan trong ao.
Chúng có thể tăng gấp đôi khối lượng ban đầu chỉ trong khoảng 16 đến 48 giờ, nếu được cung cấp đầy đủ dinh dưỡng, ánh sáng mặt trời, nhiệt độ nước tối ưu. Mô hình tăng trưởng của chúng cũng giống như sự tăng trưởng theo hàm mũ của tảo đơn bào, điều này thuận lợi cho việc tăng khả năng sản xuất, là nguồn thức ăn cho chăn nuôi dồi dào. Tuy nhiên, tốc độ tăng trưởng của bèo tấm sẽ giảm đi nếu chịu nhiều áp lực như: sự khan hiếm hoặc mất cân bằng chất dinh dưỡng, độc tố, ảnh hưởng của pH và nhiệt độ, sự cạnh tranh điều kiện sống từ những loài thực vật khác. Nhưng nếu điều kiện sống tốt, bèo tấm còn đem lại nguộn lớn chất dinh dưỡng như: protein, chất béo, tinh bột, và cả khoáng chất,.
Thành phần dinh dưỡng Thành phần dinh dưỡng của bèo tấm chứa hàm lượng cao protein, chất béo, tinh bột, và còn có chứa nhiều amino acid và acid béo trong bèo tấm. Hàm lượng protein chiếm 20-35%, chất béo từ 4-7%, và tinh bột từ 4-10% trong chất khô. Theo khuyến nghị của WHO, trong bèo tấm còn chứa hàm lượng acid amin cần thiết cho cơ thể như: 4,8% Lysine, 2,7% Methionine và Cysteine, 7,7% Phenylalanine và Tyrosin3. Vai trò của bèo tấm Xử lí nước thải: Nước là một nguồn tài nguyên thiên nhiên có hạn, trong khi đó nhu cầu về nước phục vụ cho con người và sản xuất nông nghiệp ngày càng tăng.
Bên cạnh đó, việc sử dụng quá mức phân bón và thuốc bảo vệ thực vật trong sản xuất nông nghiệp đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm nguồn nước ngầm. Thực trạng thiếu hụt nguồn nước sạch sinh hoạt đã và đang trực tiếp ảnh hưởng đến hơn 1 tỷ người trên toàn thế giới. Việc sử dụng một số loài thực vật thủy sinh có khả năng hấp thụ và chuyển hóa các chất trong nước thải được xem như là liệu pháp sinh học có nhiều hứa hẹn để giải quyết vấn đề ô nhiễm nước thải và tái sử dụng nguồn nước này. Do có khả năng sinh trưởng trong môi trường nước thiếu oxy và hấp thụ các chất dinh dưỡng cần thiết như PO43- và NO3- nên bèo tấm được sử dụng cho việc xử lý nước thải.
Vì thế, đây là loài thực vật được sử dụng trong các phương pháp phân tích sinh học để đánh giá chất lượng nước và xử lý các loại nước thải bị nhiễm kim loại nặng. Việc tích tụ các kim loại nặng là một vấn đề đáng quan tâm trong xử lý nước thải. Tất cả các loài bèo tấm đều có khả năng hấp thụ hàm lượng rất cao các kim loại nặng như Cd, Cr, Pb,. Theo nhiều công bố thì bèo tấm có khả năng hấp thụ được Cd, N, Cr, Zn, Sr, Co, Fe, Mn, Cu, Pb, Al và thậm chí là Au.
Khả năng hấp thụ Fe của L. minor đã mở ra triển vọng cho việc sử dụng bèo tấm để giải quyết hiện tượng nước nhiễm Fe ở những khu vực mỏ than bỏ hoang. Bên cạnh đó, loài này còn có khả năng hấp thụ Bo, As, Cd, Cu và Si và đồng thời chúng còn có hàm lượng protein và carbonhydrate cao, phù hợp cho sản xuất nhiên liệu sinh học. Nguồn thực phẩm cho con người, thức ăn cho gia súc Nguồn cung cấp protein động vật truyền thống chính cho con người là thịt, cá, trứng, sữa và protein thực vật chủ yếu là đậu nành, lúa mì, khoai tây, rau xanh… Tuy nhiên, ngày nay nhiều nguồn cung cấp protein khác cũng được chú ý đến như côn trùng (dế hay một số loài ấu trùng), tảo và vi tảo (Spirulina, Arthrospira…), rong biển (Ulva.
Monostroma, Laminaria…), cải dầu và bèo tấm. Trên khắp thế giới, đặc biệt là ở châu Á, người dân thường thu hoạch các thực vật thủy sinh tự nhiên như rau diếp biển (Pistia), bèo tây (Eichhcornia), bèo dâu (Azolla) và bèo tấm (Lemna) để làm thức ăn chăn nuôi, phân chuồng và cả thực phẩm cho con người. Bèo tấm tích lũy một lượng 5 rất lớn protein (từ 6,8-45% trọng lượng khô tùy theo loài) và gần như tương đương với đậu tương. Vì có hàm lượng N, P, K cũng như một số chất khoáng và protein cao, bèo tấm được nuôi trồng để cung cấp nguồn dinh dưỡng quan trọng trong khẩu phần ăn của lợn, cá và gia cầm.
Các thử nghiệm cho thấy, bèo tấm có thể được sử dụng thay thế cho đậu nành và cá trong khẩu phần ăn của cả gà trống, gà mái và gà con. Gà mái sử dụng 40% bèo tấm trong khẩu phần hàng ngày cho trứng nhiều hơn với chất lượng tốt hơn. Việc đảm bảo chất lượng nguồn nước trong nuôi trồng bèo tấm cho mục đích làm thức ăn chăn nuôi là một yếu tố vô cùng quan trọng. Các yếu tố gây độc (Cd, Se, Ni, Pb…) cần phải kiểm soát để tránh đi vào chuỗi thức ăn và làm ảnh hưởng đến sự phát triển của vật nuôi.
Tổng quan về Protein Protein là hợp chất hữu cơ có ý nghĩa quan trọng bậc nhất trong cơ thể sống, nó tham gia mọi hoạt động sống trong cơ thể sinh vật, từ việc tham gia xây dựng tế bào, mô, đến tham gia hoạt động xúc tác và nhiều chức năng khác. Về thành phần cấu trúc, protein được tạo thành chủ yếu từ các amino acid qua liên kết peptide. Thông thường trong cấu trúc của protein gồm bốn nguyên tố chính với tỷ lệ như sau C 50%, H 7%, O 23% và N 16%. Đặc biệt tỷ lệ N trong protein khá ổn định.
Nhờ tính chất này người ta có thể định lượng protein theo phương pháp Kjeldahl, tính lượng N rồi nhân với hệ số 6,25. Ngoài ra, trong protein còn gặp một số nguyên tố khác như S, P, Fe, Zn, Cu…5. Protein gồm hàng trăm, hàng ngàn amino acid liên kết với nhau bằng liên kết peptide tạo nên một hay nhiều chuỗi polypeptide có cấu trúc rất phức tạp. Căn cứ sự có mặt hay vắng mặt của một số thành phần có bản chất không phải protein mà người ta chia protein thành hai nhóm lớn: Protein đơn giản Là những phân tử mà thành phần cấu tạo của nó gồm hoàn toàn amino acid.
Dựa theo khả năng hoà tan trong nước hoặc trong dung dịch đệm muối, kiềm hoặc dung môi hữu cơ người ta có thể chia các protein đơn giản ra một số nhóm nhỏ như: albumin, globulin, prolamin, glutein và histon. - Albumin: tan trong nước, bị kết tủa ở nồng độ muối khá cao. Nhóm protein này phổ biến ở cơ thể động vật và thực vật. Tinh thể albumin lòng trắng trứng và albumin huyết thanh được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.
6 - Globulin: không tan hoặc tan rất ít trong nước, tan trong dung dịch loãng của các muối trung tính. Các protein thuộc nhóm này thường bị kết tủa trong dung dịch (NH4)2SO4 bán bão hòa. Globulin có trong huyết thanh máu, lòng trắng trứng. Ở thực vật, globulin có trong lá và trong hạt của các cây họ đậu.
- Prolamin: không tan trong nước và dung dịch muối loãng nhưng tan trong ethanol và isopropanol 70-80%. - Glutelin: chỉ tan trong dung dịch kiềm hoặc acid loãng. Glutelin có trong nội nhũ của hạt hòa thảo và hạt của một số cây khác, ví dụ glutelin của hạt lúa mì. - Histon: protein có tính base do chứa nhiều các aminoacid có tính base như lysine và arginine,.
dễ tan trong nước, không tan trong dung dịch amoniac loãng. Protein phức tạp Protein phức tạp là những protein mà thành phần phân tử của nó ngoài các amino acid còn có thêm thành phần khác có bản chất không phải là protein còn gọi là nhóm ngoại. Tuỳ thuộc vào bản chất của nhóm ngoại, người ta chia các protein phức tạp ra các nhóm nhỏ và thường gọi tên các protein đó theo bản chất nhóm ngoại: - Lipoprotein: nhóm ngoại là lipid. Lipoprotein đóng vai trò quan trọng trong quá trình vận chuyển lipid trong cơ thể.