SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI
TRƯỜNG THPT LÊ LỢI HÀ ĐÔNG
**************
ĐỀ TÀI DỰ THI KHOA HỌC, KỸ THUẬT
DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC CẤP THÀNH PHỐ
LẦN THỨ TƯ (NĂM HỌC 2014 - 2015).
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU TẠO NƯỚC RỬA CHÉN BÁT TỪ VIỆC TẬN DỤNG
PHẾ THẢI CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐẬU
Lĩnh vực: Sinh học
NGƯỜI HƯỚNG DẪN
- Th.S Dương Thị Thu Hà
- Đơn vị công tác THPT Lê Lợi
TÁC GIẢ:
1. Hoàng Thanh Thuận Lớp: 10A7.Trường: THPT Lê Lợi
2. Nguyễn Ngọc Anh Lớp: 10A7.Trường: THPT Lê Lợi
Hà Nội, tháng 12 năm 2014
MỤC LỤC
CHƯƠNG I: LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI 4
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN 5
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 5
1.2. Điểm mới của đề tài 5
CHƯƠNG III: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU……… 6
3.1. CƠ SỞ LÍ LUẬN 6
3.1.1. Giới thiệu về cây đậu nành 6
3.1.2. Giá trị dinh dưỡng của đậu nành 6
3.1.3. Công dụng của nước chua từ quá trình làm đậu phụ 6
3.1.4. Lên men lactic 7
3.1.5. Chất hoạt động bề mặt 7
3.1.6. Tổng quan về phương pháp đánh giá cảm quan 7
3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 8

TÀI LIỆU THAM KHẢO
CHƯƠNG I: LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
3
Đậu phụ là một món ăn phổ biến, dễ làm tại Hà Nội. Quan sát quá trình
làm đậu phụ chúng em nhận thấy, giai đoạn cuối ép khuôn đậu phụ tạo ra lượng
lớn nước chắt đậu phụ còn gọi là nước chua.
Trong một lần em xin nước chua về rửa chén bát, do để quên sau 2 ngày
em nhận thấy nước chua vẩn đục, có mùi rất khó chịu và đem rửa chén bát thấy
không còn hiệu quả. Em suy nghĩ rằng: Thứ nhất nếu nước chua này chưa qua
xử lí thải ra môi trường sẽ gây ô nhiễm môi trường; Thứ hai nước chua dùng để
rửa chén bát chỉ sử dụng trong ngày mới hiệu quả, phải dùng 1 lít nước mới rửa
sạch chén bát cho một gia đình có 6 người ăn gây bất tiện cho người sử dụng;
Thứ 3, nước chua làm sạch chén bát, sau khi rửa lớp mỡ vẫn còn nổi trên mặt
nước và bám vào da tay người sử dụng, với độ pH khoảng 4,2 nếu sử dụng
thường xuyên sẽ gây hại da tay người sử dụng.
Hiện nay không ít các sản phẩm tẩy rửa như nước rửa bát, nước xả vải,
dung dịch tẩy rửa nhà vệ sinh, nước lau nhà. Được các nhà sản xuất quảng
cáo chiết xuất từ thiên nhiên, không hại da tay, không gây hại cho người sử
dụng. Tuy nhiên, các nhà khoa học lại cho rằng, các sản phẩm đó chủ yếu
được sản xuất từ hóa chất, nhiều loại gây nguy hiểm cho sức khỏe người
tiêu dùng.
Xuất phát từ những thực tế trên, chúng em mong muốn xử lí sơ bộ những
thành phần gây ô nhiễm môi trường trong nước thải đậu phụ. Đồng thời, tận
dụng nguồn phế thải này, tạo ra một loại nước rửa chén bát có nguồn gốc sinh
học, an toàn, hiệu quả, thuận tiện cho người sử dụng và không gây ô nhiễm môi
trường.
Chương II: TỔNG QUAN
4
1.1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Từ những thông tin đã tìm hiểu được về đậu phụ và quá trình làm đậu

của loài người. Đây loại cây trồng ngắn ngày, có nhiều tác dụng như: cung cấp
thực phẩm cho người, nguyên liệu cho công nghiệp, thức ăn cho gia súc, nông
sản xuất khẩu và cây xen canh gối vụ cải tạo đất.
3.1.2 Giá trị dinh dưỡng của đậu nành [4]
Hạt đậu nành có ba bộ phận: vỏ hạt chiếm 8% trọng lượng hạt, phôi chiếm
2%, tử diệp chiếm 90%.
Thành phần hóa học của đậu nành thay đổi tùy loại, thời tiết, đất đai, điều
kiện trồng trọt. Có loại chứa hàm lượng protein lớn hơn 50%, lipid lớn hơn 22%.
* Protein và thành phần acid amin :
Hàm lượng protein dao động trong hạt từ 29,6–50,5%, trung bình là 36–40%.
* Lipid : Chất béo trong đậu nành dao động từ 13,5–24%, trung bình 18%.
Chất béo đặc trưng chứa khoảng 6,4–15,1% acid béo no và 80–93,6% acid béo
không no
* Carbohydrates :
Glucid trong đậu nành khoảng 22–35,5%, trong đó 1–3% tinh bột.
* Chất tro :
Chất tro trong đậu nành từ 4,5 – 6,8%. Ngoài ra còn có các nguyên tố khoáng
khác: Al, Fe, I, Mn, Cu, Mo…
* Vitamin :
Đậu nành chứa nhiều vitamin khác nhau, trừ vitamin C và vitamin D.
* Một số enzyme trong đậu nành:
Urease: chống lại sự hấp thụ các chất đạm qua hàng ruột do đó không nên ăn
đậu nành sống.
Lipase: thủy phân glyceric tạo thành glycerin và acid béo.
Phospholipase: thủy phân ester của acid acetic.
Amylase: thủy phân tinh bột, β-amylase trong đậu nành với số lượng khá lớn.
Lipoxygenase: xúc tác phản ứng chuyển H
2
trong acid béo.
3.1.3. Công dụng của nước chua từ quá trình làm đậu phụ

bẩn nổi lên trên, không cho chúng bám trở lại. Nhìn chung, chúng ta có thể
tưởng tượng là nếu không có chất hoạt động bề mặt trong các chất tẩy rửa thì
quá trình tẩy bẩn sẽ không xảy ra được.
Chất tạo bọt: làm cho chất bẩn không tan tập trung lên bề mặt bọt và bị
đẩy ra. Một trong những hóa chất có khả năng tạo bọt bền, mịn và đều đó
là Sodium lauryl laurilsulfate (SLS) và linearalkylbenzenesulfonic acid
LAS. Công thức ( SLS ) là một hợp chất hữu cơ với các công thức
CH
3
(CH
2
)
11
OSO
3
Na ( SLS ) có nguồn gốc từ dầu cọ và dầu dừa.
Chất tạo độ nhớt: Glycerol hay glyxerol, glycerin, glyxerin là một rượu
đa chức, C
3
H
5
(OH)
3
). Glycerol an toàn cho da tay người sử dụng, tạo độ sánh
cao, tăng độ đậm đặc cho dung dịch.
3.1.6. Tổng quan về phương pháp đánh giá cảm quan
Phương pháp cảm quan là phương pháp dựa trên việc sử dụng các thông tin
thu được nhờ phân tích cảm giác của các cơ quan cảm giác ở người: thị giác, xúc
giác, thính giác, khứu khác và vị giác.
Đánh giá hiệu quả đối với nước rửa chén bát ta tiến hành đánh giá trên 5

2
CO
3
2%, NaOH, CuSO
4
.5H
2
O 0,5%, Natri citrat 1%, Axit axetic
chuẩn, Axit lactic chuẩn, Nước cất, Sodium laureth sulfate,
linearalkylbenzenesulfonic acid LAS, Glyxerol, DNS, Axit dinitrosalisylic,
Dung dịch glucose mẫu.
3.4.2. Thiết bị nghiên cứu
Máy móc:
- Máy sắc kì lỏng hiệu năng cao Shimadzu (Nhật Bản).
- Máy đo pH PHS – 25 (Nhật Bản).
- Máy xay sinh tố Philip (Nhật Bản).
- Máy đo quang phổ LD-6-72 (Đức).
- Máy siêu tốc PCN20 –Romani
- Máy cô chân không do Trung tâm công nghệ sinh học và tế bào tự chế.
- Máy li tâm tách dầu PTB3 (Hàn Quốc).
8
- Máy lắc ổn nhiệt PCT3 (Trung Quốc)
- Tủ an toàn EFH- 4A1 (Singapo)
Dụng cụ:
- Cốc có mỏ, bình cầu, bình gạn, pipet, bình định mức, ống đong.
- Bếp đun, nồi innox, chum, bình chứa 2 lít.
3.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.5.1. Xác định hàm lượng protein theo phương pháp Lowry
Nguyên tắc: Dựa trên cơ sở phản ứng tạo màu giữa protein và thuốc thử
folin. Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỷ lệ thuận với nồng độ protein

Folin 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
OD 0.07 0.324 0.366 0.461 0.567 0.613 0.722 0.778
Bảng 1: Dựng đường chuẩn
- Đo OD ta dựng được đường chuẩn
9
-
Hình 1: Đường chuẩn OD
3.5.2. Xác định hàm lượng gluxit bằng phương pháp Miller
Nguyên tắc: Phương pháp dựa trên phản ứng tạo màu giữa đường khử với
thuốc thử 3,5-dinitrosalisylic (DNS). Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỷ lệ
thuận với nồng độ đường khử. Dựa theo đồ thị chuẩn của glucose tinh khiết với
thuốc thử axit dinitrosalisylic ta sẽ tính được hàm lượng đường khử của mẫu
nghiên cứu.
Hóa chất:
- Thuốc thử DNS: cân 1g DNS pha trong 20ml dung dịch NaOH, them nào
50 ml nước cất và 30g muối sodium postassium tartrate. Đun nhẹ cho tan rồi
định mức tới 100ml.
- Dung dịch glucose mẫu: cân 0.5 g D-glucose pha trong nước cất thành 1
lít.
Cách tiến hành:
- Dựng đường chuẩn glucôzơ.
Nồng độ glucose (mg/ml) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Nước cất 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0
Dd glucose (0.5mg/ml) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Dd DNS 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
Bảng 2. Dựng đường chuẩn Glucôzơ
Lắc đều và đem đun cách thủy ở 100
o
C trong 3 phút, làm nguội và thêm
5ml nước cất. Đo độ hấp thụ ở bước sóng 530 nm trên máy quang phổ.

Xác định hàm lượng axít lactic trong dịch phế phẩm và trong sản phẩm
bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC).
Điều kiện sắc ký:
- Cột: Supelco C8 (150 x 4 mm, 5 µm)
- Pha động: dung dịch axít lactic
- Bước sóng phát hiện: 210 nm
- Tốc độ dòng: 0,8 mL/phút
- Thể tích mẫu tiêm: 5 µL
- Nhiệt độ buồng cột: 30°C
-
Chuẩn bị mẫu:
Dung dịch chuẩn: Cân chính xác 25 mg axít lactic chuẩn vào bình định
mức 50 mL, thêm nước cất, lắc hòa tan hoàn toàn. Thêm nước vừa đủ đến vạch.
Hút chính xác 5 mL, cho vào bình định mức 25 mL, thêm nước đến vạch, lắc
đều. Lọc qua màng 0,45 µm, được dung dịch chuẩn có nồng độ axít lactic 100
µg/mL.
Dung dịch thử:
Mẫu thử là dung dịch axit lactic: Tiến hành pha tương tự dung dịch chuẩn.
Mẫu thử là dịch nước phế phẩm: Pha loãng dịch nước đến nồng độ axít
lactic trong khoảng 50 – 150 µg/mL, lọc qua màng 0,45 µm.
Định lượng mỗi mẫu 3 lần theo điều kiện sắc ký đã xác định, lấy kết quả
trung bình.
3.5.4. Phương pháp chuẩn độ trung hòa axit
11
Dùng NaOH khan để chuẩn độ dung dịch axit tổng trong nước chua, dùng
máy đo pH cắm trực tiếp vào dung dịch để xác định độ pH cần trung hòa.
3.5.5. Bố trí thí nghiệm xây dựng quy trình làm nước rửa bát
- Tiến hành cô ở 100
0
C, lọc nhưng không qua lên men lactic.

Khi tiến hành đo pH dịch nước chua, pH đạt 4,2. Trong quá trình nghiên
cứu quy trình làm đậu phụ, chúng em được biết có xuất hiện nhiều vi khuẩn
lactic là cơ sở để chúng em xác định axit tổng, axitlac và axit axetic bằng
phương pháp HPLC như mục 3.5.3. Kết quả định lượng hàm lượng axit tổng là
4.49g/lít, axit lactic là 1320mg/lít, không có axit axetic
12
Hình 3. Quy trình làm đậu phụ thu nước phế thải
13
ĐẬU NÀNH
NGÂM
XAY
LỌC THÔ
LỌC TINH
SỮA ĐẬU
ĐUN SÔI
KẾT TỦA
ÉP KHUÔN
PHẾ THẢI
(Nước chua)
(
Đậu phụ
Nước chua
10 phút
Bã
Nước/đậu = 1/6
Ngâm 6 giờ
Hình 4. Sắc ký đồ HPLC của mẫu axit lactic
Nhận xét: Trong mẫu nước chua, hàm lượng protein và gluxit cao, khi các
cơ sở sản xuất đậu phụ xả thải trực tiếp ra môi trường sẽ gây ô nhiễm môi
trường. Nước chua có tác dụng làm sạch bát đĩa (nếu được sử dụng trong vòng

NƯỚC THẢI TỪ QUÁ
TRÌNH LÀM ĐẬU
PHỤ
CHUẨN ĐỘ PH
NƯỚC RỬA
CHÉN
NaOH khan
Hình 6: Phương pháp tạo nước rửa chén bằng cô nhiệt độ 100
0
C
Nhận xét: Sau khi tiến hành cô ở nhiệt độ 100
0
C trong 1 giờ 15 phút, từ
1,5 lít nước chua thu được 600ml dung dịch, lặp lại thí nghiệm với thời gian 1
giờ thu được 800ml, 1 giờ 30 thu được 450 ml như càng đun lâu thì thể tích
nước càng giảm. Chúng em pha với lượng nước gấp 3 lần dịch sau khi cô đem
rửa bát, nhận thấy giảm hiệu quả rửa bát. Dịch mẫu nước bát tạo ra có màu nâu
caramen, để ở nhiệt độ phòng 25 – 30
0
C, sau 24 giờ có nhiều cặn lắng xuống
đáy, để sau 6 ngày lại xuất hiện váng trắng trên mặt nước, nước vẩn đục, bốc
mùi chua.
3.6.3.2. Tạo nước rửa chén bát bằng phương pháp cô chân không và lên
men tự nhiên
Chúng em đã liên hệ với Trung tâm Công nghệ thực phẩm và Tế bào Hà
Nội, được biết rằng dùng máy li tâm có thể loại bỏ tạp chất hữu cơ. Muốn giảm
lượng nước có trong mẫu nước phế thải, thay vì đun thủ công rất bất tiện có thể
dùng máy cô chân không, đồng thời quá trình lên men lactic cần được thanh
trùng để loại bớt quá trình lên men phụ tạo các chất không mong muốn.
Lấy 1,5 lít nước phế thải từ cửa hàng sản xuất đậu phụ, có pH là 4,2, để

LÊN MEN TỰ NHIÊN
LI TÂM
CÔ CHÂN KHÔNG
CHUẨN ĐỘ PH
SỬ DỤNG
Nhiệt độ 80
0
C, 4 giờ
36 giờ
nhiệt độ 40
0
C
NaOH khan
Hình 9. Sắc kí đồ HPLC của mẫu axit lactic và axit tổng
Nhận xét: Trong mẫu nước rửa chén bát được tạo ra lượng protein và gluxit
giảm đáng kể. Hàm lượng axit tăng lên 5,81g/lít, pH giảm còn 4,0. Mẫu nước
thu được có màu nâu caramen, không còn các chất lơ lửng, mùi chua. Sử đụng
để rửa chén bát thấy có hiệu quả chứng tỏ thành phần quyết định đến hiệu quả
nước rửa chén bát chính là các axit, trong đó chủ yếu là axit. Tuy nhiên, sản
phẩm được tạo ra có mùi khó chịu, màu sắc tự nhiên không thẩm mỹ do tinh bột
bị caramen hóa trong quá trình cô chân không, mức độ chuyển hóa tinh bột chưa
nhiều chưa tạo được hương đặc trưng của đậu nành. Sử dụng phương pháp cô
chân không sẽ làm tăng giá thành của nước rửa chén bát. Một số axit có khả
năng tẩy rửa tốt dưới tác dụng của nhiệt độ cao sẽ bị bay hơi. Sau khi kết tủa thu
đậu phụ, nước chua còn lại chắc chắn sẽ còn các axit amin, thành phần tốt cho
da tay nên cần tìm một phương pháp khác để giữ những thành phần có lợi cho
người sử dụng.
3.6.3.3. Tạo nước rửa chén bát bằng phương pháp lên men lactic
Kế thừa công trình nghiên cứu
tạo nước chua bằng lên men lactic của

- pH 5,25
- Thanh trùng
NaOH khan
bỏ các chất cặn bã thu được dung dịch
nước rửa chén bát.
Hình 11: Phương pháp tạo nước rửa chén bát bằng lên men Lactic
Xác định lượng protein, gluxit, trong 1 ml nước rửa chén tạo ra bằng
phương pháp Lowry như mục 3.5.1 và Miller như mục 3.5.2. Kết quả thu được
là trong 1ml nước tạo ra có 0,38 mg/ml protein, gluxit 1,5 mg/ml.
Khi đo pH dịch nước chua, pH đạt 3,8. Xác định axit tổng là, axit lactic và
axit axetic bằng phương pháp HPLC như mục 3.5.3. Kết quả định lượng hàm
lượng axit tổng là 6,25 g/lít, axit lactic 1,67 mg/lít, không có axit axetic
Nhận xét: Phương pháp tạo nước
rửa chén trên rất đơn giản, dễ làm. Quá
trình lên men lactic làm chuyển hóa
đường thành axit lactic đồng thời thu
được hương đặc trưng của đậu nành.
Dịch thu được có màu vàng chanh, mùi
hương thơm dễ chịu. Sử dụng trực tiếp
để rửa chén bát thấy có tác dụng làm
sạch.
Hình 12: Mẫu nước rửa chén
3.6.4. Bổ sung các chất hoạt động bề mặt
18
Nghiên cứu các thành phần của nước rửa chén bát sinh học khác nhau,
chúng em nhận thấy nước rửa chén bát phát huy được hiệu quả tối đa khi được
bổ sung một cách hợp lí các chất hoạt động bề mặt. Đối với người sử dụng và
môi trường, những chất hoạt động bề mặt tốt nhất đó là những chất có nguồn
gốc sinh học. Qua tìm hiểu chúng em lựa chọn chất tạo bọt Sodium lauryl
laurilsulfate (SLS), kết hợp với Sodium lauryl benzene sulfonate (LES) có

SLS, 10ml glixerol, 15 g SLES
và 1g NaCl.
Hình 13: mẫu sử dụng chất hoạt động bề
mặt
6.6.5. Phân tích kết quả thực nghiệm
* Thành phần các protein, gluxit, axit tổng:
So sánh hàm lượng các chất trong mẫu nước phế thải của quá trình làm
đậu phụ, nước rửa chén bát được tạo ra theo quy trình phòng thí nghiệm hình 9,
19
nước rửa chén bát được tạo ra theo quy trình phòng thí nghiệm hình 14. Chúng
em nhận thấy: Qua lên men protein giảm nhẹ, giảm nhiều lượng gluxit, axit tăng
do quá trình lên men chuyển hóa thành axit lactic, pH giảm 3,9.
H14. So sánh hàm lượng protein, gluxit và axit
* Khảo sát hiệu quả nước rửa chén bát
Tiến hành khát sát hiệu quả nước rửa chén bát như mục 3.5.6. Kết quả
đánh giá chất lượng cảm quan nước rửa chén bát được tạo ra ở Hình. 7, Hình. 8
và Hình. 11 dựa trên bảng mô tả thang điểm cảm quan:
STT Tiêu chí Điểm Yêu cầu
1 Màu sắc 5 Màu vàng chanh
2 Mùi 5 Đậu nành
3 Trạng thái 5 Đậm đặc
4 Sạch chén bát 5 Sạch các chất bẩn trên chén bát
5 Tan lipit 5 Không còn lipit trên da tay
Bảng 5: Bảng mô tả thang điểm cảm quan
Điểm cảm quan chung được trình bày trên bảng sau:
20
Hình 15. Biểu đồ điểm cảm quan 3 mẫu sản phẩm
Hình 16. Mẫu nước chua
Hình 17. Mẫu nước rửa chén bát
Nhận xét: Nước rửa chén bát được tạo ra hoàn toàn có nguồn gốc tự

NaCl 1g/100ml
SẢN XUẤT ĐẬU PHỤ
THU GOM PHẾ THẢI
ĐIỀU CHỈNH PH
LÊN MEN LACTIC
LI TÂM
DỊCH
BỔ SUNG CÁC CHẤT
CHUẨN ĐỘ PH 6.5
6,5
NƯỚC RỬA CHÉN BÁT
NaOH khan
- 3% sữa đậu nành
- pH 5,25
- Hấp thanh trùng nhiệt
độ 121
0
C, 15 phút
- Vi khuẩn lactich
NaOH khan
BÃ
Mặc dù điều kiện thực nghiệm còn nhiều hạn chế, chúng em đã đạt được
mục tiêu đề ra: Xây dựng được quy trình sản xuất nước rửa chén bát từ phế
phẩm của quá trình làm đậu. Cụ thể như sau:
1.1. Đã tiến hành quy trình làm đậu phụ từ đậu nành, cứ 0,5 kg đậu nành
trong quá trình làm đậu phụ thải ra 2 lít nước phế thải. Qua thực đó cho thấy,
trung bình mỗi cơ sở sản xuất 50kg đậu nành/ngày sẽ thu được khoảng 500 bìa
đậu phụ, đồng thời đã thải ra khoảng 100 lít nước thải/ ngày. Do vậy, mỗi ngày
trên địa bàn Quận Hà Đông có khoảng 40 cơ sở sản xuất đậu phụ, sẽ thải ra
khoảng 16 000 lít/ngày là số lượng khổng lồ nước phế thải. Từ đó, có thể dễ

rửa chén bát tính bắt đầu từ ngày tạo ra cho tới khi viết báo cáo là 25 ngày vẫn
chưa bị hư hỏng.
23
HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
Trên đây là những kết quả nghiên cứu bước đầu, làm cơ sở cho những
nghiên cứu tiếp theo. Chúng em xin đề xuất:
- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình bảo quản, tạo mùi hương, tăng
tính năng nước rửa rửa chén bát được tạo ra từ phế thải của quá trình làm đậu
phụ, tối ưu hóa quy trình và hoàn thiện hơn nữa đề tài.
- Xác định thành phần axit citric có trong nước phế thải.
- Xây dựng một quy trình khép kín về sản xuất nước rửa chén bát từ phế
phẩm của quá trình làm đậu phụ làm giảm giá thành của nước rửa chén bát.
24
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Ứng dụng vi khuẩn lactic sinh acteriocin vào sản xuất đậu phụ. Luận văn,
Đại học Nha Trang năm 2010
2. Sinh học 10, NXB Giáo dục.
3. Thực phẩn lên men truyền thống, Nguyễn Đức Lượng.
4. />5. />25