Giải chuyên đề học tập Sinh học 10 Cánh diều bài: Ôn tập chuyên đề 2 Công nghệ enzyme và ứng dụng
Dưới đây là phần hướng dẫn giải chi tiết cụ thể cho bộ chuyên đè học tập Sinh học 10 Cánh diều bài Ôn tập chuyên đề 2 Công nghệ enzyme và ứng dụng. Lời giải đưa ra ngắn gọn, cụ thể sẽ giúp ích cho em các em học tập ôn luyên kiến thức tốt, hình thành cho học sinh phương pháp tự học, tư duy năng động sáng tạo. Kéo xuống để tham khảo
I. Tóm tắt nội dung
II. Câu hỏi
Câu hỏi 1. Phân tích các cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ enzyme. Các thành tựu nổi bật của công nghệ enzyme dựa trên kĩ thuật nào?
Cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ enzyme
- (1) enzyme là chất xúc tác sinh học;
- (2) enzyme có thể hoạt động bên ngoài tế bào và cơ thế sống trong điều kiện gần với điều kiện trong tế bào của sinh vật đó;
- (3) enzyme xúc tác chuyển hoá đặc hiệu;
- (4) vi sinh vật có ưu thế trong công nghệ sản xuất enzyme;
- (5) enzyme từ các vi sinh vật sống trong điều kiện khắc nghiệt, enzyme được sản xuất và cải biến bằng công nghệ DNA tái tố hợp và công nghệ gene là xu thế của công nghệ enzyme hiện đại;
- (6) enzyme được ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau có chất lượng và các đặc tính khác nhau.
Thành tựu nổi bật của công nghệ enzyme là việc sản xuất enzyme bằng công nghệ DNA tái tổ hợp và cải biến đặc tính của enzyme bằng công nghệ gene.
Câu hỏi 2. So sánh ưu và nhược điểm của chế phẩm enzyme tự nhiên và chế phẩm enzyme tái tổ hợp.
| Ưu điểm | Nhược điểm | |
| Enzyme tự nhiên | Nguồn nguyên liệu đa dạng phong phú, môi trường nuôi cấy của một số vi sinh vật là các phế phẩm phụ phẩm công nghiệp, nông nghiệp nên giảm thiểu được ô nhiễm môi trường. | Các loại enzyme khác nhau được sinh tổng hợp từ các nguồn khác nhau. Enzyme tự nhiên từ nguồn động vật và thực vật sau thu hoạch phải chế biến ngay vì dễ bị biến tính. |
| Enzyme tái tổ hợp | Phần lớn enzyme tái tổ hợp được sản xuất trong tế bào chủ là các vi sinh vật, nhiều vi sinh vật không đòi hỏi nguồn dinh dưỡng đắt tiền. Tạo các ch phẩm enzyme tái tổ hợp tinh sạch với số lượng lớn. | Một số ezyme có nguồn gốc từ động, thực vật có cấu trúc phức tạp nên khó sản xuất trong tế bào chủ vi sinh vật. |
Câu hỏi 3. Đề xuất quy trình sản xuất hoặc ứng dụng một số chế phẩm enzyme cho một số lĩnh vực cụ thể ở địa phương em, giải thích và nêu các bước cơ bản của quy trình đó.
Hướng dẫn trả lời:
SẢN XUẤT NƯỚC TẨY RỬA SINH HỌC TỪ VỎ BƯỞI
1. Chuẩn bị
a) Nguyên liệu:
- 3 kg rác thải có nguồn gốc thực vật (vỏ bưởi, vỏ thanh trà, vỏ cam, chanh)
- 1 kg đường mía có màu nâu (hoặc 500 ml dung dịch nước rửa chén bát thô của quá trình ủ men trước).
- 10 lít nước sạch.
- 0,5 kg quả bồ kết khô để tạo bọt và một số loại tinh dầu để tạo hương thơm.
b) Dụng cụ:
- Thùng chứa, nhãn dán, bút, vải, bình đựng.
2. Cách tiến hành
Bước 1. Chuẩn bị nguyên liệu
Nguyên liệu ban đầu cần được làm sạch để loại đi các chất bẩn, giúp quá trình lên men được dễ dàng, tránh làm nguyên liệu bị hỏng.
- Rửa sạch rác vừa lựa chọn dưới vòi nước sạch (nếu rác có nhiều bùn đất bẩn).
- Cắt nhỏ rác để quá trình lên men được thuận tiện.
Bước 2. Ủ lên men rác thải
- Tiến hành pha 1,0 kg đường vào 10 lít nước sạch để tạo dung dịch đường và đổ vào thùng chứa. Cho nguyên liệu đã được làm sạch vào và để ở nơi râm mát khoảng 45 - 90 ngày (tùy vào từng loại rác thải).
- Dán nhãn, ghi ngày sản xuất lên thùng chứa để dễ dàng kiểm tra và theo dõi thời gian lên men.
- Trong quá trình lên men chúng ta có thể thấy bề mặt hỗn hợp ủ có một lớp màu trắng, đây là xác vi sinh vật nổi lên. Khi tiếp tục đậy kín lại sau vài tuần váng trắng sẽ hết và không ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm lên men.
Bước 3. Lọc sản phẩm lên men
Sau thời gian ủ và lên men khoảng từ 40 - 45 ngày, thậm chí 3 tháng. Khi kiểm tra thấy dung dịch có mùi thơm, hơi chua đặc trưng, nguyên liệu lên men bị phân hủy hoàn toàn, chứng tỏ quá trình ủ men đã hoàn thành.
Dùng vải loại bỏ phần bã thực vật và chiết ra các chai nhỏ ta được dung dịch nước tẩy rửa thô. Để dung dịch sau 1 - 2 ngày để phần cặn lắng xuống rồi tách chiết lấy phần dung dịch trong suốt phía trên và dùng để sản xuất nước rửa chén bát, nước lau kính, nước lau nhà …. Phần dung dịch có chứa cặn bã phía dưới được dùng để rửa bồn cầu, thông cống rãnh … Còn phần bã thực vật được sử dụng làm phân bón cũng có tác dụng cải tạo đất tốt.
Bước 4. Pha chế thành phẩm
Thực tế, dung dịch tạo thành sau quá trình ủ men đã có khả năng tẩy rửa tốt. Tuy nhiên, để có được nước tẩy rửa hoàn chỉnh và tiết kiệm hơn, phù hợp với yêu cầu của người tiêu dùng hơn, cần sử dụng nước bồ kết để tạo bọt cho sản phẩm nước tẩy rửa của mình.
* Tạo bọt cho sản phẩm nước tẩy rửa
Quả bồ kết có chứa chất xà phòng tự nhiên mà không gây độc hại cho sức khỏe con người. Để có được dung dịch nước bồ kết pha chế cho 10 lít dung dịch lên men, chúng tôi đã làm như sau:
- Dùng 0,5 kg quả bồ kết, rửa sạch và để khô, bẻ gãy nhỏ.
- Bẻ gãy quả bồ kết thành những đốt nhỏ và cho lên chảo rang sao cho bồ kết chín đều, có mùi thơm. (Không để cho bồ kết bị cháy khét sẽ không còn tác dụng tạo bọt).
- Giã nát bồ kết và cho vào nồi, đổ thêm 2 lít nước và đun sôi kĩ đến khi còn khoảng 0,75 lít nước.
- Để nguội, trà bồ kết để tạo bọt và vắt, lọc lấy nước.
- Trộn 0,75 lít nước bồ kết nguyên chất với dung dịch lên men ta được nước rửa tẩy rửa hoàn chỉnh.
- Cho vào bình tạo bọt, nhấn nhiều lần để tạo bọt cho nước tẩy rửa.
Đối với sản phẩm nước tẩy rửa dùng đề lau sàn nhà hoặc chùi kính, hàm lượng bọt không cao hoặc không cần bọt thì giảm lượng nước bồ kết tạo bọt hoặc có thể không cần dùng tới.
* Tạo hương thơm cho sản phẩm nước tẩy rửa
Mỗi người đều yêu thích một mùi hương khác nhau. Bởi vậy, chúng ta có thể tạo hương thơm cho sản phẩm nước tẩy rửa sinh học của mình nhờ vào các loại tinh dầu có trên thị trường. Hoặc chúng ta có thể tự làm các loại tinh dầu để bổ sung vào sản phẩm nước rửa chén bát thành phẩm như tinh dầu sả, tinh dầu lá chanh, tinh dầu hoa hồng, tinh dầu bưởi…
