Giải chuyên đề học tập Sinh học 10 KNTT bài 8: Dự án: Tìm hiểu về ứng dụng của enzyme

Câu hỏi khởi động

Vào những năm 90 của thế kỉ XX, khi những viên kẹo đủ màu sắc chưa xuất hiện thì trẻ em thường mê mẩn với những miếng mạch nha ngọt ngào. Hiện nay, mạch nha vẫn là nguyên liệu quen thuộc trong chế biến và pha chế. Mạch nha là tên gọi của một loại mật đẻo được sản xuất từ mầm ngũ cốc (lúa mạch, lúa mì, yến mạch, đại mạch, lúa nếp,...). Mạch nha có độ dẻo nhưng không dai, vị ngọt thanh, màu vàng sâm, thơm ngon mùi nếp. Mạch nha có tính ngọt tự nhiên nên thường được sử dụng để thay thế đường trong việc làm bánh kẹo, nấu chè, chế biến các món ăn hoặc thức uống. Vậy mạch nha được sản xuất từ mầm ngũ cốc như thế nào?

Sản xuất mạch nha từ lúa nếp

1. Chuẩn bị

• Nguyên liệu: Hạt lúa nếp, gạo nếp, nước lọc.
• Dụng cụ: Chậu, muôi thủng lỗ, rổ, mâm, vải tối màu, khay nhựa, nồi nấu, đũa, kéo.

2. Cách tiến hành

Bước 1. Chuẩn bị nguyên liệu

• Chọn hạt lúa nếp chắc, thơm.
• Chọn gạo nếp thơm, hạt trắng, đều màu (H 8.1).

Bước 2. Ủ mầm lúa

• Cho hạt lúa vào chậu, đổ ngập nước, thay nước sau mỗi 6 giờ, ngâm trong 24 giờ.
• Sau 24 giờ, đổ hạt lúa ra rổ, dàn đều, đặt vào khay và phủ bằng khăn mỏng tối màu, sau đó ủ một ngày cho hạt lúa nảy mầm (H 8.2).

Bước 3. Thu mầm lúa

• Chuẩn bị hai khay nhựa, rải đều mầm lúa vào hai khay, đậy tấm vải mỏng tối màu và ủ trong khoảng 5 ngày, cứ sau mỗi 8 giờ mở khăn và vẩy nước đều vào khay để duy trì độ ẩm.
• Mầm lúa sau khoảng 5 ngày sẽ có màu vàng nhạt, cao từ 5 cm đến 7 cm (H 8.3). Lấy mầm lúa ra rồi tách nhỏ, dàn đều vào mâm.

• Đem phơi mấm lúa dưới nắng từ 2 ngày đến 3 ngày hoặc sấy ở điều kiện nhiệt độ phòng cho mầm lúa khô lại. Sau đó dùng kéo cắt mầm khô thành từng khúc nhỏ khoảng 1 cm hoặc giã nhỏ.

Bước 4. Chuẩn bị môi trường

Nấu gạo nếp thành cơm (H 8.4).

Bước 5. Trộn mầm lúa với cơm nếp

Lấy cơm nếp đã chín sang một chiếc nồi khác, trộn cơm với mầm lúa theo tỉ lệ 5 cơm nếp : 1 mầm lúa rồi đảo thật đều (H 8.5). Sau đó, đổ thêm nước đun sôi vào nồi (lượng nước gấp đôi hỗn hợp cơm nếp và mầm lúa) rồi trộn đều.

Bước 6. Ủ hỗn hợp mầm lúa và cơm nếp

Lấy hỗn hợp đã trộn đều cho vào nồi lớn, dàn phẳng, đậy kín và đem ủ trong chăn hoặc tủ ấm từ 13 giờ đến 15 giờ (H 8.6).

Bước 7. Nấu đường mạch nha

• Sau khi ủ hỗn hợp mầm lúa và cơm nếp đủ thời gian, lấy hỗn hợp ra lọc lấy dịch chiết và loại bỏ bã.
• Đun sôi dịch chiết, hạ lửa nhỏ sau khi sôi, đun hỗn hợp đến khi sánh lại, không còn nhìn thấy hơi nước bốc lên và thấy độ dẻo khi khuấy là sản phẩm đạt yêu cầu (H 8.7).

A. Hướng dẫn chung (SGK)

B. Ví dụ/Bài tập

Thực hiện dự án: Tìm hiểu và đề xuất quy trình sản xuất chất tẩy rửa từ rác thải thực vật trong nhà bếp

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…