Tài liệu Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sử dụng bó sắn trước và sau làn men thu enzyme để nuôi trồng nấm ăn

ĐỀ TÀI: Nghiờn cứu hoàn thiện quy trỡnh sử dụng bó sắn trước và sau lờn men thu enzyme để nuụi trồng nấm ăn và nấm dược liệu

PHẦN MỞ ĐẦU

Cây sắn (khoai ḿ) có tên khoa học Manihot esculenta Crantz, thuộc họ Đại kích (Euphorbiaceae) là cây lương thực được trồng phổ biến ở các nước nhiệt đới trên thế giới. Ở Việt Nam, cây sắn được trồng khắp các tỉnh trung du, miền núi phía Bắc và cao nguyên Nam Bộ.
Quá tŕnh chế biến sắn thu tinh bột đă tạo ra một lượng lớn bă sắn phế thải. Ở nước ta, một phần nhỏ bă sắn được tái sử dụng cho chăn nuôi lợn, phần lớn vứt bỏ thành phơn, rỏc gơy ô nhiễm môi trường. Một trong những biện pháp tích cực để giải quyết nạn ô nhiễm môi trường do bă sắn phế thải là tận dụng nguồn chất thải giàu tinh bột và cellulose này làm cơ chất cho các quá tŕnh chuyển hoá sinh học thành các sản phẩm có giá trị như thu protein, các acid amin, kháng sinh và enzyme bằng con đường vi sinh vật để làm thức ăn cho chăn nuôi. Tuy nhiên, các quá tŕnh xử lư đó đều tạo ra một lượng bă thải lớn hơn ban đầu, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Chính v́ thế, trong những năm gần đây việc nghiên cứu xử lư bă sắn phế thải được nhiều người quan tâm.
Với mục đích xử lư triệt để và có hiệu quả hơn lượng bă sắn phế thải trước và sau lên men thu enzyme, giải quyết nạn ô nhiễm môi trường là sử dụng làm nguyên liệu trồng nấm ăn và nấm dược liệu. Hướng nghiên cứu này cũng đă và đang được thử nghiệm ở pḥng Công nghệ sinh học – Vi sinh, trường ĐHSP Hà Nội và đă thu được những kết quả bước đầu. Năm 2007, Nguyễn Văn Quyết đă nghiên cứu được một số điều kiện nuôi trồng nấm ăn và nấm dược liệu trên loại cơ chất này. Tuy nhiên, đề tài của N.V.Quyết mới chỉ là những nghiên cứu bước đầu. Để tiếp nối và giải quyết một số vấn đề c̣n lại trong đề tài của N.V.Quyết nhằm ứng dụng vào thực tiễn, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu hoàn thiện quy tŕnh sử dụng bă sắn trước và sau lên men thu enzyme để nuôi trồng nấm ăn và nấm dược liệu”.
Nội dung nghiên cứu của đề tài :
Ø Phân tích thành phần các chất dinh dưỡng (đường tổng số, protein tổng số, tinh bột, cellulose), các chất khoáng, các enzyme (amylase, cellulase, protease, xylanase) có trong bă sắn trước khi lên men, sau khi lên men và sau khi trồng nấm.
Ø Nghiên cứu hoàn thiện quy tŕnh trồng nấm ṣ và nấm linh chi trên cơ chất là bă sắn trước và sau khi lên men thu enzyme ở quy mô 10 kg -100 kg/mẻ.
Ø Nghiên cứu khả năng ứng dụng bă sinh khối sợi nấm sau khi thu hoạch quả thể làm thức ăn cho gà.

PHẦN II. NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. T́nh h́nh xử lư bă sắn phế thải
Để sản xuất được 50 tấn tinh bột sắn phải cần tới 200 tấn củ sắn. Quá tŕnh sản xuất tinh bột sắn thải ra một lượng lớn nước thải và hai loại bă thải:
Loại thứ nhất là bă thải do quá tŕnh rửa và bóc vỏ gỗ. Loại này thường được chôn lấp hợp vệ sinh hoặc ủ làm phân bón.
Loại thứ hai là phần bă c̣n lại sau khi tách tinh bột sắn và được gọi là bă sắn, phần nhỏ bă sắn được sử dụng làm thức ăn gia súc, c̣n phần lớn bị vứt bỏ, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Các phương pháp xử lư bă sắn
Ghildal và Losane (1990) đă xem xét, phân tích lợi ích, tính khả thi của các phương án xử lư bă sắn như sau:
Làm thức ăn cho động vật.
Làm phân bón.
Sản xuất xirụ glucose.
Sản xuất rượu Etylic.
Làm cơ chất cho quá tŕnh lên men ở trạng thái rắn.
Trong những năm gần đây trên thế giới và ở Việt Nam đó cú một số nghiên cứu về sử dụng bă sắn làm cơ chất lên men thu sinh khối và enzyme vi sinh vật:
Barbasova M.C.S và cộng sự năm 1996 đó dựng bó sắn để nuôi cấy nấm ṣPleurotus sajorcaju thu được kết quả tốt.
M.R Beux và cộng sự năm 1996 cũng thông báo họ đă sử dụng bă sắn và bă mía để nuôi nấm linh chi (Lentinula edodes).
Balagopalan, Padmaja và George cấy Trichoderma pseudokoningiirifar trên bă sắn có sử dụng 0,15% (NH[SUB]4[/SUB])[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4[/SUB], sau 24 ngày hàm lượng protein thô đạt 6,18%.
M. Raimbault và C.Ramires Tora, 1997 đó dùng Rhizopus có khả năng phân giải tinh bột sống cấy lờn bó sắn đă được khử trùng bằng hơi nước.
Nguyễn Thị Xuơn Sơm, 1995 dùng hỗn hợp hai giống Phanerochaete chrysosporium và Endomycopsis fibuligera để lên men trong môi trường 70% bă sắn, 30% chất dinh dưỡng đă thu được chế phẩm có hàm lượng protein 15-17%, không chứa độc tố và đă được thử nghiệm làm thức ăn cho gia súc có hiệu quả.
Nguyễn Thạc Hoà, 1999 cũng sử dụng hai chủng trên để lên men trên môi trường gồm bă sắn 75-80%, cám gạo 15-20% và các muối vô cơ bổ sung làm thức ăn gia súc.
Đặng Văn Lợi, 2000 cũng đă sử dụng chủng A.niger phân lập được từ bă sắn của nhà máy sản xuất tinh bột để lên men bă sắn làm thức ăn cho gia súc. Sau 21 giờ lên men hàm lượng protein thô đạt 10,1% chất khô, trong quá tŕnh lên men bă sắn bởi A.niger, xianua bị thuỷ phân hoàn toàn, sản phẩm không chứa độc tố aflatoxin.
Đoàn Văn Thược, 2005, tuyển chọn được chủng B.subtilis V37 sinh amylase và protease trên cơ chất bă sắn.
Ngô Thanh Xuân, 2006, thu chế phẩm dạng thô enzym phytase từ lên men bă sắn ứng dụng thử nghiệm trên lợn thu được kết quả tốt.
Nguyễn Văn Quyết, 2007, sử dụng cơ chất là bă sắn sau lên men chiết xuất enzyme đă nuôi trồng thành công nấm ăn (nấm ṣ) và nấm dược liệu (nấm linh chi) với năng suất tương ứng là 82,8% và 10,8%.
1.2 Công nghệ trồng nấm ăn, nấm dược liệu từ các phế phụ phẩm nông nghiệp
1.2.1 Khái quát về ngành sản xuất nấm ở Việt Nam
Kể từ năm 1990, ở Việt Nam sản xuất nấm được xem là ngành mang lại hiệu quả kinh tế cao thu hút sự tham gia của nhiều bà con nông dân.
Khoảng 60% số lượng nấm được bán cho thị trường trong nước chủ yếu là sản phẩm nấm tươi, 40% c̣n lại được xuất khẩu sang thị trường nước ngoài với giá trị hàng năm đạt 40 triệu USD.
Định hướng và chiến lược của Việt Nam đối với ngành hàng nấm đến năm 2010 là tận dụng 10% rơm rạ từ việc sản xuất lúa, mùn cưa từ chế biến gỗ và các bă mía (khoảng 4 triệu tấn nguyên liệu thô) để sản xuất nấm với chỉ tiêu đạt 1 triệu tấn nấm tươi (trong đó 50% cho tiêu thụ trong nước và 50% cho xuất khẩu).
1.2.2 Giá trị dinh dưỡng và làm thuốc của nấm
1.2.2.1 Giá trị dinh dưỡng của nấm ăn
Nấm rất giàu protein và các acid amin, carbohydrate đơn giản rất thấp, các chất chống oxy hoá cao và rất ít chất béo. Thành phần của nấm thiếu cholesterol, vitamin A, hoặc vitamin C, nhưng có nguồn vitamin B phức tạp như: Riboflavin (B2), niacin (B3) . , và khoáng chất như phospho (P), Kali (K), Natri (Na) . không có các độc tố. Bởi vậy, nấm được xem như một loại “rau sạch” và “thịt sạch”, được sử dụng ngày càng rộng răi trong các bữa ăn.
Giá trị dinh dưỡng của một số nấm ăn phổ biến (so với trứng gà)

Bảng 1-2. Thành phần dinh dưỡng của nấm (% chất khô)
[TABLE=align: center]
[TR]
[TD][/TD]
[TD]Độ ẩm (%)[/TD]
[TD]Protein
%[/TD]
[TD]Lipid
%[/TD]
[TD]Carbohydrate %[/TD]
[TD]Tro
%[/TD]
[TD]Năng lượng (Calo)[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Trứng[/TD]
[TD]74[/TD]
[TD]13[/TD]
[TD]11[/TD]
[TD]1[/TD]
[TD]0[/TD]
[TD]156[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Nấm mỡ[/TD]
[TD]89[/TD]
[TD]24[/TD]
[TD]8[/TD]
[TD]60[/TD]
[TD]8[/TD]
[TD]381[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Nấm hương[/TD]
[TD]92[/TD]
[TD]13[/TD]
[TD]5[/TD]
[TD]78[/TD]
[TD]7[/TD]
[TD]392[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Nấm ṣ[/TD]
[TD]91[/TD]
[TD]30[/TD]
[TD]2[/TD]
[TD]58[/TD]
[TD]9[/TD]
[TD]345[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Nấm rơm[/TD]
[TD]90[/TD]
[TD]21[/TD]
[TD]10[/TD]
[TD]59[/TD]
[TD]11[/TD]
[TD]369[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


Bảng 1-3. Hàm lượng vitamin và chất khoáng trong nấm
(Đơn vị tính : mg/100g chất khô)
[TABLE=width: 576, align: center]
[TR]
[TD][/TD]
[TD]Axit nicotinic[/TD]
[TD]Riboflavin[/TD]
[TD]Thiamine[/TD]
[TD]Axit ascorbic[/TD]
[TD]Sắt[/TD]
[TD]Canxi[/TD]
[TD]Phospho[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Trứng[/TD]
[TD]0,1[/TD]
[TD]0,31[/TD]
[TD]0,4[/TD]
[TD]0[/TD]
[TD]2,5[/TD]
[TD]50[/TD]
[TD]210[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Nấm mỡ[/TD]
[TD]42,5[/TD]
[TD]3,7[/TD]
[TD]8,9[/TD]
[TD]26,5[/TD]
[TD]8,8[/TD]
[TD]71[/TD]
[TD]912[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Nấm hương[/TD]
[TD]54,9[/TD]
[TD]4,9[/TD]
[TD]7,8[/TD]
[TD]0[/TD]
[TD]4,5[/TD]
[TD]12[/TD]
[TD]171[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Nấm ṣ[/TD]
[TD]108,7[/TD]
[TD]4,7[/TD]
[TD]4,8[/TD]
[TD]0[/TD]
[TD]15,2[/TD]
[TD]33[/TD]
[TD]1348[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Nấm rơm[/TD]
[TD]91,9[/TD]
[TD]3,3[/TD]
[TD]1,2[/TD]
[TD]20,2[/TD]
[TD]172[/TD]
[TD]71[/TD]
[TD]677[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


Bảng 1-4. Thành phần acid amin không thay thế có trong nấm
(Đơn vị tính: mg trong 100g chất khô)
[TABLE=width: 619, align: center]
[TR]
[TD][/TD]
[TD]Lisyne[/TD]
[TD]Histidin[/TD]
[TD]Arginin[/TD]
[TD]Threonin[/TD]
[TD]Valine[/TD]
[TD]Methionin[/TD]
[TD]Isoleucine[/TD]
[TD]Leucine[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Trứng[/TD]
[TD]913[/TD]
[TD]295[/TD]
[TD]790[/TD]
[TD]616[/TD]
[TD]859[/TD]
[TD]406[/TD]
[TD]703[/TD]
[TD]1193[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Nấm mỡ[/TD]
[TD]527[/TD]
[TD]179[/TD]
[TD]446[/TD]
[TD]366[/TD]
[TD]420[/TD]
[TD]126[/TD]
[TD]366[/TD]
[TD]580[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Nấm hương[/TD]
[TD]174[/TD]
[TD]87[/TD]
[TD]348[/TD]
[TD]261[/TD]
[TD]261[/TD]
[TD]87[/TD]
[TD]218[/TD]
[TD]348[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Nấm ṣ[/TD]
[TD]321[/TD]
[TD]87[/TD]
[TD]306[/TD]
[TD]264[/TD]
[TD]390[/TD]
[TD]90[/TD]
[TD]266[/TD]
[TD]390[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Nấm rơm[/TD]
[TD]384[/TD]
[TD]187[/TD]
[TD]366[/TD]
[TD]375[/TD]
[TD]607[/TD]
[TD]80[/TD]
[TD]491[/TD]
[TD]312[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


1.2.2.2 Giá trị làm thuốc của nấm dược liệu
Tác dụng pḥng và chữa bệnh của linh chi liên quan đến nhiều hệ thống và cơ quan của cơ thể. Hầu hết các nghiên cứu khoa học đều đưa đến kết luận về vai tṛ của linh chi như là chất làm b́nh thường hoỏ cỏc cơ quan và tổ chức của cơ thể thông qua khả năng tự điều chỉnh của nó.
Dưới đây là một số công dụng chữa bệnh phổ biến của nấm linh chi
1) Chữa các bệnh về hệ tim mạch và đường huyết:
2) Điều trị u bướu, ung thư:
3) Điều trị HIV