Nghiên cứu khả năng sử dụng bã mía làm cơ chất dinh dưỡng nuôi trồng nấm bào ngư nhật

Sản phẩm nấm bào ngư Nhật là một trong những mặt hàng nấm xuất khẩu cóthị trường rộng lớn ít bị cạnh tranh và nhu cầu tiêu thụ ở tất cả các nước ngày càngtăng , trong khi các phụ phẩm nô

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu nuôi trồng nấm ăn có bước pháttriển nhảy vọt ở nhiều nước trong đó có Việt Nam Nước ta là một nước nông nghiệpvới nguồn phụ phế phẩm giàu chất xơ (xenlulo) và chất gỗ (lignin) hết sức phongphú Tỷ lệ nông dân chiếm phần lớn dân số lại có nhiều thời gian nông nhàn và rấtmuốn có thêm nghề phụ để nâng cao thu nhập Nước ta lại có nhiều vùng khí hậukhông giống nhau và vì vậy có thể trồng nấm quanh năm với nhiều loại nấm ăn vànấm dược liệu khác nhau

Sản phẩm nấm bào ngư Nhật là một trong những mặt hàng nấm xuất khẩu cóthị trường rộng lớn ít bị cạnh tranh và nhu cầu tiêu thụ ở tất cả các nước ngày càngtăng , trong khi các phụ phẩm nông-lâm nghiệp ngày càng khan hiếm ở các nướccông nghiệp hóa và các nước có mùa đông giá lạnh kéo dài

Sản lượng cà phê của Di Linh là 273.000 tấn/năm, vỏ cà phê chiếm khoảng40-45% trọng lượng hạt cà phê Nên số lượng vỏ cà phê thải ra khoảng 109.200tấn/năm So với các phế phẩm nông nghiệp khác, chất thải này phân hủy lâu hơn, gây

ô nhiễm môi trường, đây là nguồn phế thải quan trọng Trong khi các nước trên thếgiới đã có những công trình xử lý vỏ cà phê để sản xuất thức ăn cho gia súc gia cầm,trồng nấm ăn, ứng dụng lên men tạo phân bón; sản xuất hương thơm tự nhiên, nghiêncứu ứng dụng nhiệt năng thì ở nước ta, rất ít công trình nghiên cứu đến việc ứngdụng của phế phẩm này

Người nông dân nước ta thường đem đốt vỏ cà phê thành tro gây ô nhiễm môitrường Vậy để khắc phục được điều này, biện pháp kinh tế và an tòan hơn cả là tậndụng vỏ cà phê làm môi trường nuôi trồng nấm sẽ góp phần quan trọng trong việc xử

lý vỏ cà phê và góp phần bảo vệ môi trường Do đó chúng tôi thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu khả năng sử dụng vỏ cà phê làm cơ chất dinh dưỡng nuôi trồng nấmbào ngư Nhật và góp phần xử lý ô nhiễm môi trường trên địa bàn trồng cà phê ở DiLinh” nhằm mục đích:

-Chuyển hóa vỏ cà phê thành cơ chất dinh dưỡng để nuôi trồng nấm bào ngư Nhật.-Đưa ra kỹ thuật trồng nấm bào ngư Nhật phù hợp với thực tế tình hình nguyên liệu

vỏ cà phê ở Di Linh

-Góp phần giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường do vỏ cà phê

Đối tượng nghiên cứu là loài nấm bào ngư Nhật Pleurotus abalonus thuộc phân chi Coremiopleurotus đã được thuần khiết và lưu trữ tại phòng thí nghiệm của trang trại

nấm Bảy Yết và cơ chất trồng nấm bào ngư Nhật là vỏ cà phê từ Di Linh (tỉnh LâmĐồng)

Việc xây dựng quy trình nuôi trồng được thực hiện ở trang trại nấm Bảy Yết (2/73A

ấp Tân Lập, xã Tân Thới Nhĩ, huyện Hóc Môn, TpHCM)

Pleurotus cyctidiosus [Nguyễn Lân Dũng,2005]

Hình 1.1: Nấm bào ngư Nhật(Pleurotus abalonus )Đến giai đoạn trưởng thành nấm bào ngư Nhật sẽ phát tán bào tử, nhờ gió đưabào tử rải ra khắp nơi, gặp điều kiện môi trường thuận lợi sẽ hình thành hệ sợi nấm

sơ cấp Hệ sợi nấm sơ cấp phát triển đầy đủ tạo nên một mạng để rồi hình thành hệsợi nấm thứ cấp, sau đó có sự kết hợp của hệ sợi nấm thứ cấp hình thành quả thểhoàn chỉnh[GS.PTS.Nguyễn Hữu Đồng và cộng sự, 2005]

Hình 1.2: Chu kỳ sinh trưởng của nấm bào ngư NhậtNấm bào ngư Nhật có đặc điểm là tai nấm có dạng phễu lệch, phiến nấmmang bào tử kéo dài xuống đến chân, cuống nấm gần gốc có lớp lông nhỏ mịn Tainấm bào ngư khi còn non có màu sậm hoặc tối, nhưng khi trưởng thành màu trở nênsáng hơn.

Chu trình sống bắt đầu từ đảm bào tử hữu tính nẩy mầm cho hệ sợi tơ dinhdưỡng sơ cấp và thứ cấp, kết thúc bằng việc hình thành cơ quan sinh sản là tai nấm.Tai nấm lại sinh đảm bào tử và chu trình sống lại tiếp tục

Hình 1.3: Các giai đoạn phát triển của nấm bào ngư Nhật(a) Dạng san hô; (b) Dạng dùi trống;(c) Dạng phễu; (d) Dạng phễu lệch

(e)Dạng lá lục bình

Quả thể nấm phát triển qua nhiều giai đoạn, dựa theo hình dạng tai nấm mà có têngọi cho từng giai đọan:

-Dạng san hô: quả thể mới tạo thành, dạng sợi mãnh hình chùm

-Dạng dùi trống: mũ xuất hiện dưới dạng khối tròn, còn cuống phát triển cả về chiềungang và chiều dài nên đường kính cuống và mũ nấm không khác nhau bao nhiêu.-Dạng phễu: mũ mở rộng, trong không khí cuống còn ở giữa (giống cái phễu)

-Dạng bán cầu lệch: cuống lớn nhanh một bên và bắt đầu lệch so với vị trí trung tâmcủa mũ

-Dạng lá lục bình: cuống ngừng tăng trường, trong khi mũ vẫn tiếp tục phát triển, bìamép thẳng đến dợn sóng

Từ giai đoạn phễu sang phễu lệch sang bán cầu lệch có sự thay đổi về chất(giá trị dinh dưỡng tăng), còn từ giai đoạn phễu lệch sang dạng lá có sự nhảy vọt vềkhối lượng (trọng lượng tăng), sau đó giảm dần Vì vậy thu hái nấm bào ngư nênchọn lựa tai nấm vừa chuyển sang dạng lá[Lê Duy Thắng, 1999]

Nấm bào ngư Nhật thuộc nhóm phá hoại gỗ Phần lớn cơ chất dùng trồng nấmbào ngư Nhật đều chứa nguồn xenlulo Tuy nhiên, đa số trường hợp lượng xenlulobao giờ cũng thấp hơn 50% còn lại là lignin, hemixenlulo và khoáng

Đồi với nấm bào ngư nói chung và nấm bào ngư Nhật nói riêng là loài có khẳnăng sử dụng lignin mạnh nhất, nhất là thời gian khởi đầu của việc tạo quả thể nấm.Thí nghiệm của Zadrazil (1980) cho thấy hầu hết các cơ chất nuôi trồng nấm bào ngư

P.sp florida và P.cornucopiae đều có sự giảm lignin một cách đáng kể.

Ở gỗ mà nấm thường mọc, hầu như rất nghèo đạm Vì vậy, để mọc nấm tốtcần có thêm nguồn đạm thích hợp Nhiều thí nghiệm bổ sung muối nitrat, muốiammonium và urê cho thấy tơ nấm tăng trưởng tốt nhất trên nguyên liệu có thêm urê.Bột đậu nành cũng là nguồn bổ sung rất tốt cho bào ngư Ngoài ra, mỗi tác giả cũngtìm thấy một loại đạm thích hợp cho nấm [Lê Duy Thắng, 1999]

1.1.2 Đặc điểm sinh trưởng

Ngoài yếu tố dinh dưỡng từ các chất có trong nguyên liệu trồng nấm bào ngưNhật thì sự tăng trưởng và phát triển của nấm có liên quan đến nhiều yếu tố khácnhau như: nhiệt độ, ẩm độ, pH, ánh sáng, oxy

Nhiệt độ: Nấm bào ngư mọc nhiều ở nhiệt độ tương đối rộng Ở giai đoạn ủ

tơ, một số loài cần nhiệt độ từ 200C – 300C, một số loài khác cần từ 270C– 320C,thậm chí 350C như loài P.tuber-regium Nhiệt độ thích hợp để nấm ra quả thể ở một

số loài cần từ 150C– 250C, số loài khác cần từ 250C– 320C [Lê Duy Thắng, 1999].Bảng 1.1: Nhiệt độ thích hợp cho ủ tơ và ra quả thể của vài loài nấm bào ngư

Loài nấm bào ngư Nhiệt độ thích hợp

cho tăng tơ

Nhiệt độ thích hợp

ra nấm

Nhiệt độ thích hợpsản xuất

30 0 C ± 5 0 C

200C ± 50C

Độ ẩm: độ ẩm rất quan trọng đối với sự phát triển tơ và quả thể của nấm.Trong giai đoạn tăng trưởng tơ, độ ẩm nguyên liệu yêu cầu tử 50 - 60%, còn độ ẩm

không khí không được nhỏ hơn 70% Ở giai đoạn tưới đón nấm ra quả thể, độ ẩmkhông khí tốt nhất là 70 – 95% Ở độ ẩm không khí 50%, nấm ngừng phát triển vàchết, nếu nấm ở dạng phễu lệch và dạng lá thì sẽ bị khô mặt và cháy vàng bìa mũnấm Nhưng nếu độ ẩm cao trên 95%, tai nấm dễ bị nhũn và rũ xuống.

Bảng 1.2: Độ ẩm thích hợp cho sự phát triển của nấm bào ngư

Loài nấm Độ ẩm thích hợp

của cơ chất (%)

Độ ẩm tương đối (%) của không khí

Thích hợp cho sựsinh trưởng của hệsợi nấm

Thích hợp cho sựphát triển của quả

70-80

70-8070-80

90

80-9585-90

Cơ chất khi chế biến thường có những biến đổi về pH Đối với nấm bào ngưNhật, khả năng chịu đựng sự giao động pH tương đối tốt, pH môi trường có thểgiảm xuống 4,4 hoặc tăng lên 9 thì tơ nấm vẫn mọc được Tuy nhiên pH thích hợpđối với hầu hết các loài nấm bào ngư trong khoảng 5 – 7 pH thấp làm quả thể khônghình thành và ngược lại pH quá kiềm tai nấm bị dị hình

Ánh sáng: yếu tố này chỉ cần thiết trong giai đoạn ra quả thể nhằm kích thích

nụ nấm phát triển Nhà nuôi trồng nấm cần có ánh sáng khoảng 200 – 300 lux (ánhsáng khuếch tán – ánh sáng phòng) Còn ánh sánh yếu làm chân nấm dài ra và mũhẹp

Đặc biệt quá trình nẩy nầm của bào tử và tăng trưởng của tơ nấm bào ngưNhật có liên quan đến nồng độ CO2 cao (22%), nhưng khi cần ra nấm thì nồng độ

CO2 phải giảm và lượng oxy tăng lên Nếu không mũ nấm sẽ bị hẹp lại trong khichân nấm dài ra, dẫn đến tai nấm bị dị dạng Vì vậy nhà trồng cần có độ thôngthoáng vừa phải, nhưng phải tránh gió lùa trực tiếp[Lê Duy Thắng, 1999]

1.1.3 Giá trị dinh dưỡng của nấm bào ngư Nhật

Nấm bào ngư Nhật có mùi thơm của quả hạnh, vị ngọt và giòn của bào ngư Dinh dưỡng nấm bào ngư Nhật rất cao không kém hơn dinh dưỡng các sản phẩm từ động vật Kết quả phân tích cho thấy nấm bào ngư Nhật hàm lượng protein chiếm khoảng 25%, đặc biệt có chứa hơn 18 loại axit amin, ngoài ra còn có carbohydrate, nhiều vitamin và các khoáng chất khác Sử dụng nấm không những không tăng cân mà còn ngăn ngừa một số bệnh như: giảm cholesterol trong máu, tiểu đường, béo phì, đau bao tử, rối loạn gan, ung thư,v.v , đồng thời người ăn nấm thường xuyên sẽ giúp cơ thể tăng tính miễn dịch, điều hòa huyết áp, dễ tiêu hóa và chống lão hóa.

Nấm ăn nói chung và nấm bào ngư nói riêng là loại thực phẩm có giá trị dinhdưỡng cao Hàm lượng protein chỉ đứng sau thịt, cá, giàu các chất khoáng và cácacid amin tan trong nước, các acid amin không thay thế như lyzin, tryptophan, cácacid amin chứa nhóm lưu huỳnh Ngoài ra chúng còn chứa một lượng lớn cácvitamin quan trọng

Thành phần các chất dinh dưỡng chính của một số loài nấm Bào ngư baogồm: carbonhydrate, protein, amino acid, chất béo, khoáng chất, hoạt chất và cácvitamin được nhiều nhà dinh dưỡng học quan tâm nghiên cứu, nhằm đánh giá vai tròcủa nấm như nguồn thực phẩm cho con người

Carbonhydrate và protein là thành phần chính, chiếm từ 70 đến 90% trọnglượng khô quả thể, tro khoảng 10% chứa nhiều loại chất khoáng Chất béo có hàm

lượng thấp trong hầu hết các loài, dao động trong khoảng 1 - 2%, ngoại trừ P limpidus (9,4%).

Giá trị về mặt năng lượng được đánh giá trên cơ sở thành phần protein thô,chất béo và carbohydrate, trị số này thấp khoảng từ 261-367 Kcal/100g chất khô[CaoNgọc Minh Trang, 2002]

Bảng 1.3: Thành phần dinh dưỡng của nấm Bào ngư (%).

Tên loài Nước Protein thô Chất béo Đường Chất xơ

bình 25-32%, trị số này có ý nghĩa về mặt dinh dưỡng Trong đó Pleurotus abalonus

có hàm lượng đạm cao nhất 32% và thấp nhất là ở Pleurotus blaoensis điều này có thể do Pleurotus blaoensis là loài hoang dại mới được đưa vào nuôi trồng chủ động

so với 2 loài còn lại đã được thuần hóa sớm hơn

Hàm lượng chất béo nhìn chung là khá thấp, trị số này cao nhất ở loài chuẩn

Pleurotus cystidiosus (9 %) và bằng nhau ở Pleurotus abalonus và Pleurotus blaoensis.

Hàm lượng carbonhydrat cao nhất ở Pleurotus abalonus và thấp nhất là ở Pleurotus blaoensis ; hơn nữa, hàm lượng chất xơ trong Pleurotus abalonus là thấp nhất, do vậy mà về mặt cảm quan cho thấy nấm Pleurotus abalonus có mùi vị thơm ngon nhất trong 3 loài, tiếp đến là Pleurotus cystidiosus.

Hàm lượng nước của 3 loài trên dao động trong khoảng 89-91.7% nghĩa làlượng sinh khối khô chỉ vào khoảng 10% song tỷ lệ chất dinh dưỡng rất đáng kể vàcân đối, vượt hơn hẳn các loại rau quả Do đó quan niệm trước đây coi nấm như làmột loại rau là không chính xác Hàm lượng protein thô của nấm Bào ngư nếu như so

với các loại thịt cá lượng protein đạt xấp xỉ 40% trọng lượng khô, trị số sinh năng

lượng khá thấp, chỉ cung cấp năng lượng ở mức tối thiểu, đây là một trong những ưuđiểm của loài nấm ăn này, thích hợp cho người ăn kiêng

Ở nấm bào ngư Nhật còn phát hiện được chất kháng sinh, gọi là pleurotin.Chất này ức chế hoạt động của vi khuẩn Gram dương (Robins và cộng sự, 1947).Bên cạnh đó, Yoshioka và cộng sự (1975) cũng tìm thấy hai polysaccharide có tínhkháng ung bướu Cả hai đều có nguồn gốc là glucose Trong đó chất được biết nhiềunhất, bao gồm 69% β (1-3) glucan, 13% galactose, 6% mannose, 13% uronic acid[Lê Duy Thắng, 1999].

Hình 1.4: Công thức hóa học của pleurotin

1.1.4.Một số điểm lưu ý khi trồng nấm bào ngư Nhật

Nấm bào ngư rất nhạy cảm với môi trường Khi nấm ở dạng san hô, nếu nhiệt

độ lên trên 320C trong 1 một giờ, nụ nấm bị khô quéo lại như cỏ úa (hình 1.5) Cũngnhư trong giai đoạn này, nếu độ ẩm tăng lên trên 90% nhiều giờ thì nấm non sẽ bịthối nhũng

Hình 1.5:Tai nấm bị khô quéo

Đặc biệt nước tưới nhiễm phèn hơi nặng (pH axit), thì tai nấm ngã vàng, tai bị dịdạng, mũ nấm khô nứt Trường hợp phèn nhẹ cũng làm trên bề mặt mũ nấm cónhững nốt sần mở ra thành hốc nhỏ (hình 1.6).

Nấm bào ngư Nhật còn đặc biệt nhạy cảm với các tác nhân gây ô nhiễm môitrường như hóa chất, thuốc trừ sâu, các kim loại nặng… cả trong nguyên liệu, cũngnhư không khí nơi nuôi trồng Tai nấm thưởng sẽ bị biến dạng hoặc ngừng tạo quảthể

Hình 1.6: Bề mặt mũ nấm bị bíến dạng do nhiễm phèn

Do đó cần lưu ý khâu chế biến nguyên liệu hoặc kiểm tra các điều kiện nuôi trồngkhi thấy tai nấm có biểu hiện không bình thường

So với các loại nấm trồng khác, thì nấm bào ngư Nhật là loài ít bệnh nhất

Chủ yếu thường gặp là hai loại bệnh phổ biến là: mốc xanh Trichoderma sp và ấu

trùng ruồi nhỏ

Đối với mốc xanh, ngoài việc tranh giành thức ăn chúng còn thay đổi môitrường sống, tạo ra nhiều tạp chất ảnh hưởng đến sự tăng trưởng và phát triển củanấm bào ngư Nhật Để hạn chế sự phát triển loài mốc này, có hai biện pháp: khửtrùng tốt nguyên liệu hoặc nâng pH

Đối với ấu trùng của ruồi nhỏ, chúng thường chui vào giữa các khe của phiếnnấm, cắn phá làm hư hại nấm Đối với bịch phôi, chúng làm tơ nấm đổi màu, thâmnâu, quằng quện Tốc độ sinh sản của chúng lại rất nhanh, nên thiệt hại gây ra không

phải nhỏ Nhà trồng vì vậy nên có lưới chắn để không cho chúng lọt vào Tuy nhiên,vấn đề chính vẫn là đảm bảo vệ sinh nhà trại, không để ổ dịch phát sinh.

Trong các loại bào tử, thì bào tử nấm bào ngư Nhật được ghi nhận là có ảnhhưởng đến sức khỏe con người Đối với vài trường hợp, khi hít phải bào tử nấm,nhạy cảm sẽ biển hiện trong tám giờ, còn ngược lại là từ bốn đến sáu tuần Ngườibệnh có triệu chứng khó thở, mệt mỏi, nhức đầu, ho và sốt (có thể tới 390C), đôi khi

có nhiều vết đỏ ở tay Bệnh có thể kéo dài trong vài ngày, rồi dứt, nhưng sau đó lạitái phát và nhất là khi tiếp xúc lại với nấm

Để ngăn ngừa bệnh nên tránh hít các bào tử nấm, bằng cách mang khẩu tranghoặc mạng che mặt khi đi vào nhà trồng nấm bào ngư Nhật Có nơi còn dùng mặt nạ(như loại phòng hơi độc) khi thu hái nấm Có thể tránh vào nhà trồng vào sáng sớm

hay trời lạnh, hoặc tưới ẩm nhà trồng để rửa bớt bào tử trước khi vào [Lê Duy Thắng,

1999]

1.1.5 Bảo quản chế biến nấm bào ngư

1.1.5.1 Bảo quản nấm bào ngư

Sau khi thu họach, để đưa nấm đến tay người tiêu thụ, cần một thời gian bảo quản

Đối với nấm tươi: chỉ giữ được thời gian ngắn, bằng cách làm chậm sự pháttriển, giảm cường độ hô hấp, chống thoát nước và bảo quản ở nhiệt độ thấp

Đối với nấm khô: làm khô ở mức tối đa (còn 10-12%), bằng cách lấy nướctrong tai nấm ra, sau đó bảo quản trong túi kín để tránh hút ẩm trở lại Nấm bào ngưNhật dễ làm khô, chỉ cần dàn mỏng để nơi thoáng có gió là nấm khô quéo lại Nếuphơi và sấy thì thời gian càng nhanh hơn Nhiệt độ sấy khoảng 50oC Thường nấmkhô có mùi thơm đặc trưng hơn nhưng không giòn, ngọt như nấm tươi Tỉ lệ nấmkhô/nấm tươi là 1/10 (10 kg tươi thu được 1kg nấm khô)

Đối với dạng khác: như muối mặn thì nấm được bảo quản ở độ muối 20-22

độ Dạng muối chua có thể giữ nấm được thời gian khá lâu Dạng đóng hộp, chế biếngần như thành phẩm và được cho vào bao bì kín, là các hộp thiếc đóng kín lại

1.1.5.2.Chế biến nấm bào ngư

- Đun sôi nước, thả nấm vào trong 1 – 2 phút, vớt ra ngâm trong nước lạnh, vớt ra đểráo nước cho nấm săn chắc và hết mùi ngái, rồi mới chế biến

- Nấm chế biến thành nhiều món ăn: nấu cháo, nấu canh, xào mì với thịt, làm nem,chiên với trứng, muối xả ớt chiên, nướng, pha lẫn với giò nạt,

- Với nấm sấy khô: rửa sạch trụng qua nước sôi 1 –2 phút để chế biến như nấm tươi

1.2.Vai trò của công nghệ nấm Bào ngư Nhật ở Việt nam

Ở Việt Nam, cho đến nay đã ghi nhận khoảng 15 loài nấm bào ngư [Trịnh

Tam Kiệt, 1998; Lê Duy Thắng, 1999]: P abalonus, P cornucopia, P cytidiosus,

P djamor, P eryngii, P floridanus, P globulifer, P limpidus, P ostreatus, P pulmonarius, P sajor-caju, P salmoneostramineus, P spicilifer, P versiformis, và

một số loài đang xếp trong các chi gần gũi khác thì số loài nấm Bào ngư ở Việt nam

có thể vượt quá 15

Hầu hết các cơ sở khác chỉ có 2-3 loài mà thôi Không thấy ghi nhận loài nào độc cả,

trái lại hầu hết các loài Pleurotus là có thể ăn được, hoặc ăn ngon; thực tế quá nửa số

loài trên đã được nuôi trồng thành công khá phổ biến ở nước ta Đáng lưu ý trong số

đó, P abalonus được nuôi trồng xuất khẩu, và nói chung các loài thuộc phân chi Coremiopleurotus có hương vị rất được ưa chuộng, được thị trường khu vực và thế

giới coi trọng

Các nấm bào ngư có khả năng chuyển hoá các chất xơ sợi giàu cellulose vàlignin Đây chính là ưu điểm cơ bản của công nghệ nuôi trồng nấm bào ngư, đúngnhư đánh giá của Uỷ ban Cộng đồng chung châu Âu tại Hội nghị Braunschweig(Cộng hòa Liên bang Đức) năm 1986 Chính nhờ các hệ enzyme ngoại bào phongphú, nấm Bào ngư còn có nhiều khả năng chuyển hóa đặc biệt Chỉ riêng rơm rạ,trấu, thân lõi ngô, thân cành đậu đỗ, bã mía, mùn cưa, lá, cành, cỏ,vỏ cà phê, hàngnăm ở nước ta đã lên đến hàng trăm triệu tấn

Trong đó một phần không nhỏ chỉ là đốt bỏ lấy nhiệt lượng và tro khoáng, gâynên ô nhiễm môi trường và góp phần vào biến đổi khí hậu Nếu được xử lý phối trộn

dinh dưỡng phù hợp, các nguồn phế liệu này sẽ trở thành cơ chất rất thích hợp chonuôi trồng nấm bào ngư Nhật Công nghệ nuôi trồng có thể ở nhiều mức độ đầu tư:các hộ, trang trại nhỏ và vừa, cụm dân cư (nông, lâm trường, tổ hợp, ) theo lao độngthủ công, bán công nghiệp, công nghiệp và tự động hóa Giá thành sản xuất nấm ởnước ta vào loại rất thấp trong khu vực và trên thế giới Vì vậy, nếu tổ chức nuôitrồng và chế biến tốt, công nghệ nấm nói chung và nấm Bào ngư nói riêng có đầy đủkhả năng trở thành ngành sản xuất quan trọng, góp phần xóa đói giảm nghèo, triệt hạcác loại cây sản ra ma túy, công nghiệp hóa và hiện đại hóa nông thôn, miền núi Đây

có lẽ là một trong những hướng tiếp cận của công nghệ sinh học hiện đại, góp phầnthích đáng trong thiên niên kỷ tới - thiên niên kỷ của cơ chế phát triển sạch (CDM:Clean Development Mechanism) - một nguyên lý cơ bản xuất phát từ Hội nghịthượng đỉnh về môi trường (Công ước Sao Paolo, Brasil 1992), được hầu hết cácquốc gia chuẩn thuận và xác lập các nguyên tắc chủ đạo với Công ước Kyoto (Kyoto,Japan 1997) Hội thảo Quốc tế mới đây tại Hà nội (11-12/10/1999) do Cơ quan Nănglượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) và Ủy ban Năng lượng Nguyên tử Việt nam(VAEC) phối hợp tổ chức đã phân tích những nguyên tắc này và vạch ra những địnhhướng áp dụng ở Việt nam, nhằm vận dụng tài trợ quốc tế, mà trước hết có thể lựachọn công nghệ điện hạt nhân trong thế kỷ tới (2015-2020) Hội nghị Quốc tế về Môitrường qui tụ đại biểu từ 150 Quốc gia đang thảo luận sôi động các công nghệ pháttriển sạch tại Bonn, Cộng hòa Liên bang Đức, trong 2 tuần (10/1999) Trong đó côngnghệ sinh học và công nghệ nấm nói riêng có thể là những định hướng quan trọng.Thực vậy, công nghệ dựa trên quá trình chuyển hóa bởi nấm phá gỗ (Wood -Decaying - Rotting Fungal Fermentation) về cơ bản là phân hủy từ từ cácpolysaccharides - thành tố cơ bản của thực vật - các phế liệu giàu xơ: lignocellulose.Nhờ đó quá trình giải phóng CO2 diễn ra tuần tự (không ồ ạt như quá trình đốt bỏ rấtphổ biến ở các nước đang phát triển), khép kín chuỗi chuyển hóa của tự nhiên, đồngthời tạo ra nguồn sinh khối có giá trị cao, nghĩa là giảm bớt mức phát thải khí tạo rahiệu ứng nhà kính Chính vì thế mà nhóm các nhà nấm học Nhật bản thuộc Đại họcTokyo đã giành được chương trình tài trợ của Viện Nghiên cứu Môi trường toàn cầu

Kyoto RITE với một Dự án phát triển công nghệ chuyển hóa nấm, mà cơ bản là nấmbào ngư Nhật.

Ngoài ra, nấm bào ngư Nhật đã được thử nghiệm có hiệu quả để xử lý một sốphế liệu công nghiệp chế biến latex [Lê Xuân Thám và cộng sự, 1999], công nghiệplên men ở Việt nam Cần lưu ý rằng công nghệ lên men ở Việt nam đã có những đầu

tư khổng lồ cho hệ thống lên men lớn nhất thế giới (tổng dung tích các fermentor củaCông ty Vedan Taiwan, Vũng tàu lên tới 700.000 lít), hàng tuần xả ra một lượngkhổng lồ dịch thải đòi hỏi phải có công nghệ giải quyết triệt để (chứ không phải chỉ

là những giải pháp tình thế như hiện nay) Các thành tựu tái lên men nấm mở ra mộtthời kỳ mới nghiên cứu những khả năng đặc biệt của tài nguyên nấm Bào ngư Nhật

1.3.Thực trạng công nghệ sản xuất và chế biến nấm hiện nay của Việt Nam và thế giới

1.3.1 Tình hình trong nước

Việc tổ chức sản xuất nấm bào ngư Nhật của các đơn vị chuyên kinh doanh vềnấm còn nhiều thiếu sót Chất lượng giống nấm chưa đảm bảo từ khâu sản xuất đếnquá trình nuôi trồng, bảo quản, cách sử dụng Các giống nấm bào ngư Nhật đã vàđang được nuôi trồng ở Việt Nam từ nhiều nguồn giống khác nhau Một số giốngđược nhập từ một số nước và vùng lãnh thổ: Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản,…Một số khác được sưu tầm trong nước, song việc chọn lọc, kiểm tra để đánh giá tiềmnăng về năng suất, chất lượng của từng loại, từ đó để nhân giống đại trà phục vụ chosản xuất hầu như chưa có đơn vị nào đảm trách

Khâu hướng dẫn kỹ thuật nuôi trồng, chế biến nấm đạt chất lượng xuất khẩuđến từng hộ gia đình không đầy đủ, do thiếu cán bộ và trình độ kỹ thuật viên nonkém Đội ngũ cán bộ nghiên cứu và làm công tác kỹ thuật về nấm được đào tạo cơbản tại các trường đại học, có kinh nghiệm lâu năm và chuyên tâm với nghề nghiệpcòn quá ít

Công tác nghiên cứu về công nghệ chọn, tạo giống, công nghệ nuôi trồng nấmbào ngư Nhật đạt năng suất cao, chi phí thấp, công nghệ bảo quản nấm đạt chất

lượng ở các trung tâm nghiên cứu và cơ sở sản xuất chưa được chú trọng đúng mức.Các thiết bị, công nghệ trồng nấm nhập khẩu từ Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản,…không phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội ở Việt Nam.

Hợp đồng xuất khẩu nấm thường không đủ về số lượng, chất lượng còn thấpdẫn đến mất long tin với khách hang nước ngoài

Việc tuyên truyền, phổ biến, hướng dẫn về giá trị dinh dưỡng và cách ăn nấmtrên các phương tiện thông tin đại chúng cón quá ít

1.3.2 Tình hình trên thế giới

Các nườc trên thế giới hiện nay tập trung nghiên cứu sản xuất nấm bào ngư,nấm hương, nấm rơm là chủ yếu Khu vực Bắc Mỹ và Châu Âu trồng nấm theo môhình công nghiệp được cơ giới hóa chuyên môn rất cao với sản lượng từ 200-1000tấn/năm

Khu vực Châu Á (Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản, Hản Quốc, Thái Lan…)triển khai theo mô hình trang trại vừa và nhỏ, đặc biệt là ở Trung Quốc nghề trồngnấm đã thực sự đi vào từng hộ nông dân Hiện tại Trung Quốc là nước sản xuất nhiềunấm nhất trên thế giới Sản lượng nấm của Trung Quốc trung bình khoảng 3 triệutấn/năm, chiếm 60% tổng sản lượng thế giới

1.4.Thị trường tiêu thụ nấm bào ngư Nhật

Thị trường tiêu thụ nấm lớn nhất trên thế giới hiện nay là Mỹ, Nhật Bản, ĐàiLoan, các nước Châu Âu Hằng năm các nườc này phải nhập khẩu từ Trung Quốc(dạng nấm muối và nấm đóng hộp) Tại các nước này, do khó khăn về nguồn nguyênliệu và giá công lao động rất đắt nên những người nuôi trồng nấm và kinh doanh mặthàng này đang chuyển sang các nước chậm phát triển để mua nguyên liệu và đầu tưsản xuất, chế biến tại chỗ

Hiện nay thị trường tiêu thụ nấm bào ngư Nhật trong nước đang tăng rấtmạnh Các tỉnh miền Trung và Nam Bộ tiêu thụ trung bình 50 tấn nấm/năm Thànhphố Hồ Chí Minh và Hà Nội có những lúc cao điểm đã tiêu thụ trên 30 tấn nấm/năm

1.5 Thuận lợi và khó khăn trong sản xuất và chế biến nấm trên địa bàn huyện

ẩm trung bình cũng không dưới 80%

-Thị trường tiêu thụ còn rất lớn trong cũng như ngoài nước là điều kiện để cho pháttriển nghề làm nấm

-Nguồn nguyên liệu dồi dào như rơm rạ được khai thác quanh năm chưa kể các phếliệu khác như cùi và thân cây bắp, bông thải, vỏ cà phê Ngoài ra nguồn meo nấmphong phú, các nguồn nhiên liệu được tận dụng triệt để cho sản xuất – chế biến nấm.-Lực lượng lao động dồi dào trong đó lực lượng lao động phục vụ trong nghề nấmtương đối đã nắm bắt được kỹ thuật sản xuất và chế biến nấm

-Một số cơ sở hiện nay đã mạnh dạn đầu tư trang thiết bị công nghệ từng bước nângcao được sản lượng và chất lượng các loại nấm

1.5.2.Khó khăn

-Các hộ và các cơ sở sản xuất chế biến nấm chưa có sự phối hợp chặt chẽ với nhau

trong quá trình sản xuất dẫn đến thiệt hại về kinh tế chủ yếu do lợi ích mỗi bên.-Chưa hình thành được khu sản xuất và chế biến tập trung từ đó dẫn đến chi phí tăngnhư: Vận chuyển, vốn đầu tư cho cơ sở còn yếu

-Chưa tận dụng hết tiềm năng hiện có, chưa xây dựng được mối liên kết giữa nhà kỹthuật, nhà sản xuất và doanh nghiệp

-Năng suất chất lượng còn thấp do sản xuất còn mang tính thủ công chưa được đầu

tư nhiều thiết bị vào công nghệ sản xuất nấm

-Các biện pháp phòng dịch bệnh trong quá trình nuôi trồng nấm, các cơ sở còn chưaquan tâm tích cực dẫn đến hậu quả là khi dịch bệnh xảy ra làm giảm sản lượng, chấtlượng nấm, gây thất thu cho người nuôi trồng nấm.

-Meo giống là khâu quan trọng trong việc nuôi trồng nấm để đạt năng suất khi thuhoạch Tuy hiện nay trên địa bàn thị xã có các hộ làm meo giống nhưng nhìn chungmeo giống còn chưa đạt được các yêu cầu cao về chất lượng, như thuần chủng,không có mầm bệnh, khả năng kháng khuẩn để tạo ra sản phẩm nấm đạt chất lượng,sản lượng trong nuôi trồng

1.6 Vỏ cà phê ở Di Linh là phế phẩm nông nghiệp và những vấn đề phát sinh về môi trường

Di Linh là một huyện thuộc tỉnh Lâm Đồng, nằm trên cao nguyên Di Linh, ở

độ cao 1000 m so với mặt nước biển Tên Di Linh bắt nguồn từ Djiring, theo nhiềungười, đây là tên của vị chủ làng có công thành lập ra buôn này Di Linh có tiểu vùngthời tiết, khí hậu rất thích hợp đối với các loại cây công nghiệp mà đặc biệt là cây càphê Di Linh là vùng đất Bazan màu mỡ, có tổng diện tích tự nhiên hơn 162.000 ha;trong đó, có 47.000 ha đất nông nghiệp trồng cà phê (sản lượng 273.000 tấn /năm)[Niên giám thống kê huyện Di Linh]

Người nông dân thường đem đốt vỏ cà phê thành tro gây ô nhiễm môi trường

So với các phế phẩm nông nghiệp khác, chất thải này phân hủy lâu hơn và gây ônhiễm môi trường Vỏ cà phê chiếm khoảng 40-45% trọng lượng hạt cà phê Trongkhi các nước trên thế giới đã có những công trình xử lý vỏ cà phê để sản xuất thức ăncho gia súc gia cầm, ứng dụng lên men tạo phân bón; sản xuất hương thơm tự nhiên,nghiên cứu ứng dụng nhiệt năng thì ở nước ta, rất ít công trình nghiên cứu đến việcứng dụng của phế phẩm này Vỏ cà phê chậm phân hủy do nó có hai thành phần khóphân hủy là lignin và xenlulo Hàm lượng xenlulo trong vỏ cà phê 63,2% và lignin

là 17,7% Các phế phẩm nông nghiệp khác có thời gian phân hủy nhanh hơn vì ít haithành phần chất này hơn [Thông tin KHCN số ra thứ bảy 31/5/2008]

Do đó vấn đề chuyển hoá và sử dụng sinh khối thực vật là một vấn đề lớn màcông nghệ sinh học đang tập trung giải quyết Trong tương lai, khi nguồn dầu mỏ cạn

kiệt thì sinh khối thực vật sẽ là nguồn cung cấp nhiên liệu và hoá chất xanh (greenchemicals) chủ yếu Gần 95% sinh khối thực vật là lignin-cellulose, trong đó có 50%xenlulo, 25% hemicellulose và 25% lignin Lignin là một polymer có vai trò bảo vệxenlulo và hemixenlulo khỏi sự phân huỷ của enzyme Do đó, vấn để phân huỷ lignin

là bước đầu tiên rất quan trọng nhằm sử dụng sinh khối thực vật

Trong khi đó Nấm bào ngư Nhật thuộc nhóm phá hoại gỗ Phần lớn cơ chấtdùng trồng nấm bào ngư Nhật đều chứa nguồn cellulose Tuy nhiên, đa số trườnghợp lượng xenlulo bao giờ cũng thấp hơn 50% còn lại là lignin, hemicellulose vàkhoáng

1.7.Đặc điểm cấu trúc thành phần vỏ cà phê

1.7.1 Cellulose

Thành phần chủ yếu của vách tế bào thực vật và chiếm 50% tổng lượnghydrocacbon trên trái đất Ngoài thực vật là nguồn chủ yếu còn có trong giới độngvật, nhưng số lượng rất ít

Cellulose là polysacarit liên kết với nhau bằng liên kết -1,4-glucozit, mức độ polymehóa của cellulose rất cao tới 10.000-14.000 đơn vị glucoza/ phân tử Số lượng lớnliên kết hydro nội và ngoài phân tử làm cho phân tử cellulose có độ cứng và vữngchắc

Hình 1.7: Cấu trúc phân tử celluloseLiên kết glucozit không bền với acid Cellulose dễ bị phân hủy bởi acid và tạo thànhsản phẩm phân hủy không hoàn toàn là hydro-cellulose có độ bền cơ học kém hơncellulose nguyên thủy, còn khi thủy phân hoàn toàn thì sản phẩm tạo thành là D-glucoza

Về bản chất hóa học cellulose là một rượu đa chức có phản ứng với kiềm hay kimloại kiềm tạo thành cellulose-ancolat Nguyên tử hydro ở các ở các nhóm OH bậcmột và hai trong phân tử cellulose cũng có thể bị thay thế bởi các gốc-metyl, -etyl,…tạo ra những chất có độ kết tinh và độ hòa tan cao trong nước khác nhau.

Cellulose cũng bị oxy hóa bởi một số tác nhân tạo thành sản phẩm oxy hóa một phần

là oxy- cellulose Tác nhân oxy hóa chọn lọc nhất là acid iodic (HIO4), và muối của

nó Cellulose không tan trong nước, dung dịch kiềm làm trương phồng mạch Xenlulo

và hòa tan một phần cellulose phân tử nhỏ Đặc biệt cellulose dễ hòa tan trong dungdịch cupri amin hydrat (Cu(NH3)4(OH)2), và hàng loạt các dung dịch là các phức chấtcủa đồng, niken, cadmi, kẽm [ J.F Kennedy,1989]

1.7.2 Lignin

Lignin là một polymer gốc rượu, có cấu trúc 3 chiều rất phức tạp và có nhiệm vụnâng đỡ cấu trúc tế bào gỗ Sau cellulose, lignin là một polymer phong phú tự nhiênđược thực vật tổng hợp và là phần lớn nguồn chất thơm đa dạng trên trái đất Sự cómặt của lignin giúp cho tế bào thực vật cứng rắn hơn và đồng thời giúp cho thực vậttránh được sự xâm nhiễm của vi sinh vật Lignin được tìm thấy trong vách tế bào ởdạng phức hợp với những polysaccharide như cellulose và hemicellulose, nó cũnggiúp bảo vệ những polysaccharide này khỏi sự phân huỷ sinh học

Lignin được sinh tổng hợp bởi sự polymer hoá các tiền chất phenylpropanoid Có 3loại tiền chất được phân loại tuỳ thuộc theo số lượng nhóm methoxyl trên vòngthơm, được mô tả bằng các công thức hoá học sau:

Lignin gỗ mềm chứa hầu hết những đơn vị guaiacyl (1 nhóm methoxy), lignin

gỗ cứng chứa số lượng cân bằng guaiacyl và syringyl (2 nhóm methoxy), các ligninkhác chứa cả p-hydroxyphenyl (không cốnhms methoxy) và 2 loại kia [Nguyễn ThịThanh Kiều, 2004; J.F Kennedy,1989]

1.7.3.Hemicellulose

Cũng là một phần polysacarit thường gặp trong vách tế bào thực vật với hàmlượng lớn sau cellulose.Tuy nhiên cellulose, hemicellulose được hình thành khôngchỉ một đường mà nhiều đường khác nhau, thậm chí cả từ acid urnoic của chúng.Người ta gọi tên cụ thể một loại hemicellulose là dựa theo tên loại đường chủ yếu tạonên nó Ví dụ: xylan là một hemicellulose mà thành phần chủ yếu của nó là xyloza,manan – manoza,… Trong gỗ cây lá kim, chủ yếu hemicellulose được tạo nên từ loạiđường 6 cacbon : galactam, manan…

Khác với cellulose, phân tử hemicellulose nhỏ hơn nhiều thông thường khôngquá 150 gốc đường, được nối với nhau không chỉ bằng liên kết -1,4 mà còn bằngliên kết -1,3 và -1,6 glucozit tạo ra mạch ngắn và phân nhánh

Vì độ polyme thấp, phân nhánh và hỗn hợp nhiều đường nên hemicellulosekhông có cấu trúc chặt chẽ như ở xenlulo và độ bền hóa lý cũng thấp hơn

Hình 1.8: Cấu trúc phân tử lignin

Hemicellulose dễ tan trong dung dịch kiềm, trong nước nóng và dễ bị phân hủy bởiacid lỏng

Xylan là một hemicellulose phổ biến nhất trong tự nhiên chiếm 30% khốilượng rơm, 20-25% cây gỗ lá rộng, 7-17% cây gỗ lá kim [Nguyễn Thị Thanh Kiều,2004; J.F Kennedy,1989]

1.7.4 Lignin-cellulose tự nhiên là một cơ chất khó phân hủy

Mỗi thành phần cấu tạo nên lignin-cellulose riêng, do bản chất các kiên kếthóa học, do mức độ polyme hóa và tính không tan trong nước là đối tượng khó phânhủy Tính khó phân hủy lại gia tăng lên nhiều lần khi chúng liên kết với nhau và vớicác thành phần khác nữa thành một thể cấu trúc chặt chẽ và phức tạp

Các mạch phân tử cellulose không bao giờ tồn tại riêng lẻ mà nhờ liên kếthydro giữa phân tử tạo thành các cấu trúc lớn hơn gọi là vi sợi, dọc theo sợi cónhững vùng tại đó các phân tử sắp xếp song song và chặt khít gọi là vùng kết tinh,xen kẽ những vùng mà có sự sắp xếp kém trật tự và chặt chẽ là vùng vô định hình.Các vi sợi liên kết với nhau bằng cách đan xen ở những vùng vô định hình này

Các vi sợi cellulose, lignin, đan xen theo những quy tắc những quy tắc nhấtđịnh để hình thành nên cấu trúc Với cấu trúc nhiều lớp gồm nhiều thành phần cóbản chất hóa học khác nhau như vậy, lignin-cellulose có độ bền vật lý cao rất khóxâm nhập đối với các vi sinh vật và enzyme Hơn nữa để phân hủy bất cứ thành phầnnào của phức hợp một cách hiệu quả và triệt để cần phải tác động đến thành phầnkhác [Nguyễn Thị Thanh Kiều, 2004; J.F Kennedy,1989]

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu, hoá chất và thiết bị

- Cân điện tử

- Nồi hấp

- Lò hấp, tủ sấy

- Kính hiển vi

Hình 2.1: Tủ cấy đơn giản

Hình 2.2: Cấu tạo của lò hấp khử trùng

Hình 2.3: Lò hấp bịch meo giống

Hình2.4: Lò hấp bịch phôi

2.1.2 Nguyên vật liệu và hoá chất

- Môi truờng PGA cải tiến (môi trường phân lập và nhân giống cấp 1): nước

chiết, Glucose, cao nấm men , Agar

- Nước chiết gồm có: Giá đỗ, khoai tây, chuối

- Môi trường hạt lúa (môi trường nhân giống cấp hai): Thóc, cám gạo, CaCO3

- Môi trường nuôi trồng ra quả thể: vỏ cà phê, cám gạo, vôi bột, vi lượng (KH2PO4,MgSO4…)

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Khảo sát tốc độ lan, đặc điểm của tơ nấm và hình thái của nấm bào ngư Nhật trên môi trường thạch (giống cấp một)

Môi trường thạch là môi trường dùng để nhân giống cấp một trong sản xuất và cũng

là môi trường dùng để giữ giống, ở đây là môi trường PGA cải tiến

Công thức môi trường PGA cải tiến:

- Nước chiết 1 lít

- Glucose 20g

- Cao nấm men 1g, Agar 20g

-Nước chiết gồm có: 75g giá đỗ, 300g khoai tây, 100g chuối

Môi trường PGA cải tiến được thực hiện như sau:

Khoai tây, chuối, giá đỗ được gọt vỏ rửa cắt lát, cho vào nồi đun chung vớigiá đỗ, nước, đun sôi khoảng 20 phút, lọc lấy nước chiết và bổ sung nước cất cho đủ

1 lít Sau đó bổ sung thêm Agar và cao nấm men, đun cho các chất này hòa tan đềuvào nhau sau đó đợi nguội đến khoảng 500C (áp vào má có thể chịu được) đem rótvào trong các ống nghiệm, đĩa Petri và bình tam giác, dùng để phân lập, cấy chuyền