Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tủ nuôi nấm đông trùng hạ thảo báo cáo tổng kết đề tài khoa học cấp trường

BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO TỦ NUÔI NẤM ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO Mã số đề tài: 21/1CGCN01 Chủ nhiệm đề tài: ThS Trần Việt Hùng Đơn vị thực hiện: Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 LỜI CẢM ƠN Nhóm nghiên cứu chân thành gửi lời cảm ơn đến Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí minh cấp kinh phí cho nhóm thực đề tài Nhóm nghiên cứu chân thành gửi lời cảm ơn đến Thầy Cơ khoa Cơng nghệ Nhiệt Lạnh có chia sẻ, góp ý q trình thực đề tài Nhóm nghiên cứu chân thành gửi lời cảm ơn đến Trung Tâm nghiên cứu Phát Triển Công nghệ Máy công nghiệp, Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh nhiệt tình hỗ trợ suốt trình thực đề tài Nghiên cứu khoa học cơng việc địi hỏi nhiều kiên trì sáng tạo, xin gửi lời cảm ơn đến thành viên nhóm nghiên cứu kiên trì, hỗ trợ để hoàn thành đề tài nghiên cứu Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 Chủ nhiệm đề tài ThS Trần Việt Hùng PHẦN I THƠNG TIN CHUNG I Thơng tin tổng qt 1.1 Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tủ nuôi nấm đông trùng hạ thảo 1.2 Mã số: 21/1CGCN01 1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài TT Họ tên Vai trò Đơn vị công tác Chủ nhiệm Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Thư ký Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Thành viên Bùi Trung Thành Khoa Cơng Nghệ Nhiệt Lạnh Thành viên Nguyễn Minh Cường Thạc sĩ Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Thành viên Phạm Quang Phú Thạc sĩ Khoa Cơng Nghệ Nhiệt Lạnh Thành viên Trung tâm Nghiên cứu Phát Nguyễn Nhân Sâm Kỹ sư triển cơng nghệ máy cơng nghiệp 1.4 Đơn vị chủ trì: Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh Trần Việt Hùng Lê Thị Bích Nguyệt Học vị chức danh Thạc sĩ Tiến sĩ Phó giáo sư 1.5 Thời gian thực hiện: từ tháng năm 2021 đến tháng năm 2022 1.6 Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): 1.7 Tổng kinh phí phê duyệt đề tài: 99.000.000 (số tiền chữ: Chín mươi chín triệu đồng chẵn) Mục tiêu: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo tủ nuôi nấm đông trùng hạ thảo quy mô hộ gia đình đạt yêu cầu chất lượng sản phẩm ni Tóm tắt kết (tiếng Việt tiếng Anh) Mục tiêu của đề tài nghiên cứu, thiết kế chế tạo loại tủ ni dược liệu nấm Đơng trùng hạ thảo có kích thước, suất ni hợp lý Tủ ni có đủ chức tạo tiểu khí hậu nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng phù hợp với phát triển đông trùng hạ thảo Tủ nuôi cho phép hướng đến việc phổ biến công nghệ nuôi nấm Đông trùng hạ thảo theo quy mơ hộ gia đình Nghiên cứu đạt kết sau: - Chế tạo tủ ni đơng trùng hạ thảo có kích thước (DxRxC): 460x410x830 tạo mơi trường nhân tạo phù hợp với phát triển nấm đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris với thông số sau: độ ẩm khơng khí: 80-90 %, nhiệt độ 18-22 0C, cường độ chiếu sáng 500-1000lux, thời gian chiếu sáng 12h thời gian tối 12h Tủ có suất đạt kg thể nấm đông trùng hạ thảo đợt nuôi - Kết thực nuôi trồng thử nghiệm nấm đông trùng hạ thảo cho thấy: tỷ lệ mẫu có thể phát triển 100%, số lượng thể/mẫu đạt 97,3 ± 6,3, tổng khối lượng tươi/mẫu đạt 54,6 ± 5,5 (g), Chiều cao thể đạt từ 21 - 76 mm, đường kính trung bình thể đạt từ - mm - Sản phẩm đông trùng hạ thảo tươi kiểm định hàm lượng adenosin cordycepin đạt tiêu sau: hàm lượng adenosin - 547 mg/kg, hàm lượng cordycepin 92,6 mg/kg Summary of Results The main objective of the project is to research, design and manufacture a growth chamber for Cordyceps militaris with reasonable size and productivity of temperature, humidity, and light suitable for the growth of Cordyceps militaris The growth chambers allow the dissemination of technology for raising Cordyceps militaris on a household scale The study achieved the following results: - Manufacturing a growth chamber for Cordyceps militaris with dimensions (DxRxC) of 460x410x830 The growth chamber has an artificial environment suitable for the growth of Cordyceps militaris with the following parameters: humidity of the air: 80 -90%, temperature 18-22 C, light intensity 500-1000lux, lighting time 12h and dark time 12h The cabinet has a yield of kg Cordyceps militaris fruit body in 01 culture period - The results of experimental cultivation of Cordyceps militaris showed that: 100% of samples have fruiting bodies, the number of fruiting bodies/sample: 97.3 ± 6.3, the total fresh weight/sample: 54.6 ± 5.5 (g), fruiting body height: 21 - 76 mm, average diameter of fruiting body: - mm - The contents of adenosine and cordycepin in Cordyceps militaris are 547 mg/kg, and 92.6 mg/kg, respectively Sản phẩm đề tài, công bố kết đào tạo 4.1 Sản phẩm dạng 1 Tủ nuôi nấm đông trùng hạ thảo  Kích thước (DxRxC): 460x410x830 mm  Độ ẩm khơng khí :80-90%  Nhiệt độ:18-220C  Năng suất: kg đông trùng hạ thảo tươi tương ứng với 18 lọ (đường kính 130 mm)  Cường độ chiếu sáng: 500-1000 lux, thời gian chiếu sáng 12h thời gian tối 12h  Chế độ: hoạt động tự động  Vật liệu chế tạo: thép 01 kg sản phẩm ĐTHT ni từ tủ ni  Tỷ lệ mẫu có thể phát triển 100%  Số lượng thể/mẫu đạt 97,3 ± 6,3, sợi màu vàng cam đẹp, sợi  Khối lượng tươi/mẫu đạt 54,6 ± 5,5 (g) 4.2 Sản phẩm dạng  Bộ vẽ thiết kế tủ (bản vẽ lắp, vẽ chi tiết): Đảm bảo TCVN rõ ràng, xác, phù hợp với việc gia công chế tạo (TCVN 8-1:2015 Bản vẽ kỹ thuật)  Bộ hướng dẫn sử dụng tủ ni: Rõ ràng, xác dễ sử dụng  Bộ hướng dẫn tiêu chất lượng cách thức sử dụng bảo quản sản phẩm nuôi:  Rõ ràng, xác dễ sử dụng 4.3 Sản phẩm dạng  01 báo Tạp chí IUH: Trần Việt Hùng, Nguyễn Nhân Sâm, Phạm Quang Phú, Lê Thị Bích Nguyệt, Bùi Trung Thành, Tạp chí Khoa học Công nghệ Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, 2023 (Chấp nhận đăng) MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC BẢNG TỔNG QUAN 11 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu tính cấp thiết tiến hành nghiên cứu 11 1.1.1 Tình hình nghiên cứu quốc tế 11 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước 12 1.1.3 Đánh giá kết cơng trình nghiên cứu cơng bố (ưu, khuyết, tồn tại…) 18 1.1.4 Tính cấp thiết tiến hành nghiên cứu (tính mới, tính khoa học) 18 TÍNH TỐN THIẾT KẾ TỦ NI ĐƠNG TRÙNG HẠ THẢO 21 2.1 Xây dựng toán thiết kế 21 2.1.1 Khung tủ 21 2.1.2 Hệ thống làm lạnh 21 2.2 Nguyên lý hoạt động tủ nuôi đông trùng hạ thảo 22 2.3 Tính tốn kích thước tủ dựa suất ni trồng 26 2.4 Thiết kế tổng thể tủ nuôi đông trùng hạ thảo 27 2.5 Lựa chọn môi chất 28 2.6 Thông số nhiệt độ 29 2.6.1 Chu trình hồi nhiệt 30 2.6.2 Tính phụ tải nhiệt buồng lạnh 32 2.7 Tính tốn hệ thống cấp sáng 37 2.8 Tính tốn hệ thống cấp ẩm 39 2.9 Thiết kế hệ thống điều khiển tự động 43 KHẢO NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 47 3.1 Thực nghiệm chế độ vận hành tủ nuôi đông trùng hạ thảo 47 3.2 Kết khảo sát nuôi trồng thử nghiệm nấm đông trùng hạ thảo 49 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61 4.1 Kết luận 61 4.2 Kiến nghị 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 PHỤ LỤC 1: BỘ BẢN VẼ 66 PHỤ LỤC 2: BỘ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG TỦ NUÔI TRỒNG NẤM ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO PHỤ LỤC 3: HƯỚNG DẪN BẢO QUẢN VÀ SỬ DỤNG SẢN PHẨM ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO PHỤ LỤC 4: BÀI BÁO PHỤC LỤC 5: ĐĂNG KÝ SỞ HỮU TRÍ TUỆ PHỤC LỤC 5: ĐÀO TẠO 05 KỸ SƯ CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Nhà máy ni trồng đông trùng hạ thảo Trung Quốc 11 Hình 1.2: Tủ vi khí hậu 12 Hình 1.3: Quy trình ni cấy đơng trùng hạ thảo [5] 13 Hình 1.4: Các cơng đoạn chuẩn bị quy trình ni cấy đơng trùng hạ thảo 14 Hình 1.5: Hệ thống cấp nhiệt, cấp ẩm, cấp sáng đối lưu khơng khí phịng kín ni đơng trùng hạ thảo 15 Hình 1.6: Nhóm tác giả đề tài khảo sát sở nuôi đông trùng hạ thảo 15 Hình 1.7: Phịng kín ni đơng trùng hạ thảo pha sáng quy trình ni 17 Hình 1.8: Giai đoạn ni sáng kiểm sốt tủ ni đơng trùng hạ thảo 17 Hình 1.9: Nấm đơng trùng hạ thảo C militaris 19 Hình 2.1: Cấu tạo tủ ni đơng trùng hạ thảo 1) thân tủ, (2) khay lưới, (3) khe thơng gió trên, (4) hình hiển thị, (5) bảng điều khiển, (6) cửa tủ, (7) ron cách nhiệt, (8) đèn led, (9) khe khí nhiệt, (10) khe khí cấp ẩm, (11) đỡ; (12) vách ngăn; (13) khe thơng gió dưới; (14) bánh xe; (15) quạt cấp gió tươi; (16) hệ thống cấp nhiệt; (17) hệ thống cấp ẩm; (18) khu vực lắp thiết bị; (19) khu vực nuôi trồng 23 Hình 2.2: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 24 Hình 2.3: Hệ thống cấp ẩm 25 Hình 2.4: Mơ hình 3D tủ ni đông trùng hạ thảo 26 Hình 2.5: Thiết kế bố trí lọ phôi nấm khay nuôi thiết bị 27 Hình 2.6: Kích thước tổng thể hình chiếu tủ ni trồng a) hình chiếu đứng; b) hình chiếu cạnh; c) hình chiếu 28 Hình 2.7: Đồ thị hiệu suất máy nén số môi chất nhiệt độ ngưng tụ cố định 29 Hình 2.8: Đồ thị lgp-h biểu diễn chu trình lạnh sử dụng mơi chất R600A cho tủ nuôi theo thiết kế 31 Hình 2.9: Cơng suất lạnh máy nén HLY55MAac theo nhiệt độ 36 Hình 2.10: Cơng suất điện máy nén HLY55MAac theo nhiệt độ 36 Hình 2.11: Hệ số COP máy nén HLY55MAac sử dụng mơi chất R600a 37 Hình 2.12: Quang hiệu loại đèn 37 Hình 2.13: Led Module bóng lúp Samsung 38 Hình 2.14: Sơ đồ bố trí đèn LED 39 Hình 2.15: Các trình xử lý nhiệt ẩm khơng khí 40 Hình 2.16: Sơ đồ nguyên lý hệ thống làm lạnh - tạo ẩm 40 Hình 2.17: Đồ thị I-d trình 41 Hình 2.18: Sơ đồ công nghệ điều khiển tủ nuôi 43 Hình 2.19: Lưu đồ điều khiển 44 Hình 2.20: Bộ điều khiển nhiệt độ, độ ẩm FOX 300A 44 Hình 2.21: Bộ định KONO ETG-65A 45 Hình 2.22: Mơ hình thiết kế 46 Hình 3.1: Nhiệt độ độ ẩm tương đối khơng khí bên tủ ni chế độ hoạt động khác 48 Hình 3.2: Mẫu nấm bắt đầu đưa vào tủ nuôi đông trùng hạ thảo 50 Hình 3.3: Hình thái mẫu nấm 1, (a, b) - bắt đầu nuôi, (c, d) - sau 30 ngày nuôi trồng 51 Hình 3.4: Hình thái mẫu nấm 2, (a) bắt đầu nuôi, (b) sau 30 ngày ni trồng 52 Hình 3.5: Hình thái mẫu nấm 3; bắt đầu nuôi (a), sau 10 ngày (b), 52 Hình 3.6: Đặc điểm hình thái nấm đơng trùng hạ thảo 54 Hình 3.7: Sự phát triển đông trùng hạ thảo theo thay đổi nhiệt độ môi trường (Kryukov et al., 2009) 55 Hình 3.8: Cơng thức hóa học adenosine cordycepin 56 Hình 3.9: Kết kiểm định Trung tâm Quatest 58 Hình 3.10: Các tiêu phát triển sản phẩm đông trùng hạ thảo (mẫu 3) 59 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Tính tốn điểm nút 32 Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật máy nén 35 Bảng 2.3: Các thơng số trạng thái khơng khí đồ thị I-d theo Hình 2.16 41 Bảng 3.1: Nhiệt độ độ ẩm tủ nuôi hoạt động chế độ làm việc khác 47 Bảng 3.2: Các thông số môi trường tủ nuôi 49 Bảng 3.3: Chỉ tiêu phát triển nấm đông trùng hạ thảo 53 Bảng 3.4: Hàm lượng adenosin cordycepin đông trùng hạ thảo (mẫu 3) 57 Bảng 3.5: Chi phí tạo kg sản phẩm đơng trùng hạ thảo tươi tủ nuôi 60 Bảng 3.6: Giá thành sản phẩm đông trùng hạ thảo tươi Cơng ty Hồng Linh Biotech 60 - Chiều cao trung bình thể/mẫu (mm) sau 30 ngày ni trồng - Đường kính trung bình thể/mẫu (mm) sau 30 ngày nuôi trồng (được đo cách đỉnh thể cm) - Nồng độ adenosin cordycepin mẫu sau 30 ngày nuôi trồng Khối lượng nấm xác định cân kỹ thuật KERN (FXXN 3K – 4N, Germany) Melter Toledo (JS1203C, Switzerland) 3.2.5 Kết ❖ Kết hình thái mẫu nấm ni trồng tủ ni Hình thái nấm đơng trùng hạ thảo sau 30 ngày ni trồng thể Hình 3.3 - Hình 3.5 Mẫu nấm số 1: Hình 3.3: Hình thái mẫu nấm 1, (a, b) - bắt đầu nuôi, (c, d) - sau 30 ngày nuôi trồng 51 Mẫu nấm số 2: Hình 3.4: Hình thái mẫu nấm 2, (a) bắt đầu nuôi, (b) sau 30 ngày ni trồng Mẫu nấm số 3: Hình 3.5: Hình thái mẫu nấm 3; bắt đầu nuôi (a), sau 10 ngày (b), 17 ngày (c) sau 30 ngày nuôi trồng (d) 52 ❖ Các tiêu phát triển nấm đông trùng hạ thảo thể Bảng 3.3 Bảng 3.3: Chỉ tiêu phát triển nấm đông trùng hạ thảo Chỉ tiêu đánh giá Mẫu Mẫu Mẫu Tỷ lệ (%) hộp có thể phát triển 100% 100% 100% 71.6 ± 2.3 52.6 ± 6.3 97,3 ± 6.3 34.1 ± 4.5 22.8 ± 3.7 54.6 ± 5.5 Số lượng thể/mẫu Khối lượng tươi trung bình thể/mẫu (g) Chiều cao thể (mm) 21- 76 Chiều rộng thể (mm) 2-8 Kết khảo sát việc nuôi trồng nấm đông trùng hạ thảo tủ nuôi phát triển đồng đều, có dạng hình chùy, màu sắc vàng cam Tỷ lệ hộp có thể phát triển đạt 100 % mẫu nấm Chiều cao thể dao động khoảng từ 21 đến 76 mm Các mẫu nấm có chiều rộng thể dao động khoảng từ – mm, số lượng thể có đường kính lớn mm chiếm khoảng 70% (Hình 3.6) Các thơng số hình thái nêu tương đối phù hợp với kết nghiên cứu Bhushan Shrestha cộng (2005) Tác giả thực nuôi trồng nhân tạo đông trùng hạ thảo điều kiện phịng thí nghiệm với nhiệt độ 20 ± C, độ ẩm cao (70 ~ 90%) ánh sáng (1000lx) Đặc điểm hình thái đơng trùng hạ thảo thu được: chiều dài thể tươi dao động khoảng 35~60 mm chiều rộng 4~12mm [21] Trong báo cáo đề tài “Bước đầu nghiên cứu quy trình ni trồng Đơng trùng hạ thảo (Cordyceps militaris) có nguồn gốc từ Nhật Bản Trà Vinh” tác giả điều kiện nuôi trồng với nhiệt độ 20 – 25 C, độ ẩm 80 – 90 %, chiếu sáng 500 – 1000lx, chiều dài thể tươi nằm khoảng từ 29 mm đến 42 mm, chiều rộng từ 1.3 mm đến 2.05 mm [22] 53 Hình 3.6: Đặc điểm hình thái nấm đông trùng hạ thảo Trong nghiên cứu Basit Madelin nhiệt độ môi trường từ 18 °C - 22 °C phù hợp cho phát triển nấm đông trùng hạ thảo C militaris Khi tăng nhiệt độ môi trường lên 23 °C, phát triển của nấm bị suy giảm [23] Hùng cộng (2009) nhận thấy đa số đông trùng hạ thảo nuôi cấy phát triển tối ưu nhiệt độ 15°С - 20 °С [24] Trong nghiên cứu Kryukov cộng (2009) đa số chủng C.militaris nuôi cấy phát triển tối ưu nhiệt độ 20 С, số chủng phân lập Trung Quốc có mức tối ưu 25 С Sự phát triển sợi nấm bị giảm xuống nhiệt độ 27,5 С nhiệt độ 30 °C sinh trưởng phát triển nấm ngừng lại [25] Đối với nấm đông trùng hạ thảo Việt Nam, nghiên cứu loại nấm phát triển tốt nhiệt độ 20 °C - 25 °C độ ẩm 80-90% [22, 26] 54 Hình 3.7: Sự phát triển đông trùng hạ thảo theo thay đổi nhiệt độ môi trường (Kryukov et al., 2009) So sánh tiêu số lượng khối lượng thể trung bình/hộp cho thấy khác ba mẫu nấm Cụ thể, số lượng khối lượng thể trung bình/hộp mẫu 1: 71.6 ± 2.3 (sợi) 34.1 ± 4.5 (g); mẫu 2: 52.6 ± 6.3 (sợi) 22.8 ± 3.7 (g); mẫu 3: 97,3 ± 6.3 (sợi) 54.6 ± 5.5 (g) Sự khác biệt giải thích khác đường kính hộp ni mẫu, tương ứng 10, 7, 13 cm, dẫn đến khác diện tích bề mặt phát triển đơng trùng hạ thảo Diện tích bề mặt lớn số lượng thể thu nhiều Ngoài ra, suất chất lượng sản phẩm đông trùng hạ thảo phụ thuộc vào thành phần chất sử dụng để tạo đế giá thể Trong nghiên cứu Wen cộng (2014) thành phần mơi trường tối ưu cho hình thành thể môi trường gạo lức bổ sung 40 g/l glucose, g/l peptone, 1,5g/l MgSO4.7H2O, 1,5 g/l K2HPO4 1,0 mg/l NAA, môi trường tối ưu để tăng nồng độ cordycepin nấm gạo lức bổ sung 10 g/l glucose, 10 g/l peptone, 1,0 g/l MgSO4.7H2O, 1,0 g/l K2HPO4 1,0 mg/l NAA [27] Quá trình tổng adenosin, cordycepin D-mannitol đạt tối ưu C militaris phát triển chất đậu nành lúa mì có bổ sung dinh dưỡng [28, 29] Đối với sở nuôi trồng cung cấp giống nuôi đông trùng hạ thảo, thành phần chất hủ nấm bí mật kinh doanh Việc xác định tìm kiếm chất nhằm nâng cao xuất nuôi trồng hàm lượng adenosin cordycepin đông trùng hạ thảo tiếp tục nghiên cứu 55 Dựa đánh giá tiêu phát triển mặt hình thái cho thấy đông trùng hạ thảo phát triển tốt điều kiện môi trường thiết lập tủ nuôi với nhiệt độ 20 ± C, độ ẩm 80 ± 5%, độ chiếu sáng 800 lx, thời gian chiếu sáng 12h (ban ngày) thời gian tối hoàn toàn 12h (ban đêm) Các mẫu nấm cho cảm quan tốt độ phát triển đồng đều, thể có màu vàng cam đẹp mắt giống loại nấm bán phổ biến sở nuôi trồng nấm, sản phẩm bày bán siêu thị 3.3 Kết phân tích chất có hoạt tính sinh học đơng trùng hạ thảo Đơng trùng hạ thảo chứa nhiều hợp chất có dược tính cao cordycepin, axit cordycepic (D-mannitol), adenosine, cordyceps polysaccharide, ergosterol, superoxide dismutase (SOD) hoạt chất HEAA (Hydroxy-Ethyl-Adenosine-Analogs) Các hợp chất có tác dụng chống oxy hóa, chống tăng sinh tế bào ung thư, chống mệt mỏi, chống sợi hóa gan, phổi, tăng cường hệ miễn dịch Ngồi ra, sinh khối đơng trùng hạ thảo chưa đến 19 loại acid amin, nhiều nguyên tố vi lượng (Na, K, Cam Mg, Al, Mn, Cu, Zn, Bo, Fe, P), vitamin (vitamin B12, A, C, B2, E, K) thiết yếu cho người [7, 10 - 14] Trong đó, thành phần có hoạt tính sinh học đơng trùng hạ thảo adenosine cordycepin (Hình 3.9) Hình 3.8: Cơng thức hóa học adenosine cordycepin Nồng độ cordycepin adenosin mẫu nấm tươi nuôi trồng tủ tương ứng 91.6 mg/kg 547 mg/kg (Bảng 3) So sánh với kết phân tích với cơng bố trước số sản phẩm đông trùng hạ thảo thị trường như: Công ty cổ phần dươc thảo Thiên Phúc với cordycepin - 4460 mg/kg adenosine - 10 mg/kg (ngày 24/8/2015) ngày 29/3/2018 với hàm lượng cordycepin - 2400 mg/kg adenosine - 50,3 mg/g; Công ty TNHH Minh Anh với hàm lượng cordycepin - 368.6 mg/g adenosine - 947.2 kg/g; Công ty TNHH Vietfarm với hàm lượng cordycepin - 1220 mg/g adenosine - 10.6 kg/g 56 Bảng 3.4: Hàm lượng adenosin cordycepin đông trùng hạ thảo (mẫu 3) Tên tiêu Phương pháp thử Kết thử nghiệm* Hàm lượng adenosin (mg/kg) QTTN/KT3 153:2017 547 Hàm lượng cordycepin (mg/kg) QTTN/KT3 153:2017 92.6 *Kết kiểm định Trung tâm Quatest Từ kết cho thấy hàm lương cordycepin thể nấm nuôi tủ nuôi tương đối thấp so với kết công bố công ty Tuy nhiên hàm lượng adenosin đông trùng hạ thảo nuôi tủ cao nhiều so với hàm lượng chất mẫu cơng bố Ví dụ, hàm lượng adenosin sản phẩm nuôi tủ thấp lần so với sản phẩm cuả công ty TNHH Minh Anh cao 50 lần so với sản phẩm công ty TNHH VietFarm Trong hàm lượng cordycepin đơng trùng hạ thảo nuôi tủ thấp lần 13 lần so với sản phẩm nói Hàm lương hai hoạt chất adenosin cordycepin phu ̣ thuôc vào chủng nấm C.militaris, g̣ iống, điều kiên ni trồng nấm Hiện chưa có tiêu chuẩn TCVN dành cho sản phẩm có nguồn gốc đơng trùng hạ thảo Chính vâỵ, cơng ty thường thực kiểm tra mẻ sản phẩm đượcs ản xuất trước đưa thi ̣trường Do đó, nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố dinh dưỡng điều kiện nuôi đến hàm lương c̣ ordycepin adenosine đông trùng hạ thảo cần thiết Ngoài ra, việc lựa chọn đơn vị cung cấp nấm đông trùng hạ thảo để đảm bảo hàm lượng hai hoạt chất nằm khoảng cho phép, trường hợp sản phẩm tủ ni thương mại hóa cần thiết 57 Hình 3.9: Kết kiểm định Trung tâm Quatest 3.5 Đánh giá hiệu kinh tế Số lượng khối lượng thể nấm nuôi trồng phụ thuộc vào kích thước chất lượng đế giá thể Mẫu số có số lượng thể trung bình 97,3 ± 6.3 (sợi nấm), khối lượng thể trung bình 54.6 ± 5.5 (g), cao so với hai mẫu nấm đông trùng hạ thảo cịn lại Do đó, mẫu nấm lựa chọn để tính hiệu kinh tế ni trồng đơng trùng hạ thảo tủ ni 58 Hình 3.10: Các tiêu phát triển sản phẩm đông trùng hạ thảo (mẫu 3) Tính tốn giá trị kinh tế dựa ví dụ cụ thể so sánh giá thành sản phẩm ni trồng sản phẩm có mặt thị trường Tính tốn chi phí tạo kg sản phẩm đông trùng hạ thảo tươi tủ nuôi: Tính lượng điện tiêu thụ cho đợt ni nấm đông trùng hạ thảo: A = P.t = 0.12 * 24 * 30 = 86,4 KWh Trong đó: - A: lượng điện tiêu thụ thời gian t; - P: công suất (kW); - t: thời gian sử dụng (h) - Giá điện bán lẻ = 2.536 đồng/kWh - Chi phí điện = 86,4 kWh * 2.536 = 219.110 VNĐ 59 Bảng 3.5: Chi phí tạo kg sản phẩm đông trùng hạ thảo tươi tủ nuôi Chỉ số hộp phôi nấm đông trùng hạ thảo Khối lượng thể tươi (g) Giá thành (VNĐ) 54,6 40.000 982,8 720.000 Chi phí điện/đợt ni - 219.110 Chi phí hao hụt thiết bị (10%) - 1.000.000 18 hộp phôi nấm đông trùng hạ thảo/đợt nuôi TỔNG 1.939.110 ❖ So sánh chi phí ni trồng kg đơng trùng hạ thảo nuôi tươi tủ nuôi sản phẩm có thị trường Theo tham khảo website giá đơng trùng hạ thảo cơng ty Hồng Linh Biotech: Bảng 3.6: Giá thành sản phẩm đông trùng hạ thảo tươi Cơng ty Hồng Linh Biotech Khối lượng đông trùng hạ thảo tươi (g) Giá thành (VNĐ) 50 250.000 1.000 5.000.000 Như vậy, chi phí cho đợt nuôi nấm đông trùng hạ thảo tủ nuôi 1.939.110 đồng Giá đông trùng hạ thảo tươi thị trường cơng ty Hồng Linh Biotech cung cấp 5.000.000 VNĐ/kg tươi Chi phí ni trồng nấm tủ nuôi giúp tiết kiệm 2.5 lần so với việc sử dụng sản phẩm đông trùng hạ thảo bán sẵn thị trường Tuy nhiên, vấn đề cịn tồn thực ni đơng trùng hạ thảo tủ ni việc lựa chọn đơn vị cung cấp nấm đảm bảo chất lượng để nâng cao hàm lượng chất adenosin cordycepin đông trùng hạ thảo 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận - Đề tài tạo tủ nuôi với thông số nhiệt độ, độ ẩm ánh sáng phù hợp với điều kiện sinh trưởng phát triển đông trùng hạ thảo, với lượng điện tiêu thụ cho đợt nuôi nấm đông trùng hạ thảo 86,4 KWh - Hàm lượng adenosin cordycepin kiểm định trung tâm Quatest đạt tiêu sau: hàm lượng adenosin - 547 mg/kg, hàm lượng cordycepin - 92,6 mg/kg - Chí phí cho việc ni trồng kg nấm tươi/đợt tủ nuôi đông trùng hạ thảo nhà thấp 2.5 lần so với giá kg nấm đông trùng hạ thảo tươi thị trường 4.2 Kiến nghị Tủ nuôi đông trùng hạ thảo kết nghiên cứu đề tài, phù hợp để sử dụng nuôi trồng với quy mơ hộ gia đình Ngồi tủ sử dụng số nhà hàng, khách sạn có nhu cầu sản phẩm chế biến thực phẩm Nhóm nghiên cứu thực việc đăng ký quyền sở hữu trí tuệ cho sản phẩm tủ ni Với đặc điểm nêu thấy tiềm phát triển thành sản phẩm thương mại hóa tủ ni đơng trùng hạ thảo lớn Do đó, để phát triển sản phẩm thị trường, nhóm nghiên cứu kiến nghị số nội dung cần nghiên cứu để hoàn thiện sản phẩm sau: - Nghiên cứu công nghệ diệt khuẩn tự động dành cho tủ nuôi để đảm bảo vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm cho người sử dụng - Nghiên cứu công nghệ tự động hóa nhằm kiểm sốt thơng số mơi trường, kết nối với điện thoại thơng minh để kiểm sốt q trình ni người dùng xa, tủ xảy cố, nghiên cứu tích hợp phận trữ điện để sử dụng tủ gặp cố cúp điện 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].https://emin.vn/memmerthpp750-tu-vi-khi-hau-memmert-hpp750-749l38276/pr.html?gclid=Cj0KCQjwhb36BRCfARIsAKcXh6E2iG4o5i3bLVy3Y3pm9eVB51p t1-6F5syYGXjuKuxRAX20kI0WTy4aAtCqEALw_wcB [đã kiểm tra ngày 7/9/2020] [2] Yi Jixian Patent CN203482679U Plant growth chamber 19/03/2014 [3] Min Huachu Patent CN103535258A Vegetable growth chamber 29/01/2014 [4] Trần Văn Năm, Lê Thị Diệu Trang, “Báo cáo phân tích xu hướng cơng nghệ; chuyên đề: Đông trùng hạ thảo – Công dụng, xu hướng sản suất thương mại”, Trung tâm Thông tin Khoa học Công nghệ Tp HCM, 2014, 34 tr [5] Kunhorm, Phongsakorn, Nipha Chaicharoenaudomrung, and Parinya Noisa "Enrichment of cordycepin for cosmeceutical applications: culture systems and strategies." Applied microbiology and biotechnology 103.4 (2019): 1681-1691 [6] Đái Duy Ban, Lưu Tham Mưu, Đông trùng hạ thảo, Nhà xuất Y học Hà Nội, 2009 [7] Nguyễn Thị Minh Hằng, Bùi Văn Thắng, “Nghiên cứu nuôi trồng đông trùng hạ thảo, giá thể tổng hợp nhộng tằm”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Lâm nghiệp số 4, 2017 [8].http://baothanhhoa.vn/kinh-te/can-canh-mo-hinh-nuoi-dong-trung-ha-thao-cua-changky-su-tre/118138.htm [9] https://vinabiomush.com.vn/du-an/lap-dat-phong-nuoi-trong-nam-dong-trung-ha-thao- kien-giang-83.htm [10] Aramwit P, Bang N, Ratanavaraporn J, Nakpheng T, Srichana T An anti-cancer cordycepin produced by Cordyceps militaris growing on the dead larva of Bombyx mori silkworm Journal of Agricultural Science 2014;6(6):41 [11] Bizarro, A., Ferreira, I C F R., Soković, M., Griensven, L.J L D., Sousa D., Vasconcelos, M.H & Lima R.T 2015 Cordyceps militaris (L.) Link Fruiting Body Reduces the Growth of a Non-Small Cell Lung Cancer Cell Line by Increasing Cellular Levels of p53 and p21 Molecules, 20, 13927-13940 62 [12] Holliday JC, Cleaver P, Loomis-Powers M, and Patel D, “Analysis of quality and techniques for hybridization of medicinal fungus Cordyceps sinensis (Berk.) Sacc (Ascomycetes)” International journal of medicinal mushroom, 2004, Vol 6:151-164 [13] Ma, L., Song, Z., & Mei, D “Cordycepin from Cordyceps militaris prevents hyperglycemia in alloxan-induced diabetic mice” Nutrition Research, 2015, 35, 431–439 [14] Lim L, Lee C, Chang E “Optimization of solid state culture conditions for the production of adenosine, cordycepin, and D-mannitol in fruiting bodies of medicinal caterpillar fungus Cordyceps militaris (L.: Fr.) Link (Ascomycetes) //International journal of medicinal mushrooms, 2012, Т 14 (2) 15] Naoki TaketomoAkinobu TsunooHiroyuki Itoh Patent US5948404A Healthful composition obtained from the hot water extract of Coratceps sinensis mycelia 07/09/2019 [16] Das SK, Masuda M, Sakurai A, Sakakibara M Medicinal uses of the mushroom Cordyceps militaris: current state and prospects Fitoterapia 2010 Dec 1;81(8):961-8 [17] https://www.bbc.com/future/article/20161125-the-worms-that-cost-20000-akilohttps://www.bbc.com/future/article/20161125-the-worms-that-cost-20000-a-kilo [18] http://xn ongtrungthienphuc-uec.vn/ [19] Nguyễn Đức Lợi (2006) Kỹ thuật lạnh (cơ sở ứng dụng) Nhà xuất giáo dục Việt Nam [20] Laknizi, A., Ben Abdellah, A., Faqir, M., Essadiqi, E., & Dhimdi, S (2021) Performance characterization of a direct evaporative cooling pad based on pottery material International Journal of Sustainable Engineering, 14(1), 46-56 [21] Shrestha, Bhushan, et al "Distribution and in vitro fruiting of Cordyceps militaris in Korea." Mycobiology 33.4 (2005): 178-181 [22] Nguyễn Ngọc Trai Bước đầu nghiên cứu quy trình ni trồng Đơng trùng hạ thảo (Cordyceps militaris) có nguồn gốc từ Nhật Bản Trà Vinh Báo cáo tổng kết Đề tài NCKH cấp Trường Trường Đại học Trà Vinh, 2017 61 tr [23] Basith, M., Madelin, M.F., 1968 Studies on the production of perithecial stromata by Cordyceps militaris in artificial culture Can J Bot 46, 473e480 63 [24] Hung, L.T., Keawsompong, S., Hanh, V.T., Sivichai, S., Hywel-Jones, N.L., 2009 Effect of temperature on cordycepin production in Cordyceps militaris Thai J Agric Sci 42 (4), 219e225 [25] Kryukov, Vadim Yu, et al "Temperature adaptations of Cordyceps militaris, impact of host thermal biology and immunity on mycosis development." Fungal Ecology 35 (2018): 98107 [26] Trần Thanh Thy Lê Văn Vàng, Nghiên cứu mơi trường thích hợp nhân ni nấm Cordyceps militaris vật chủ Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Tập56, số 5B (2020): 125-134 [27] Wen, T.C., Li, G.R., Kang, J.C., Kang, C., Hyde, K.D., 2014.Optimization of Solid-state Fermentation for Fruiting Body Growth and Cordycepin Production by Cordyceps militari Chiang Mai J Sci, 41(4): 858-872 [28] Lim, L.T., Lee, C.Y & Chang, E.T., 2012 Optimization of solid state culture conditions for the production of adenosine, cordycepin, and D-mannitol in fruiting bodies of medicinal caterpillar fungus Cordyceps militaris (L.: Fr.) Link (Ascomycetes), Int J Med Mushrooms, 2: 181-187 [29] Dong, J.Z., Lei, C., Ai, X.R & Wang Y., 2012 Selenium enrichment on Cordyceps militaris Link and analysis on its main active components Appl Biochem Biotechnol 166: 1215-1224 64 PHỤ LỤC : BẢNG TÍNH PHỤ TẢI LẠNH BẢNG TÍNH PHỤ TẢI LẠNH THÔNG SỐ ĐẦU VÀO: GHI CHÚ Sản phẩm Loại sản phẩm Quy cách đóng gói, đóng thùng Khối lượng tương đương với quy cách Sức chứa kho Lưu chuyển sản phẩm ngày Nhiệt độ sản phẩm đầu vào Thời gian đáp ứng yêu cầu nhiệt độ Nấm 0.001 0.2 26 24 m3 kg kg kg/24h oC h Kho Dài Rộng Cao Độ dày cách nhiệt Hệ số truyền nhiệt Chiều cao cửa Chiều rộng cửa Số lần mở cửa Thời gian mở cửa Người + Số người + Thời gian người làm việc kho Máy móc + Motor kho + Số lượng motor kho + Thời gian chạy 24h + Motor chạy vào kho + Số lượng motor chạy vào kho + Thời gian chạy 24h Nhiệt độ Độ ẩm Enthalpy m m m m W/m.K m m lần s 0.5 0.5 0.07 0.02 0.5 24 0 0.08 24 0 16 85 40.97250746 kW điện Cái h kW điện Cái h C % kJ/kg.K Nhiệt độ Độ ẩm Enthalpy oC % kJ/kg.K 37 75 117 Nhiệt độ Độ ẩm Enthalpy oC % kJ/kg.K 37 75 117 Tỷ trọng sản phẩm Sức chứa kho tính sơ Nhiệt độ đóng băng Nhiệt dung riêng trước điểm đóng băng Nhiệt dung riêng sau điểm đóng băng Nhiệt ẩn đóng băng Hơ hấp kg/m3 kg oC KJ/kg/C KJ/kg/C KJ/kg KJ/kg/24H Đèn Diện tích kho Thể tích kho W điện m2 m3 Vách dài Vách dài Vách rộng Vách rộng Mái Sàn KW/24h KW/24h KW/24h KW/24h KW/24h KW/24h 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Nhiệt Nhiệt ẩn Nhiệt ẩn hô hấp Công suất đáp ứng KW/24h KW/24h KW/24h KW/24h 0.0 0.0 0.0 0.0 m/s m3/s lần/ngày lần/ngày KW/24h 0.3 9.9 39.7 2.0 0.0 KW/24h KW/24h KW/24h 0.1 0.0 4.8 KW/24h h 5.0 18.0 người h Môi trường tiếp xúc Môi trường tiếp xúc TÍNH TỐN Sản phẩm 200 30 So sánh với CĐT -1.0 3.9 2.0 303.8 23.3 Kho Nhiệt truyền qua vách Môi trường tiếp xúc Môi trường tiếp xúc Môi trường tiếp xúc Môi trường tiếp xúc Môi trường tiếp xúc 2.5 TB 10W/m2 0.25 0.25 Tải sản phẩm Trao đổi gió Mơi trường tiếp xúc Vận tốc gió qua cửa Thể tích gió rị Thể tích gió trao đổi - tính tốn Thể tích gió trao đổi - chọn Nhiệt trao đổi gió Khác Đèn Người Máy móc Tổng cơng suất lạnh Thời gian chạy máy nén CÔNG SUẤT LẠNH CỦA KHO: 0.3 (KW) 65