Báo cáo project ứng dụng nấm men saccharomyces cerevisiae đểlên men lỏng cám gạo sử dụng trong chăn nuôi

Việc lên men các loại thức ăn này sẽ tạo ra được nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng tiết kiệm được thời gian và sức lao động cho người chăn nuôi vì cám gạo, cám ngô là phụ phẩm của ngành xay

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA: CHĂN NUÔI

BÁO CÁO PROJECT:

ỨNG DỤNG NẤM MEN SACCHAROMYCES CEREVISIAE ĐỂ LÊN MEN LỎNG CÁM GẠO SỬ DỤNG

TRONG CHĂN NUÔI MÔN HỌC: Vi sinh vật ứng dụng trong chăn nuôi

NHÓM THỰC HIỆN : NHÓM 02

ĐẠI DIỆN NHÓM : ĐẶNG VĂN TRƯỜNG

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : TS NGUYỄN THỊ TUYẾT LÊ

BỘ MÔN : DINH DƯỠNG THỨC ĂN

DANH SÁCH THÀNH VIÊN

STT Học và tên Mã sinhviên Lớp Phân công côngviệc

1 Chu Hoàng Nam 656603 K65CNTYC Làm nội dung,làm word

2 Đặng Văn Hiệp 655235 K65CNTYC Làm nội dung,làm PP

3 Bùi Thái Đoàn 653649 K65CNTYC Làm nội dung

4 Đinh Trọng Dũng 652082 K65CNTYB Làm nội dung,làm word

5 Lương Văn Đoài 652652 K65CNTYC Làm nội dung

6 Nguyễn Văn Hải 651029 K65CNA Làm nội dung

7 Đặng Văn Trường 650551 K65CNTYB Thuyết trình,làmPP

Mục lụ

I Đặt vấn đề 4

II Tổng quan: 4

2.1 Đặc điểm sinh học của nấm men Saccharomyces cerevisiae: 5

2.2 Đặc điểm hình thái, cấu tạo 5

Bảng 1: Lượng chứa protein và axit amin của một số loại nấm men (tính theo % vật chất khô) 6

2.3 Cơ sở của việc sử dụng nấm men trong chế biến thức ăn chăn nuôi: 7

III Nội dung và phương pháp nghiên cứu: 9

3.1 Nội dung nghiên cứu: 9

3.2 Phương pháp nghiên cứu: 9

a, Chuẩn bị nguyên vật liệu: 9

b Cách tiến hành: 10

IV.Kết quả thực nghiệm project 11

Bảng 2: Đánh giá thí nghiệm lên men cám gạo với Saccharomyces cerevisiae 11

Bảng 3: Kết quả hàm lượng đường, acid và lượng NaOH lên men cám gạo ẩm 12

V Kết luận 13

I Đặt vấn đề, tính cấp thiết

Để nâng cao hiệu quả chăn nuôi, đầu những năm 1960 các chuyên gia chăn nuôi đã tập trung nghiên cứu các phương pháp chế biến thức ăn bột nhằm cải thiện chất lượng nâng cao tỉ lệ tiêu hoá và hấp thụ của vật nuôi Việc ủ thức ăn cho gia cầm là tạo nên sản phẩm thức ăn hỗn hợp bằng cách kết hợp nhiều nguyên liệu khác nhau Điều này sẽ đảm bảo được hỗn hợp thức ăn cung cấp đầy đủ dưỡng chất cần thiết cho gia cầm

Vai trò của thức ăn ủ men trong chăn nuôi: cám gạo, cám ngô, bột sắn… có hàm lượng tinh bột cao (chiếm 70% ở các hạt ngũ cốc) Việc lên men các loại thức ăn này sẽ tạo ra được nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng tiết kiệm được thời gian và sức lao động cho người chăn nuôi vì cám gạo, cám ngô là phụ phẩm của ngành xay sát dễ tìm kiếm và có thể sử dụng thêm các nguồn thức ăn có giá trị dinh dưỡng thấp (sắn) và các nguồn thức ăn ít có giá trị khác như bã sắn, bã dong riềng… nên tiết kiệm chi phí Vật nuôi sinh trưởng phát triển tốt, tăng trọng nhanh Làm giảm tối đa mùi hôi thối trong chăn nuôi, không mất công đun nấu Tăng sức đề kháng giảm mắc các bệnh đường ruột cho gia súc, gia cầm

Men ủ thức ăn chăn nuôi chứa mật độ cao các vi sinh vật có lợi giúp tăng cường chức năng tiêu hóa Vật nuôi hay ăn chóng lớn, thịt thơm ngon Ngoài ra men ủ thức ăn chăn nuôi còn chứa hàm lượng cao các vitamin, chất dinh dưỡng

Từ những lợi ích của việc sử dụng men vi sinh ủ chua thức ăn chăn nuôi, chúng

tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae để lên men cám gạo sử dụng trong chăn nuôi ”

II Tổng quan:

Đặc điểm sinh học của nấm men Saccharomyces cerevisiae:

Saccharomyces là một giống nấm men được sử dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm như làm bánh mì, sản xuất rượu, bia, cồn Saccharomyces còn được gọi là nấm đường, lên men tốt đường glucose và là loại vi sinh vật duy nhất đuợc sản xuất với quy mô rất lớn trên thế giới

Giống Saccharomyces có khoảng 40 loài (van der Walt, 1970) và các loài trong giống này được biết nhiều do chúng được ứng dụng trong thực phẩm Chúng hiện diện nhiều trong sản phẩm có đường, đất, trái cây chín, phấn hoa… Trong đó, loại được con người sử dụng phổ biến nhất là Saccharomyces cerevisiae, nó được dùng để sản xuất rượu vang, bánh mì và bia từ hàng nghìn năm trước

Saccharomyces cerevisiae thuộc giới Nấm, ngành Ascomycota, lớp Saccharomycestes, bộ Saccharomycetales, họ Saccharomycetaceae, giống Saccharomyces

Đặc điểm hình thái, cấu tạo

Nấm men Saccharomyces có hình bầu dục, gần tròn, kích thước khoảng 6

-8 µm x 5 - 6 µm Nấm men Saccharomyces cerevisiae có hình cầu hay hình

trứng, có kích thước nhỏ, từ 5 - 14 µm

Nấm men Saccharomyces gồm những thành phần chủ yếu sau: Vách tế

bào, màng tế bào chất: nằm sát vách tế bào, có cấu tạo chủ yếu là lipoprotein, giữ vai trò điều hòa vận chuyển các chất dinh dưỡng cho tế bào Tế bào chất: gồm có mạng lưới nội chất là vị trí của nhiều hệ thống enzyme khác nhau, đảm bảo sự vận chuyển vật chất cho tế bào và các cấu tử khác nhau như bộ máy Golgi, lysosom, không bào (chứa các sản phẩm bị phân cắt, hay chất độc lạ có thể có hại cho tế bào) Năng lượng cung cấp cho tế bào qua những phản ứng xảy

ra trong ty thể cũng nằm trong tế bào chất Trong tế bào chất có nhân chứa thông tin di truyền cho tế bào và các thành phần liên quan trong quá trình sinh tổng hợp và sinh sản của tế bào

Nhân nấm men có phần trên là trung thể (centrosome) và centrochrometin

và phần đáy của nhân có thêm không bào (vacuole), bên trong chứa 6 cặp nhiễm sắc thể (NST) và bên ngoài màng nhân có nhiều ti thể bám quanh Ngoài ra còn

có hạt glycogen, hạt mỡ dự trữ chất dinh dưỡng cho tế bào

Thành phần hoá học của tế bào nấm men Saccharomyces khác nhau tuỳ

thuộc vào điều kiện môi trường nuôi cấy, thành phần các chất dinh dưỡng trong môi trường nuôi cấy và tình trạng sinh lý của tế bào

- Nấm men ép có chứa 70 - 75% nước, 25 - 30% còn lại là chất khô

- Nước: bao gồm phần nước nằm bên ngoài tế bào và phần nước nằm trong tế bào Lượng nước khác nhau tuỳ thuộc vào chủng nấm men,

kỹ thuật nuôi và phương pháp thu tế bào Ví dụ: khi nuôi trong môi trường NaCl thì lượng nước trong tế bào giảm

- Thành phần chất khô của tế bào nấm men bao gồm protein và các chất có Nitơ khác chiếm 50%, chất béo 1,6%, hydrat cacbon 33,2%, mô

tế bào 7,6%, tro 7,6% Thành phần của những chất này không cố định, nó

có thể thay đổi trong quá trình nuôi cấy cũng như quá trình lên men

Bảng 1: Lượng chứa protein và axit amin của một số loại nấm men

(tính theo % vật chất khô)

Protein và

Axit amin

Mycotorula lipolytica

Hansenula suaveoleus

Torulopsis utilis

Saccharomyces cerevisiae

Treomin 2,5 2,4 2,5 2,8

Hydrat cacbon gồm: polysaccharic, glycogen, trehalose (12 - 12,5%), mannan (18,7 - 24,9%), glucan (9,47 - 10,96%) và chitin Những nghiên cứu động học về sự biến đổi hydrat cacbon trong quá trình bảo quản nấm men cho thấy là glucan, mannan và dạng glycogen tan trong kiềm và axit clohydric là yếu tố cấu trúc của tế bào, trong khi trehalose và glycogen tan trong axit acetic, là chất tạo năng lượng chính cho tế bào Hàm lượng trehalose trong nấm men có liên quan đến tính bền vững của nó: lượng trehalose càng cao nấm men càng bền

Chất mỡ của nấm men là mỡ trung tính glycerol, photpho lipit, sterol tự

do và nhiều sterol, este Tro chiếm 6,5 - 12% lượng chất khô trong nấm men

và dao động tùy theo môi trường nuôi cấy

Cơ sở của việc sử dụng nấm men trong chế biến thức ăn chăn nuôi:

Việc sử dụng nấm men trong sản xuất và chế biến thức ăn gia súc dựa trên những đặc điểm cơ bản của nấm men:

- Chủng loại nấm men nhiều, đa dạng trong chuyển hóa và tổng hợp các hợp chất hữu cơ Đa dạng hóa về điều kiện sống (nhiệt độ, độ ẩm, độ pH, áp suất, không khí, thành phần dinh dưỡng…) nên có thể dễ dàng chọn được các chủng nấm men có khả năng thích ứng với qui trình sản xuất và đáp ứng được yêu cầu về sản phẩm mà thực tế sản xuất đòi hỏi

- Nấm men có tốc độ phát triển cực kỳ nhanh chóng Để tăng gấp đôi khối lượng cơ thể thì nấm men chỉ cần từ 1 2 giờ, vi khuẩn cần 20

-60 phút, nấm sợi cần 4 - 12 giờ Trong khi đó gà con cần 200 giờ, lợn con cần 600 giờ, bê nghé cần 1500 giờ (Nguyễn Lân Dũng, 1992)

- Nấm men có khả năng phát triển trên nhiều nguồn dinh dưỡng khác nhau, cho phép người ta sử dụng các nguồn dinh dưỡng sẵn có, rẻ tiền

mà con người không thể sử dụng làm thực phẩm để sản xuất sản phẩm

từ nấm men sẽ tăng được số lượng và giảm được giá thành

- Chỉ có một số loài gây bệnh cho động thực vật như Candida albicus, còn hầu hết nấm men không sinh độc tố trong môi trường tự nhiên cũng như môi trường nhân tạo như nấm mốc và vi khuẩn

- Nấm men cũng như vi sinh vật dễ gây đột biến bằng tác nhân vật lý, hóa học Do đó có thể dùng công nghệ di truyền để biến đổi đặc điểm sinh học nấm men theo hướng có lợi

- Giá trị dinh dưỡng của nấm men rất lớn, đặc biệt là hàm lượng protein, các axit amin và vitamin nhóm B trong tế bào rất cao và dễ hấp thu

- Với đặc điểm sinh lý của nấm men dễ dàng thiết lập dây truyền công nghệ cao để khai thác sản phẩm từ nấm men nhằm phục vụ cho thực tiễn sản xuất

- Trong số các nấm men được sử dụng làm chế phẩm sinh học, giống

Saccharomyces, Candida, Hansenula, Pichia có vai trò quan trọng

nhất và chúng thường được sử dụng như là một loại thức ăn bổ sung (Saxelin và cs., 1995)

Trong những năm gần đây, một số lượng đáng kể các sản phẩm nấm men thương mại sử dụng cho chăn nuôi gia súc đã được biết đến Các sản phẩm này được chia thành 6 nhóm:

- Nấm men sống

- Tế bào nấm men chết

- Các sản phẩm có chứa màng tế bào nấm men (polysaccharides)

- Cao nấm men với các nucleotides tự nhiên

- Nấm men được thủy phân hoàn toàn

- Sản phẩm nấm men được bổ sung các chất khoáng

Mặc dù nấm men có những ảnh hưởng có lợi đối với vật chủ, nhưng

cơ chế tác động của chúng cho đến nay vẫn chưa được giải thích sáng tỏ Tuy nhiên, có thể xem xét cơ chế tác động của nấm men thông qua các nghiên cứu về tác động của Saccharomyces cerevisiae đối với động vật dạ dày đơn và dạ dày kép

1 Nội dung nghiên cứu:

- Đánh giá chất lượng lên men cám gạo với Saccharomyces cerevisiae

- Đánh giá khả năng sinh axit, rượu, và đường trong quá trình lên men

2 Phương pháp nghiên cứu:

a, Chuẩn bị nguyên vật liệu:

- Dụng cụ ủ: 2 bình nhựa loại 5kg

- Cám gạo

- Giống nấm men: Saccharomyces cerevisiae (lấy từ gói ủ men vi sinh vật hoạt tính)

- Giấy đo pH

- Nước sạch

- Cốc đong: 500ml, 1000ml

- Bình tam giác 1 lít

- Dung dịch phenolphtalein, dung dịch NaOH 0,1N

- Máy Brix, Giá chuẩn độ

- Thau, bút viết kình, thìa, cân

b Cách tiến hành:

Bước 1: - Cân 1 kg nguyên liệu cho cám gạo vào chậu nhựa sạch

- Trộn cám gạo với dung dịch men cái :

+ Cân 1 kg cám gạo + 5g men cái

+ Cân nguyên liệu ủ cho vào chậu, cho từ từ dung dịch men cái vào, trộn đều với cám gạo

+ Trồn đều nguyên liệu với men giống

- Bổ sung nước sạch Cho nước từ từ vào chậu nguyên liệu với tỉ lệ 1kg nguyên liệu + 2,5 lít -> khuấy đều

- Cho nguyên liệu vào bình để chỗ ấm sao cho nhiệt độ 25 – 30ºC

Ghi nhãn: Tên lớp + nhóm + thời gian lên men

Bước 2: Lẫy mẫu vào khoảng thời gian 24h, 1tuần cho vào các bình tam giác; đánh giá cảm quan, pH vào 0h, 24h, 1 tuần

 Đánh giá cảm quan: Nhìn, ngửi, kiểm tra độ ẩm nhanh

 Qúa trình lên men tốt sẽ có mùi thơm, chua nhẹ, tơi, xốp, mềm ẩm

và có màu vàng nâu

 Đo pH: Lấy 10g mẫu nguyên liệu lên men, hòa tan 90ml nước cất;

để 15 phút sau đó xác định pH

Bước 3: Lấy 20g mẫu lên men ở mỗi bình tam giác ở 3 khoảng thời Chắt ra 20ml dung dịch mỗi mẫu vào 3 bình tam giác và nhỏ 1-2 giọt dung dịch chỉ thị màu phenolphtalein

Bước 4: Chuẩn độ axit tổng số với dung dịch NaOH 0,1N:

 Chuẩn độ bằng NaOH 0,1N đến khi xuất hiện màu hồng bền trong 30s thì dừng lại, ghi lại lượng NaOH đã sử dụng

 Ước tính theo tiêu chuẩn A.O.A.C 1990 Therner (Emanuel và cộng

sự, 2005): 1ml NaOH 0,1N chuẩn độ được tương đương với 9,008mg axit lactic

IV Kết quả thực nghiệm project.

Bảng 2: Đánh giá thí nghiệm lên men cám gạo với Saccharomyces

cerevisiae

Chỉ tiêu

đánh giá

Thời gian đánh giá (giờ)

Trạng thái Ẩm Ẩm Ẩm, có hơi nước xungquanh thành bình

*Chú thích: - Mốc phát triển trên bề mặt: +

- Mốc phát triển xuống sâu xuống khoảng 5cm : ++

- Mốc phát triển từ ½ xuống phía dưới : +++

Bảng 3: Kết quả hàm lượng đường, axit và lượng NaOH lên men cám gạo

ẩm

Thời gian

(giờ)

Thành phần dinh dưỡng của thức ăn lên men

Hàm lượng đường (%)

Hàm lượng

V Kết luận.

- lên men thức ăn lỏng là một phương pháp đơn giải, dễ thực hiện có thể tận dụng nguồn phụ phẩm công nghiệp rẻ tiền và sử dụng cho các đối tượng gia súc, gia cầm

- hiệu quả tích cực của thức ăn lên men lỏng mang lại đối với chăn nuôi

rõ rệt nhất là giảm tỉ lệ mắc tiêu chảy khả năng tiêu hoá hấp thu

- Độ pH: sau khi lên men cám gạo thấy có sự thay đổi pH của mẫu theo thời gian từ 5 – 4 chứng tỏ xuất hiện axit lactic trong mẫu ủ

 Thời gian ủ càng lâu lượng axit sinh ra càng nhiều

- Lượng axit lactic sinh tăng dần theo thời gian, ủ càng lâu lên men càng nhiều lượng axit sinh ra càng lớn