Môn học công nghệ sản xuất nấm Ăn và nấm dược liệu Đề tài quá trình sản xuất Đông trùng hạ thảo

Đông trùng hạ thảo có tên khoa học Cordyceps sinensis là một loại đông dược quý có bản chất là dạng ký sinh của loài nấm Ophiocordyceps sinensis thuộc nhóm nấm Ascomycetes trên cơ thể ấ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NẤM ĂN VÀ NẤM DƯỢC LIỆU

ĐỀ TÀI: QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐÔNG TRÙNG HẠ THẢO

SINH VIÊN THỰC HIỆN Phạm Thị Hạ Vy

Nguyễn Hồ Yến Phương Nguyễn Thị Thanh Ngân Nguyễn Bích Ngọc

Lê Văn Quốc Huỳnh Phi Phụng

MỤC LỤC

I Giới thiệu chung về đông trùng hạ thảo 3

1 Đông trùng hạ thảo là gì? 3

2 Cấu tạo 5

3 Điều kiện sinh trưởng 6

4 Thành phần dinh dưỡng 6

II Quy trình nuôi trồng đông trùng hạ thảo 8

1 Chọn giống 8

2 Chuẩn bị môi trường cơ chất 9

3 Cấy giống 11

4 Ủ tối 12

5 Tạo quả thể (giai đoạn kích sáng) 13

6 Nuôi quả thể .17

7 Thu hoạch nấm 21

8 Chế biến và bảo quản 22

9 Vệ sinh toàn diện: 24

10 Kiểm tra chặt chẽ: 24

11 Một số sản phẩm từ Đông trùng hạ thảo 25

III Tổng kết 26

I Giới thiệu chung về đông trùng hạ thảo

1 Đông trùng hạ thảo là gì?

Đông trùng hạ thảo có tên khoa học Cordyceps sinensis là một loại đông dược quý có bản chất là dạng ký sinh của loài nấm Ophiocordyceps sinensis thuộc nhóm

nấm Ascomycetes trên cơ thể ấu trùng của một vài loài bướm trong

chi Thitarodes Viette, 1968 (trước đây phân loại trong chi Hepialus Fabricius, 1775)

Phần dược tính của thuốc đã được chứng minh là do các chất chiết xuất từ

nấm Ophiocordyceps sinensis Nó được sử dụng từ lâu trong y học cổ truyền Trung Hoa

• Loài: Cordyceps sinensis

Đông trùng hạ thảo được hình thành khi một loại ấu trùng bị nhiễm bào tử nấm trong đất, nấm ký sinh và phát triển trong cơ thể ấu trùng khiến chúng chết dần và nấm sẽ thay thế hoàn toàn ruột ấu trùng Mặc dù nhìn từ ngoài , đông trùng hạ thảo vẫn như ấu trùng, nhưng thực chất bên trong là các sợi nấm mảnh như sợi chỉ Vào hè, nấm sẽ phát triển mạnh mẽ và hình thành quả thể ngay nang đầu của ấu trùng và vươn lên khỏi mặt đất

Và khi có ai hỏi Cordyceps là gì, thì Cordyceps chính là tên gọi của nhóm nấm ký sinh tạo nên đông trùng hạ thảo mà chúng ta vừa nhắc đến Sự kết hợp độc đáo này đã tạo nên đông trùng hạ thảo có nhiều hoạt chất vô cùng quý hiếm như axit cordycepic, adenosine, polysaccharides cordyceps, 3-deoxyadenosine… giúp hỗ trợ điều trị và ngăn ngừa những căn bệnh nguy hiểm hiện nay như: ung thư, gan, phổi, sinh lý, tim mạch và

cả hệ miễn dịch

Hiện nay nguồn đông trùng hạ thảo tự nhiên vô cùng quý và đang dần cạn kiệt, thế nên con người đã nghiên cứu và ứng dụng thành công những công nghệ tiên tiến nhất để tạo

ra các loại đông trùng hạ thảo khác Cụ thể được chia làm 3 loại như sau:

- Đông trùng hạ thảo tự nhiên (Cordyceps sinensis): Là loại có giá trị nhất, vô cùng quý hiếm vì chúng chỉ xuất hiện tại những vùng có địa hình khắc nghiệt cao trên

4000 mét như Tây Tạng, Tứ Xuyên (Trung Quốc) Giá của mỗi ký đông trùng hạ thảo từ Tây Tạng trên thị trường có thể lên đến hàng tỷ đồng, tuy nhiên với giá trị cao chưa chắc đã có thể mua được loại nấm thượng đẳng này, vì với điều kiện sống ngày càng ô nhiễm, khí hậu thất thường, các loại nấm từ tự nhiên này gần như đang trên đà tuyệt chủng và ngày càng khan hiếm đi Loại đông trùng hạ thảo tự nhiên có tên khoa học là Cordyceps sinensis, là loại đông dược quý có bản chất là dạng ký sinh của loài nấm tên Ophiocordyceps sinensis, thuộc nhóm nấm Ascomycetes trên cơ thể ấu trùng của một vài loài bướm thuộc chi Thitarodes Viette 1968 Trong tự nhiên, có đến khoảng 570 loài nấm thuộc chi Cordyceps, tuy nhiên Cordyceps sinensis là loại có dược tính cao nhất trong các loại nấm dược liệu

- Đông trùng hạ thảo bán tự nhiên: Thay vì nuôi trồng trong môi trường nhân tạo hoàn toàn, thì đông trùng hạ thảo bán tự nhiên là dạng được nuôi trồng và chăm sóc sự sinh trưởng trong những điều kiện tự nhiên, như dưới những tán cây rừng Với điều kiện nuôi trồng này, đông trùng hạ thảo đảm bảo được tự do sinh trưởng

và phát triển dưới những tác động hoàn toàn tự nhiên Con người chỉ kiểm soát

về các yếu tố gây bệnh để đảm bảo đông trùng hạ thảo được phát triển tốt nhất

- Đông trùng hạ thảo nhân tạo (Cordyceps militaris): Đông trùng hạ thảo nhân tạo

là sản phẩm của quá trình nuôi cấy chủng nấm Cordyceps militaris trên cơ chất

để tạo thành sợi nấm và kỷ chủ nhộng tằm Và để nuôi cấy ra những sợi nấm đông trùng hạ thảo đạt chất lượng, người nuôi trồng phải đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật hết sức khắt khe và những điều kiện nhiệt độ lẫn độ ẩm, ánh sáng thật chuẩn xác Và Việt Nam là một trong số những quốc gia nuôi cấy loại đông trùng hạ thảo này rất thành công

2 Cấu tạo

Đông trùng hạ thảo, dù là tự nhiên hay nhân tạo, đều là sự kết hợp cộng sinh độc đáo giữa nấm Cordyceps và ký chủ (nhộng tằm, sâu bướm) Tuy nhiên, do điều kiện sinh trưởng và cách thu hoạch khác nhau, cấu tạo của hai loại này cũng có một số điểm khác biệt

Dưới đây là bảng so sánh cấu tạo của đông trùng hạ thảo tự nhiên và nhân tạo:

Đặc điểm Đông trùng hạ thảo tự nhiên Đông trùng hạ thảo nhân

Ký chủ Nhộng tằm hoang dã Nhộng tằm, gạo lứt, môi

trường nhân tạo

Hình dạng

Thân nhộng thon dài, màu vàng nâu hoặc nâu sẫm, đầu nhọn Nấm mọc ra từ đầu con nhộng, màu vàng cam hoặc nâu đỏ, dài 2-5

cm

Tương tự tự nhiên, nhưng

có thể thay đổi tùy phương pháp nuôi trồng

Kích thước

Chiều dài 4-11 cm, đường kính 0,5-1 cm (thân nhộng); 2-5 cm, đường kính 0,2-0,5 cm (nấm)

Tương tự tự nhiên, nhưng

có thể nhỏ hơn

Bề mặt

Nhẵn mịn, có thể có các nếp nhăn hoặc vết sẹo (thân nhộng); nhẵn mịn, có các đường vân dọc theo thân (nấm)

Tương tự tự nhiên

Màu sắc Vàng nâu hoặc nâu sẫm (thân nhộng); vàng

cam hoặc nâu đỏ (nấm)

Tương tự tự nhiên, nhưng

có thể nhạt hơn

Mùi vị Tanh như cá, đốt lên có mùi thơm Tương tự tự nhiên, nhưng

có thể nhẹ hơn

Dược tính Tăng cường hệ miễn dịch, chống lão hóa, cải

thiện sức khỏe tim mạch, hô hấp,

Tương tự tự nhiên, nhưng hiệu quả có thể thấp hơn

3 Điều kiện sinh trưởng

Đông Trùng Hạ Thảo tự nhiên là sự hình thành của nấm Cordyceps ký sinh trên sâu non vào mùa đông, qua quá trình hấp thụ dưỡng chất của sâu non và được ẩn mình dưới lòng đất Cho đến mùa hè thì mới nhú lên với hình dạng là một ngọn cỏ Chính vì vậy mà loại dược liệu này có cái tên “Đông Trùng Hạ Thảo” Và Đông Trùng Hạ Thảo mọc nhiều ở những vùng lạnh giá như Tây Tạng, Nepal,… ở nơi có độ cao từ 4000-5000m, nhiệt độ dưới 0 độ Với điều kiện thỗ nhưỡng là bùn đất, nước tinh khiết, thời tiết băng giá quanh năm là điều kiện rất thuận lợi cho sự phát triển của Đông Trùng Hạ Thảo Và

để có được một con Đông Trùng đầy đủ dưỡng chất thì nó phải trải qua 2 mùa đông và

hạ Cho nên, giá trị của Đông Trùng Hạ Thảo tự nhiên rất cao và rất quý hiếm

Còn với Đông Trùng Hạ Thảo nhân tạo cũng xuất phát từ giống nấm Cordyceps và được

ký sinh trên nhộng tằm, được nuôi dưỡng bằng gạo lứt, bột nhộng tằm và được để trong phòng nuôi Phòng nuôi cấy Đông Trùng Hạ Thảo nhân tạo thường có nhiệt độ từ 20 –

25 độ, độ ẩm phải đảm bảo 95% và phải hoàn toàn vô trùng Thời gian thu hoạch của Đông Trùng Hạ Thảo nhân tạo nhanh hơn tự nhiên rất nhiều, chỉ cần khoảng 3 tháng là

+ Cordyceps polysaccharides: Các polysaccharides đặc hiệu của đông trùng hạ thảo có vai trò trong việc hỗ trợ chức năng miễn dịch và bảo vệ tế bào

- Cordycepin (3'-deoxyadenosine): Là một hợp chất nucleoside đặc trưng của đông trùng hạ thảo, có tác dụng chống viêm, chống ung thư và hỗ trợ tăng cường sức khỏe tim mạch

- Adenosine: Là một nucleoside giúp cải thiện lưu thông máu, giảm mệt mỏi và tăng cường năng lượng

- Vitamin

+ Vitamin B12: Quan trọng cho hệ thần kinh và sản xuất tế bào máu

+ Vitamin B1, B2, B6: Hỗ trợ trao đổi chất và chức năng thần kinh

+ Vitamin E: Chất chống oxy hóa giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương

- Khoáng chất

+ Sắt: Quan trọng cho sản xuất tế bào máu và cung cấp năng lượng

+ Kali, Magie, Canxi: Hỗ trợ chức năng cơ bắp, xương và cân bằng điện giải

- Amino Acids: Các amino acids như threonine, leucine, valine, và arginine giúp

hỗ trợ sự phát triển cơ bắp, chức năng miễn dịch và tổng hợp protein

- Chất chống oxy hóa: Các hợp chất chống oxy hóa như ergosterol và polyphenols giúp bảo vệ cơ thể khỏi tác hại của gốc tự do và giảm nguy cơ mắc các bệnh mãn tính

- Lipids và Fatty Acids:

+ Linoleic acid: Một loại axit béo thiết yếu có tác dụng chống viêm và hỗ trợ sức khỏe tim mạch

- Saponins: Các hợp chất saponin có tác dụng tăng cường sức đề kháng, hỗ trợ hệ tiêu hóa và có khả năng chống ung thư

Các thành phần dinh dưỡng này đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp lợi ích sức khỏe của đông trùng hạ thảo, bao gồm tăng cường hệ miễn dịch, cải thiện sức bền, chống viêm và hỗ trợ chức năng tim mạch Đông trùng hạ thảo nhân tạo, nhờ vào công nghệ nuôi trồng tiên tiến, thường chứa các thành phần này với hàm lượng ổn định và có thể được điều chỉnh để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng

II Quy trình nuôi trồng đông trùng hạ thảo

Trồng nấm đông trùng hạ thảo trong khoảng 50-60 ngày Có thể sớm hơn hoặc trễ hơn tùy theo giống mới cấy ăn tơ nhanh hơn, còn giống già ăn tơ lâu hơn

1 Chọn giống

Giai đoạn 1 - Chọn giống gốc: Cần lựa chọn giống gốc đạt chuẩn là bước quan trọng nhất trong sản xuất đông trùng hạ thảo Các tiêu chí của một giống gốc tốt có thể kể đến như: có tơ xốp, màu vàng đậm, không mốc hay nhiễm khuẩn

Giai đoạn 2 - nhân giống đông trùng hạ thảo cấp 1: Môi trường sử dụng để nuôi cấy giống cấp 1 là môi trường Agar Đầu tiên, tiến hành cấy giống vào môi trường Agar bằng phương pháp cấy chấm điểm và đưa đi nuôi ở điều kiện nhiệt độ 25 độ C, độ ẩm 80%, pH=7 trong 10 ngày, không có ánh sáng Sau 10 ngày tiến hành chọn các chủng giống có hệ sợi đều đẹp khuẩn lạc đạt đường kính 20mm trở lên, hệ sợi có màu trắng, phát triển đồng đều về đường kính khuẩn lạc để làm vật liệu cho quá trình nhân giống cấp 2

Giai đoạn 3 - Môi trường nuôi cấy giống cấp 2: là môi trường lỏng gồm có glucozo, các vitamin và nguyên tố vi lượng Giống sau 10 ngày nuôi trên môi trường Agar được cắt thành các mảnh nhỏ có kích thước 1,5 cm và cấy vào môi trường dịch thể rồi tiến hành nuôi lắc ở tốc độ 150 vòng/phút và lắc từ 3-5 ngày với nhiệt độ là 22 độ C, độ ẩm 80%

và ở trong phòng tối

Hình 1 – Lọ giống lỏng sau khi lắc 3-5 ngày

Chai dung dịch giống được lắc liên tục bằng máy để tăng sinh giống Vì cấy trên giống thạch thì diện tích giống rất là ít, cấy qua giống lỏng để tăng sinh giống Khi để giống nằm yên, giống sẽ sinh sôi ra nhưng nó sẽ đóng cục lại Vì vậy khi mà cấy rất khó để toàn bề mặt phát triển đều Quá trình lắc sẽ giúp giống có thể sinh sôi và khuếch tán đều môi trường, khi hút giống sẽ đều hơn Và lắc ở một chế độ thích hợp để tơ nấm có thể phát triển đồng đều dẫn đến hình thành quả thể cũng đồng đều Sau khi lắc giống lỏng được đánh giá theo cảm quan Giống đạt chuẩn là giống có tơ ăn đều hết môi trường bên trong chai

Quan sát chai giống ta có thể thấy rằng

- Phía trên bề mặt dung dịch là sự lan tơ của tơ nấm dạng sợi

- Bên trong chất lỏng các sợi tơ nấm ở dạng cụm hoặc khuẩn lạc

- Mật độ sơi tơ trong lọ dung dịch giống này khá dày đặc

2 Chuẩn bị môi trường cơ chất

Thành phần môi trường bao gồm: Gạo lức, nước dừa, khoáng, nhộng, đường

Các nguyên liệu đầu vào cần được sơ chế, chế biến:

- Nước dừa: Chọn nước dừa tươi, loại bỏ tạp chất

- Nhộng tằm: Loại bỏ tạp chất và xay nhuyễn bằng rây lọc thành dung dịch nhộng tằm

Dung dịch dinh dưỡng: dung dịch nhộng tằm bổ sung thành phần tổng hợp và nước cất cho đủ 1 lít

Các bước tiến hành:

- Lấy 35g gạo lứt cho vào hộp nhựa PP

- Cho thêm 45mL dung dịch dinh dưỡng vào (lượng dung dịch dinh dưỡng sẽ được lấy phù hợp với lượng gạo)

- Đóng kín miệng hộp bằng bọc nilon chịu nhiệt và buộc chun thật kín vì khi có khe hở sẽ dễ nhiễm vi sinh

Lưu ý : trong quá trình cho môi trường vào hộp không được để dính lên thành hộp vì như thế sẽ rất dễ bị nhiễm và hỏng

Khử trùng môi trường cơ chất:

Cho các hộp vào máy hấp khử trùng ngay ngắn và đồng đều (Nấm sẽ phát triển không đồng đều nếu như hộp bị nghiêng)

Môi trường cơ chất sẽ được tiệt trùng ở 1210C, áp suất 1atm và trong khoảng 30 phút ( tức là trong 30 phút máy hấp khử trùng phải duy trì được nhiệt độ và áp suất như trên) Tổng thời gian gia nhiệt và hạ nhiệt thì môi trường cơ chất phải ở trong nồi hấp là 2 tiếng

Nồi hấp sẽ chỉ được mở ra khi nhiệt được về dưới 800C và áp suất về 0 atm Sau khi môi trường cơ chất nguội đem đi cấy giống ngày, nếu để 2-3 ngày thì nó sẽ có khả năng nhiễm cao

Đối với trường hợp cấy từ trong ra ngoài thì lượng dịch sẽ nhiều và không được đều Đặc biệt là 4 góc của hộp sẽ không đều dịch từ đó ảnh hưởng đến quá trình phát triển của tơ, tơ sẽ không đồng đều giữa các góc và trung tâm của hộp

Sau khi cấy: Đậy kín bọc và không được mở ra để tránh bị nhiễm vi sinh Có thể xịt khử trùng lần nữa lên lô giá thể

- Phòng ủ phải kín và tối hoàn toàn

Đợi khoảng 5-10 ngày sẽ thấy các sợi tơ nấm ăn lan đều phủ trắng kín toàn bộ bề mặt của môi trường sinh khối Lúc này sẽ đưa toàn bộ hộp phôi sang giai đoạn tiếp theo để tạo quả thể (giai đoạn kích sáng)

Trong quá trình ủ tối nếu bị lọt ánh sáng vào tơ sẽ ra màu vàng chứ không phải màu trắng Tùy người sản xuất muốn nó màu trắng hoặc vàng mà có thể điều chỉnh

Trong khoảng thời gian 5-10 ngày nếu tơ không thể phủ đầy bề mặt môi trường được (không ăn môi trường kịp) thì những chỗ trống mà tơ không lan tới sẽ bị lên men và chua, nấm không ăn được thì hộp phôi đó được gọi là hộp phôi hỏng

Hình 3 – Hộp phôi trong phòng tối

5 Tạo quả thể (giai đoạn kích sáng)

Giai đoạn tạo quả thể và nuôi quả thể diễn ra trong cùng

1 phòng

Điều kiện phòng nuôi:

- Độ ẩm khoảng 80-90%

- Máy lạnh sẽ được mở 24/24, phun sương 1

tiếng/1 lần

- Trên tường dán miếng cách nhiệt vì khi phun

sương liên tục vào môi trường thì tưởng sẽ dễ bị

ẩm và mục tường và đi hơi lạnh

Trong phòng có 3 kệ , mỗi kệ 5 tầng Khoảng các giữa

các tầng là khoảng 40-50cm

Hình 4 – Máy phun sương

Hình 5 – Các kệ có trong phòng

Hình 6 – Dàn kệ trong phòng nuôi trồng nấm

Chuyển qua giai đoạn kích sáng thì các hộp phôi

được đục lỗ Dùng cây kim để chọc khoảng 10 lỗ

trên nắp hộp Mỗi lần đâm hết 1 lô có thể vứt bỏ

kim để tránh nhiễm lô khác hoặc có thể tái sử

dụng tiếp (trong cây kim có cồn tại mỗi lần đâm

xong là xịt cồn khử trùng kim)

Hình 7 – Kim dùng để đâm lỗ

Hình 8 – Màng bọc đã được đục lỗ

Việc đục lỗ đóng vai trò quan trọng trong quá trình tạo quả thể nấm, bởi nó mang lại hai lợi ích thiết yếu:

- Thúc đẩy quá trình trao đổi khí: Nấm, giống như mọi sinh vật sống, cần oxy để

hô hấp Khi đục lỗ, chúng ta tạo ra những "cửa sổ" thông khí cho hộp phôi, giúp oxy lưu thông dễ dàng, cung cấp đủ lượng oxy cần thiết cho nấm phát triển mạnh

mẽ Nhờ vậy, tốc độ sinh trưởng của nấm được cải thiện đáng kể

- Kiểm soát độ ẩm tối ưu: Độ ẩm đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành

và phát triển quả thể nấm Việc đục lỗ giúp điều chỉnh độ ẩm bên trong hộp phôi một cách hiệu quả Nhờ có lỗ thông hơi, lượng nước dư thừa có thể thoát ra ngoài, tránh gây ra tình trạng úng nước, tạo môi trường thuận lợi cho nấm phát triển khỏe mạnh và hạn chế sự phát triển của vi sinh vật có hại

Tuy nhiên, cần lưu ý thời điểm đục lỗ thích hợp để đạt hiệu quả tối ưu:

- Tránh đục lỗ trong giai đoạn ủ tối: Giai đoạn ủ tối là giai đoạn hệ tơ nấm đang phát triển mạnh mẽ trên bề mặt môi trường Việc đục lỗ vào thời điểm này có thể tạo điều kiện cho vi sinh vật xâm nhập vào hộp phôi, gây hại cho nấm