nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật đa chủng để lên men thức ăn gia súc

Khóa Luận Tốt Nghiệp Phạm Văn Vĩnh – CNTYA53 MỤC LỤC MỤC LỤC i LỜI CẢM ƠN v Phần I xi MỞ ĐẦU xi 1. ĐẶT VẤN ĐỀ xi 1.2. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU xii 1.2.1 Mục đích xii 1.2.2 Yêu cầu xii Phần II xiii TỔNG QUAN TÀI LIỆU xiii 2.1. CÁC NGHIÊN CỨU Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC xiii 2.1.1 Nghiên cứu ở ngoài nước xiii 2.1.2. Các nghiên cứu trong nước xv 2.2. VI KHUẨN LACTIC TRONG CÔNG NGHỆ LÊN MEN VI SINH LÀM THỨC ĂN GIA SÚC xvi 2.2.1. Đặc điểm chung của vi khuẩn lactic xvi Hình 2.1.Vi khuẩn lactic Lactobacillus plantarum xvi 2.2.2. Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic xvii 2.2.3. Một số yếu tố ảnh hưởng tới khả năng sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn lactic xix 2.3. VAI TRÒ CỦA VI KHUẨN LACTIC xxi 2.3.1. Khả năng acid hóa môi trường xxi 2.3.3. Vai trò làm tăng giá trị của sản phẩm xxii 2.4. NẤM MEN VÀ VAI TRÒ CỦA NẤM MEN TRONG CHẾ BIẾN THỨC ĂN GIA SÚC xxii 2.4.1. Nấm men xxii 2.4.2 Vai trò của nấm men trong chế biến thức ăn xxv 2.4.2.1. Nấm men – Nguồn dinh dưỡng quí trong chăn nuôi xxv i Khóa Luận Tốt Nghiệp Phạm Văn Vĩnh – CNTYA53 2.5. VAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNG CỦA NẤM MỐC xxix 2.5.1. Nấm mốc xxix Nấm mốc cũng thuộc nhóm vi nấm, có kích thước hiển vi. Khác với nấm men, nấm mốc không phải là những tế bào riêng biệt mà là một hệ sợi phức tạp, đa bào có màu sắc phong phú. Một số ít nấm ở thể đơn bào có hình trứng (yeast=nấm men), đa số có hình sợi (filamentous fungi=nấm sợi), sợi có ngăn vách (đa bào) hay không có ngăn vách (đơn bào). Sợi nấm thường là một ống hình trụ dài có kích thước lớn nhỏ khác nhau tùy loài. Đường kính của sợi nấm thường từ 3-5µm, có khi đến 10µm, thậm chí đến 1mm. Chiều dài của sợi nấm có thể tới vài chục centimet. Các sợi nấm phát triển chiều dài theo kiểu tăng trưởng ở ngọn. Các sợi nấm có thể phân nhánh và các nhánh có thể lại phân nhánh liên tiếp tạo thành hệ sợi nấm (mycelium) khí sinh xù xì như bông. Trên môi trường đặc và trên một số cơ chất trong tự nhiên, bào tử nấm, tế bào nấm hoặc một đoạn sợi nấm có thể phát triển thành một hệ sợi nấm có hình dạng nhất định gọi là khuẩn lạc nấm xxix 2.5.2. Vai trò và ứng dụng của nấm mốc xxix 2.6. Cặn men bia và thủy phân cặn men bia xxxii 2.7. Công nghệ vi sinh vật trong chế biến và dự trữ thức ăn xanh xxxvi ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU xxxviii 3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU xxxviii 3.2. NỘI DUNG xxxviii 3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU xxxix 3.3.1. Vật liệu, thiết bị nghiên cứu xxxix 3.3.2. Phương pháp nghiên cứu xxxix Phần IV xlviii KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN xlviii 4.1. NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH THỦY PHÂN CẶN MEN BIA (CMB) LÀM MÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY VI SINH VẬT xlviii 4.1.1. Thủy phân nấm men bia bằng dung dịch kiềm xlviii 4.1.2. Phá vỡ thành tế bào nấm men bằng phương pháp tự phân li 4.1.3. Kết quả phân tích axit amin của bột nấm men liii 4.2.1. Nuôi cấy chủng vi khuẩn lactic (Lactobacillus plantarum) liv 42.2. Nuôi cấy chủng nấm mốc (Aspergillus niger) lv ii Khóa Luận Tốt Nghiệp Phạm Văn Vĩnh – CNTYA53 4.2.3. Nuôi cấy chủng nấm men (Sacharromycer cerevisiae) lv 4.3. HỖN HỢP CÁC CHỦNG VI SINH VẬT TẠO CHẾ PHẨM lvii 4.4. NGHIÊN CỨU THỜI GIAN BẢO QUẢN CHẾ PHẨM VSV lvii Phần V lviii KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ lviii 5.1. KẾT LUẬN lviii 5.2. ĐỀ NGHỊ lix Phần VI lx TÀI LIỆU THAM KHẢO lx PHỤ LỤC lxii iii Khóa Luận Tốt Nghiệp Phạm Văn Vĩnh – CNTYA53 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào khác. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ trong việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong báo cáo đều đã được ghi rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 24 tháng 08 năm 2012 Tác giả luận văn Phạm Văn Vĩnh iv Khóa Luận Tốt Nghiệp Phạm Văn Vĩnh – CNTYA53 LỜI CẢM ƠN. Lời đầu tiên em xin chân thành gửi đến Quý thầy cô bộ môn Sinh học – Động vật thuộc Khoa Chăn nuôi & Nuôi trồng Thủy sản trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội cùng tất cả các cô các bác, các anh chị trong bộ môn Dinh dưỡng thức ăn & Đồng cỏ thuộc Viện Chăn Nuôi lời cảm ơn sâu sắc nhất. Qua 6 tháng thực tập tại Viện Chăn Nuôi em đã tiếp xúc trực tiếp môi trường làm việc khoa học giúp em có thể nắm vững hơn về kỹ năng chuyên môn, tiếp thu được nhiều hơn kinh nghiệm quý báu, để em có thể tạo cho mình những kỹ năng cần thiết; cẩn thận, tỷ mỉ của người làm khoa học. Qua dịp này, em xin biết ơn trân thành đến Ban Giám đốc Viện Chăn nuôi, cùng các bác các cô, và các anh chị đã giúp đỡ em trong thời gian thực tập tại Viện. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Bác Nguyễn Giang Phúc đã tận tình hướng dẫn em kiến thức cũng như kỹ năng trong quá trình thực tập để từ đó có thể áp dụng vào chuyên ngành của mình một cách nhanh chóng. Qua đây em xin trân thành biết ơn đến Nhà trường cùng tất cả các thầy cô trong Khoa Chăn nuôi và Nuôi trồng Thủy sản đã tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình trong quá trình thực tập, đặc biệt em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Vinh đã tận tình giúp đỡ hướng dẫn, động viên em hoàn thành tốt kỳ thực tập tốt nghiệp của mình. Đặc biệt em xin trân thành gửi lời cảm ơn đến cha mẹ, gia đình, bạn bè đã nuôi dưỡng, động viên em trong quá trình học tập và hoàn thành tốt kỳ thực tập này. Cuối cùng em xin kính chúc quý thầy cô, các bác, các cô, anh chị trong Viện Chăn Nuôi cùng cha mẹ, bạn bè luôn dồi dào sức khỏe, hạnh phúc và thành đạt trong công việc. Em xin trân thành cảm ơn! Phạm Văn Vĩnh v Khóa Luận Tốt Nghiệp Phạm Văn Vĩnh – CNTYA53 DANH MỤC CÁC BẢNG MỤC LỤC i LỜI CẢM ƠN v Phần I xi MỞ ĐẦU xi 1. ĐẶT VẤN ĐỀ xi 1.2. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU xii 1.2.1 Mục đích xii 1.2.2 Yêu cầu xii Phần II xiii TỔNG QUAN TÀI LIỆU xiii 2.1. CÁC NGHIÊN CỨU Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC xiii 2.1.1 Nghiên cứu ở ngoài nước xiii 2.1.2. Các nghiên cứu trong nước xv 2.2. VI KHUẨN LACTIC TRONG CÔNG NGHỆ LÊN MEN VI SINH LÀM THỨC ĂN GIA SÚC xvi 2.2.1. Đặc điểm chung của vi khuẩn lactic xvi Hình 2.1.Vi khuẩn lactic Lactobacillus plantarum xvi 2.2.2. Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic xvii 2.2.3. Một số yếu tố ảnh hưởng tới khả năng sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn lactic xix Bảng 2.1: Giá trị pH tối thích của giống vi khuẩn lactic thường gặp xxi 2.3. VAI TRÒ CỦA VI KHUẨN LACTIC xxi 2.3.1. Khả năng acid hóa môi trường xxi 2.3.3. Vai trò làm tăng giá trị của sản phẩm xxii 2.4. NẤM MEN VÀ VAI TRÒ CỦA NẤM MEN TRONG CHẾ BIẾN THỨC ĂN GIA SÚC xxii 2.4.1. Nấm men xxii 2.4.2 Vai trò của nấm men trong chế biến thức ăn xxv vi Khóa Luận Tốt Nghiệp Phạm Văn Vĩnh – CNTYA53 2.4.2.1. Nấm men – Nguồn dinh dưỡng quí trong chăn nuôi xxv 2.5. VAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNG CỦA NẤM MỐC xxix 2.5.1. Nấm mốc xxix Nấm mốc cũng thuộc nhóm vi nấm, có kích thước hiển vi. Khác với nấm men, nấm mốc không phải là những tế bào riêng biệt mà là một hệ sợi phức tạp, đa bào có màu sắc phong phú. Một số ít nấm ở thể đơn bào có hình trứng (yeast=nấm men), đa số có hình sợi (filamentous fungi=nấm sợi), sợi có ngăn vách (đa bào) hay không có ngăn vách (đơn bào). Sợi nấm thường là một ống hình trụ dài có kích thước lớn nhỏ khác nhau tùy loài. Đường kính của sợi nấm thường từ 3-5µm, có khi đến 10µm, thậm chí đến 1mm. Chiều dài của sợi nấm có thể tới vài chục centimet. Các sợi nấm phát triển chiều dài theo kiểu tăng trưởng ở ngọn. Các sợi nấm có thể phân nhánh và các nhánh có thể lại phân nhánh liên tiếp tạo thành hệ sợi nấm (mycelium) khí sinh xù xì như bông. Trên môi trường đặc và trên một số cơ chất trong tự nhiên, bào tử nấm, tế bào nấm hoặc một đoạn sợi nấm có thể phát triển thành một hệ sợi nấm có hình dạng nhất định gọi là khuẩn lạc nấm xxix 2.5.2. Vai trò và ứng dụng của nấm mốc xxix 2.6. Cặn men bia và thủy phân cặn men bia xxxii 2.7. Công nghệ vi sinh vật trong chế biến và dự trữ thức ăn xanh xxxvi ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU xxxviii 3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU xxxviii 3.2. NỘI DUNG xxxviii 3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU xxxix 3.3.1. Vật liệu, thiết bị nghiên cứu xxxix 3.3.2. Phương pháp nghiên cứu xxxix Phần IV xlviii KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN xlviii 4.1. NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH THỦY PHÂN CẶN MEN BIA (CMB) LÀM MÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY VI SINH VẬT xlviii 4.1.1. Thủy phân nấm men bia bằng dung dịch kiềm xlviii Bảng 4.1: Ảnh hưởng của pH tới quá trình thủy phân tế bào nấm men xlviii Bảng 4.2: Ảnh hưởng của thời gian tới quá trình thủy phân tế bào nấm men xlix Bảng 4.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình thủy phân tế bào nấm men l vii Khóa Luận Tốt Nghiệp Phạm Văn Vĩnh – CNTYA53 4.1.2. Phá vỡ thành tế bào nấm men bằng phương pháp tự phân li Bảng 4.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình tự phân của thành tế bào nấm men li Bảng 4.5: Ảnh hưởng của thời gian tới quá trình tự phân của thành tế bào nấm men lii 4.1.3. Kết quả phân tích axit amin của bột nấm men liii Bảng 4.6: Thành phần axit amin của bột nấm men liii 4.2.1. Nuôi cấy chủng vi khuẩn lactic (Lactobacillus plantarum) liv Bảng 4.7. Kết quả so sánh giữa hai môi trường YMP và CMB liv 42.2. Nuôi cấy chủng nấm mốc (Aspergillus niger) lv Bảng 4.8. Kết quả so sánh giữa hai môi trường Zapek- Dox và CMB lv 4.2.3. Nuôi cấy chủng nấm men (Sacharromycer cerevisiae) lv Bảng 4.9. Bảng so sánh giữa hai môi trường Martin và CMB lv 4.3. HỖN HỢP CÁC CHỦNG VI SINH VẬT TẠO CHẾ PHẨM lvii 4.4. NGHIÊN CỨU THỜI GIAN BẢO QUẢN CHẾ PHẨM VSV lvii Bảng 4.10: Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng của chế phẩm lviii Phần V lviii KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ lviii 5.1. KẾT LUẬN lviii 5.2. ĐỀ NGHỊ lix Phần VI lx TÀI LIỆU THAM KHẢO lx PHỤ LỤC lxii viii Khóa Luận Tốt Nghiệp Phạm Văn Vĩnh – CNTYA53 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ Hình 2.1. Vi khuẩn lactic Lactobacillus plantarum 6 Hình 2.2. Nấm men bia Sacharromycer cerevisiae 12 Hình 2.3. Nấm mốc Aspergillus niger 19 Hình 3.1 Sơ đồ quy trình thủy phân cặn men bia 29 Hình 3.2. Thùng chứa cặn men bia dung tích 200l 30 Hình 3.3. Giá lọc nước cho cặn men bia 30 Hình 3.4. Máy ly tâm cặn men bia 31 Hình 3.5. Nồi thủy phân cặn men bia 31 Hình 3.6. Sản phẩm thu được sau quá trình thủy phân 32 Hình 3.7. Công nhân đóng chai và bảo quản sản phẩm cuối cùng 32 Hình 3.8. Sơ đồ quy trình sản xuất nấm men bằng phương pháp tự phân 33 Hình 4.1. Sản phẩm dùng để bổ sung vào thức ăn chăn nuôi 46 ix Khóa Luận Tốt Nghiệp Phạm Văn Vĩnh – CNTYA53 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CMB: Cặn men bia VSV: Vi sinh vật VSVTS: Vi sinh vật tổng số COD: Chemical Oxygen Demand ( nhu cầu oxy hóa học) OD: Optical Density (mật độ quang học) HCN: Hidro xianua CFU: lượng tế bào vi sinh vật tổng số x [...]... trang thiết bị để sản xuất ra sản phẩm Từ đó tôi thực hiện đề tài : Nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật đa chủng để lên men thức ăn gia súc Trong khuôn khổ đề tài cấp Bộ Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật đa chủng để bổ sung trong quá trình ủ chua cây thức ăn thô xanh cho trâu bò” Chủ nhiệm đề tài ThS Nguyễn Giang Phúc thuộc Vi n Chăn nuôi Quốc gia 1.2 MỤC... CNTYA53 trình nghiên cứu về chế phẩm men vi sinh, enzym phân giải thức ăn thô xanh tiến hành tại các nước hàn đới, các nước nhiệt đới thường sử dụng vi sinh vật có sẵn ngay trong tự nhiên 2.1.2 Các nghiên cứu trong nước Tại Vi t Nam một số cơ sở nghiên cứu đã sản xuất và thử nghiệm chế phẩm vi sinh vật đê lên men thức ăn gia súc từ những năm 70, 80 của thế kỷ trước Có thể kể đến chế phẩm TH265 của Đại học... Nguyễn Giang Phúc có bổ sung chế phẩm vi sinh vật do Vi n Chăn nuôi sản xuất trên đàn bò nuôi thịt tại Nghệ An cho thấy chất lượng thức ăn tốt, hấp dẫn gia súc Những năm gần đây, nghiên cứu tạo chế phẩm probiotic đang được ưu tiên phát triển Sản phẩm của hướng nghiên cứu này chủ yếu là thực phẩm chức năng cho người và gia súc nhai lại xv Khóa Luận Tốt Nghiệp Phạm Văn Vĩnh – CNTYA53 Trong thời gian gần... gần đây, Khoa Chăn nuôi (Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội) đã nghiên cứu và sản xuất thành công loại men vi sinh NN1 được sử dụng rất hiệu quả trong chăn nuôi gia súc, gia cầm TS Nguyễn Khắc Tuấn, tác giả của chế phẩm vi sinh này cho biết: Chế phẩm men vi sinh NN1 có chứa nhều vi sinh vật hữu ích, khi phối trộn với thức ăn có tác dụng giúp nâng cao khả năng sinh trưởng, phát triển của vật nuôi, nâng... pháp xử lý phế liệu nấm men bia là chế biến men khô và chiết xuất (thủy phân) Khi dùng để chế biến thức ăn gia hay thức ăn cho thủy sản , nấm men không cần phải tinh chế, nhưng khi dùng để chế biến ra sản phẩm cho con người nấm men cần được tinh chế để tăng thêm hương vị xxxv Khóa Luận Tốt Nghiệp Phạm Văn Vĩnh – CNTYA53 2.7 Công nghệ vi sinh vật trong chế biến và dự trữ thức ăn xanh Trong các tài liệu... đích - Nghiên cứu quy trình thủy phân cặn men bia (CMB) làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật - Xác định được quy trình lên men chế phẩm vi sinh vật có ít nhất 3 chủng làm chất bổ sung (starter) trong quá trình ủ chua cây thức ăn thô xanh cho trâu bò - Có sản phẩm dạng bột được phổ biến và bán rộng rãi trên thị trường cùng với quy trình hướng dẫn cụ thể, dễ làm, áp dụng được cho tất cả các quy mô chăn nuôi...Khóa Luận Tốt Nghiệp Phạm Văn Vĩnh – CNTYA53 Phần I MỞ ĐẦU 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Thức ăn chăn nuôi chiếm 70- 75% giá trị sản phẩm chăn nuôi Đặc biệt là trong chăn nuôi gia súc, thức ăn ảnh hưởng rất lớn đến vật nuôi, và sản phẩm cuối cùng Tuy nhiên hiện nay đa số các loại thức ăn thường không thể cung cấp đầy đủ dinh dưỡng cho gia súc Để nâng cao các giá trị sử dụng của thức ăn chăn nuôi người ta thường dùng... loại vitamin như vitamin nhóm B, tiền vitamin D Nấm men bánh mì thương phẩm bao gồm các sản phẩm dạng lỏng, dạng crem, dạng ép và dạng men khô hoạt động và không hoạt động Nấm men bánh mì là các loại nấm men thuộc chủng Saccharomyces cerevisiaes Men khô dạng hoạt động gồm các hạt tế bào men sống có năng lực lên men, còn men khô không hoạt động là dạng men chết, không có năng lực lên men thường dùng... nghệ vi sinh là tạo ra sản phẩm giá thành hạ, không độc Bởi vậy công nghệ vi sinh được áp dụng nhiều trong chế biến lương thực, thực phẩm cho người và gia súc Các sản phẩm probiotic do vi sinh tạo ra liên tục được nghiên cứu và đưa ra những phát hiện mới về tác dụng tăng cường sức khỏe của hệ tiêu hóa thông qua cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột (Fuller, 1989) Đáng chú ý nhiều hơn cả là nghiên cứu sử... sản xuất rượu trắng, rượu vang, bia, làm nở bột mỳ, tạo sinh khối giàu protein và vitamin, sản xuất enzym, sản xuất acid citric từ khí thiên nhiên, sản xuất riboflavin (vitamin B2)… còn có những loại nấm men có thể gây bệnh xxiv Khóa Luận Tốt Nghiệp Phạm Văn Vĩnh – CNTYA53 2.4.2 Vai trò của nấm men trong chế biến thức ăn 2.4.2.1 Nấm men – Nguồn dinh dưỡng quí trong chăn nuôi Nấm men là một nhóm vi . bị để sản xuất ra sản phẩm. Từ đó tôi thực hiện đề tài : Nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật đa chủng để lên men thức ăn gia súc . Trong khuôn khổ đề tài cấp Bộ Nghiên cứu. thiện quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật đa chủng để bổ sung trong quá trình ủ chua cây thức ăn thô xanh cho trâu bò”. Chủ nhiệm đề tài ThS Nguyễn Giang Phúc thuộc Vi n Chăn nuôi Quốc gia. 1.2 cấy chủng nấm men (Sacharromycer cerevisiae) lv 4.3. HỖN HỢP CÁC CHỦNG VI SINH VẬT TẠO CHẾ PHẨM lvii 4.4. NGHIÊN CỨU THỜI GIAN BẢO QUẢN CHẾ PHẨM VSV lvii Phần V lviii KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ lviii 5.1.