Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sử dụng bã sắn trước và sau lên men thu enzyme để nuôi trồng nấm ăn và nấm dược liệu

PHẦN MỞ ĐẦU Cây sắn (khoai mì) có tên khoa học Manihot esculenta Crantz, thuộc họ Đại kích (Euphorbiaceae) lương thực trồng phổ biến nước nhiệt đới giới Ở Việt Nam, sắn trồng khắp tỉnh trung du, miền núi phía Bắc cao nguyên Nam Bộ Sắn nguồn lương thực, thực phẩm cho người gia súc mà nguồn ngun liệu quan trọng có giá trị cho ngành công nghiệp khác như: dệt, lương thực, dược, chế biến nước giải khát, cồn Với diện tích 277.500 tổng sản lượng 2.211.500 vào năm 1995 nói tiềm sản xuất sắn nước ta lớn Nước ta cú hàng chục dự án sản xuất tinh bột sắn với công nghệ đại, công suất từ 200- 500 củ/ ngày hàng loạt dự án thực tương lai [21] Quá trình chế biến sắn thu tinh bột tạo lượng lớn bã sắn phế thải Theo báo cáo nhiều nhà nghiên cứu [40] thành phần hoá học bã sắn phơi khơ có khoảng 61- 63% tinh bột; 13- 15% cellulose; 1,5- 2,0% protein thô; 0,009% HCN Như vậy, bã sắn phế thải cũn lượng lớn tinh bột cellulose, song chất dinh dưỡng lại nghèo nàn Ở nước ta, phần nhỏ bã sắn tái sử dụng cho chăn nuôi lợn, phần lớn vứt bỏ thành phõn, rỏc gõy ô nhiễm môi trường Một biện pháp tích cực để giải nạn ô nhiễm môi trường bã sắn phế thải, tận dụng nguồn chất thải giàu tinh bột cellulose làm chất cho trình chuyển hố sinh học thành sản phẩm có giỏ trị thu protein, acid amin, kháng sinh enzyme đường vi sinh vật để làm thức ăn cho chăn ni Tuy nhiên, q trình xử lý tạo lượng bã thải lớn ban đầu, gây nhiễm mơi trường nghiêm trọng Chính thế, năm gần việc nghiên cứu xử lý bã sắn phế thải nhiều người quan tâm Với mục đích xử lý triệt để có hiệu lượng bã sắn phế thải trước sau lên men enzyme, giải nạn ô nhiễm môi trường sử dụng làm nguyên liệu trồng nấm ăn nấm dược liệu Hướng nghiên cứu thử nghiệm phòng Cơng nghệ sinh học – Vi sinh, trường ĐHSP Hà Nội thu kết bước đầu Năm 2007, Nguyễn Văn Quyết nghiên cứu số điều kiện nuôi trồng nấm ăn nấm dược liệu loại chất Tuy nhiên, đề tài Nguyễn Văn Quyết nghiên cứu bước đầu Để tiếp nối giải số vấn đề cũn lại đề tài Nguyễn Văn Quyết nhằm ứng dụng thực tiễn, chọn đề tài: “Nghiên cứu hồn thiện quy trình sử dụng bã sắn trước sau lên men thu enzyme để nuôi trồng nấm ăn nấm dược liệu” Đề tài nghiên cứu thuộc dự án : “Nghiên cứu sử dụng phế thải nông nghiệp để sản xuất enzyme vi sinh vật cho chăn nuôi gia súc, gia cầm Việt Nam” SIDA/SAREC tài trợ Nội dung nghiên cứu đề tài :  Phõn tích thành phần chất dinh dưỡng (đường tổng số, protein tổng số, tinh bột, cellulose), chất khống, enzyme (amylase, cellulase, protease, xylanase) có bã sắn trước lên men, sau lên men sau trồng nấm  Nghiên cứu hoàn thiện quy trình trồng nấm Sò nấm linh Chi chất bã sắn trước sau lên men thu enzyme quy mô 10 kg -100 kg/mẻ  Nghiên cứu khả ứng dụng bã sinh khối sợi nấm sau thu hoạch thể làm thức ăn cho gà Đề tài tiến hành từ tháng năm 2008 đến tháng năm 2009 Phòng CNSH - Vi sinh sở trồng nấm gia đình chú: Nguyễn Văn Ngoạn, Xã Khánh Phú - Huyện Yên Khánh - Tỉnh Ninh Bình PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tỡnh hình xử lý bã sắn phế thải Để sản xuất 50 tinh bột sắn phải cần tới 200 củ sắn Quá trình sản xuất tinh bột sắn thải lượng lớn nước thải hai loại bã thải: Loại thứ bã thải trình rửa bóc vỏ gỗ, chiếm tỉ trọng thành phần chủ yếu cellulose, hemicellulose cát, sạn Loại thường chôn lấp hợp vệ sinh ủ làm phân bón [21, 33 ] Loại thứ hai phần bã cũn lại sau tách tinh bột sắn gọi bã sắn Bã sắn có độ ẩm khoảng 75-85% lượng tinh bột bã sắn chiếm khoảng 50-60% theo khối lượng khô (bảng 1-1), phần nhỏ bã sắn sử dụng làm thức ăn gia súc, phần lớn bị vứt bỏ, gõy nhiễm môi trường nghiêm trọng [21] Thành phần chất chứa bã sắn thải từ sở sản xuất nhỏ cao mẫu bã sắn lấy từ sở sản xuất lớn cho thấy phương pháp thu chiết tinh bột sở sản xuất công nghiệp quy mô lớn hiệu Điều đáng lưu ý thông thường bã sắn chứa 7,5-8,5 mg %HCN Bảng1-1 Thành phần hoá học bã sắn phơi khơ [40 ] (tính theo g/100g bã sắn phơi khô) Mẫu lấy từ sở công nghiệp Thành phần Độ ẩm Quy mô nhỏ (g) 13,00 Quy mô lớn (g) 12,50 Tinh bột 63,00 61,80 Sợi thô 14,50 12,80 Protein thô 2,00 1,50 Tro 0,65 0,58 Đường khử tự 0,43 0,37 HCN 0,0087 0,0075 Polysaccharid khác 4,0113 8,4925 Các phương pháp xử lý bã sắn Phương án xử lý bã sắn có hiệu tận dụng bã sắn để sản xuất sản phẩm có giá trị, tiết kiệm tồn đáng kể chi phí xử lý bã sắn, mang lại hiệu kinh tế cao cho sở sản xuất Ghildal Losane (1990) xem xét, phõn tích lợi ích, tớnh khả thi phương án xử lý bã sắn sau: Làm thức ăn cho động vật: Bã sắn sau phơi nắng sấy khô thường làm thức ăn cho gia súc, cho ăn trực tiếp trộn lẫn với chất dinh dưỡng khác Phương án có hiệu kinh tế vỡ giỏ bó sắn phơi khơ thị trường thấp Ngồi ra, phơi bã sắn cũn phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, gõy mựi chừng mực bị hư hỏng Hơn nữa, phơi bã sắn áp dụng cho sở sản xuất lớn lượng bã sắn thải hàng ngày q lớn [3, 10 ] Làm phân bón: Ngồi tinh bột cellulose, bã sắn cũn nitơ, phospho, kali chất khoáng khác nên làm phõn bún tốt Nhưng chi phí vận chuyển cao nên việc dùng bã sắn làm phõn bún giới hạn khu vực gần nhà máy chế biến Hơn nữa, lượng acid bã sắn ảnh hưởng đến chất lượng phõn bún, chất dễ bay bã sắn ảnh hưởng xấu đến môi trương sinh thái, nên quan tõm Sản xuất xirụ glucose: Đó cú cỏc nghiên cứu sử dụng kỹ thuật acid – enzyme enzyme – enzyme mức độ phù hợp để chuyển 98-99% tinh bột có bã sắn thành sirụ chứa lượng glucose cao (70% lượng đường khử) Căn vào ước tớnh chi phí quy trình khơng kinh tế chi phí đặc sản phẩm thuỷ phõn cao, phải dùng nhiều than hoạt tớnh để khử màu, khó khuấy trộn khối bã sắn dày nồi, nên truyền nhiệt không hiệu [13 ] Sản xuất rượu Etylic: Sau thuỷ phõn tinh bột có bã sắn theo quy trình acid – enzyme, đặc để đạt lượng đường 15%, lên men rượu cách sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae FT-18 Quá trình thuỷ phõn tinh bột bã sắn đạt khoảng 7% đường khử Nếu muốn có dịch đường đạt đến 15%, sử dụng hai phương án: cho thêm mật mớa vào cô đặc sản phẩm thuỷ phõn Tuy nhiên hai phương án khả thi Thêm vào lượng nước thải từ nhà máy nhiều làm phát sinh chi phí xử lý nước thải cao [3 ] Làm chất cho trình lên men trạng thái rắn: Đã có số cơng trình nghiên cứu sử dụng bã sắn thay cho cám lúa mì trình lên men VSV trạng thái rắn bã sắn bổ sung thêm nguồn nitơ Quy trình có tớnh kinh tế chi phí phơi khơ bã sắn khoảng 1/3 chi phí cho cám lúa mì [23 ] Trong năm gần đõy giới Việt Nam có số nghiên cứu sử dụng bã sắn làm chất lên men thu sinh khối enzyme vi sinh vật: Barbasova M.C.S cộng năm 1996 dùng bã sắn để ni cấy nấm Sò Pleurotus sajorcaju thu kết tốt Nấm phát triển mạnh bổ sung thêm vào bã sắn 0,8g/kg cao nấm men M.R Beux cộng năm 1996 thông báo họ sử dụng bã sắn bã mớa để nuôi nấm linh Chi (Lentinula edodes) Balagopalan, Padmaja George cấy Trichoderma pseudokoningiirifar bã sắn có sử dụng 0,15% (NH 4)2SO4, sau 24 ngày hàm lượng protein thô đạt 6,18% Nếu sử dụng Aspergillus niger lên men bã sắn 300C, độ ẩm 60%, sau ngày lên men hàm lượng protein đạt 7,7% M Raimbault C.Ramires Tora, 1997 dùng Rhizopus có khả phõn giải tinh bột sống cấy lên bã sắn khử trùng nước Kết quả, hàm lượng protein bã sắn tăng lên 14% Nếu dùng 50% bã sắn + 50% bột đậu tương hàm lượng protein thu 20% Ở Việt Nam, bã sắn chủ yếu sử dụng để làm thức ăn gia súc trực tiếp, ủ chua hay phơi khô chất lượng không cao Đã có nhiều nghiên cứu nhằm tận dụng nõng cao chất lượng bã sắn từ trình sản xuất tinh bột thủ công bán công nghiệp cách dùng men thuốc bắc, sau 12 ngày lên men tăng tỷ lệ protein bã sắn lên tới 8-9 lần, trung bình tăng 45 lần [25] Nguyễn Thị Xuõn Sõm, 1995 dùng hỗn hợp hai giống Phanerochaete chrysosporium Endomycopsis fibuligera để lên men môi trường 70% bã sắn, 30% chất dinh dưỡng thu chế phẩm có hàm lượng protein 15-17%, khơng chứa độc tố thử nghiệm làm thức ăn cho gia súc có hiệu Nguyễn Thạc Hồ, 1999 sử dụng hai chủng để lên men môi trường gồm bã sắn 75-80%, cám gạo 15-20% muối vô bổ sung làm thức ăn gia súc Đặng Văn Lợi, 2000 sử dụng chủng A.niger phõn lập từ bã sắn nhà máy sản xuất tinh bột để lên men bã sắn làm thức ăn cho gia súc Sau 21 lên men hàm lượng protein thơ đạt 10,1% chất khơ, q trình lên men bã sắn A.niger, xianua bị thuỷ phõn hồn tồn, sản phẩm khơng chứa độc tố aflatoxin Bùi Thị Quỳnh Vân, 2000 nghiên cứu sử dụng tổ hợp vi sinh vật Saccharomyces cerevisiae NM7, Aspergillus oryzae NM1 Aspergillus niger BS2 để lên men bã sắn phế thải nhằm nâng cao chất lượng bã sắn phế thải Sau xử lý bã sắn theo hai phương án trực tiếp gián tiếp, bã sắn chứa 10,84% protein, 2,4IU/g amylase, 1,65IU/g cellulase (xử lý trực tiếp) 12,96% protein, 2,54IU/g amylase, 1,8IU/g cellulase (xử lý gián tiếp) Đoàn Văn Thược, 2005, tuyển chọn chủng B.subtilis V37 sinh amylase protease chất bã sắn Ngơ Thanh Xũn, 2006, thu chế phẩm dạng thơ enzym phytase từ lên men bã sắn ứng dụng thử nghiệm lợn thu kết tốt Nguyễn Văn Quyết, 2007, sử dụng chất bã sắn sau lên men chiết xuất enzyme nuôi trồng thành công nấm ăn (nấm sò) nấm dược liệu (nấm linh chi) với suất tương ứng 82,8% 10,8% Các nghiên cứu nhằm sử dụng bã sắn để sản xuất amylase, protease, cellulase, xylanase dùng cho chăn nuôi Bộ môn CNSH-VS, ĐHSP Hà Nội tiếp tục triển khai 1.2 Công nghệ trồng nấm ăn, nấm dược liệu từ phế phụ phẩm nông nghiệp 1.2.1 Khái quát ngành sản xuất nấm Việt Nam Nấm trồng 100 quốc gia việc sản xuất nấm hàng năm tăng 7% Sản xuất nấm hàng năm giới vượt mốc triệu (theo tổ chức Nông Lương giới FAO- 2006) dự kiến đạt khoảng triệu 10 năm Các nước sản xuất nấm hàng đầu giới bao gồm Trung Quốc, Hoa Kỳ, Hà Lan, Pháp, Ba Lan, Tõy Ban Nha Canađa Từ năm 2003, việc sản xuất nấm Việt Nam ngày gia tăng đáng kể Việt Nam trở thành nước xuất nấm rơm đứng thứ giới Kể từ năm 1990, Việt Nam sản xuất nấm xem ngành mang lại hiệu kinh tế cao thu hút tham gia nhiều bà nông dõn Các loài nấm chớnh sản xuất trang trại nấm miền Nam nấm sò nấm rơm, cũn miền Bắc bao gồm loài nấm nấm hương, nấm tai mèo, nấm linh chi (Ganoderma lucidum)- loài nấm dùng làm thuốc nấm hương (Lentinus edodes) Trong năm qua, sản xuất nấm hàng năm đạt 15.000 nấm tươi Các vùng sản xuất nấm chớnh việt Nam Nam Định, Ninh Bình, Thái Bình, Hưng Yên Hà Nam (vùng đồng sơng Hồng có số lượng lớn nấm Hương), Đồng Tháp, Tõy Ninh, Sóc Trăng có qui mơ lớn sản xuất nấm Rơm Vùng sản xuất nấm tai mèo chớnh Long Khánh, tỉnh Đồng Nai Khoảng 60% số lượng nấm bán cho thị trường nước chủ yếu sản phẩm nấm tươi, 40% cũn lại xuất sang thị trường nước với giá trị hàng năm đạt 40 triệu USD Các sản phẩm nấm xuất chủ yếu đóng hộp xuất đường biển sang thị trường nước Hoa Kỳ, Nhật Bản Ý Định hướng chiến lược Việt Nam ngành hàng nấm đến năm 2010 tận dụng 10% rơm rạ từ việc sản xuất lúa, mùn cưa từ chế biến gỗ bã mía (khoảng triệu ngun liệu thơ) để sản xuất nấm với tiêu đạt triệu nấm tươi (trong 50% cho tiêu thụ nước 50% cho xuất khẩu) 1.2.2 Giá trị dinh dưỡng làm thuốc nấm 1.2.2.1 Giá trị dinh dưỡng nấm ăn Việc trồng nấm ăn phát triển thời gian trước đõy ngày trở thành hoạt động kinh tế có tầm quan trọng Nấm trồng toàn giới lồi chi Agaricus (nấm mỡ), Pleurotus (nấm sò), Lentinus (nấm hương), Auricula (mộc nhĩ), Volvariella (nấm rơm) [44 ] Dinh dưỡng chế độ ăn uống lành mạnh có vai trò quan trọng khơng sống hàng ngày người, mà cũn có vai trò điều trị bệnh tớnh Nấm bác sĩ tồn giới cơng nhận loại thực phẩm giàu chất dinh dưỡng có đặc tớnh chữa bệnh (bảng 12, 1-3, 1-4) [8 ] Các tổ chức y tế tích cực kiểm tra hiệu sử dụng nấm cho hỗ trợ nghiên cứu lõm sàng cho phương pháp điều trị bệnh nhõn bị bệnh HIV, ung thư, béo phì bệnh thần kinh Rất nghiên cứu tớnh chất dinh dưỡng nấm Bởi vì, hầu hết nấm tươi có tới 90% nước, phõn tích dinh dưỡng dựa vào trọng lượng khơ có hiệu so sánh với thực phẩm khác Nấm giàu protein acid amin, có nhiều loại khơng thay được, khơng gõy xơ cứng động mạch không làm tăng lượng cholesterol mỏu nhiều loại thịt động vật Carbohydrate đơn giản thấp, chất chống oxy hoá cao chất béo Thành phần nấm thiếu cholesterol, vitamin A, vitamin C, có nguồn vitamin B phức tạp như: Riboflavin (B2), niacin (B3) , khoáng chất phospho (P), Kali (K), Natri (Na) độc tố Bởi vậy, nấm xem loại “rau sạch” “thịt sạch”, sử dụng ngày rộng rói bữa ăn [50 ] Giá trị dinh dưỡng số nấm ăn phổ biến (so với trứng gà) [8 ] Bảng 1-2 Thành phần dinh dưỡng nấm (% chất khô) Trứng Nấm mỡ Nấm hương Nấm sò Nấm rơm Độ ẩm (%) 74 89 92 91 90 Protein % 13 24 13 30 21 Lipid % 11 10 Carbohy drate % 60 78 58 59 Tro % 11 Năng lượng (Calo) 156 381 392 345 369 Bảng 1-3 Hàm lượng vitamin chất khống nấm (Đơn vị tính : mg/100g chất khô) Axit Riboflav Thiam Axit Sắt Canxi Phosp nicotinic in ine ascorbic Trứng 0,1 0,31 0,4 2,5 50 210 Nấm mỡ 42,5 3,7 8,9 26,5 8,8 71 912 Nấm hương 54,9 4,9 7,8 4,5 12 171 Nấm sò 108,7 4,7 4,8 15,2 33 1348 Nấm rơm 91,9 3,3 1,2 20,2 172, 71 677 ho Bảng 1-4 Thành phần acid amin khơng thay có nấm (Đơn vị tính: mg 100g chất khơ) Trứng Nấm mỡ Nấm hương Nấm sò Nấm rơm Lisyne Histidi Arginin Threonin Valine 913 527 174 321 384 n 295 179 87 87 187 790 446 348 306 366 616 366 261 264 375 859 420 261 390 607 Methionin Isoleucine Leucine 406 126 87 90 80 703 366 218 266 491 1193 580 348 390 312 Hàm lượng đạm (protein) nấm thấp thịt, cá lại cao loại rau khác Đặc biệt có diện gần đủ mặt loại acid amin khơng thay thế, có loại acid amin cần thiết cho người Nấm giàu leucine lysine loại acid amin có ngũ cốc [7 ] Nấm ăn thơm, ngon có hương vị hấp dẫn protein nấm gồm nhiều acid amin tự hợp chất thơm đặc thù loại nấm Như nấm hương có chất Guanosine 5’-monophosphat tạo hương vị thơm đặc trưng (Nakajima; Mouri cộng 1969) [1 ] Hàm lượng chất béo thô (lipid) nấm ăn dao động từ 1% tới 1520% theo trọng lượng khô, tất thuộc axit béo không no mono, đi, tri-glycerid, steral, sterol este phospholipid (Holtz Schider 10 Ghi chú: kí hiệu (+) có hoạt tớnh yếu (-) khơng có hoạt tớnh Qua bảng ta thấy: nấm linh chi thể hoạt tớnh kháng với B.subtilis, Staphyllococcus, S aureus 7YB mà khơng có hoạt tớnh kháng vi sinh vật cũn lại E.coli, S enteritidis, S.typhymurium, A.niger Nấm sò khơng thể hoạt tớnh kháng lại loại vi sinh vật nghiên cứu Linh chi có tác dụng chống loại khuẩn tụ cầu gõy bệnh người, chủ yếu bệnh da, nhiễm khuẩn huyết xảy thể suy yếu Khi bị nhiễm độc tụ cầu người ta thường bị nôn mửa, tiêu chảy, giảm nhiệt độ thể choáng Điều khẳng định thêm giá trị dược liệu nấm linh chi 3.3.2 Thành phần dinh dưỡng hệ sợi nấm sò nấm linh chi trồng chất bã sắn trước lên men Trên chất bã sắn trước lên men trồng nấm, tiến hành phõn tích số tiêu có bã nấm sau thu hoạch thể, nhằm so sánh, đối chiếu với bã nấm trồng chất bã sắn sau lên men, nõng cao khả ứng dụng loại bã nấm Bảng 3-12 Thành phần dinh dưỡng hệ sợi nấm nuôi bã sắn trước lên men STT Hàm lượng chất Đơn vị mg/g Sau trồng nấm sò 0,085 Sau trồng nấm linh chi 0,081 Protein Tinh bột % 2,3 1,2 Cellulose % 3,5 2,3 Đường khử tự % 0,03 0,01 Nitơ tổng mg/g 0,0025 0,003 PO43- mg/g 0,08 0,2 SO42- mg/g 1,6 2,3 Cl- mg/g 1,1 1,3 67 Fe2+ mg/g 0,03 0,03 10 CaCO3 mg/g 12,5 47,2 Như vậy, thành phần dinh dưỡng hàm lượng chất khoáng có bã nấm loại thấp so với bã nấm trồng chất bã sắn sau lên men Bảng3-13 Hoạt tính enzyme thuỷ phân ngoại bào bã nấm nuụi trờn chất bã sắn trước lên men (hình: 3-6A, B, C, D) STT Loại bã nấm Nấm sò Nấm linh chi Amylase 9,3 Hoạt tính enzyme (D-d) mm Cellulase Protease 11 15 68 Chitinase 12 13 A: Amylase B: Cellulase C: Protease D: Kitinase Hình 3-6: Hoạt tính enzyme thuỷ phân ngoại bào bã nấm nuụi trờn chất bã sắn trước sau lên men Ghi 1: bã nấm sò trồng chất bã sắn trước lên men 2: bã nấm sò trồng chất bã sắn sau lên men 3: bã nấm linh chi trồng chất bã sắn trước lên men 4: bã nấm linh chi trồng chất bã sắn sau lên men 69 Bảng 3-14 Hoạt độ enzyme thuỷ phân ngoại bào bã nấm nuụi trờn chất bã sắn trước lên men STT Hoạt độ enzyme (IU/g) Amylase Cellulase Protease Bã nấm sò Bã nấm linh chi Mẫu tươi 19,4 28,6 Mẫu hút ẩm 30,6 30,0 Mẫu sấy 500C 16, 24,6 Mẫu tươi 10,1 12,8 Mẫu hút ẩm 13,1 14,9 Mẫu sấy 500C 8,4 10,7 Mẫu tươi 0,8 1,0 0,7 0,9 Mẫu sấy 50 C 0,6 0,4 Mẫu tươi 2,9 4,6 4,7 5,0 2,1 3,8 Mẫu hút ẩm Xylanase Mẫu hút ẩm Mẫu sấy 50 C Nhận xét: Qua bảng số liệu, nhận thấy bã nấm trồng chất bã sắn trước lên men có đầy đủ loại enzym bã nấm trồng chất bã sắn sau lên men thu enzym Tuy nhiên, kết kiểm tra môi trường thạch môi trường lỏng cho hoạt tớnh enzym thấp nhiều Bảng 3-15 Hoạt tính đối kháng dịch trích ly từ hệ sợi nấm nuụi trờn bó sắn trước lên men với vi sinh v ật kiểm định (hình: 3-7A, B, C, D) STT Vi sinh vật kiểm định B.subtilis E.coli S.enteritidis S.typhymurium Staphyllococcus S aureus 7YB A.niger Hoạt tính kháng sinh (D-d, mm) Bã nấm sò Bã nấm linh chi + 8 - 70 A: B subtilis B: E.coli D: S.typhymurium E: Staphylococcus C: S.enteritidis G: S aureus 7YB H: A.niger Hình 3-7: Hoạt tính đối kháng dịch trích ly từ hệ sợi nấm nuụi trờn bó sắn trước sau lên men Ghi 1: bã nấm sò trồng chất bã sắn trước lên men 2: bã nấm sò trồng chất bã sắn sau lên men 3: bã nấm linh chi trồng chất bã sắn trước lên men 4: bã nấm linh chi trồng chất bã sắn sau lên men Ở bã nấm trồng loại chất này, thu kết tương tự, bã nấm sò khơng thể hoạt tớnh kháng lại loại vi sinh vật Bã 71 nấm linh chi thể hiên hoạt tớnh kháng lại B.subtilis, Staphyllococcus, S aureus 7YB Các kết phõn tích rằng, bã nấm trồng chất bã sắn sau lên men có hàm lượng chất dinh dưỡng, chất khoáng hoạt tớnh enzyme cao bã nấm trồng chất bã sắn trước lên men Do, chất bã sắn sau lên men thu enzyme có hàm lượng chất dinh dưỡng, chất khoáng cao chất bã sắn trước lên men (bảng 3-1), mặt khác ni trồng nấm sò nấm linh chi hai loại chất sinh trưởng phát triển hệ sợi nấm chất bã sắn sau lên men thu enzyme nhanh chất bã sắn trước lên men Vì vậy, chúng tơi định sử dụng loại bã nấm trồng chất bã sắn sau lên men thu enzyme làm thức ăn cho gà nghiên cứu 3.3 Hoàn thiện nghiên cứu thử nghiệm sử dụng bã sau trồng nấm làm thức ăn cho gia cầm Với kết khảo sát hàm lượng chất dinh dưỡng, hoạt tớnh enzyme, hàm lượng chất khoáng cũn lại, khả đối kháng với vi sinh vật kiểm định bã nấm sò nấm linh chi sau thu hái thể, nhận định việc sử dụng bã nấm sau thu hái thể để thay phần thức ăn gà khả thi, điều chứng minh qua thí nghiệm N.V.Quyết Cụ thể, thay 1/2 cám ngơ bã nấm sò nấm linh chi vào phần ăn theo định nhà sản xuất cám ProConco, lượng cám cần thiết để tăng trọng 1kg gà lô đối chứng 2,43kg, bã trồng nấm sò 2,5kg, bã trồng linh chi 2,55kg Tuy nhiên, để tỡm tỷ lệ thay thích hợp, chúng tơi thử tiến hành thí nghiệm với tỷ lệ thay bã nấm 72 Trong quy trình ni gà quy mô công nghiệp, nhà sản xuất cám ProConco định dùng 35% cám đậm đặc ProConco 65% bột ngô làm thức ăn cho gà từ 20- 50 ngày tuổi Thí nghiệm chúng tơi tiến hành gà 20 ngày tuổi, phõn bố con/1lô, gồm có lơ Bã nấm sò bã nấm linh chi hút ẩm khô, nghiền nhỏ, phối trộn với cám cò bột ngơ theo cách bố trí thí nghiệm đõy Cách bố trí thí nghiệm trình bày sau: Lơ (Lơ đối chứng): 35% cám đậm đặc (ProConco), 65% bột ngô Lô 2: 35% cám đậm đặc (ProConco), 55% bột ngô, 10% bột bã sau trồng nấm sò Lơ 3: 35% cám đậm đặc (ProConco), 50% bột ngô, 15% bột bã sau trồng nấm sò Lơ 4: 35% cám đậm đặc (ProConco), 45% bột ngơ, 20% bột bã sau trồng nấm sò Lơ 5: 35% cám đậm đặc (ProConco), 40% bột ngô, 25% bột bã sau trồng nấm sò Lơ 6: 35% cám đậm đặc (ProConco), 55% bột ngô, 10% bột bã sau trồng nấm linh chi Lô 7: 35% cám đậm đặc (ProConco), 50% bột ngô, 15% bột bã sau trồng nấm linh chi Lô 8: 35% cám đậm đặc (ProConco), 45% bột ngô, 20% bột bã sau trồng nấm linh chi Lô 9: 35% cám đậm đặc (ProConco), 40% bột ngô, 25% bột bã sau trồng nấm linh chi Theo dõi ghi nhận kết quả: Cân gà vào tối, sau 10 ngày cân gà lần Kết sau 60 ngày theo dõi thí nghiệm ghi lại bảng 3-16 73 Bảng 3-16 Sự tăng trọng khối lượng gà cỏc lụ thí nghiệm khoảng thời gian khác Khối lượng gà (kg/con) sau khoảng thời gian (ngày) Lượng Tỷ lệ Tăng thức ăn Lô sống trọng chi phớ/kg TN Khởi đầu 10 sót 20 30 40 50 60 gà tăng trọng (con) (kg) (kg) 0,2112 0,40 0,64 0,91 1,21 1,45 1,72 1,50 2,06 0,2333 0,43 0,61 0,87 1,15 1,35 1,64 1,406 2,14 0,2222 0,37 0,58 0,82 1,0 1,28 1,55 1,32 2,27 0,2167 0,36 0,54 0,75 0,97 1,16 1,45 1,24 2,33 0,2333 0,38 0,54 0,76 0,95 1,13 1,40 1,17 2,45 0,2222 0,42 0,60 0,87 1,1 1,30 1,61 1,39 2,16 0,2222 0,37 0,55 0,79 0,98 1,20 1,48 1,26 2,30 0,2222 0,37 0,53 0,75 0,93 1,15 1,37 1,15 2,43 9 0,2112 0,33 0,55 0,73 0,92 1,10 1,32 1,10 2,50 Hình 3-8 Biểu đồ tăng trưởng khối lượng gà vào khoảng thời gian khác cỏc lụ thí nghiệm Chúng tơi tiến hành tớnh tốn hiệu kinh tế sử dụng bã nấm để thay phần cám ngơ thí nghiệm Các loại cám mua từ cửa hàng lương thực với sau: 1kg cám cò đậm đặc có giá 15.000đ, 1kg cám ngơ có giá 4.800đ 1kg bã nấm tớnh chi phí cơng phơi nghiền nhỏ 1.000đ Kết thu ghi lại bảng 3-17 74 Bảng 3-17: Hiệu kinh tế sử dụng bã nấm để thay phần bột ngô Lô TN Tăng trọng gà (kg) 1,50 1,406 1,32 1,24 1,17 1,39 1,26 1,15 1,10 Chi phí thức ăn (VNĐ) Chi phí thức ăn/kg 27.000 23.900 23.200 22.000 21.300 23.900 22.500 21.300 21.000 tăng trọng (VNĐ) 18.000 17.000 17.600 17.800 18.200 17.000 17.900 18.500 18.800 Nhận xét: Qua bảng số 3-16, thấy tăng trọng khối lượng gà thay cám ngô bã nấm tỷ lệ khác nhau, khơng có chênh lệch Ở lô thay cám ngô bã nấm sò gà tăng trọng nhanh lơ thay bã nấm linh chi, không rừ rệt Khi tớnh toán hiệu kinh tế bảng 3-17, chi phí thức ăn/kg tăng trọng gà lơ thí nghiệm lơ đối chứng khơng có khác biệt nhiều, lô thay bã nấm bột ngơ 20-25% Đặc biệt, q trình chúng tơi thấy tất lơ khơng có gà bị chết, gà khơng bị tiêu chảy, trước gà khơng uống thuốc hay tiêm phòng, quan sát chõn gà lơ thí nghiệm khơng có tượng tích nước lơ đối chứng, gà khơng có tượng mổ lẫn Điều chứng tỏ, bã nấm có đủ loại khoáng enzym cần thiết giúp cho tiêu hoá gà Khi so sánh với kết mà N.V.Quyết nghiên cứu, cụ thể thay 1/2 cám ngơ bã nấm sò bã nấm linh chi lượng cám cần thiết để tăng trọng 1kg gà 2,50kg 2,55kg Trong thí nghiệm chúng tơi tiến hành thay 5, 10, 15, 20, 25% cám ngơ bã nấm sò nấm linh chi lượng cám cần thiết để tăng trọng 1kg gà có giảm chút ít, cụ thể lô thay bột ngô bã nấm sò giảm từ 0,05-0,36kg thức 75 ăn/kg tăng trọng gà, cũn lô thay bột ngô bã nấm inh chi giảm từ 0,05-0,39kg thức ăn/kg tăng trọng gà Tất kết cho thấy việc bổ sung bã nấm vào phần ăn gà làm tăng trọng gà có nõng lên, nhiên chi phí thức ăn/kg tăng trọng gà lơ thí nghiệm giảm khơng đáng kể so vơi lơ đối chứng, cụ thể lô lô thay bã nấm 10% bột ngơ chi phí có giảm 1.000đ so với lơ đối chứng, lơ 5, chí phí cao lơ đối chứng từ 200-800đ Tuy nhiên, sử dụng bã nấm để thay phần bột ngơ ni gà góp phần tận dụng phần bã thải sau trồng nấm nõng cao chất lượng thịt, tăng cường tớnh đề kháng bệnh tiêu chảy gà đem lại hiệu kinh tế cho người chăn ni Do đó, việc tận dụng nguồn bã sắn phế thải trước sau lên men thu enzyme vào nuôi trồng nấm ăn nấm dược liệu hướng đúng, đem lại hiệu cao, góp phần giải triệt để vấn đề nhiễm môi trường bã sắn phế thải gõy KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ I KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu thu số kết sau: 1) Đã xác định thành phần hoá học bã sắn phế thải trước sau lên men thu enzyme, dùng để ni trồng nấm ăn nấm dược liệu 76 2) Đã hồn thiện quy trình trồng nấm sò (Pleurotus pulmonarius) bã sắn phế thải trước sau lên men thu enzyme quy mơ 100kg/mẻ ngồi thực tế cách phối trộn thêm rơm rạ với tỷ lệ khác vào loại bã sắn làm chất để trồng nấm Năng suất trồng nấm sũ trờn bó sắn trước sau lên men đạt cao tương ứng 81,1 – 88,5% 65 ngày, cao suất trồng nấm sò chất rơm rạ (50 – 70%), cao suất trồng nấm sò trờn trờn bó sắn trước sau lên men khơng bổ sung rơm rạ quy mơ phòng thí nghiệm (76- 82,8%) Đã thử nghiệm áp dụng quy trình trồng nấm linh chi chất bã sắn trước sau lên men thực tiễn quy mô 100kg/mẻ Năng suất bình qũn linh chi trồng chất bã sắn trước sau lên men đạt tương ứng 8,6% 10,3%, tương tự kết thu trồng chăm sóc phòng thí nghiệm (9,2% 10,8) 4) Đã xác định thành phần dinh dưỡng, hoạt tớnh enzyme, hoạt tớnh đối kháng với vi sinh vật kiểm định hệ sợi nấm sò nấm linh chi trồng chất bã sắn trước sau lên men thu enzyme: Trong bã trồng nấm có chứa nhiều loại enzyme (như Amylase, Cellulase, Protease, Chitinase, Xylanase) có lợi cho tiêu hóa vật ni Bã nấm linh chi có tính đối kháng với vi sinh vật kiểm định như: B.subtilis, E.coli, Staphylococcus, S aureus 7YB, S enterritidis, S typhymurium, A niger 5) Đã bổ sung nghiên cứu thử nghiệm dùng bã sau trồng nấm thay phần bột ngô thức ăn gà tỷ lệ khác (từ 5-25%): Ít có chênh lệch tăng trọng khối lượng gà thay cám ngô bã nấm tỷ lệ khác Sức khỏe vật ni nâng cao (ở lơ thí nghiệm, gà khơng bị tiêu chảy, trước gà khơng uống thuốc hay tiêm phòng, chõn gà lơ thí nghiệm khơng có tượng tích nước lơ đối chứng, gà khơng có tượng mổ lẫn nhau) II ĐỀ NGHỊ 77 Với kết nghiên cứu đạt thời gian qua kết nghiên cứu Th.S Nguyễn Văn Quyết từ 2005 – 2007, cho khả xử lý triệt để bã sắn phế thải trước sau lên men thu enzyme nuôi trồng nấm ăn nấm dược liệu khả thi Điều bước đầu chứng minh thực nghiệm Dựa kết đạt vừa qua để hoàn thành mục tiêu cuối Dự án xử lý triệt để bã sắn phế thải trước sau lên men thu enzyme Chúng đề xuất vài kiến nghị sau: 1) Sử dụng bã sắn phế thải trước sau lên men thu enzyme để nuôi trồng thêm số loại nấm ăn 2) Nghiên cứu phối hợp chất khác bổ sung vào bã sắn phế thải để trồng nấm sò loại nấm ăn khác 3) Hoàn thiện nghiên cứu tối ưu hoá tỷ lệ phối trộn sinh khối nấm sò nấm linh chi làm thức ăn cho gà cho loại vật nuôi khác 78 MỤC LỤC Trang PHẦN MỞ ĐẦU PHẦN NỘI DUNG .3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình xử lý bã sắn phế thải 1.2 Công nghệ trồng nấm ăn, nấm dược liệu từ phế phụ phẩm nông nghiệp .7 1.2.1 Khái quát ngành sản xuất nấm Việt Nam 1.2.2 Giá trị dinh dưỡng làm thuốc nấm .8 1.2.2.1 Giá trị dinh dưỡng nấm ăn 1.2.2.2 Giá trị làm thuốc nấm dược liệu 12 1.2.3 Đặc điểm sinh học nấm Sò 18 1.2.4 Đặc điểm sinh học nấm Linh Chi 19 1.2.5 Quy trình ni trồng nấm ăn nấm dược liệu 21 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Vật liệu .25 2.1.1 Vi sinh vật .25 2.1.2 Môi trường 25 2.1.3 Hoá chất .25 2.1.4 Thiết bị 26 2.2 Phương pháp nghiên cứu 26 2.2.1 Phương pháp vi sinh 26 2.2.1.1 Hoạt hoá vi sinh vật 26 2.2.1.2 Phương pháp lên men bề mặt 27 2.2.2 Phương pháp hoá sinh 27 2.2.2.1 Xác định khả sinh enzyme (amylase, cellulase, chitinase, protease) phương pháp khuếch tán môi trường thạch 27 79 2.2.2.2 Xác định hoạt độ cacboxymethylcellulase amylase .28 2.2.2.3 Xác định hoạt độ xylanase 30 2.2.2.4 Hoạt tính Protease 31 2.2.2.5 Xác định hoạt tính kháng sinh 33 2.2.2.6 Phương pháp xác định Protein tổng số 34 2.2.2.7 Phương pháp xác định lượng đường tổng số 36 2.2.2.8 Phương pháp xác định hàm lượng tinh bột 37 2.2.2.9 Phương pháp xác định hàm lượng Cellulose 39 2.2.2.10 Xác định hàm lượng chất khống lại sau lên men 40 2.2.3 Phương pháp trồng nấm 43 2.2.3.1 Phương pháp trồng nấm Sò (Pleurotus pulmonarius) 43 2.2.3.2 Phương pháp trồng nấm Linh chi (Ganoderma Lucidum) .44 2.2.4 Phương pháp thí nghiệm bã nấm gà 45 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 46 3.1 Phân tích thành phần hố học bã sắn trước sau lên men thu enzyme .46 3.2 Hồn thiện quy trình trồng nấm ăn nấm dược liệu bã sắn trước sau lên men thu enzyme 48 3.2.1 Trồng nấm sò trắng (Pleurotus pulmonarius) .48 3.2.1.1 Phương pháp xử lý nguyên liệu 49 3.2.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng lượng rơm rạ bổ sung lên sinh trưởng phát triển nấm sò 50 3.2.2 Trồng nấm linh chi (Ganoderma lucidum) 61 3.2.2.1 Phương pháp xử lý nguyên liệu 61 3.2.2.2 Phương pháp thí nghiệm 62 3.3 Hoàn thiện nghiên cứu sử dụng hệ sợi nấm sò, nấm linh chi trồng chất bã sắn trước sau lên men cho chăn nuôi gà .64 80 3.3.1 Thành phần dinh dưỡng hệ sợi nấm sò nấm linh chi trồng chất bã sắn sau lên men thu enzyme .64 3.3.2 Thành phần dinh dưỡng hệ sợi nấm sò nấm linh chi trồng chất bã sắn trước lên men 67 3.3 Hoàn thiện nghiên cứu thử nghiệm sử dụng bã sau trồng nấm làm thức ăn cho gia cầm 72 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 ... Nguyễn Văn Quy t nhằm ứng dụng thực tiễn, chọn đề tài: Nghiên cứu hồn thiện quy trình sử dụng bã sắn trước sau lên men thu enzyme để nuôi trồng nấm ăn nấm dược liệu Đề tài nghiên cứu thu c dự... khoáng, enzyme (amylase, cellulase, protease, xylanase) có bã sắn trước lên men, sau lên men sau trồng nấm  Nghiên cứu hồn thiện quy trình trồng nấm Sò nấm linh Chi chất bã sắn trước sau lên men thu. .. Nguyễn Văn Quy t, 2007, sử dụng chất bã sắn sau lên men chiết xuất enzyme nuôi trồng thành công nấm ăn (nấm sò) nấm dược liệu (nấm linh chi) với suất tương ứng 82,8% 10,8% Các nghiên cứu nhằm sử dụng