Tạp chí Khoa học Nơng nghiệp Việt Nam 2018, 16(3): 207-214 www.vnua.edu.vn Vietnam J Agri Sci 2018, Vol 16, No 3: 207-214 LÀM GIÀU PROTEIN CỦA Bà SẮN BẰNG ĐƯỜNG HÓA VÀ LÊN MEN ĐỒNG THỜI Dương Thu Hương1*, Phạm Kim Đăng1, Trần Hiệp1, Ngô Thị Huyền Trang2, Nguyễn Thị Nguyệt2, Vũ Văn Hạnh2 Khoa Chăn nuôi, Học viện Nông nghiệp Việt Nam Viện công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam Email*: duongthuhuong@vnua.edu.vn Ngày gửi bài: 06.03.2018 Ngày chấp nhận: 08.05.2018 TÓM TẮT Nghiên cứu thực nhằm cải thiện chất lượng dinh dưỡng bã sắn đường hóa lên men đồng thời Bã sắn tươi sau hòa vào nước với tỷ lệ 30% đường hóa chế phẩm đa enzyme thô (αamylase, glucoamylase, cellulase) nồng độ khác (0, 2, 4, 6, 10%) Kết phân tích cho thấy sau 24 bã sắn tươi đường hoá chế phẩm đa enzyme thơ nồng độ 8% 10% có lượng đường khử cao hàm lượng tinh bột xơ thơ thấp Q trình đường hóa lên men lỏng bã sắn xảy đồng thời bình lên men dung tích lít có bổ sung 8% enzyme, 1% (NH4)2SO4 S cerevisiae, Lactobacillus sp Baciilus sp (10 cfu/ml chủng) nhiệt độ phịng Sau 48 lên men, phân tích thành phần dinh dưỡng cho thấy protein thô tăng 7,3 lần, protein thực tăng 5,5 lần so với bã sắn tươi không lên men, đồng thời HCN giảm 20,54 mg/kg VCK, lượng axit hữu tăng 5,9 lần, pH 3,7, mùi thơm, chua dịu, khơng có độc tố aflatoxin Từ khóa: Đường hóa, enzyme, làm giàu protein, lên men Protein Enrichment of Cassava Residues by Simultaneous Saccharification and Fermentation ABSTRACT The aim of study was to improve the nutritional quality of cassava residues by simultaneous saccharification and fermentation Cassava residues were mixed with water at the rate of 30% and saccharification was carried out with crude enzymes (α-amylase, glucoamylase, cellulase) at different concentrations (0, 2, 4, 6, 8, 10%) After 24 hours, at and 10% crude enzymes, the reducing sugar was highest while the starch and crude fiber content were lowest Simultaneous saccharification and liquid fermentation of cassava residues were conducted in 3L fermenters supplemented with 8% enzyme, 1% (NH4)2SO4 and S cerevisiae, Lactobacillus sp., and Bacillus sp (10 cfu/ml of each) at room temperature After 48 hours fermentation the crude protein increased by 7.3 times and real protein increased by 5.5 times compared with unfermented cassava residues, while HCN decreased to 20.54 mg/kg, organic acid increased by 5.9 times, pH value was 3.7 The fermented product had good flavor, slight acidity and no aflatoxin Keywords: Cassava residues, saccharification, enzyme, protein enrichment, fermentation ĐẶT VẤN ĐỀ Sín (Manihot esculenta Crantz) l loọi cõy lỗy cỷ ỵc trng chỷ yu cỏc nỵc nhit i v cờn nhit i (Wanapat, 2003) Täi Việt Nam, khoâng 10 nëm trć lọi ồy, cồy sớn ó t mt cồy lỵng thc phý trć thành cơng nghiệp quan trọng, đị din tớch, nởng suỗt v sõn lỵng tởng nhanh Vú sín, bã thâi tinh bột chiếm 25% cûa cõy sớn thỵng b loọi bú nhỵ ngun ph thõi sau thu hoọch v ch bin Lỵng bó sớn ỵc thõi hng nởm t cỏc c s sõn xuỗt tinh bt tỵng i ln Theo tớnh toỏn, tỗn sớn tỵi cũ th ch bin ti a ỵc 0,275 tỗn tinh bt, tng lỵng bó thõi sớn phỏt sinh l 1,75 tỗn, gõy phỏt thõi 0,17 tỗn ỗt, bựn, cỏt; 0,18 tỗn vú, r; 1,40 tỗn bó sớn (Tng cýc thng kờ Vit Nam, 2016) Phổn ln lỵng 207 Làm giàu protein bã sắn đường hóa lờn men ng thi bó sớn ny ỵc thõi ngoi mụi trỵng gõy lóng phớ v ụ nhim nghiờm trng Cỹng nhỵ nhiu phý phốm nụng nghip khỏc, bó sớn thỵng cú mt s họn ch nhỵ hm lỵng protein thỗp, hm lỵng carbohydrate nhỵ polysaccharide khụng phõi tinh bt (cellulose, hemicellulose, pectin v lignin) khụng tiờu hũa ỵc v cỏc chỗt khỏng dinh dỵng nhỵ cyanua, tannin v phytate tỵng i cao (Aro, 2008) Khi s dýng lm thc ởn chởn nuụi, khõ nởng tiờu hũa thỗp, lỵng thĀc ën ën vào giâm khâ nëng sân xuỗt cỷa ng vờt l mt thc t, ũ chợ mt lỵng rỗt ớt bó sớn ỵc s dýng lm thc ởn chởn nuụi Lờn men l mt phỵng phỏp va kh ỵc cỏc chỗt khỏng dinh dỵng, va cú khõ nởng cõi thin chỗt lỵng protein nờn ó ỵc mt s nỵc s dýng tởng cỵng giỏ trð sā dýng cûa sín phý phèm sín cho cõ ngỵi v gia sỳc (Ubalua, 2007; Aro, 2008) i vi bó sớn, hm lỵng x v tinh bt cao, vi sinh vêt sā dýng trăc tip sinh trỵng v phỏt trin, chợ mt s ớt vi sinh vờt nhỵ nỗm si (Aspergillus, Penicillium), nỗm men Saccharomyces vi khuèn Baccilus có khâ nëng sinh mt s enzyme ngoọi bo nhỵ amylase, cellulase thỷy phõn tinh bt v x thnh ỵng n, song hoọt tớnh cỷa chỳng tỵng i thỗp (Pandey et al., 2000; Cherry and Fidantsef, 2003; Singh et al., 2011) Đề ti tin hnh ỵng hũa v lờn men ng thi bã sín bìng việc bổ sung chế phèm đa enzyme (amylase, gluco-amylase, cellulase), nỗm men v vi khuốn probiotic (Lactobacillus, Bacillus) ỵng húa tinh bt, x thnh cỏc ỵng n tọo c chỗt thớch hp cho s sinh trỵng, phát triển cûa vi sinh vêt nhìm täo sân phèm lên men giàu protein, nhiều vi khuèn có li cú th s dýng lm thc ởn chỗt lỵng cao cho động vêt dä dày đĄn VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Vật liệu nghiên cứu Bã sớn tỵi t cỏc c s ch bin tinh bt thuc xó Cỏt Qu, huyn Hoi c, H Ni ỵc thu gom vào túi nilon bâo quan tû länh (4°C) sā dýng tn 208 Chế phèm đa enzyme thơ chĀa α-amylase, gluco-amylase v cellulase thu ỵc t quỏ trỡnh lờn men xp chỷng nỗm mc Aspergillus niger dủng t bin GA15 sõn xuỗt tọi Phũng Cỏc chỗt chc nởng sinh hc, Vin Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm khoa học Việt Nam Nỗm men Saccharomyces cerevisiae, vi khuốn Lactobacillus sp v Bacillus sp ỵc tuyn chn t b ging cỷa Phũng Cỏc chỗt chc nởng sinh hc, Vin Cụng ngh sinh hc, Vin Hn lõm Khoa hc Vit Nam Nỗm men Saccharomyces cerevisiae ỵc gi cỏc ùa petri cha mụi trỵng Yeast Peptone Dextrose (YPD) gm cao nỗm men (5 g/L), peptone (10 g/L), glucose (20 g/L) agar (20 g/L) ć pH 5,5 giĂ ć nhiệt độ 4oC, cỗy chuyn hng thỏng Nhõn ging cỗp 1, cỗp mụi trỵng YPD lúng, pH 5,5, nuụi lớc 150 vòng/phút ć 30oC 48 gią Mêt độ sau lên men đät 109- 1011 cfu/ml Vi khuèn Lactobacillus sp v Bacillus sp s dýng ti ỵc ũng gũi dỵi dọng bt, mờt vi khuốn ọt 107 cfu/g loäi 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Đường hóa bã sắn enzyme Để lăa chọn nồng độ enzyme thớch hp vic ỵng húa, bó sớn sau hũa vo nỵc vi t l 30% (w/v) ỵc bổ sung chế phèm đa enzyme ć nồng độ khác (0, 2, 4, 6, 8, 10%) (tính theo lỵng c chỗt) hn hp bỡnh kớn nhit phũng, sau 24 gi tin hnh lỗy mộu xỏc nh hm lỵng tinh bt, x thụ v hm lỵng ỵng kh Thớ nghim ỵc tin hnh lp lọi lổn Thi gian ỵng húa bó sớn thớch hp ỵc xỏc nh thụng qua vic tin hnh ỷ dung dðch bã sín vĆi enzyme ć nồng độ thích hp iu kin nhỵ mụ tõ trờn 60 gi C sau 12 gi ỷ, mộu ỵc lỗy xỏc nh lỵng ỵng kh Thớ nghim ỵc tin hành lặp läi lỉn 2.2.2 Đường hóa lên men bã sắn đồng thời tạo sản phẩm giàu protein Bó sớn tỵi hủa vo nỵc vi t l 30% (w/v), b sung ch phốm enzyme thụ hm lỵng thích Dương Thu Hương, Phạm Kim Đăng, Trần Hiệp, Ngơ Thị Huyền Trang, Nguyễn Thị Nguyệt, Vũ Văn Hạnh hĉp Nỗm men S cerevisiae, vi khuốn Lactobacillus sp v Bacillus sp ỵc b sung vo hn hp vi hm lỵng 107cfu/ml loäi Bổ sung nguồn ni tĄ vĆi hàm lỵng thớch hp xỏc nh lỵng ni t b sung thích hĉp: tiến hành thā bổ sung (NH4)2SO4 vào hỗn hĉp lên men ć nồng độ 0; 0,5; 1; 1,5% (w/w) Mỗi cơng thĀc lặp läi lỉn Tiến hành lên men ć nhiệt độ phòng Sau 48 gi xỏc nh hm lỵng protein thụ, protein thc Lỵng protein tởng (protein gain - PG, % VCK) ỵc xỏc đðnh bìng cơng thĀc: PG = Pf - Po Trong ú: Po: Hm lỵng protein thi im bớt ổu (0 gi) (% VCK); Pf: Hm lỵng protein sau lên men (48 gią) (% VCK) Xác đðnh thąi gian ti ỵu cho ỵng húa v lờn men bó sớn đồng thąi thơng qua việc thā lên men lóng bã sớn cú b sung vi sinh vờt (nhỵ mụ tõ ć trên) enzyme ni tĄ ć nồng độ thích hĉp Lên men 96 gią ć nhiệt độ phũng, sau mi 24 gi lỗy mộu phồn tớch hm lỵng protein thc Thớ nghim ỵc tin hnh lp lọi læn 2.2.3 Lên men bã sắn điều kiện ti u Bó sớn ỵc lờn men lúng cú b sung vi sinh vờt, enzyme v (NH4)2SO4 vi hm lỵng thích hĉp ć nhiệt độ phịng Sau không thąi gian ti ỵu lỗy mộu xỏc nh thnh phổn dinh dỵng (protein thô, protein thăc, tinh bột, xĄ thô, lipit thô, khoáng tổng số, axit hĂu cĄ tổng số, HCN) ỏnh giỏ chỗt lỵng cõm quan cỷa sõn phốm v so sỏnh vi bó sớn trỵc lờn men 2.3 Phng phỏp phõn tớch - Lỗy mộu phõn tớch theo TCVN 4325:2007 - Xỏc inh hm lỵng vồt chồt khụ theo TCVN 4326:2007 - inh lỵng khoỏng tụng sụ (tro thụ) theo TCVN 4327:2007 - inh lỵng x thụ bỡng phỵng phỏp cũ chn lc trung gian theo TCVN 4329: 2007 - Xỏc nh hm lỵng lipit thụ theo TCVN 4321:2007 - inh lỵng protein thụ ỵc tớnh toỏn trờn c s xỏc nh hm lỵng ni t tng s bỡng phỵng phỏp Kjeldahl theo TCVN 4328:2007 - Phỵng phỏp xỏc nh hm lỵng protein thc: Nghin nhú mộu, hũa vi nỵc cỗt bỡnh tam giỏc, un cỏch thỷy 30 phút; để nguội, kết tûa protein bìng axit tricloaxetic; tỏch kt tỷa, sọch v nh lỵng ni t theo phỵng phỏp cỷa Kjeldahl - Xỏc nh hm lỵng tinh bt: Tinh bt ỵc thỷy phồn thnh ỵng dung dðch HCl 10% ć điều kiện đun sôi bình cách thûy 90 phút Dung dðch thûy phồn ỵc lm ngui v trung hũa bỡng NaOH vi chợ th methyl da cam Hm lỵng ỵng sau thỷy phồn ỵc xỏc nh bỡng phỵng phỏp DNS theo mụ tõ cỷa Miller (1959) - ỵng kh ỵc xỏc nh theo phỵng phỏp DNS ỵc xuỗt bi Miller (1959) - pH ỵc o bỡng mỏy o pH bàn cûa hãng Mettler Toledo, Trung Quốc - HCN aflatoxin ỵc gi phõn tớch tọi vin V sinh v an toàn thăc phèm Quốc gia 2.4 Xử lý số liu S liu ỵc x lý bỡng phổn mm Excel v SAS 9.0, phồn tớch phỵng sai (ANOVA) vi phộp thā DUCAN ć mĀc ý nghïa P < 0,05 KẾT QU VÀ THÂO LUẬN 3.1 Đường hóa bã sắn bng enzyme Quỏ trỡnh ỵng húa l quỏ trỡnh chuyn hũa hon ton dextrin thnh ỵng kh Ch phốm a enzyme sā dýng nghiên cĀu gồm loäi enzyme cellulase phân hûy cellulose thành glucose dextrin, α-amylase thûy phân tinh bột thành dextrin ć träng thái hòa tan, sau đị glucoamylase chuyển hóa hồn tồn dextrin thnh ỵng kh Mc ỵng húa bó sớn phý thuc vo nhiu yu t khỏc nhỵ: nng enzyme, thi gian ỷ v nng c chỗt xỏc nh nng enzyme thớch hp cho ỵng hóa bã sín, nồng độ khác cûa enzyme (t n 10%) ỵc thờm vo bó sớn v û ć nhiệt độ phòng 24 gią Trong điều kin thớ nghim c chỗt khụng i, tởng nng độ enzyme tốc độ phân Āng tëng, nng enzyme v nng c chỗt mc bão hòa, tëng nồng độ enzyme 209 Làm giàu protein bã sắn đường hóa lên men đồng thời Hình Hàm lượng đường khử, tinh bột xơ bã sắn nồng độ enzyme khác tốc độ phân Āng khơng thay đổi Kt quõ hỡnh cho thỗy tởng nng enzyme t n 8% thỡ hm lỵng ỵng kh tởng cũ ý nghùa (P < 0,001), tởng tỵng ng tÿ 1,29 (g/l) đến 15,05 (g/l) Tuy nhiên, nồng enzyme tởng lờn ti 10% thỡ hm lỵng ỵng khā khơng có să khác biệt so vĆi ć nồng enzyme 8% Khi hm lỵng ỵng kh tởng thỡ hm lỵng tinh bt v x (c chỗt cho s xỳc tỏc cỷa enzyme) giõm Hm lỵng tinh bt cũn lọi bó sớn cao nhỗt cỏc mộu khụng có să bổ sung enzyme vĆi 61,31% (VCK) giâm dổn tởng lỵng enzyme b sung, giõm thỗp nhỗt l b sung tỵng ng v 10% enzyme vào bã sín, mĀc độ giâm so vĆi khơng bổ sung tỵng ng 59,11% v 60% Hm lỵng x thụ cüng giâm rõ rệt ć mĀc bổ sung enzyme khỏc (P < 0,001), giõm thỗp nhỗt b sung v 10% enzyme, tỵng ng vi 14,79 v 14,69% (VCK), nhiờn mc giõm cao nhỗt chợ khoõng 24% so vi khụng b sung enzyme Nhỵ vờy, nói enzyme bð bão hịa ć nồng độ 8% hay nòi cách khác đåy nồng độ tối þu cho hột động đþąng hóa bã sín cûa enzyme (8%) (Hình 2) Tốc độ phân Āng cûa enzyme tëng theo thąi gian phân Āng enzyme có thąi gian tip xỳc v gớn vi c chỗt Thi gian kt thỳc phõn ng ỵc xỏc nh tc phõn Āng xây chêm dÿng läi hay nồng độ sân phèm tëng khơng tëng nĂa 3.2 Thời gian tối ưu cho đường hóa bã sắn enzyme Ni t l ngun thc ởn khụng th thiu ỵc cỷa vi sinh vờt, ngun ni t d hỗp thý nhỗt i vi vi sinh vờt l NH3 v NH4+ Chỳng s s dýng ni t cho s sinh trỵng cỷa mỡnh, t ũ Ti ỵu thi gian ỵng húa bó sớn ỵc tin hnh vi vic s dýng nng enzyme ti ỵu 210 Khi tởng thi gian thỷy phõn t n 24 gi, kt quõ cho thỗy hm lỵng ỵng kh tởng lờn ỏng k enzyme d dng tip xỳc vi c chỗt, hm lỵng ỵng kh cao nhỗt ọt ỵc 24 gi l 14,4 g/l Nếu tiếp týc tëng thąi gian thûy phân tÿ 24 n 60 gi thỡ hm lỵng ỵng kh tọo thành khơng nhĂng khơng tëng lên mà cịn giâm đi, hm lỵng ỵng kh 36, 48 v 60 gi tỵng ng lổn lỵt l 13,71; 11,33 v 11,11 (g/l), să giâm sút să sā dýng ỵng cỷa cỏc vi sinh vờt cú mt bó sớn Nhỵ vờy cú th chn 24 gi l thi gian ti ỵu cho ỵng húa bó sớn 3.3 ng hóa lên men đồng thời bã sắn enzyme vi sinh vật 3.3.1 Xác định mức bổ sung bổ sung ni tơ thích hợp đến làm giàu protein từ bã sắn Dương Thu Hương, Phạm Kim Đăng, Trần Hiệp, Ngô Thị Huyền Trang, Nguyễn Thị Nguyệt, Vũ Văn Hạnh 16 Đường khử (g/l) 14 12 10 0 10 20 30 40 50 60 70 Thời gian (giờ) Hình Hàm lượng đường khử theo thời gian đường hóa bã sắn enzyme Bâng Hàm lượng protein bã sắn trước sau lên men bổ sung (NH4)2SO4 nồng độ khác Nồng độ (NH4)2SO4 (n = 3) Hàm lượng protein (%VCK) 0% Protein thô sau lên men 0,5% d 5,82 ± 0,11 11,79 ± 0,15 1% c 15,81 ± 0,11 1,5% b 20,83 ± 0,10a Protein thực trước lên men 1,37 ± 0,87 1,41 ± 0,96 1,47 ± 0,09 1,36 ± 0,5 Protein thực sau lên men 3,71 ± 0,08c 6,21 ± 0,11b 6,73 ± 0,03a 6,61 ± 0,01a Protein thực/Protein thô sau lên men (%) 63,9 ± 2,09a 52,62 ± 0,32b 42,55 ± 0,28c 31,2 ± 0,09d Tăng protein thực (PG) 2,34 ± 0,13c 4,79 ± 0,07b 5,25 ± 0,13a 5,27 ± 0,06a Chú thích: Trong hàng ngang, giá trị trung bình khơng mang chữ sai số có ý nghĩa thống kê (P < 0,05) lm tởng hm lỵng protein sõn phốm lờn men (Noomhorm et al., 1992) Bó sớn ỵc lên men lóng vĆi să bổ sung ni tĄ bći (NH4)2SO4 ć nồng độ khác Sau 48 gią lờn men, hm lỵng protein thụ, protein thc v s tởng protein thc trỵc v sau lờn men cú s khác đáng kể giĂa quan sát (P < 0,0001) (Bõng 1) (NH4)2SO4 ỵc b sung vo dch lờn men địng vai trđ nguồn ni tĄ cho să sinh trỵng cỷa cỏc vi sinh vờt cú mt dung dch lờn men Kt quõ cho thỗy vic b sung 1% v 1,5% cỷa (NH4)2SO4 l tt nhỗt làm giàu protein cûa bã sín lên men lóng vi nỗm men S cerevisiae, Lacobacillus sp v Bacillus sp Lỵng protein thc sau lờn men tởng 5,25 lổn câ hai mĀc bổ sung (NH4)2SO4 Khi bổ sung 1,5% (NH4)2SO4 hm lỵng protein thụ cao nhỗt, vi 20,83% (VCK), song hm lỵng protein thc chợ ọt 6,61% (VCK), tỵng ỵng vi mc b sung 1% (NH4)2SO4 Nhỵ vờy, cú thể chọn mĀc bổ sung 1% (NH4)2SO4 mĀc bổ sung thích hĉp lên men làm giàu protein cûa bã sín Nhiều nghiên cĀu cüng chỵ vai trị cûa ni tĄ q trình lên men làm giàu protein Haddadin et al (1999) cho biết, lên men SSB bã ô liu, mĀc protein tëng cĄ chỗt ỵc b sung 0,5% (NH4)2SO4 Oboh & Akindahunsi (2003) cỹng quan sỏt thỗy lờn men SSB cỏc thnh phổn cỷa sớn vi S.cerevisiae mụi trỵng cú b sung ure, MgSO4 v axit citric thỡ lỵng protein cui cựng sõn phốm tởng gỗp ụi gari v bột sín Yang (1988) chỵ rìng S.cerevisiae làm tëng lỵng protein cỷa bó 211 Lm giu protein ca bó sắn đường hóa lên men đồng thời khoai lang tÿ 6,01% đến 14,04% sau 72 gią lên men bổ sung (NH4)2SO4/ure (1:1 w/w) 3.3.2 Tối ưu thời gian đường hóa lên men bã sắn Bã sín ỵc lờn men lúng iu kin ti ỵu vi să bổ sung 1% (NH4)2SO4 96 gią, sau 24 gi tin hnh lỗy mộu phõn tớch hm lỵng protein thc Kt quõ ỵc chợ hỡnh Lỵng protein tởng tuyn tớnh sut 48 gi ổu, sau 48 gi lờn men, lỵng protein thc tởng t 1,37 đến 6,7 % (VCK), sau đị giâm dỉn quỏ trỡnh phõn hỷy protein xõy sau ũ Lỵng protein cao ć 48 gią chỵ khâ nëng sinh trỵng cỷa cỏc vi sinh vờt trờn c chỗt ny Trong 24 gi ổu cỷa quỏ trỡnh lờn men, lỵng ỵng kh giõi phúng nhiu, chỳng ỵc s dýng nhanh chũng nhỵ c chỗt thớch hp cho s nhõn lờn bi nỗm men v vi khuốn c tớnh ny cỷa chỳng cho thỗy S cerevisiae, Lacobacillus v Bacillus cú khõ nởng chuyn húa mt cỏch cú hiu quõ ỵng nhỵ l ngun carbon cỷa nũ lm giu protein cûa bã sín 3.4 Thành phần dinh dưỡng bã sắn trước sau lên men điều kiện tối u Kt quõ phõn tớch thnh phổn dinh dỵng cỷa bó sớn trỵc v sau lờn men (Bõng 2) cho thỗy bó sớn trỵc lờn men cú thnh phổn dinh dỵng rỗt thỗp, ũ hm lỵng x v HCN cũn lọi tỵng i cao nờn khụng th sā dýng trăc tiếp làm thĀc ën cho gia súc Sau lờn men iu kin ti ỵu cũ b sung ch phốm a enzyme, nỗm men S.cerevisiae, vi khuốn Lactobacillus sp v Bacillus sp thnh phổn dinh dỵng cõi thin rừ rt (P < 0,05) (ngoọi tr hm lỵng lipit thụ) Hm lỵng protein thụ tởng 7,3 lổn, protein thc tởng 5,5 lổn s tởng trỵng v tởng sinh cỷa nỗm men v vi khuốn vic tọo thành protein đĄn bào phæn protein cûa enzyme bổ sung vào méu lên men Sau lên men, tinh bột xĄ bã sín giâm đáng kể, tinh bột giâm tÿ 60,37% (VCK) xuống cñn 25,15% (VCK), xĄ thô giâm tÿ 21,01 xuống 15,01% (VCK), să giâm 212 să thûy phân cûa enzyme ch phốm a enzyme ỵc b sung vo v hột động cûa vi sinh vêt có khâ nëng tiết số enzyme ngội bào, chúng thûy phân tinh bột xĄ thành ỵng n lm c chỗt cho s sinh trỵng v phỏt trin cỷa mỡnh S gia tởng lỵng khoỏng tng số bã sín sau lên men s cú mt cỷa cỏc khoỏng chỗt dung dch lờn men nỗm men S.cerevisiae Hm lỵng axit hu c cûa bã sín sau lên men tëng 5,9 lỉn hột động cûa vi sinh vêt có mặt dung dðch lên men sinh axit lactic, acetic ethanol làm giâm pH cûa hỗn hĉp, đồng thąi làm cho sân phèm cò mùi thĄm, chua Việc giâm pH Āc chế vi sinh vêt gây bệnh phát triển sân phèm lên men HĄn thế, hỗn hp cú pH thỗp ny nu s dýng lm thc ën cho gia súc làm giâm pH dä dày cûa lĉn ngën cân să phát triển cûa cỏc tỏc nhõn gõy bnh nhỵ Coliforms and Salmonella ỵng tiờu húa (Missotten et al., 2015) Trong bó sớn, thỵng cú cha nng cyanogenic glucosides cao nờn ko phù hĉp làm thĀc ën cho gia súc Bã sín sau lờn men vi sinh, hm lỵng cyanide ó giõm đáng kể, chỵ cịn 20,54 mg/kg VCK, vi sinh vêt dung dðch lên men có khâ nëng phån hûy tÿng phæn cyanogenic glucosides phá vĈ sân phốm Nhỵ vờy, sõn phốm lờn men cựng cỏc vi sinh vêt có khâ nëng giâi độc cyanide, sân phèm ỵc coi l an ton cỏc iu khoõn v ngộ độc cyanide theo quan điểm thăc tế cyanide thỗp hn mc nguy họi 30 mg/kgVCK (Tweyongyere & Katongole, 2002) Nguyễn HĂu Vën cs (2008) cüng cho biết bó sớn sau 21 ngy ỷ chua, hm lỵng HCN cüng giâm rõ rệt tÿ 192 - 209 mg/kg xuống cịn 77 - 81 mg/kg VCK Nhiều phân tích khác phịng thí nghiệm thā nghiệm động vờt ó cho thỗy giỏ tr dinh dỵng cỷa bó sín sau lên men vi sinh Aro (2008) cho rìng să lên men vi sinh vêt vĆi bã thâi tinh bt sớn cú th cõi thin chỗt lỵng dinh dỵng bỡng vic tởng protein thụ, khoỏng tng s v giâm cyanide, CF, NDF ADF Dương Thu Hương, Phạm Kim Đăng, Trần Hiệp, Ngô Thị Huyền Trang, Nguyễn Thị Nguyệt, Vũ Văn Hạnh Protein thực (%CVK) 0 20 40 60 80 100 120 Thời gian lên men (giờ) Hình Hàm lượng protein thực thời điểm lên men khác Bâng Thành phần dinh dưỡng câm quan bã sắn trước sau lên men Thành phần Trước lên men Sau lên men Protein thô (%VCK) 2,19 ± 0,23 16,02 ± 0,45 Protein thực (%VCK) 1,23 ± 0,15 6,79 ± 0,31 Tinh bột (%VCK) 60,37 ± 3,45 25,15 ± 2,24 Xơ thô (%VCK) 21,01 ± 1,23 15,01 ± 2,05 Lipit thô (%VCK) 0,52 ± 0,24 0,61 ± 0,43 Khoáng tổng số (%VCK) 2,01 ± 0,32 7,38 ± 0,67 AXHC tổng số (g/kg tươi) 2,02 ± 0,14 11,86 ± 1,01 HCN (mg/kg VCK) 59,7 ± 0,56 20,54 ± 0,65 pH 4,5 ± 0,34 3,7 ± 0,56 Aflatoxin Cảm quan - - Màu vàng nhạt, mùi hắc Màu vàng nâu, thơm, chua Chú thích: - Các kết q tính theo vật chất khơ, riêng axit hữu tổng số tính theo mẫu tươi: Dấu “-“: khơng phát hiện; Trong hàng ngang, giá trị trung bình khơng mang chữ sai số có ý nghĩa thống kê; AXHC: axit hữu KT LUN Giỏ tr cỷa bó sớn sau ỵng hóa lên men đồng thąi bìng lên men lóng vĆi tỷ lệ 30% bìng 8% chế phèm đa enzyme, nỗm men S cerevisiae, vi khuốn Lactobacillus sp v Bacillus sp đồng thąi bổ sung 1% (NH )2 SO thi gian 48 gi ỵc cõi thin rừ rt Cý th so vi bó sớn tỵi sau ỵng húa v lờn men protein thụ tởng 7,3 lổn protein thăc tëng 5,5 læn, đồng thąi HCN giâm củn 20,54 mg/kg, lỵng axit hu c tởng 5,9 lổn, pH 3,7 Đặc biệt màu síc bít mít, mùi thĄm, chua v khụng phỏt hin c t nỗm mc Vỡ vêy, tiếp týc nghiên cĀu sā dýng bã sớn sau ỵng húa v lờn men lm thc ởn cho gia súc LỜI CÂM ƠN Nhóm tác giâ xin chân thành câm Ąn Sć KHCN Hà Nội tài trĉ kinh phí nghiên cĀu khn khổ đề tài cỗp thnh ph phũng cỏc chỗt chc nởng sinh học, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam chû trì 213 Làm giàu protein bã sắn đường hóa lên men đồng thời TÀI LIỆU THAM KHÂO Aro S (2008) Improvement in the nutritive quality of cassava and its by-products through microbial fermentation, African Journal of Biotechnology, 7(25) Cherry J R and Fidantsef, A L (2003) Directed evolution of industrial enzymes: an update, Current opinion in biotechnology, 14(4): 438-443 Haddadin M S., Abdulrahim, S M., Al‐Khawaldeh, G Y., and Robinson, R K (1999) Solid state fermentation of waste pomace from olive processing, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 74(7): 613-618 Miller G L (1959) Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar, Analytical chemistry, 31(3): 426-428 Missotten J A., Michiels, J., Degroote, J., and De Smet, S (2015) Fermented liquid feed for pigs: an ancient technique for the future, Journal of animal science and biotechnology, 6(1): Nguyễn Hữu Văn, Nguyễn Xuân Bá, Bùi Văn Lợi (2008) Đánh giá giá trị dinh dưỡng bã sắn công nghiệp ủ chua với phụ gia để làm thức ăn cho gia súc nhai lại, Tạp chí Khoa học, Đại học Huế, 46: 129-135 Noomhorm A., Ilangantileke, S., and Bautista, M (1992) Factors in the protein enrichment of cassava by solid state fermentation, Journal of the Science of Food and Agriculture, 58(1): 117-123 214 Oboh G and Akindahunsi, A (2003) Biochemical changes in cassava products (flour & gari) subjected to Saccharomyces cerevisae solid media fermentation, Food Chemistry, 82(4): 599-602 Pandey A., Soccol, C R., and Mitchell, D (2000) New developments in solid state fermentation: Ibioprocesses and products, Process biochemistry, 35(10): 1153-1169 Singh S., Sharma, V., Soni, M., and Das, S (2011) Biotechnological applications of industrially important amylase enzyme, International Journal of Pharma and Bio Sciences, 2: 486-496 Tổng cục thống kê (2016) Niên giám thống kê 2016 Nhà xuất thống kê, Hà Nội Tweyongyere R and Katongole, I (2002) Cyanogenic potential of cassava peels and their detoxification for utilization as livestock feed, Veterinary and human toxicology, 44(6): 366-369 Ubalua A (2007) Cassava wastes: treatment options and value addition alternatives, African Journal of Biotechnology, 6(18): 2065-2073 Wanapat M (2003) Manipulation of cassava cultivation and utilization to improve protein to energy biomass for livestock feeding in the tropics, Asian australasian journal of animal sciences, 16(3): 463-472 Yang S S (1988) Protein enrichment of sweet potato residue with amylolytic yeasts by solid‐state fermentation, Biotechnology and bioengineering, 32(7): 886-890 ... tëng, nng enzyme v nng c chỗt mc bão hòa, tëng nồng độ enzyme 209 Làm giàu protein bã sắn đường hóa lên men đồng thời Hình Hàm lượng đường khử, tinh bột xơ bã sắn nồng độ enzyme khác tốc độ phân... lỵng protein cỷa bó 211 Lm giu protein ca bó sắn đường hóa lên men đồng thời khoai lang tÿ 6,01% đến 14,04% sau 72 gią lên men bổ sung (NH4)2SO4/ure (1:1 w/w) 3.3.2 Tối ưu thời gian đường hóa lên. .. thích hĉp lên men làm giàu protein cûa bã sín Nhiều nghiên cĀu cüng chỵ vai trị cûa ni tĄ q trình lên men làm giàu protein Haddadin et al (1999) cho biết, lên men SSB bã ô liu, mĀc protein tëng