Phần 2 Tổng quan về tài liệu
2.3. Tổng quan về cây sắn và tình hình sử dụng các phụ phẩm từ cây săn làm
2.3.3. Làm giàu protein bột sắn, bã sắn bằng vi sinh vật
Một trong những hướng tiếp cận là làm giàu protein của bột sắn với protein của vi sinh vật. Quá trình làm giàu protein qua con đường lên men với các chủng vi sinh vật được chọn lọc đã được các nghiên cứu chứng minh là rẻ tiền nhất và giá trị protein của sắn được cải thiện hiệu quả nhất (Balagopalan và cộng sự., 1990).
Gray and Abou-El-Seoud (1966) đã sử dụng chủng nấm sợi Cladosporium eladosporoides để lên men sắn lát có bổ sung NH4Cl và dịch chiết của ngô. Kết quả đã thu được sản phẩm lên men có hàm lượng protein thô từ 13-24% VCK. Tương tự, các tác giả Reade and Gregory (1975); Gregory et al. (1977) đã báo cáo ưu điểm của việc sử dụng các chủng nấm sợi chịu nhiệt cho việc làm giàu protein của sắn để sử dụng trong chăn nuôi. Sau khi chọn lọc, các tác giả đã chọn được 3 chủng cho hệ số chuyển hóa protein >2,3. Tuy nhiên, các thí nghiệm này không được khuyến cáo sử dụng trong thực tiễn sản xuất do vấn đề ảnh hưởng của độc tố của nấm đối với sức khỏe của vật nuôi.
Muindi and Hanssen (1981) đã sử dụng chủng nấm Trichoderma
harzianum để lên men bột sắn trên môi trường có bổ sung 4% N vô cơ và ở 23oC,
pH từ 4,0-4,2. Kết quả chuyển hóa sinh khối sau lên men với hàm lượng protein đã tăng từ 2,4% lên đến 37,6% sau 60 giờ lên men. Hàm lượng N phi protein chiếm khoảng 30% N tổng số. Tuy nhiên, năng lượng trao đổi ME của bột sắn lên men làm giàu protein lại thấp hơn rõ rệt với p<0,05 so với bột sắn không lên men (9,1MJ/kg so với 12,2 MJ/kg VCK).
Maurince Raimbault et al. (1985) cho biết, sau 25-48 giờ lên men hàm lượng protein của bột sắn sau khi lên men với 18 chủng nấm sợi được phân lập và chọn lọc từ các thực phẩm lên men truyền thống đã tăng từ 10,9-16,5% so với trước khi lên men. Trong đó các chủng thuộc giống Aspergillus sp. có hiệu suất chuyển hóa protein cao nhất.
Okpako et al. (2008) đã báo cáo rằng, hàm lượng protein thô của vỏ sắn đã tăng từ 5,50 lên 24,4% khi lên men với một hỗn hợp gồm nấm mốc
Aspergillus niger và vi khuẩn lactic Lactobacillus rhamnosus. Ezekiel và công sự (2010) cũng thông báo kết quả tương tự khi sử dụng nấm Trichoderma viride ATCC 36316 lên men vỏ sắn. Kết quả cho thấy, hàm lượng protein thô của vỏ sắn lên men đã tăng từ 4,21 lên 36,52% và hàm lượng tinh bột giảm từ 51,93 xuống 26,07% sau 4 ngày lên men.
Ngoài nấm sợi, nấm men cũng được chọn lựa để sử dụng lên men làm giàu các phụ phẩm của ngành chế biến tinh bột sắn do hàm lượng protein của nấm men cao và không sản sinh độc tố. Bên cạnh đó, nấm men còn giàu vitamin, đặc biệt là thiamin, giúp kích thích tăng trưởng nhóm nấm trong dạ cỏ (Chaucheyras và công sự., 1995).
Shrassen et al. (1970) đã báo cáo, sử dụng nấm men Candida utilis để lên men bột sắn đã được thủy phân với enzyme với kỹ thuật lên men bề mặt đã thu được sinh khối sau lên men có hàm lượng protein đạt 35% VCK.
Azoulay và cs (1980) cho biết, sử dụng nấm men như Candida tropicalis để lên men bột sắn đã làm tăng hàm lượng protein từ 3,1% lên 18,8% VCK mà không cần phải bổ sung thêm các enzyme thủy phân tinh bột.
Oboh (2006) đã tiến hành thí nghiệm làm giàu vỏ sắn với hỗn hợp vi khuẩn Lactobacillus spp. với nấm men Saccharomyces cerevisiae bằng phương pháp lên men rắn. Kết quả cho thấy, hàm lượng protein của vỏ sắn lên men đã tăng 21,5% so với 8,2% của lô không lên men. Đồng thời hàm lượng Cyanide của vỏ sắn lên men cũng giảm rõ rệt so với lô không lên men (6,2mg/kg so với 44,6mg/kg).
Tác giả khuyến cáo, vỏ sắn sau lên men không còn độc tố và dễ tiêu hóa, có thể sử dụng bổ sung trong khẩu phần ăn cho vật nuôi.
Tương tự, một số tác giả đã báo cáo kết quả sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisae lên men làm giàu protein của bã sắn để sử dụng làm thức ăn chăn nuôi ( Srinorakutara et al., 2006; Ubalua, 2007).
Một nghiên cứu nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng của củ sắn nhờ vi sinh vật được nhắc đến như Boonnopetal và cộng sự (2009) và Polyorachetal và cộng sự (2010) đã sử dụng chế phẩm nấm men (Saccharomyces cerevisiae) để lên men lát sắn khô và kết quả thu được đã nâng cao được protein thô từ 3,4 đến 32,5 % trong sắn lên men. Sử dụng sắn lên men này cho bò sữa kết quả thu được là làm tăng sản lượng sữa.
Kaewwongsa et al. (2011) đã tiến hành lên men làm giàu protein của bã sắn với 5% nấm men S. cerevisiae có bổ sung thêm 1,25% rỉ mật đường và 10% ure. Hàm lượng protein thô và protein thuần của sinh khối đạt 26,4 và 24,7% sau 5 ngày lên men. Các tác giả cũng tiến hành đánh giá khả năng tiêu hóa in vivo của bã sắn lên men trên dê thịt 8-10 tháng tuổi. Kết quả cho thấy, bã sẵn lên men đã cải thiện đáng kể hàm lượng protein phân giải trong dạ có (Ruminal undegradable protein).
Polyorach et al. (2012) đã nghiên cứu ảnh hưởng của các mức bổ sung ure, rỉ đường đến sinh trưởng của nấm men S. cerevisiae trong quá trình lên men làm giàu protein của sắn lát. Các tác giả đã cho biết, sắn lát lên men với nấm men trên môi trường có bổ sung ure, rỉ mật đường với tỷ lệ lần lượt là 64:08 g/100 ml nước có hàm lượng protein thô đạt cao nhất 47,5% sau 66 giờ lên men. Sản phẩm lên men được sử dụng thay thế bột đậu tương trong thử nghiệm chăn nuôi gia súc nhai lại.
Gần đây, Gunawan et al. (2015) đã tiến hành so sánh hiệu quả lên men làm giàu protein của sắn của vi khuẩn lactic Lactobacillus plantarum,
Saccharomyces cerevisieae và Rhizopus oryzae. Kết quả cho thấy, với tỷ lệ bổ
sung là 1% để lên men sắn lát trong 120 giờ, hàm lượng protein thô của sắn đã tăng cao nhất khi lên men với vi khuẩn lactic từ 1,92% lên 8,58% so với 2,29% với nấm men và 4,72% với nấm mốc. Tương tự hàm lượng cyanide giảm mạnh nhất khi lên men với L. plantarum, giảm từ 17,5 xuống 1,8mg/kg.
Một số tác giả như Adeyemi et al. (2007); Ezeronye (2004) và Chumpawadee (2009) đã sử dụng dịch dạ cỏ để lên men bã sắn, vỏ sắn nhằm cải thiện hàm lượng protein của các phụ phẩm này. Các tác giả cho biết, hàm lượng protein thô của bã sắn tăng từ 2,52 lên 17,58%; của vỏ sắn tăng từ 2,49 lên 19,24% sau 4 ngày lên men yếm khí. Hệ vi sinh vật dạ cỏ như nấm, vi khuẩn và protozoa có khả năng phân giải tốt chất xơ trong vỏ và bã sắn để chuyển hóa thành protein của vi sinh vật.
Như vậy có thể thấy hướng sử dụng vi sinh vật để lên men nhằm nâng cao hàm lượng protein của các phụ phẩm chế biến tinh bột sắn là một hướng đi đúng và hoàn toàn khả thi không chỉ ở Việt Nam mà ngay cả trên thế giới, nhất là những nước đang sử dụng nguồn phụ phẩm nông nghiệp trong chăn nuôi để giảm chi phí thức ăn như Việt Nam.