M ỤC LỤC
1.2 Hiện trạng và triển vọng phát triển của nấm Bào ngư Nhật:
1.2.1 Tình hình sản xuất nấm trên thế giới:
Các nước trên thế giới hiện nay tập trung nghiên cứu và sản xuất nấm mỡ, nấm hương, nấm sò, nấm rơm là chủ yếu. Khu vực Bắc Mỹ và châu Âu trồng nấm theo phương pháp công nghiệp. Những “nhà máy” sản xuất nấm có công suất từ 200 – 1000 tấn/năm được cơ giới hóa cao. Từ khâu xử lý nguyên liệu đến khâu thu hái chế biến đều do máy móc thực hiện.
Khu vực châu Á (Nhật Bản, vùng lãnh thổ Đài Loan, Hàn Quốc, Trung Quốc,…) triển khai sản xuất theo mô hình trang trại vừa và nhỏ, đặc biệt là ở Trung Quốc nghề trồng nấm đã thực sự đi vào từng hộ nông dân. Sản lượng nấm mỡ, nấm hương của Trung Quốc lớn nhất thế giới. Sản lượng của Trung Quốc là 3.000.000 tấn, chiếm 60% tổng sản lượng thế giới.
1.2.2 Tình hình sản xuất nấm trong nước:
Việc tổ chức sản xuất nấm bào ngư Nhật của các đơn vị chuyên kinh doanh về nấm còn nhiều thiếu sót. Chất lượng giống nấm chưa đảm bảo từ khâu sản xuất đến quá trình nuôi trồng, bảo quản, cách sử dụng. Các loại nấm đã và đang được trồng ở Việt Nam từ nhiều nguồn giống khác nhau. Một số được nhập từ một số nước và vùng lãnh thổ: Hà Lan, Đài Loan, Trung Quốc, Nhật Bản,…. Một số khác được sưu tầm trong nước, song việc chọn lọc, kiểm tra để đánh giá tiềm năng về năng suất, chất lượng của từng loại, từ đó để nhân giống đại trà phục vụ sản xuất hầu như chưa có đơn vị nào đảm trách.
Khâu hướng dẫn kỹ thuật nuôi trồng, chế biến nấm đạt chất lượng xuất khẩu đến từng hộ gia đình không đầy đủ, do thiếu cán bộ và trình độ kỹ thuật viên non kém. Đội ngũ cán bộ nghiên cứu và làm công tác kỹ thuật về nấm ăn được đào tạo cơ bản tại các trường đại học, có kinh nghiệm lâu năm và chuyên tâm với nghề nghiệp còn quá ít.
Hợp đồng xuất khẩu nấm thường không đủ về số lượng, chất lượng còn thấp dẫn đến mất lòng tin với khách hàng nước ngoài.
Các thiết bị, công nghệ trồng nấm nhập khẩu của nước ngoài không phù hợp với Việt Nam về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội: giá thành 1kg nấm sản xuất theo công nghệ Đài Loan và Italia cao hơn nhiều so với giá thành 1kg nấm sản xuất theo công nghệ Việt Nam.
Thiết bị trồng nấm chủ yếu là máy băm rơm rạ, hệ thống quạt gió, hệ thống tưới nước, máy đảo ủ nguyên liệu không đồng bộ. Công nghệ nuôi trồng và hệ thống thiết bị không phù hợp với điều kiện cụ thể của Việt Nam.
Công tác nghiên cứu về công nghệ chọn, tạo giống, công nghệ nuôi trồng nấm bào ngư Nhật đạt năng suất cao, giá thành hạ, công nghệ bảo quản, chế biến nấm đạt chất lượng ở các trung tâm nghiên cứu và cơ sở sản xuất chưa được chú trọng đúng mức.
Công nghệ sản xuất giống, nuôi trồng và chế biến nấm chủ yếu được du nhập từ Nhật Bản, vùng lãnh thổ Đài Loan và các nước châu Âu. Trong quá trình nghiên cứu và triển khai sản xuất đã có sự thay đổi để phù hợp với điều kiện tự nhiên, xã hội của Việt Nam song năng suất thu hoạch còn rất thấp (mới đạt 50 – 70% so với thế giới).
Việc tuyên truyền, phổ biến, hướng dẫn về giá trị dinh dưỡng và cách ăn nấm trên các phương tiện thông tin đại chúng còn quá ít. Để thị trường tiêu thụ nội địa được tốt, mọi người đều biết ăn nấm, xem nấm như là một loại thực phẩm quý thì công tác tuyên truyền là rất cần thiết.
1.2.3 Triển vọng phát triển nghề trồng nấm bào ngư Nhật tại Việt Nam:
Việt Nam là một trong nước có đủ điều kiện để phát triển mạnh nghề trồng nấm, do:
Nguồn nguyên liệu để trồng nấm bào ngư Nhật là mùn cưa, rơm rạ, thân gỗ, vỏ cà phê, bã mía,vỏ trấu… Các loại phế liệu sau thu hoạch rất giàu chất xenlulo. Hàng năm số lượng phát thải mạt cưa, rơm rạ, bã mía, vỏ trấu….Trong cả nước đạt con số vài chục triệu tấn/năm, chỉ cần sử dụng 10% số nguyên liệu kể trên để trồng nấm thì sản lượng nấm đã đạt vài trăm ngàn tấn/năm. Các phế liệu, phế phẩm nông lâm nghiệp trên dùng làm nguyên liệu trồng nấm tạo nên sản phẩm có giá trị, vừa
giải quyết về mặt môi trường. Phế phẩm sau khi trồng nấm bào ngư Nhật còn có thể sử dụng trồng nấm rơm, làm phân bón, nuôi trùn đất phục vụ cho chăn nuôi và trồng trọt. [4].
Lực lượng lao động dồi dào còn nhàn rỗi và giá công lao động rẻ. Tính trung bình 1 lao động nông nghiệp mới chỉ dùng đến 30-40% quỹ thời gian. Chưa kể đến việc mọi lao động phụ đều có thể tham gia trồng nấm được. Trồng nấm thu hút một lượng lớn lao động bao gồm: gia công chế biến meo giống, chất mô, xếp mô, chăm sóc, thu mua và chế biến sản phẩm nấm… Tạo công ăn việc làm cho nhiều người, đồng thời mang lại thu nhập đáng kể.
Điều kiện tự nhiên (về nhiệt độ, độ ẩm….) rất thích hợp cho nấm bào ngư Nhật phát triển, cũng như các loài nấm khác. Chênh lệch nhiệt độ tháng nóng và lạnh không lớn lắm nên có thể sản xuất nấm quanh năm. Không khí chứa nhiều hơi nước rất thích hợp cho nấm. Độ ẩm trung bình cũng không dưới 800C.
Vốn đầu tư ban đầu để trồng nấm bào ngư rất ít so với việc đầu tư cho các ngành sản xuất khác. Ngành chế biến và xuất khẩu nấm đang ở bước đầu với lợi nhuận tương đối, ngoài sản phẩm đạt tiêu chuẩn xuất khẩu sẽ thừa lại một tỉ lệ đáng kể nấm tươi cho bữa ăn hằng ngày của mọi gia đình.
Kỹ thuật trồng nấm bào ngư Nhật không phức tạp. Một người dân bình thường có thể tiếp thu được công nghệ trồng nấm trong thời gian ngắn. Bên cạnh đó một đội ngũ kỹ thuật được rèn luyện trong thực tế ngày càng nhiều, sẽ là hạt nhân đẩy phong trào trồng nấm lan rộng.
Thị trường tiêu thụ nấm bào ngư Nhật trong nước và trên thế giới tăng nhanh do sự phát triển chung của xã hội và dân số. Hiệp hội nấm ăn thế giới đã đưa ra chỉ số bình quân lượng tiêu thụ nấm ăn cho một người trong năm để đánh giá sự phát triển kinh tế xã hội của một quốc gia. Chính vì vậy nghề trồng nấm phát triển là một điều tất yếu. Nó không chỉ giải quyết vấn đề lao động mà còn đem lại của cải cho xã hội. Tuy nhiên để nghề trồng nấm bào ngư phát triển nhanh chóng ở nước ta, bên cạnh sự vận động theo nhu cầu xã hội, cần có nhiều đầu tư về mặt khoa học như giống nấm, kỹ thuật trồng, vấn đề phòng bệnh, bảo quản và chế biến sản phẩm,…
cung cấp thông tin cũng như huấn luyện kỹ thuật trồng nấm và nhất là có chính sách ưu đãi cho những người trồng nấm, như cho vay vốn sản xuất, miễn thuế, …
1.3. Giới thiệu về nguồn cơ chất trồng nấm: 1.3.1 Nguồn cơ chất vỏ trấu: 1.3.1 Nguồn cơ chất vỏ trấu:
Ngành nông nghiệp trồng lúa thế giới trong những năm gần đây đã đạt được những tiến bộ vượt bậc trong việc áp dụng công nghệ sinh học nhằm nâng cao năng suất góp phần tạo ra tổng sản lượng lúa toàn cầu ước tính 640 triệu tấn năm 2007. Ở Việt Nam, thành tựu này còn nổi bật hơn với tổng sản lượng lúa hàng năm đạt 36 triệu tấn và dự kiến đến năm 2020 con số này sẽ tăng lên 40 triệu tấn năm
Khi chế biến, cứ mỗi tấn lúa tạo ra khoảng 200 kg vỏ trấu và lượng vỏ trấu này sau khi đốt tạo ra khoảng 40 kg tro. Như vậy, trung bình hàng năm thế giới tạo ra khảng 130 triệu tấn vỏ trấu. Hiện tại, hầu hết lượng vỏ trấu tạo ra chưa được tận dụng mà bị vứt bỏ như là một dạng chất thải nông nghiệp. Chất thải này tập trung phổ biến ở các quốc gia nông nghiệp. Riêng Việt Nam, khối lượng chất thải vỏ trấu trung bình là 8 triệu tấn năm. Do chưa có giải pháp xử lý hiệu quả nên vỏ trấu sau khi bị thải thẳng ra môi trường đã gây hậu quả nghiệm trọng về ô nhiễm môi trường, nhất là nguồn nước và các nguồn lợi gắn liền với nguồn nước.
Hình 1.9: Vỏ trấu. [23]
Tuy nhiên vỏ trấu có chứa hàm lượng dinh dưỡng khá phù hợp với việc phát triển của nấm ăn.
Thành phần của vỏ trấu:
Vỏ trấu có kích thước trung bình khoảng 8 - 10 mm dài, 2 - 3 mm rộng và 0.2 mm dày. Khối lượng thể tích của vỏ trấu khi nén trong bao đựng khoảng 122 kg/m3. Thành phần hoá học của vỏ trấu thay đổi theo loại thóc, mùa vụ canh tác, điều kiện khí hậu và đặc trưng vùng miền. Tuy nhiên, hầu hết các loại vỏ trấu có thành phần hữu cơ chiếm trên 90% theo khối lượng. Các hợp chất chính có cấu trúc xốp dạng cellulose và ligin. ( Bảng 1.9)
Bảng 1.9: Thành phần hữu cơ của vỏ trấu. [23]
Thành phần chủ yếu Tỷ lệ theo khối lượng (%)
∝-cellulose Lignin D-xylose I-arabinose Methylglucuronic axít D-galactose 43.30 22.00 17.52 6.53 3.27 2.37 Tổng cộng 94.99 Cellulose:
Cellulose là thành phần chủ yếu của vách tế bào thực vật và chiếm 50% tổng lượng hydrocacbon trên trái đất. Ngoài thực vật là nguồn chủ yếu còn ở trong giới động vật, nhưng số lượng rất ít.
Cellulose là polysaccarit liên kết với nhau bằng liên kết 1,4-glucozit, mức độ polymer hóa của cellulose rất cao tới 10.000 – 14.000 đơn vị glucoza/phân tử. Số lượng lớn liên kết hydro nội và ngoại phân tử làm cho phân tử cellulose có độ cứng và vững chắc.
Hình 1.10: Cấu trúc phân tử cellulose.[9]
Liên kết glucozit không bền với acid. Cellulose dễ bị phân hủy bởi acid và tạo thành sản phẩm phân hủy không hoàn toàn là hydro-cellulose có độ bền cơ học kém hơn cellulose nguyên thủy, còn khi thủy phân hoàn toàn thì sản phẩm tạo thành là D-glucoza.
Về bản chất hóa học cellulose là một rượu đa chức có phản ứng với kiềm hay kim loại kiềm tạo thành cellulose-ancolat. Nguyên tử hydro ở các nhóm –OH bậc một và hai trong phân tử cellulose cũng có thể bị thay thế bởi các gốc –metyl, - etyl,... tạo ra những chất có độ kết tinh và độ hòa tan cao trong nước khác nhau.
Cellulose cũng bị oxy hóa bởi một số tác nhân tạo thành sản phẩm oxy hóa một phần là oxy – cellulose. Tác nhân oxy hóa chọn lọc nhất là acid iodic (HIO4), và muối của nó. Cellulose không tan trong nước, dung dịch kiềm làm trương phồng mạch cellulose và hòa tan một phần cellulose phân tử nhỏ. Đặc biệt cellulose dễ hòa tan trong dung dịch cupri amin hydrat [Cu(NH3)4(OH)2], và hàng loạt các dung dịch là các phức chất của đồng, niken, cadmi, kẽm,...(J.F.Kennedy, 1989).
Lignin
Lignin là một polymer gốc rượu, có cấu trúc 3 chiều rất phức tạp và có nhiệm vụ nâng đỡ cấu trúc tế bào gỗ. Sau cellulose, lignin là một polymer phong phú trong tự nhiên được thực vật tổng hợp và là phần lớn nguồn chất thơm đa dạng trên trái đất. Sự có mặt của lignin giúp cho tế bào thực vật cứng rắn hơn và đồng thời giúp
cho thực vật tránh được sự xâm nhiễm của vi sinh vật. Lignin được tìm thấy trong vách tế bào ở dạng phức hợp với những polysaccharide như cellulose và hemicelluloses, nó cũng giúp bảo vệ những polysaccharide này khỏi sự phân hủy sinh học.
Lignin được sinh tổng hợp bởi sự polymer hóa các tiền chất phenylpropanoid. Có 3 loại tiền chất được phân loại tùy thuộc theo số lượng nhóm methoxyl trên vòng thơm.
Lignin gỗ mềm chức hầu hết những đơn vị guaiacyl (1 nhóm methoxy), lignin gỗ cứng chứa số lượng cân bằng guaiacyl và suringyl (2 nhóm methoxy), các lignin khác chứa cả p-hidroxyphenyl (không có nhóm methoxy), và cả 2 loại kia [9].
Hình 1.11: Cấu trúc phân tử lignin. [9]
1.3.2 Nguồn cơ chất mạt cưa:
Mạt cưa cũng là một phần của phế liệu nông nghiệp tuy nhiên nếu biết cách sử dụng chúng một cách hợp lý thì sẽ mang lại những lợi ích rất lớn.
Đối với ngành trồng nấm thì mạt cưa có thể nói là nguồn cơ chất chính, với thành phần dinh dưỡng như: cellulose, ligin, hemicellulose, và các thành phần khác. Trong đó cellulose chiếm tỉ lệ khá cao (70%), là thành phần rất thích hợp cho sự phát triển của các loài nấm ăn.
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Địa điểm và thời gian thực hiện đề tài:
2.1.1 Địa điểm:
Đề tài được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Viện Công nghệ Sinh học và Môi trường - trường Đại học Nha Trang.
2.1.2 Thời gian:
Thời gian thực hiện đề tài từ tháng 3 đến tháng 6/2011
2.2 Vật liệu, hoá chất và thiết bị: 2.2.1 Dụng cụ và trang thiết bị: 2.2.1 Dụng cụ và trang thiết bị:
Dụng cụ và trang thiết bị sử dụng tại phòng thí nghiệm công nghệ sinh học – trường Đại học Nha Trang, gồm:
- Tủ cấy (hãng Telstar, Tây Ban Nha).
- Nồi hấp Auto clave (hãng Sturdy industrial Đài Loan). - Tủ sấy (hãng Binder, Đức).
- Lò vi sóng (hãng LG, Hàn Quốc).
- Cân điện tử, Ống nghiệm, pipet các loại, bông không thắm, chai thủy tinh, đĩa Petri, bình tam giác, đèn cồn.
- Các loại que cấy, nhíp, thìa, dao dung để phân lập và cấy nấm.
2.2.2 Nguyên vật liệu và hoá chất:
- Mẫu giống nấm: Nguồn mẫu giống nấm để thực hiện các thí nghiệm của đề tài nhận được từ Viện Công nghệ sinh học và Môi trường – Đại học Nha Trang. Mẫu giống nấm phải đạt các tiêu chuẩn sau:
+ Là giống thuần, không lẫn tạp. + Tơ mọc khỏe chia nhánh đều.
+ Tơ mọc sát mặt thạch hoặc ăn vòm thành ống nghiệm, ít tơ rối bông.
- Môi trường PGA cải tiến (môi trường phân lập và nhân giống cấp 1): nước chiết, glucose, cao nấm men, agar. (Nước chiết gồm có: giá đỗ, khoai tây, cà rốt,…)
- Môi trường hạt lúa (môi trường nhân giống cấp 2): thóc, cám gạo, CaCO3. - Môi trường nuôi trồng ra quả thể: vỏ trấu, mạt cưa, cám gạo, vôi bột, vi lượng (KH2PO4, MgSO4,…)
2.3 Phương pháp nghiên cứu:
2.3.1 Khảo sát tốc độ lan, đặc điểm, hình thái của tơ nấm bào ngư Nhật trên môi trường thạch (giống cấp 1). môi trường thạch (giống cấp 1).
2.3.1.1 Chuẩn bị môi trường thạch:
Môi trường thạch được chuẩn bị theo bảng 2.1
Bảng 2.1: Thành phần của môi trường PGA cải tiến
Thành phần Hàm lượng
Nước chiết dinh dưỡng (*) Glucose Agar KH2PO4 Peptone MgSO4 1 lít 20 g 20 g 1 g 1 g 1 g
Khoai tây, cà rốt được gọt vỏ rửa rồi cắt lát, cho vào nồi đun chung với giá đỗ, nước, đun sôi khoảng 20 phút, lọc lấy nước chiết và bổ sung nước cất cho đủ 1 lít. Sau đó bổ sung agar và các thành phần còn lại vào và đun cho chất này hòa tan đều vào nhau sau đó đợi nguội đến khoảng 700C (áp vào má có thể chịu được) đem rót vào trong các ống nghiệm, đĩa petri và bình tam giác, dùng để cấy chuyền giống nấm và khảo sát tốc độ lan tơ của nấm. Với ống nghiệm rót 1/3 chiều dài ống nghiệm, còn với bình tam giác và đĩa petri thì đổ dày khoảng 1cm. Không đổ môi trường vào các dụng cụ trên khi đang quá nóng vì hơi nước sẽ đọng lại trên thành, nắp sau đó rơi xuống làm ướt bề mặt thạch. Cũng không đỗ môi trường khi đã nguội vì đang đổ có thể môi trường đã bị đông vón lại. Sau đó khử trùng ở nhiệt độ 1210C, trong 30 phút. Sau khi khử trùng xong, các ống nghiệm được xếp nghiêng. Môi trường giữ qua 24 giờ, để xem có nhiễm không rồi mới sử dụng.
2.3.1.2 Các bước tiến hành:
Việc khảo sát tốc độ lan tơ nấm và mô tả hình thái đối tượng nghiên cứu trên môi trường thạch được tiến hành như sau:
- Dùng que cấy, dao mổ và pince tách lấy phần thạch có tơ nấm, rồi cắt thành từng miếng độ 6mm2, dùng pince cấy đưa vào ống nghiệm dựng thạch nghiêng. Đặt miếng mô thật êm trên mặt thạch nghiêng.
- Toàn bộ công việc trên được tiến hành trong tủ cấy vô trùng. Sau đó các ống