Cây ngô (Zea Mays L.) với vai trò là cây lương thực cho con người. Ngô góp phần nuôi sống gần 1/3 dân số thế giới và là nguồn lương thực
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 20
không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày ựối với một số nước như Peru, Kenia, MexicoẦ Ngô chiếm 17% tổng sản lượng lương thực, là nguồn thức ăn chăn nuôi (66,8%), nguyên liệu cho ngành công nghiệp (5%), và phục vụ cho xuất khẩu (hơn 10%). Cây ngô hiện nay ựã trở thành cây trồng góp phần ựảm bảo an ninh lương thực, góp phần chuyển ựổi cơ cấu nông nghiệp từ trồng trọt sang chăn nuôi, cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp và sản phẩm hàng hóa xuất khẩu ở nhiều nước trên thế giới.
Trong những năm qua, cây ngô ở nước ta ựã có những bước tiến dài cả về diện tắch, năng suất và sản lượng nhờ ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến trong sản xuất, chuyển ựổi cơ cấu giống, thâm canh. Tình hình sản xuất ngô của nước ta trong những năm gần ựây ựược thể hiện qua bảng 2.7 [25].
Bảng 2.7. Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam (2007 - 2011)
Năm Diện tắch (1000 ha) Sản lượng (1000 Tấn) Năng suất (Tạ/ ha) 2007 1096,1 4303,2 39,3 2008 1140,2 4573,1 40,1 2009 1089,2 4371,7 40,1 2010 1126,9 4606,8 40,9 2011 1082,7 4613,5 43,0
(Nguồn: Niên giám thống kê năm 2011)
Số liệu bảng 2.7 cho thấy diện tắch và năng suất và sản lượng ngô của nước ta từ năm 2007 ựến năm 2010 liên tục tăng. Diện tắch ngô năm 2011 giảm so với năm 2010 là 44,2 nghìn ha (giảm 3,9%), giảm chủ yếu ở vụ ựông
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 21
Miền Bắc, nhưng năng suất ngô vẫn ựạt 43,0 tạ/ha. Sản lượng ngô năm 2011 vẫn tăng nhẹ so với năm trước. Cùng với sản lượng ngô liên tục tăng ựó là những phế thải mà quá trình sản xuất ngô tạo ra như thân ngô, lá ngô, lõi ngô. Trong ựó lõi ngô chiếm tỷ lệ khá lớn. Hiện nay các giống ngô thường có tỷ lệ lõi/hạt chiếm từ 30 - 40%. Như vậy với sản lượng ngô khoảng 4,5 triệu tấn mỗi năm thì lượng lõi ngô thải ra tương ựương mỗi năm khoảng 1,35 - 1,8 triệu tấn, ựây là một con số rất lớn. Thành phần các hợp chất trong lõi ngô ựược thể hiện qua bảng 2.8 [9].
Bảng 2.8. Thành phần các hợp chất của lõi ngô
STT Thành phần các hợp chất Hàm lượng chất khô %
1 Tro 1,13
2 Các chất hoà tan trong rượu 0,27 Các chất hoà tan trong nước ở 50oC 2,41 3
Các chất hoà tan trong nước ở 90oC 0,97 4 Các polysaccharide dễ thuỷ phân 38,13 5 Các polysaccharide khó thuỷ phân 34,03
6 Cellulose 31,07
7 Pentozan 35,11
8 đường 7,91
Nguồn lõi ngô hiện nay ựược sử dụng trong một số lĩnh vực như tạo ựiện năng, tạo bê tông chống thấm, làm phân bón, làm cơ chất ựể nuôi trồng một số loại nấm. Tuy nhiên, hiệu quả từ các ngành nghề này ựem lại chưa cao. Vì vậy không những chưa tận dụng ựược nguồn phế phụ thải này ựể mang lại hiệu quả kinh tế mà còn gây ảnh hưởng không ắt ựến môi trường nếu
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 22
lõi ngô không ựược xử lý (nhất là ựối với các vùng trồng ngô tập trung có diện tắch lớn).
Hiện nay có một số nghiên cứu tận dụng lõi ngô làm giá thể ựể trồng nấm, nhưng kết quả rất hạn chế và hầu như không ựược ứng dụng trong sản xuất thực tiễn. Sản lượng ngô ngày càng lớn thì lượng lõi ngô thải ra ngày càng cao. Việc nghiên cứu và áp dụng sản xuất ựường xylose từ lõi ngô không chỉ giúp tận dụng tốt hơn nguồn phế thải này mà còn góp phần cải thiện kinh tế cho người trồng ngô, phát triển ngành công nghiệp thực phẩm trong nước, ựồng thời làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường [9].
Theo các nghiên cứu thì lõi ngô chắnh là nguồn xylan phong phú. Lõi ngô có hàm lượng xylan khá lớn (khoảng 19 - 23% khối lượng chất khô). Hàm lượng xylan trong một số loại thực vật ựược thể hiện qua bảng 2.9 [4,9].
Bảng 2.9. Thành phần hemicellulose trong sinh khối thực vật Thành phần hemicellulose (% khối lượng khô) Loại thực vật Galactan Xylan Arabino Mannan
Thân ngô, lõi ngô khô 1,0 - 1,2 19,0 - 23,0 1,8 - 3,4 0,3 - 0,7 Cỏ Switchgass khô 1,0 - 1,1 23,0 - 25,0 3,0 - 3,4 0,1 - 0,8 Cây gỗ ngắn ngày 0,7 - 1,2 13,0 Ờ 17,0 0,4 - 1,1 0,9 - 1,3
Sợi khô 3,8 25,0 18,0 -
Theo nghiên cứu của Nguyễn Thị Minh Hạnh khi tiến hành lựa chọn nguyên liệu trong quá trình thực hiện ựề tài cấp Bộ ỘNghiên cứu xây dựng công nghệ sản xuất các loại ựường chức năng dùng trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩmỢ ựã xác ựịnh ựược lượng ựường xylose sau khi xử lý bằng axit trên các nguyên liệu khác nhau và ựã chỉ ra lõi ngô là loại nguyên liệu cho hàm lượng xylan cao nhất ựạt 3,75% [3]. Như vậy, lõi ngô không chỉ là nguồn nguyên liệu chứa nhiều xylan mà ựây còn là nguồn
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 23
nguyên liệu tương ựối sẵn có, dễ thu gom và rẻ tiền rất phù hợp cho sản xuất ựường xylose.