MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu nuôi trồng nấm ăn có bước phát
triển nhảy vọt ở nhiều nước trong đó có Việt Nam. Nước ta là một nước nông nghiệp
với nguồn phụ phế phẩm giàu chất xơ (xenlulo) và chất gỗ (lignin) hết sức phong
phú. Tỷ lệ nông dân chiếm phần lớn dân số lại có nhiều thời gian nông nhàn và rất
muốn có thêm nghề phụ để nâng cao thu nhập. Nước ta lại có nhiều vùng khí hậu
không giống nhau và vì vậy có thể trồng nấm quanh năm với nhiều loại nấm ăn và
nấm dược liệu khác nhau.
Sản phẩm nấm bào ngư Nhật là một trong những mặt hàng nấm xuất khẩu có
thị trường rộng lớn ít bị cạnh tranh và nhu cầu tiêu thụ ở tất cả các nước ngày càng
tăng , trong khi các phụ phẩm nông-lâm nghiệp ngày càng khan hiếm ở các nước
công nghiệp hóa và các nước có mùa đông giá lạnh kéo dài.
Sản lượng cà phê của Di Linh là 273.000 tấn/năm, vỏ cà phê chiếm khoảng
40-45% trọng lượng hạt cà phê. Nên số lượng vỏ cà phê thải ra khoảng 109.200
tấn/năm. So với các phế phẩm nông nghiệp khác, chất thải này phân hủy lâu hơn, gây
ô nhiễm môi trường, đây là nguồn phế thải quan trọng. Trong khi các nước trên thế
giới đã có những công trình xử lý vỏ cà phê để sản xuất thức ăn cho gia súc gia cầm,
trồng nấm ăn, ứng dụng lên men tạo phân bón; sản xuất hương thơm tự nhiên, nghiên
cứu ứng dụng nhiệt năng thì ở nước ta, rất ít công trình nghiên cứu đến việc ứng
dụng của phế phẩm này.
Người nông dân nước ta thường đem đốt vỏ cà phê thành tro gây ô nhiễm môi
trường. Vậy để khắc phục được điều này, biện pháp kinh tế và an tòan hơn cả là tận
dụng vỏ cà phê làm môi trường nuôi trồng nấm sẽ góp phần quan trọng trong việc xử
lý vỏ cà phê và góp phần bảo vệ môi trường. Do đó chúng tôi thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu khả năng sử dụng vỏ cà phê làm cơ chất dinh dưỡng nuôi trồng nấm
bào ngư Nhật và góp phần xử lý ô nhiễm môi trường trên địa bàn trồng cà phê ở Di
Linh” nhằm mục đích:
1
-Chuyển hóa vỏ cà phê thành cơ chất dinh dưỡng để nuôi trồng nấm bào ngư Nhật.
-Đưa ra kỹ thuật trồng nấm bào ngư Nhật phù hợp với thực tế tình hình nguyên liệu
vỏ cà phê ở Di Linh.
-Góp phần giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường do vỏ cà phê.
Đối tượng nghiên cứu là loài nấm bào ngư Nhật Pleurotus abalonus thuộc phân chi
Coremiopleurotus đã được thuần khiết và lưu trữ tại phòng thí nghiệm của trang trại
nấm Bảy Yết và cơ chất trồng nấm bào ngư Nhật là vỏ cà phê từ Di Linh (tỉnh Lâm
Đồng).
Việc xây dựng quy trình nuôi trồng được thực hiện ở trang trại nấm Bảy Yết (2/73A
ấp Tân Lập, xã Tân Thới Nhì, huyện Hóc Môn, TpHCM).
2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1.Giới thiệu về nấm bào ngư Nhật
1.1.1. Đặc điểm sinh học
Nấm bào ngư nhật (Pleurotus abalonus ) thuộc bộ Agaricales, lớp phụ
Hymenomycetidae, ngành nấm thật – Eumycota, giới nấm – Mycota hay Fungi, quả
thể to hoặc khá to hay còn gọi là nấm bào ngư chân dày (cùi dày). Mũ nấm có đường
kính khoảng 7-12cm, có khi lên đến 35cm, màu nâu pha da cam-tro, trên bề mặt có
vảy nhỏ màu nâu đen, ở giữa có màu nâu khói. Loài nấm này còn có tên khác là
Pleurotus cyctidiosus [Nguyễn Lân Dũng, 2005].
Hình 1.1: Nấm bào ngư Nhật (Pleurotus abalonus )
Đến giai đoạn trưởng thành nấm bào ngư Nhật sẽ phát tán bào tử, nhờ gió đưa
bào tử rải ra khắp nơi, gặp điều kiện môi trường thuận lợi sẽ hình thành hệ sợi nấm
sơ cấp. Hệ sợi nấm sơ cấp phát triển đầy đủ tạo nên một mạng để rồi hình thành hệ
sợi nấm thứ cấp, sau đó có sự kết hợp của hệ sợi nấm thứ cấp hình thành quả thể
hoàn chỉnh [GS.PTS.Nguyễn Hữu Đồng và cộng sự, 2005].
3
Hình 1.2: Chu kỳ sinh trưởng của nấm bào ngư Nhật
Nấm bào ngư Nhật có đặc điểm là tai nấm có dạng phễu lệch, phiến nấm
mang bào tử kéo dài xuống đến chân, cuống nấm gần gốc có lớp lông nhỏ mịn. Tai
nấm bào ngư khi còn non có màu sậm hoặc tối, nhưng khi trưởng thành màu trở nên
sáng hơn.
Chu trình sống bắt đầu từ đảm bào tử hữu tính nẩy mầm cho hệ sợi tơ dinh
dưỡng sơ cấp và thứ cấp, kết thúc bằng việc hình thành cơ quan sinh sản là tai nấm.
Tai nấm lại sinh đảm bào tử và chu trình sống lại tiếp tục.
Hình 1.3: Các giai đoạn phát triển của nấm bào ngư Nhật
(a) Dạng san hô; (b) Dạng dùi trống; (c) Dạng phễu; (d) Dạng phễu lệch
(e) Dạng lá lục bình.
4
Quả thể nấm phát triển qua nhiều giai đoạn, dựa theo hình dạng tai nấm mà có tên
gọi cho từng giai đọan:
-Dạng san hô: quả thể mới tạo thành, dạng sợi mãnh hình chùm.
-Dạng dùi trống: mũ xuất hiện dưới dạng khối tròn, còn cuống phát triển cả về chiều
ngang và chiều dài nên đường kính cuống và mũ nấm không khác nhau bao nhiêu.
-Dạng phễu: mũ mở rộng, trong không khí cuống còn ở giữa (giống cái phễu).
-Dạng bán cầu lệch: cuống lớn nhanh một bên và bắt đầu lệch so với vị trí trung tâm
của mũ.
-Dạng lá lục bình: cuống ngừng tăng trường, trong khi mũ vẫn tiếp tục phát triển, bìa
mép thẳng đến dợn sóng.
Từ giai đoạn phễu sang phễu lệch sang bán cầu lệch có sự thay đổi về chất
(giá trị dinh dưỡng tăng), còn từ giai đoạn phễu lệch sang dạng lá có sự nhảy vọt về
khối lượng (trọng lượng tăng), sau đó giảm dần. Vì vậy thu hái nấm bào ngư nên
chọn lựa tai nấm vừa chuyển sang dạng lá [Lê Duy Thắng, 1999].
Nấm bào ngư Nhật thuộc nhóm phá hoại gỗ. Phần lớn cơ chất dùng trồng nấm
bào ngư Nhật đều chứa nguồn xenlulo. Tuy nhiên, đa số trường hợp lượng xenlulo
bao giờ cũng thấp hơn 50% còn lại là lignin, hemixenlulo và khoáng.
Đồi với nấm bào ngư nói chung và nấm bào ngư Nhật nói riêng là loài có khẳ
năng sử dụng lignin mạnh nhất, nhất là thời gian khởi đầu của việc tạo quả thể nấm.
Thí nghiệm của Zadrazil (1980) cho thấy hầu hết các cơ chất nuôi trồng nấm bào ngư
P.sp florida và P.cornucopiae đều có sự giảm lignin một cách đáng kể.
Ở gỗ mà nấm thường mọc, hầu như rất nghèo đạm. Vì vậy, để mọc nấm tốt
cần có thêm nguồn đạm thích hợp. Nhiều thí nghiệm bổ sung muối nitrat, muối
ammonium và urê cho thấy tơ nấm tăng trưởng tốt nhất trên nguyên liệu có thêm urê.
Bột đậu nành cũng là nguồn bổ sung rất tốt cho bào ngư. Ngoài ra, mỗi tác giả cũng
tìm thấy một loại đạm thích hợp cho nấm [Lê Duy Thắng, 1999].
5
1.1.2. Đặc điểm sinh trưởng
Ngoài yếu tố dinh dưỡng từ các chất có trong nguyên liệu trồng nấm bào ngư
Nhật thì sự tăng trưởng và phát triển của nấm có liên quan đến nhiều yếu tố khác
nhau như: nhiệt độ, ẩm độ, pH, ánh sáng, oxy
Nhiệt độ: Nấm bào ngư mọc nhiều ở nhiệt độ tương đối rộng. Ở giai đoạn ủ
tơ, một số loài cần nhiệt độ từ 20
0
C – 30
0
C, một số loài khác cần từ 27
0
C – 32
0
C,
thậm chí 35
0
C như loài P.tuber-regium. Nhiệt độ thích hợp để nấm ra quả thể ở một
số loài cần từ 15
0
C – 25
0
C, số loài khác cần từ 25
0
C – 32
0
C [Lê Duy Thắng, 1999].
Bảng 1.1: Nhiệt độ thích hợp cho ủ tơ và ra quả thể của vài loài nấm bào ngư
Loài nấm bào ngư Nhiệt độ thích hợp
cho tăng tơ
Nhiệt độ thích hợp
ra nấm
Nhiệt độ thích hợp
sản xuất
P.ostreatus
P.florida
P.sajor-caju
P.cortinatus
P.cystidionsus
P.flabellatus
P.eryngii
P.tuber-regium
P.abolonus
P.cornucopiae
20 – 30
0
C
25 – 30
0
C
25 – 30
0
C
27 – 32
0
C
27 – 32
0
C
20 – 28
0
C
20 – 30
0
C
35
0
C
27 – 32
0
C
25
0
C
15
0
C
20
0
C
25
0
C
28
0
C
25 – 28
0
C
20 – 25
0
C
20 – 22
0
C
28 – 30
0
C
25
0
C
15 – 25
0
C
20
0
C ± 5
0
C
25
0
C ± 5
0
C
30
0
C ± 5
0
C
30
0
C ± 5
0
C
30
0
C ± 5
0
C
25
0
C ± 5
0
C
25
0
C ± 5
0
C
30
0
C ± 5
0
C
20
0
C ± 5
0
C
Độ ẩm: độ ẩm rất quan trọng đối với sự phát triển tơ và quả thể của nấm.
Trong giai đoạn tăng trưởng tơ, độ ẩm nguyên liệu yêu cầu từ 50 - 60%, còn độ ẩm
6
không khí không được nhỏ hơn 70%. Ở giai đoạn tưới đón nấm ra quả thể, độ ẩm
không khí tốt nhất là 70 – 95%. Ở độ ẩm không khí 50%, nấm ngừng phát triển và
chết, nếu nấm ở dạng phễu lệch và dạng lá thì sẽ bị khô mặt và cháy vàng bìa mũ
nấm. Nhưng nếu độ ẩm cao trên 95%, tai nấm dễ bị nhũn và rũ xuống.
Bảng 1.2: Độ ẩm thích hợp cho sự phát triển của nấm bào ngư
Loài nấm Độ ẩm thích hợp
của cơ chất (%)
Độ ẩm tương đối (%) của không khí
Thích hợp cho sự
sinh trưởng của hệ
sợi nấm
Thích hợp cho sự
phát triển của quả
nấm
P.abolonus
P.sajor-caju
P.ostreatus
60-70
70
60-70
70-80
70-80
70-80
90
80-95
85-90
Cơ chất khi chế biến thường có những biến đổi về pH. Đối với nấm bào ngư
Nhật, khả năng chịu đựng sự giao động pH tương đối tốt, pH môi trường có thể
giảm xuống 4,4 hoặc tăng lên 9 thì tơ nấm vẫn mọc được. Tuy nhiên pH thích hợp
đối với hầu hết các loài nấm bào ngư trong khoảng 5 – 7. pH thấp làm quả thể không
hình thành và ngược lại pH quá kiềm tai nấm bị dị hình.
Ánh sáng: yếu tố này chỉ cần thiết trong giai đoạn ra quả thể nhằm kích thích
nụ nấm phát triển. Nhà nuôi trồng nấm cần có ánh sáng khoảng 200 – 300 lux (ánh
sáng khuếch tán – ánh sáng phòng). Còn ánh sánh yếu làm chân nấm dài ra và mũ
hẹp.
Đặc biệt quá trình nẩy nầm của bào tử và tăng trưởng của tơ nấm bào ngư
Nhật có liên quan đến nồng độ CO
2
cao (22%), nhưng khi cần ra nấm thì nồng độ
CO
2
phải giảm và lượng oxy tăng lên. Nếu không mũ nấm sẽ bị hẹp lại trong khi
chân nấm dài ra, dẫn đến tai nấm bị dị dạng. Vì vậy nhà trồng cần có độ thông
thoáng vừa phải, nhưng phải tránh gió lùa trực tiếp [Lê Duy Thắng, 1999].
1.1.3. Giá trị dinh dưỡng của nấm bào ngư Nhật
7
Nấm bào ngư Nhật có mùi thơm của quả hạnh, vị ngọt và giòn của bào ngư.
Dinh dưỡng nấm bào ngư Nhật rất cao không kém hơn dinh dưỡng các sản phẩm từ
động vật. Kết quả phân tích cho thấy nấm bào ngư Nhật hàm lượng protein chiếm
khoảng 25%, đặc biệt có chứa hơn 18 loại axit amin, ngoài ra còn có carbohydrate,
nhiều vitamin và các khoáng chất khác. Sử dụng nấm không những không tăng cân
mà còn ngăn ngừa một số bệnh như: giảm cholesterol trong máu, tiểu đường, béo
phì, đau bao tử, rối loạn gan, ung thư, v.v , đồng thời người ăn nấm thường xuyên sẽ
giúp cơ thể tăng tính miễn dịch, điều hòa huyết áp, dễ tiêu hóa và chống lão hóa.
Nấm ăn nói chung và nấm bào ngư nói riêng là loại thực phẩm có giá trị dinh
dưỡng cao. Hàm lượng protein chỉ đứng sau thịt, cá, giàu các chất khoáng và các
acid amin tan trong nước, các acid amin không thay thế như lyzin, tryptophan, các
acid amin chứa nhóm lưu huỳnh. Ngoài ra chúng còn chứa một lượng lớn các
vitamin quan trọng.
Thành phần các chất dinh dưỡng chính của một số loài nấm Bào ngư bao
gồm: carbonhydrate, protein, amino acid, chất béo, khoáng chất, hoạt chất và các
vitamin được nhiều nhà dinh dưỡng học quan tâm nghiên cứu, nhằm đánh giá vai trò
của nấm như nguồn thực phẩm cho con người.
Carbonhydrate và protein là thành phần chính, chiếm từ 70 đến 90% trọng
lượng khô quả thể, tro khoảng 10% chứa nhiều loại chất khoáng. Chất béo có hàm
lượng thấp trong hầu hết các loài, dao động trong khoảng 1 - 2%, ngoại trừ P.
limpidus (9,4%).
Giá trị về mặt năng lượng được đánh giá trên cơ sở thành phần protein thô,
chất béo và carbohydrate, trị số này thấp khoảng từ 261 - 367 Kcal/100g chất khô
[Cao Ngọc Minh Trang, 2002].
Bảng 1.3: Thành phần dinh dưỡng của nấm Bào ngư (%).
Tên loài Nước Protein thô Chất béo Đường Chất xơ
8
tổng số
P.
cystidiosus
90,2 31 9 17 13
P. abalonus 91,7 32 4 19 3
P. blaoensis 89 25 4 11 8
Hàm lượng protein thô của nấm ăn dao động trong khoảng 18,4 - 61,5. Từ dẫn
liệu ở bảng 1.3 cho thấy hàm lượng protein thô ở cả 3 loài nấm trên có giá trị trung
bình 25 - 32%, trị số này có ý nghĩa về mặt dinh dưỡng. Trong đó Pleurotus
abalonus có hàm lượng đạm cao nhất 32% và thấp nhất là ở Pleurotus blaoensis điều
này có thể do Pleurotus blaoensis là loài hoang dại mới được đưa vào nuôi trồng chủ
động so với 2 loài còn lại đã được thuần hóa sớm hơn.
Hàm lượng chất béo nhìn chung là khá thấp, trị số này cao nhất ở loài chuẩn
Pleurotus cystidiosus (9%) và bằng nhau ở Pleurotus abalonus và Pleurotus
blaoensis.
Hàm lượng carbonhydrat cao nhất ở Pleurotus abalonus và thấp nhất là ở
Pleurotus blaoensis ; hơn nữa, hàm lượng chất xơ trong Pleurotus abalonus là thấp
nhất, do vậy mà về mặt cảm quan cho thấy nấm Pleurotus abalonus có mùi vị thơm
ngon nhất trong 3 loài, tiếp đến là Pleurotus cystidiosus.
Hàm lượng nước của 3 loài trên dao động trong khoảng 89 - 91.7% nghĩa là
lượng sinh khối khô chỉ vào khoảng 10% song tỷ lệ chất dinh dưỡng rất đáng kể và
cân đối, vượt hơn hẳn các loại rau quả. Do đó quan niệm trước đây coi nấm như là
một loại rau là không chính xác. Hàm lượng protein thô của nấm Bào ngư nếu như so
với các loại thịt cá lượng protein đạt xấp xỉ 40% trọng lượng khô, trị số sinh năng
lượng khá thấp, chỉ cung cấp năng lượng ở mức tối thiểu, đây là một trong những ưu
điểm của loài nấm ăn này, thích hợp cho người ăn kiêng.
9
Ở nấm bào ngư Nhật còn phát hiện được chất kháng sinh, gọi là pleurotin.
Chất này ức chế hoạt động của vi khuẩn Gram dương (Robins và cộng sự, 1947).
Bên cạnh đó, Yoshioka và cộng sự (1975) cũng tìm thấy hai polysaccharide có tính
kháng ung bướu. Cả hai đều có nguồn gốc là glucose. Trong đó chất được biết nhiều
nhất, bao gồm 69% β (1-3) glucan, 13% galactose, 6% mannose, 13% uronic acid
[Lê Duy Thắng, 1999].
Hình 1.4: Công thức hóa học của pleurotin
1.1.4.Một số điểm lưu ý khi trồng nấm bào ngư Nhật
Nấm bào ngư rất nhạy cảm với môi trường. Khi nấm ở dạng san hô, nếu nhiệt
độ lên trên 32
0
C trong 1 một giờ, nụ nấm bị khô quéo lại như cỏ úa (hình 1.5). Cũng
như trong giai đoạn này, nếu độ ẩm tăng lên trên 90% nhiều giờ thì nấm non sẽ bị
thối nhũng.
Hình 1.5: Tai nấm bị khô quéo
10
Đặc biệt nước tưới nhiễm phèn hơi nặng (pH axit), thì tai nấm ngã vàng, tai bị dị
dạng, mũ nấm khô nứt. Trường hợp phèn nhẹ cũng làm trên bề mặt mũ nấm có
những nốt sần mở ra thành hốc nhỏ (hình 1.6).
Nấm bào ngư Nhật còn đặc biệt nhạy cảm với các tác nhân gây ô nhiễm môi
trường như hóa chất, thuốc trừ sâu, các kim loại nặng… cả trong nguyên liệu, cũng
như không khí nơi nuôi trồng. Tai nấm thưởng sẽ bị biến dạng hoặc ngừng tạo quả
thể.
Hình 1.6: Bề mặt mũ nấm bị bíến dạng do nhiễm phèn
Do đó cần lưu ý khâu chế biến nguyên liệu hoặc kiểm tra các điều kiện nuôi trồng
khi thấy tai nấm có biểu hiện không bình thường.
So với các loại nấm trồng khác, thì nấm bào ngư Nhật là loài ít bệnh nhất.
Chủ yếu thường gặp là hai loại bệnh phổ biến là: mốc xanh Trichoderma sp. và ấu
trùng ruồi nhỏ.
Đối với mốc xanh, ngoài việc tranh giành thức ăn chúng còn thay đổi môi
trường sống, tạo ra nhiều tạp chất ảnh hưởng đến sự tăng trưởng và phát triển của
nấm bào ngư Nhật. Để hạn chế sự phát triển loài mốc này, có hai biện pháp: khử
trùng tốt nguyên liệu hoặc nâng pH.
Đối với ấu trùng của ruồi nhỏ, chúng thường chui vào giữa các khe của phiến
nấm, cắn phá làm hư hại nấm. Đối với bịch phôi, chúng làm tơ nấm đổi màu, thâm
nâu, quằng quện. Tốc độ sinh sản của chúng lại rất nhanh, nên thiệt hại gây ra không
11
phải nhỏ. Nhà trồng vì vậy nên có lưới chắn để không cho chúng lọt vào. Tuy nhiên,
vấn đề chính vẫn là đảm bảo vệ sinh nhà trại, không để ổ dịch phát sinh.
Trong các loại bào tử, thì bào tử nấm bào ngư Nhật được ghi nhận là có ảnh
hưởng đến sức khỏe con người. Đối với vài trường hợp, khi hít phải bào tử nấm,
nhạy cảm sẽ biển hiện trong tám giờ, còn ngược lại là từ bốn đến sáu tuần. Người
bệnh có triệu chứng khó thở, mệt mỏi, nhức đầu, ho và sốt (có thể tới 39
0
C), đôi khi
có nhiều vết đỏ ở tay. Bệnh có thể kéo dài trong vài ngày, rồi dứt, nhưng sau đó lại
tái phát và nhất là khi tiếp xúc lại với nấm.
Để ngăn ngừa bệnh nên tránh hít các bào tử nấm, bằng cách mang khẩu trang
hoặc mạng che mặt khi đi vào nhà trồng nấm bào ngư Nhật. Có nơi còn dùng mặt nạ
(như loại phòng hơi độc) khi thu hái nấm. Có thể tránh vào nhà trồng vào sáng sớm
hay trời lạnh, hoặc tưới ẩm nhà trồng để rửa bớt bào tử trước khi vào [Lê Duy Thắng,
1999].
1.1.5. Bảo quản chế biến nấm bào ngư
1.1.5.1. Bảo quản nấm bào ngư
Sau khi thu họach, để đưa nấm đến tay người tiêu thụ, cần một thời gian bảo quản.
Đối với nấm tươi: chỉ giữ được thời gian ngắn, bằng cách làm chậm sự phát
triển, giảm cường độ hô hấp, chống thoát nước và bảo quản ở nhiệt độ thấp.
Đối với nấm khô: làm khô ở mức tối đa (còn 10 - 12%), bằng cách lấy nước
trong tai nấm ra, sau đó bảo quản trong túi kín để tránh hút ẩm trở lại. Nấm bào ngư
Nhật dễ làm khô, chỉ cần dàn mỏng để nơi thoáng có gió là nấm khô quéo lại. Nếu
phơi và sấy thì thời gian càng nhanh hơn. Nhiệt độ sấy khoảng 50
o
C. Thường nấm
khô có mùi thơm đặc trưng hơn nhưng không giòn, ngọt như nấm tươi. Tỉ lệ nấm
khô/nấm tươi là 1/10 (10 kg tươi thu được 1kg nấm khô).
Đối với dạng khác: như muối mặn thì nấm được bảo quản ở độ muối 20-22
độ. Dạng muối chua có thể giữ nấm được thời gian khá lâu. Dạng đóng hộp, chế biến
gần như thành phẩm và được cho vào bao bì kín, là các hộp thiếc đóng kín lại.
12
1.1.5.2. Chế biến nấm bào ngư
- Đun sôi nước, thả nấm vào trong 1 – 2 phút, vớt ra ngâm trong nước lạnh, vớt ra để
ráo nước cho nấm săn chắc và hết mùi ngái, rồi mới chế biến.
- Nấm chế biến thành nhiều món ăn: nấu cháo, nấu canh, xào mì với thịt, làm nem,
chiên với trứng, muối xả ớt chiên, nướng, pha lẫn với giò nạt,
- Với nấm sấy khô: rửa sạch trụng qua nước sôi 1 –2 phút để chế biến như nấm tươi.
1.2. Vai trò của công nghệ nấm Bào ngư Nhật ở Việt nam
Ở Việt Nam, cho đến nay đã ghi nhận khoảng 15 loài nấm bào ngư [Trịnh
Tam Kiệt, 1998; Lê Duy Thắng, 1999]: P. abalonus, P. cornucopia, P. cytidiosus,
P. djamor, P. eryngii, P. floridanus, P. globulifer, P. limpidus, P. ostreatus, P.
pulmonarius, P. sajor-caju, P. salmoneostramineus, P. spicilifer, P. versiformis, và
một số loài đang xếp trong các chi gần gũi khác thì số loài nấm Bào ngư ở Việt nam
có thể vượt quá 15.
Không thấy ghi nhận loài nào độc cả, trái lại hầu hết các loài Pleurotus là có
thể ăn được, hoặc ăn ngon; thực tế quá nửa số loài trên đã được nuôi trồng thành
công khá phổ biến ở nước ta. Đáng lưu ý trong số đó, P. abalonus được nuôi trồng
xuất khẩu, và nói chung các loài thuộc phân chi Coremiopleurotus có hương vị rất
được ưa chuộng, được thị trường khu vực và thế giới coi trọng.
Các nấm bào ngư có khả năng chuyển hoá các chất xơ sợi giàu cellulose và
lignin. Đây chính là ưu điểm cơ bản của công nghệ nuôi trồng nấm bào ngư, đúng
như đánh giá của Uỷ ban Cộng đồng chung châu Âu tại Hội nghị Braunschweig
(Cộng hòa Liên bang Đức) năm 1986. Chính nhờ các hệ enzyme ngoại bào phong
phú, nấm Bào ngư còn có nhiều khả năng chuyển hóa đặc biệt. Chỉ riêng rơm rạ,
trấu, thân lõi ngô, thân cành đậu đỗ, bã mía, mùn cưa, lá, cành, cỏ,vỏ cà phê, hàng
năm ở nước ta đã lên đến hàng trăm triệu tấn.
Trong đó một phần không nhỏ chỉ là đốt bỏ lấy nhiệt lượng và tro khoáng, gây
nên ô nhiễm môi trường và góp phần vào biến đổi khí hậu. Nếu được xử lý phối trộn
dinh dưỡng phù hợp, các nguồn phế liệu này sẽ trở thành cơ chất rất thích hợp cho
13
nuôi trồng nấm bào ngư Nhật. Công nghệ nuôi trồng có thể ở nhiều mức độ đầu tư:
các hộ, trang trại nhỏ và vừa, cụm dân cư (nông, lâm trường, tổ hợp, ) theo lao động
thủ công, bán công nghiệp, công nghiệp và tự động hóa. Giá thành sản xuất nấm ở
nước ta vào loại rất thấp trong khu vực và trên thế giới. Vì vậy, nếu tổ chức nuôi
trồng và chế biến tốt, công nghệ nấm nói chung và nấm Bào ngư nói riêng có đầy đủ
khả năng trở thành ngành sản xuất quan trọng, góp phần xóa đói giảm nghèo, triệt hạ
các loại cây sản ra ma túy, công nghiệp hóa và hiện đại hóa nông thôn, miền núi.
Đây có lẽ là một trong những hướng tiếp cận của công nghệ sinh học hiện đại, góp
phần thích đáng trong thiên niên kỷ tới - thiên niên kỷ của cơ chế phát triển sạch
(CDM: Clean Development Mechanism) - một nguyên lý cơ bản xuất phát từ Hội
nghị thượng đỉnh về môi trường (Công ước Sao Paolo, Brasil 1992), được hầu hết
các quốc gia chuẩn thuận và xác lập các nguyên tắc chủ đạo với Công ước Kyoto
(Kyoto, Japan 1997). Hội thảo Quốc tế mới đây tại Hà nội (11-12/10/1999) do Cơ
quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) và Ủy ban Năng lượng Nguyên tử Việt
nam (VAEC) phối hợp tổ chức đã phân tích những nguyên tắc này và vạch ra những
định hướng áp dụng ở Việt nam, nhằm vận dụng tài trợ quốc tế, mà trước hết có thể
lựa chọn công nghệ điện hạt nhân trong thế kỷ tới (2015-2020). Hội nghị Quốc tế về
Môi trường qui tụ đại biểu từ 150 Quốc gia đang thảo luận sôi động các công nghệ
phát triển sạch tại Bonn, Cộng hòa Liên bang Đức, trong 2 tuần (10/1999). Trong đó
công nghệ sinh học và công nghệ nấm nói riêng có thể là những định hướng quan
trọng. Thực vậy, công nghệ dựa trên quá trình chuyển hóa bởi nấm phá gỗ (Wood -
Decaying - Rotting Fungal Fermentation) về cơ bản là phân hủy từ từ các
polysaccharides - thành tố cơ bản của thực vật - các phế liệu giàu xơ: lignocellulose.
Nhờ đó quá trình giải phóng CO2 diễn ra tuần tự (không ồ ạt như quá trình đốt bỏ rất
phổ biến ở các nước đang phát triển), khép kín chuỗi chuyển hóa của tự nhiên, đồng
thời tạo ra nguồn sinh khối có giá trị cao, nghĩa là giảm bớt mức phát thải khí tạo ra
hiệu ứng nhà kính. Chính vì thế mà nhóm các nhà nấm học Nhật bản thuộc Đại học
Tokyo đã giành được chương trình tài trợ của Viện Nghiên cứu Môi trường toàn cầu
Kyoto RITE với một Dự án phát triển công nghệ chuyển hóa nấm, mà cơ bản là nấm
bào ngư Nhật.
14
Ngoài ra, nấm bào ngư Nhật đã được thử nghiệm có hiệu quả để xử lý một số
phế liệu công nghiệp chế biến latex [Lê Xuân Thám và cộng sự, 1999], công nghiệp
lên men ở Việt nam. Cần lưu ý rằng công nghệ lên men ở Việt nam đã có những đầu
tư khổng lồ cho hệ thống lên men lớn nhất thế giới (tổng dung tích các fermentor của
Công ty Vedan Taiwan, Vũng tàu lên tới 700.000 lít), hàng tuần xả ra một lượng
khổng lồ dịch thải đòi hỏi phải có công nghệ giải quyết triệt để (chứ không phải chỉ
là những giải pháp tình thế như hiện nay). Các thành tựu tái lên men nấm mở ra một
thời kỳ mới nghiên cứu những khả năng đặc biệt của tài nguyên nấm Bào ngư Nhật.
1.3. Thực trạng công nghệ sản xuất và chế biến nấm hiện nay của Việt Nam và
thế giới
1.3.1. Tình hình 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 giống nấm bào ngư Nhật đã và
đang được nuôi trồng ở Việt Nam từ nhiều nguồn giống khác nhau. Một số giống
được nhập từ một số nước và vùng lãnh thổ: Trung Quốc, Đài Loan, 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 cho
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 được đào tạo cơ
bản tại các trường đại học, có kinh nghiệm lâu năm và chuyên tâm với nghề nghiệp
còn quá ít.
Công tác nghiên cứu về công nghệ chọn, tạo giống, công nghệ nuôi trồng nấm
bào ngư Nhật đạt năng suất cao, chi phí thấp, công nghệ bảo quản nấm đạt chất
lượng ở các trung tâm nghiên cứu và cơ sở sản xuất chưa được chú trọng đúng mức.
Các thiết bị, công nghệ trồng nấm nhập khẩu từ Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản,…
không phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội ở Việt Nam.
15
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.
Việc tuyên truyền, phổ biến, hướng dẫn về giá trị dinh dưỡng và cách ăn nấm
trên các phương tiện thông tin đại chúng cón quá ít.
1.3.2. Tình hình trên thế giới
Các nườc trên thế giới hiện nay tập trung nghiên cứu sản xuất nấm bào ngư,
nấm hương, nấm rơm là chủ yếu. Khu vực Bắc Mỹ và Châu Âu trồng nấm theo mô
hình công nghiệp được cơ giới hóa chuyên môn rất cao với sản lượng từ 200-1000
tấn/năm.
Khu vực Châu Á (Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản, Hản Quốc, Thái Lan…)
triển khai 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. Hiện tại Trung Quốc là nước sản xuất nhiều
nấm nhất trên thế giới. Sản lượng nấm của Trung Quốc trung bình khoảng 3 triệu
tấn/năm, chiếm 60% tổng sản lượng thế giới.
1.4. Thị trường tiêu thụ nấm bào ngư Nhật
Thị trường tiêu thụ nấm lớn nhất trên thế giới hiện nay là Mỹ, Nhật Bản, Đài
Loan, các nước Châu Âu. Hằng năm các nườc này phải nhập khẩu từ Trung Quốc
(dạng nấm muối và nấm đóng hộp). Tại các nước này, do khó khăn về nguồn nguyên
liệu và giá công lao động rất đắt nên những người nuôi trồng nấm và kinh doanh mặt
hàng này đang chuyển sang các nước chậm phát triển để mua nguyên liệu và đầu tư
sản xuất, chế biến tại chỗ.
Hiện nay thị trường tiêu thụ nấm bào ngư Nhật trong nước đang tăng rất
mạnh. Các tỉnh miền Trung và Nam Bộ tiêu thụ trung bình 50 tấn nấm/năm. Thành
phố Hồ Chí Minh và Hà Nội có những lúc cao điểm đã tiêu thụ trên 30 tấn nấm/năm.
1.5. Thuận lợi và khó khăn trong sản xuất và chế biến nấm trên địa bàn huyện
Di Linh
1.5.1. Thuận lợi
16
Nghề sản xuất và chế biến nấm trên địa bàn huyện Di Linh có những điều
kiện thuận lợi như sau:
- Điều kiện thiên nhiên ưu đãi như đất đai dồi dào, khí hậu, phù hợp cho nấm phát
triển mạnh. Chênh lệch nhiệt độ giữa 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 80%.
- Thị trường tiêu thụ còn rất lớn trong cũng như ngoài nước là điều kiện để cho phát
triển nghề làm nấm.
- Nguồn nguyên liệu dồi dào như rơm rạ được khai thác quanh năm chưa kể các phế
liệu khác như cùi và thân cây bắp, bông thải, vỏ cà phê Ngoài ra nguồn meo nấm
phong phú, các nguồn nhiên liệu được tận dụng triệt để cho sản xuất – chế biến nấm.
- Lực lượng lao động dồi dào trong đó lực lượng lao động phục vụ trong nghề nấm
tương đối đã nắm bắt được kỹ thuật sản xuất và chế biến nấm.
- Một số cơ sở hiện nay đã mạnh dạn đầu tư trang thiết bị công nghệ từng bước nâng
cao được sản lượng và chất lượng các loại nấm.
1.5.2. Khó khăn
- Các hộ và các cơ sở sản xuất chế biến nấm chưa có sự phối hợp chặt chẽ với nhau
trong quá trình sản xuất dẫn đến thiệt hại về kinh tế chủ yếu do lợi ích mỗi bên.
- Chưa hình thành được khu sản xuất và chế biến tập trung từ đó dẫn đến chi phí tăng
như: Vận chuyển, vốn đầu tư cho cơ sở còn yếu.
- Chưa tận dụng hết tiềm năng hiện có, chưa xây dựng được mối liên kết giữa nhà kỹ
thuật, nhà sản xuất và doanh nghiệp.
-Năng suất chất lượng còn thấp do sản xuất còn mang tính thủ công chưa được đầu
tư nhiều thiết bị vào công nghệ sản xuất nấm.
- Các biện pháp phòng dịch bệnh trong quá trình nuôi trồng nấm, các cơ sở còn chưa
quan tâm tích cực dẫn đến hậu quả là khi dịch bệnh xảy ra làm giảm sản lượng, chất
lượng nấm, gây thất thu cho người nuôi trồng nấm.
17
- Meo giống là khâu quan trọng trong việc nuôi trồng nấm để đạt năng suất khi thu
hoạch. Tuy hiện nay trên địa bàn thị xã có các hộ làm meo giống nhưng nhìn chung
meo giống còn chưa đạt được các yêu cầu cao về chất lượng, như thuần chủng,
không có mầm bệnh, khả năng kháng khuẩn để tạo ra sản phẩm nấm đạt chất lượng,
sản lượng trong nuôi trồng.
1.6. Vỏ cà phê ở Di Linh là phế phẩm nông nghiệp và những vấn đề phát sinh về
môi trường
Di Linh là một huyện thuộc tỉnh Lâm Đồng, nằm trên cao nguyên Di Linh, ở
độ cao 1.000 m so với mặt nước biển. Tên Di Linh bắt nguồn từ Djiring, theo nhiều
người, đây là tên của vị chủ làng có công thành lập ra buôn này. Di Linh có tiểu vùng
thời tiết, khí hậu rất thích hợp đối với các loại cây công nghiệp mà đặc biệt là cây cà
phê. Di Linh là vùng đất Bazan màu mỡ, có tổng diện tích tự nhiên hơn 162.000 ha;
trong đó, có 47.000 ha đất nông nghiệp trồng cà phê (sản lượng 273.000 tấn /năm)
[Niên giám thống kê huyện Di Linh].
Người nông dân thường đem đốt vỏ cà phê thành tro gây ô nhiễm môi trường.
So với các phế phẩm nông nghiệp khác, chất thải này phân hủy lâu hơn và gây ô
nhiễm môi trường. Vỏ cà phê chiếm khoảng 40-45% trọng lượng hạt cà phê. Trong
khi các nước trên thế giới đã có những công trình xử lý vỏ cà phê để sản xuất thức ăn
cho gia súc gia cầm, ứng dụng lên men tạo phân bón; sản xuất hương thơm tự nhiên,
nghiên cứu ứng dụng nhiệt năng thì ở nước ta, rất ít công trình nghiên cứu đến việc
ứng dụng của phế phẩm này. Vỏ cà phê chậm phân hủy do nó có hai thành phần khó
phân hủy là lignin và xenlulo. Hàm lượng xenlulo trong vỏ cà phê 63,2% và lignin
là 17,7%. Các phế phẩm nông nghiệp khác có thời gian phân hủy nhanh hơn vì ít hai
thành phần chất này hơn [Thông tin KHCN số ra thứ bảy 31/5/2008].
Do đó vấn đề chuyển hoá và sử dụng sinh khối thực vật là một vấn đề lớn mà
công nghệ sinh học đang tập trung giải quyết. Trong tương lai, khi nguồn dầu mỏ cạn
kiệt thì sinh khối thực vật sẽ là nguồn cung cấp nhiên liệu và hoá chất xanh (green
chemicals) chủ yếu. Gần 95% sinh khối thực vật là lignin-cellulose, trong đó có 50%
xenlulo, 25% hemicellulose và 25% lignin. Lignin là một polymer có vai trò bảo vệ
18
xenlulo và hemixenlulo khỏi sự phân huỷ của enzyme. Do đó, vấn để phân huỷ
lignin là bước đầu tiên rất quan trọng nhằm sử dụng sinh khối thực vật.
Trong khi đó Nấm bào ngư Nhật thuộc nhóm phá hoại gỗ. Phần lớn cơ chất
dùng trồng nấm bào ngư Nhật đều chứa nguồn cellulose. Tuy nhiên, đa số trường
hợp lượng xenlulo bao giờ cũng thấp hơn 50% còn lại là lignin, hemicellulose và
khoáng.
1.7. Đặc điểm cấu trúc thành phần vỏ cà phê
1.7.1. Cellulose
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 có trong giới động
vật, nhưng số lượng rất ít.
Cellulose là polysacarit liên kết với nhau bằng liên kết -1,4-glucozit, mức độ
polyme hóa của cellulose rất cao tới 10.000 - 14.000 đơn vị glucoza/phân tử. Số
lượng lớn liên kết hydro nội và ngoài phân tử làm cho phân tử cellulose có độ cứng
và vững chắc.
Hình 1.7: Cấu trúc phân tử cellulose
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 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.
19
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 (HIO
4
), và
muối của nó. Cellulose không tan trong nước, dung dịch kiềm làm trương phồng
mạch Xenlulo và hòa tan một phần cellulose phân tử nhỏ. Đặc biệt cellulose dễ hòa
tan trong dung dịch cupri amin hydrat (Cu(NH
3
)
4
(OH)
2
), và hàng loạt các dung dịch
là các phức chất của đồng, niken, cadmi, kẽm [ J.F. Kennedy,1989]
1.7.2. 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 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 hemicellulose, nó cũng
giúp bảo vệ những polysaccharide này khỏi sự phân huỷ sinh học.
Lignin được sinh tổng hợp bởi sự polymer hoá các tiền chất phenylpropanoid. Có 3
loại tiền chất được phân loại tuỳ thuộc theo số lượng nhóm methoxyl trên vòng
thơm, được mô tả bằng các công thức hoá học sau:
Lignin gỗ mềm chứa hầu hết những đơn vị guaiacyl (1 nhóm methoxy), lignin
gỗ cứng chứa số lượng cân bằng guaiacyl và syringyl (2 nhóm methoxy), các lignin
khác chứa cả p-hydroxyphenyl (không còn nhóm methoxy) và 2 loại kia [Nguyễn
Thị Thanh Kiều, 2004; J.F. Kennedy, 1989].
20
Hình 1.8: Cấu trúc phân tử lignin
p-coumaryl alcohol
(p-hydroxyphenyl)
Coniferyl alcohol
(guaiacyl)
sinapyl alcohol
(syringyl)
1.7.3. Hemicellulose
Cũng là một phần polysacarit thường gặp trong vách tế bào thực vật với hàm
lượng lớn sau cellulose.Tuy nhiên cellulose, hemicellulose được hình thành không
chỉ một đường mà nhiều đường khác nhau, thậm chí cả từ acid urnoic của chúng.
Người ta gọi tên cụ thể một loại hemicellulose là dựa theo tên loại đường chủ yếu tạo
nên nó. Ví dụ: xylan là một hemicellulose mà thành phần chủ yếu của nó là xyloza,
manan – manoza,… Trong gỗ cây lá kim, chủ yếu hemicellulose được tạo nên từ loại
đường 6 cacbon : galactam, manan…
Khác với cellulose, phân tử hemicellulose nhỏ hơn nhiều thông thường không
quá 150 gốc đường, được nối với nhau không chỉ bằng liên kết -1,4 mà còn bằng
liên kết -1,3 và -1,6 glucozit tạo ra mạch ngắn và phân nhánh.
Vì độ polyme thấp, phân nhánh và hỗn hợp nhiều đường nên hemicellulose
không có cấu trúc chặt chẽ như ở xenlulo và độ bền hóa lý cũng thấp hơn.
Hemicellulose dễ tan trong dung dịch kiềm, trong nước nóng và dễ bị phân hủy bởi
acid lỏng.
21
Xylan là một hemicellulose phổ biến nhất trong tự nhiên chiếm 30% khối
lượng rơm, 20 - 25% cây gỗ lá rộng, 7 - 17% cây gỗ lá kim [Nguyễn Thị Thanh
Kiều, 2004; J.F. Kennedy, 1989].
1.7.4. Lignin-cellulose tự nhiên là một cơ chất khó phân hủy
Mỗi thành phần cấu tạo nên lignin - cellulose riêng, do bản chất các kiên kết
hóa học, do mức độ polyme hóa và tính không tan trong nước là đối tượng khó phân
hủy. Tính khó phân hủy lại gia tăng lên nhiều lần khi chúng liên kết với nhau và với
các thành phần khác nữa thành một thể cấu trúc chặt chẽ và phức tạp.
Các mạch phân tử cellulose không bao giờ tồn tại riêng lẻ mà nhờ liên kết
hydro giữa phân tử tạo thành các cấu trúc lớn hơn gọi là vi sợi, dọc theo sợi có
những vùng tại đó các phân tử sắp xếp song song và chặt khít gọi là vùng kết tinh,
xen kẽ những vùng mà có sự sắp xếp kém trật tự và chặt chẽ là vùng vô định hình.
Các vi sợi liên kết với nhau bằng cách đan xen ở những vùng vô định hình này.
Các vi sợi cellulose, lignin, đan xen theo những quy tắc những quy tắc nhất
định để hình thành nên cấu trúc. Với cấu trúc nhiều lớp gồm nhiều thành phần có
bản chất hóa học khác nhau như vậy, lignin - cellulose có độ bền vật lý cao rất khó
xâm nhập đối với các vi sinh vật và enzyme. Hơn nữa để phân hủy bất cứ thành phần
nào của phức hợp một cách hiệu quả và triệt để cần phải tác động đến thành phần
khác [Nguyễn Thị Thanh Kiều, 2004; J.F. Kennedy, 1989].
22
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu, hoá chất và thiết bị
2.1.1. Dụng cụ và trang thiết bị
-Tủ cấy đơn giản (hình 2.1)
- Lò hấp khử trùng (hình 2.2; 2.3; 2.4)
- Ống nghiệm, pipep các loại
- Bông gòn không thấm
- Chai thủy tinh
- Đĩa Petri
- Bình tam giác
- Cân điện tử
- Nồi hấp
23
- Lò hấp, tủ sấy
- Kính hiển vi
Hình 2.1: Tủ cấy đơn giản
Hình 2.2: Cấu tạo của lò hấp khử trùng
24
Hình 2.3: Lò hấp bịch meo giống
Hình2.4: Lò hấp bịch phôi
25