nghiên cứu thử nghiệm tác dụng ngăn chặn biến đen của dịch chiết nấm rơm (volvariella volvacea) trên tôm sau thu hoạch

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG



LÊ THANH HẢI


NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM TÁC DỤNG NGĂN CHẶN
BIẾN ĐEN CỦA DỊCH CHIẾT NẤM RƠM (Volvariella
volvacea) TRÊN TÔM SAU THU HOẠCH

Chuyên ngành: Công nghệ sau thu hoạch
Mã ngành: 60.54.10


LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN:
TS. HUỲNH NGUYỄN DUY BẢO
TS. NGUYỄN MINH TRÍ



NHA TRANG - NĂM 2013

- i -
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả trong luận văn là trung thực và chưa

từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào.

Tác giả luận văn




















- ii -
LỜI CẢM ƠN
Trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Huỳnh Nguyễn Duy Bảo và
TS. Nguyễn Minh Trí, Trường Đại học Nha Trang đã tận tình hướng dẫn tôi trong
suốt quá trình làm đề tài, hai thầy đã cung cấp và truyền đạt cho tôi những kiến thức
quý báu giúp tôi hoàn thành luận văn này.
Cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô giáo phòng thí nghiệm Viện Công nghệ

Sinh học và Môi trường, Trung tâm thí nghiệm thực hành – Trường Đại học Nha
Trang, gia đình và bạn bè luôn luôn chia sẽ cùng tôi trong quá trình nghiên cứu.












- iii -
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC BẢNG vi
DANH MỤC HÌNH vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ix
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 3
1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nấm ở trong và ngoài nước 3
1.1.1. Tình hình sản xuất nấm ngoài nước 3
1.1.2. Tình hình sản xuất nấm trong nước 4
1.1.3. Các chất có hoạt tính sinh học hiện diện trong nấm ăn 4
1.2. Giới thiệu về nấm rơm 6
1.2.1. Đặc điểm hình thái 6

1.2.2. Phân loại nấm rơm 7
1.2.3. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của nấm rơm 8
1.2.4. Một số nghiên cứu về nấm rơm 9
1.3. Tổng quan về biến đen 11
1.3.1. Sự biến đen ở tôm 11
1.3.2. Phương pháp ngăn chặn 13
1.3.3. Các quy định mang tính pháp lý liên quan đến việc sử dụng chất
chống biến đen 15
1.3.4. Ảnh hưởng của nấm ăn lên sự biến đen 17
1.3.5. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước 17
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20
2.1. Nguyên vật liệu 20
2.1.1. Nấm rơm: 20
2.1.2 Tôm nguyên liệu: 21
2.2. Hóa chất: 21
- iv -
2.3. Máy và thiết bị: 21
2.4. Phương pháp nghiên cứu: 22
2.4.1. Nghiên cứu xác định các thông số thích hợp cho quy trình chiết
tách chất chống oxy hóa từ nấm rơm 22
2.4.1.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hoạt tính chống
oxy hóa của dịch chiết nấm rơm 24
2.4.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến hoạt tính chống oxy
hóa của dịch chiết nấm rơm 25
2.4.1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nấm/nước đến hoạt tính chống
oxy hóa của dịch chiết nấm rơm 26
2.4.2. Phân tích hàm lượng ergothioneine (ESH), hoạt tính ức chế enzyme
polyphenoloxidase (PPO) và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết nấm rơm 27
2.4.3. Thử nghiệm khả năng ngăn chặn biến đen của dịch chiết nấm rơm
trên tôm thẻ chân trắng 30

2.4.4. Các phương pháp phân tích 32
2.5. Phương pháp xử lý số liệu 33
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34
3.1. Ảnh hưởng của điều kiện chiết tách đến hoạt tính chống oxy hóa của
dịch chiết nấm rơm 34
3.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch
chiết nấm rơm 34
3.1.2. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hoạt tính chống oxy hóa của
dịch chiết nấm rơm 35
3.1.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm/nước đến hoạt tính chống oxy hóa của
dịch chiết nấm rơm 37
3.1.4. Đề xuất quy trình chiết nấm thích hợp 39
3.2. Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa dịch của chiết nấm rơm, khả năng ức
chế enzyme polyphenoloxydase và phân tích hàm lượng ergothioniene có
trong dịch chiết nấm rơm 40
3.2.1. Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết nấm rơm 40
3.2.2. Đánh giá hoạt tính ức chế enzyme PPO của dịch chiết nấm rơm 41
- v -
3.2.3. Phân tích hàm lượng ergothioneine 44
3.3. Ảnh hưởng nồng độ dịch chiết nấm rơm và thời gian xử lý đến sự biến
đen của tôm thẻ chân trắng trong quá trình bảo quản bằng nước đá 45
3.3.1. Ảnh hưởng nồng độ dịch chiết nấm rơm và thời gian xử lý đến sự
biến đen của tôm thẻ chân trắng đánh giá bằng phương pháp đánh giá cảm
quan biến đen 45
3.3.2. Ảnh hưởng nồng độ dịch chiết nấm rơm và thời gian xử lý đến sự
biến đen của tôm thẻ chân trắng đánh giá bằng phương pháp phân tích
hình ảnh 51
3.3.3. Ảnh hưởng nồng độ dịch chiết nấm rơm và thời gian xử lý đến sự
biến đen của tôm thẻ chân trắng đánh giá bằng phương pháp đánh giá cảm
quan chất lượng 59

KẾT LUẬN 67
KIẾN NGHỊ 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO 69
PHỤ LỤC 76










- vi -
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Sản lượng nấm ăn trên thế giới 3
Bảng 1.2. Hàm lượng Ergothioneine được chiết từ các loại nấm 5
Bảng 1.3. Giá trị dinh dưỡng của nấm rơm 8
Bảng 1.4. Thành phần acid amino trong nấm rơm 9
Bảng 1.5. Đại diện chất ức chế enzyme gây nâu trong Trái cây, rau quả và
thủy hải sản 16
Bảng 1.6. Luật 98/72/EC của Liên minh châu Âu xác định nồng độ sulfua tối
đa cho phép có trong động vật giáp xác 17

- vii -
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Các cơ chế sinh hóa học liên quan đến việc hình thành các đốm đen
ở tôm 12
Hình 1.2. Sơ đồ các phản ứng sinh hóa học hình thành đốm đen ở tôm 12
Hình 2.1. Nấm rơm (V. volvacea) 20
Hình 2.2. Tôm thẻ chân trắng (P. vannamei) 21
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát xác định các thông số thích hợp
cho quy trình chiết tách chất chống oxy hóa từ nấm rơm 23
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt tính chống
oxy hóa của dịch chiết nấm rơm 24
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian đến hoạt tính chống
oxy hóa của dịch chiết nấm rơm 25
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của tỷ lệ nấm/nước đến hoạt tính
chống oxy hóa của chiết nấm rơm 26
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm phân tích hàm lượng ESH, hoạt tính ức chế
enzyme PPO và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết nấm rơm 27
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khả năng ngăn chặn biến đen của dịch chiết
nấm rơm trên tôm thẻ chân trắng 31
Hình 3.1. Khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết nấm rơm theo nhiệt độ chiết 34
Hình 3.2. Tổng năng lực khử của dịch chiết nấm rơm theo nhiệt độ chiết 35
Hình 3.3. Khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết nấm rơm theo thời
gian chiết. 36
Hình 3.4. Tổng năng lực khử của dịch chiết nấm rơm theo thời gian chiết 36
Hình 3.5. Khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết nấm rơm theo các tỷ
lệ chiết 37
Hình 3.6. Tổng năng lực khử của dịch chiết nấm rơm theo các tỷ lệ chiết. 38
Hình 3.7. Quy trình chiết nấm thích hợp 39
Hình 3.8. Hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết nấm rơm; Khả năng khử gốc

tự do DPPH (A); Tổng năng lực khử của dịch chiết nấm rơm (B) 40
Hình 3.9. Khả năng ức chế hoạt động enzyme PPO của dịch chiết nấm rơm. 42
- viii -
Hình 3.10. Sắc ký đồ của Ergothioneine chuẩn (A); Ergothioneine của dịch
chiết nấm rơm (B); 44
Hình 3.11. Đồ thị biểu diễ giá trị cảm quan màu sắc của tôm thẻ chân trắng đã
qua xử lý ở các độ pha loãng dịch chiết nấm rơm khác nhau. (a) thời gian xử
lý 5 phút, (b) thời gian xử lý 10 phút, (c) thời gian xử lý 15 phút. 46
Hình 3.12. Đồ thị biểu diễn giá trị màu xám của tôm thẻ chân trắng đã qua xử
lý ở các độ pha loãng dịch chiết nấm rơm khác nhau. (a) thời gian xử lý 5
phút, (b) thời gian xử lý 10 phút, (c) thời gian xử lý 15 phút. 52
Hình 3.13. Biến đổi màu sắc của tôm thẻ chân trắng trong quá trình bảo quản
bằng nước đá 58
Hình 3.14. Đồ thị biểu diễn giá trị cảm quan chất lượng của tôm thẻ chân trắng
đã qua xử lý ở các độ pha loãng khác nhau. (a) thời gian xử lý 5 phút, (b) thời
gian xử lý 10 phút, (c) thời gian xử lý 15 phút. 60

- ix -
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

ESH : Ergothioniene
PPO : Polyphenoloxydase
DOPA : Dihydroxyphenylalanine
AP-PCR : Arbitrarily-primed polymerase chain reaction
FA : Ferulic Acid
OFA : Oxy hóa Ferulic Acid
SMS : Sodium metabisulphite
DPPH : 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl
EDTA : Ethylendiamin Tetraacetic Acid


- 1 -
LỜI MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Các mặt hàng tôm chiếm vị trí quan trọng trong cơ cấu các sản phẩm thủy
sản xuất khẩu của Việt Nam. Một trong những dạng hư hỏng thường gặp trong quá
trình bảo quản chế biến tôm đó là sự biến đen. Hiện tượng này thường xảy ra ở tôm
trong quá trình bảo quản sau thu hoạch, đặc biệt là trong điều kiện nhiệt độ bảo
quản dao động và không duy trì tốt dưới 4
O
C. Mặc dù ăn tôm bị biến đen không ảnh
hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng nhưng sự biến đen có ảnh hưởng lớn đến

giá trị cảm quản của tôm. Vì vậy, sự biến đen ở tôm được xem là một dạng hư hỏng
gây thiệt hại kinh tế đáng kể.
Hiện nay, các nhà chế biến đang sử dụng các hóa chất tổng hợp có tác dụng
ức chế hoạt động enzyme polyphenoloxydase hoặc chống oxy hóa như hợp chất
sulfit, 4-hexylresorcinol, để ngăn chặn sự biến đen ở tôm trong quá trình bảo
quản, chế biến. Nhược điểm chính của biện pháp này là dư lượng hóa chất sử dụng
còn lại trong tôm có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng. Một số
loại hóa chất bị cấm hoặc giới hạn liều lượng sử dụng theo quy định về an toàn thực
thẩm. Vì lý do này, việc nghiên cứu tìm giải pháp ngăn chặn sự biến đen ở tôm
bằng các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên, an toàn đối với người tiêu dùng là một
vấn đề cấp thiết.
Trong số các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học, dịch chiết từ các loài
nấm ăn đã được nhiều nghiên cứu chứng minh rằng chúng vừa có hoạt tính chống
oxy hóa, vừa có hoạt tính ức chế hoạt động của enzyme polyphenoloxydase. Vì vậy,
việc nghiên cứu sử dụng dịch chiết nấm ăn để ngăn chặn sự biến đen ở tôm là một
giải pháp, có thể đáp ứng được nhu cầu cấp thiết của ngành chế biến thực phẩm
thủy sản hiện nay. Trong số các loại nấm ăn thì nấm rơm (Volvariella volvacea)
được trồng dễ dàng và khá phổ biến ở nước ta, hầu như nấm rơm được trồng ở khắp
các tỉnh trong cả nước. Vì thế, việc tiến hành đề tài: “Nghiên cứu thử nghiệm tác
dụng ngăn chặn biến đen của dịch chiết nấm rơm (Volvariella volvacea) trên tôm
sau thu hoạch” là cần thiết.
- 2 -
Mục tiêu của đề tài
- Xác định các thông số thích hợp cho quy trình chiết chất chống oxy hóa từ
nấm rơm.
- Xác định hàm lượng ergothioniene, đánh giá hoạt tính ức chế enzyme
polyphenoloxydase và chống oxy hóa của dịch chiết nấm rơm.
- Tìm ra điều kiện xử lý thích hợp để ngăn chặn sự biến đen ở tôm bằng dịch
chiết nấm rơm.
Ý nghĩa khoa học

- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp thêm dẫn liệu khoa học có giá trị tham
khảo cho cán bộ kỹ thuật, các nhà sản xuất kinh doanh và sinh viên ngành Chế biến
thủy sản về hoạt tính chống biến đen ở tôm của chất chiết suất từ nấm rơm; về khả
năng ứng dụng các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên và an toàn thực phẩm để thay
thế các hóa chất độc hại bị ngăn cấm hoặc hạn chế sử dụng trong xử lý và bảo quản tôm.
- Tạo cơ sở khoa học để nghiên cứu sản xuất chất ngăn chặn sự biến đen ở
tôm từ nấm rơm bằng phương pháp sinh học.
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Thành công của đề tài sẽ mở ra một hướng mới giúp giải quyết vấn đề dư
lượng sulfite và các chất bảo quản khác được sử dụng để ngăn chặn sự biến đen ở
tôm trong các xí nghiệp chế biến thủy sản hiện nay.





- 3 -
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nấm ở trong và ngoài nước
1.1.1. Tình hình sản xuất nấm ngoài nước
Ngành sản xuất nấm ăn đã hình thành và phát triển trên thế giới hàng trăm
năm. Hiện nay người ta đã biết 2000 loài nấm ăn được, trong đó 80 loài nấm ăn
ngon và đang được nghiên cứu trồng nhân tạo (UNESSCO-2004). Việc nghiên cứu
trồng nấm trên thế giới đang ngày càng phát triển mạnh mẽ, đã trở thành một ngành
công nghiệp thực phẩm thực thụ. Theo Tổ chức Nông lương thế giới (FAO), trong
10 năm qua (1997-2007) Sản lượng nấm ăn nuôi trồng tăng từ 2,18 lên đến 3,41
triệu tấn nấm tươi/năm, tỉ lệ gia tăng đạt 56% [30].
Bảng 1.1. Sản lượng nấm ăn trên thế giới (FAO, 2009)
Quốc gia 1997 (tấn) 2007 (tấn)
Trung Quốc 562,194 1,568,523

Hoa Kỳ 359,630 366,810
Hà Lan 240,000 240,000
Ba Lan 100,000 160,000
Tây Ban Nha 81,304 140,000
Pháp 173,000 125,000
Ý 57,646 85,900
Ireland 57,800 75,000
Canada 68,020 73,257
Anh 107,359 72,000
Nhật 74,782 67,000
Đức 60,000 55,000
Indonesia 19,000 48,247
Ấn Độ 9,000 48,000
Bỉ NA 43,000
Australia 35,485 42,739
Hàn Quốc 13,181 28,764
Iran 10,000 28,000
Hungary 13,559 21,200
Viet Nam 10,000 18,000
Đan Mạch 8,766 11,000
Thai lan 9,000 10,000
Các nước khác 85,911 59,297
Tổng cộng 2,186,222 3,414,392
- 4 -
1.1.2. Tình hình sản xuất nấm trong nước
Tổng sản lượng các loại nấm ăn và nấm dược liệu của Việt Nam hiện nay đạt
khoảng 250.000 tấn nấm tươi/năm, kim ngạch xuất khẩu khoảng 25-30 triệu
USD/năm. Hiện nay, đang nuôi trồng 6 loại nấm phổ biến ở các địa phương:
- Sản lượng nấm rơm đạt 64.500 tấn. Nấm rơm được trồng phổ biến ở các
tỉnh Tây Nam bộ (Đồng Tháp, Sóc Trăng, Trà Vinh, Cần Thơ…), chiếm khoảng

90% sản lượng nấm rơm.
- Sản lượng nấm Mộc nhĩ đạt 120.000 tấn. Mộc nhĩ được trồng tập trung ở
các tỉnh miền Đông Nam bộ (Đồng Nai, Lâm Đồng, Bình Phước…) chiếm 70% sản
lượng Mộc nhĩ cả nước.
- Nấm sò, nấm hương, nấm mỡ chủ yếu trồng ở các tỉnh miền bắc, sản lượng
mỗi năm đạt khoảng 60.000 tấn.
- Nấm dược liệu: Linh chi, Vân chi, đầu khỉ… mới được nuôi trồng ở một số
tỉnh, thành phố (Hà Nội, Hưng Yên, Vĩnh Phúc, Hồ Chí Minh, Đà Lạt…), sản
lượng mỗi năm đat khoảng 4.000 tấn.
- Một số loại nấm khác như kim châm, trân châu… đang được nghiên cứu và
sản xuất thử nghiệm nên sản lượng không đáng kể.
1.1.3. Các chất có hoạt tính sinh học hiện diện trong nấm ăn
Trong nấm ăn có chứa rất nhiều chất có hoạt tính sinh học quý, đã được biết
đến như:
- Saponin có nhiều trong nấm linh chi (Ganoderma lucidum). Saponin được
biết là chất có khả năng chống oxid hóa, chống lão hóa, nhiều khảo cứu cho thấy vai
trò của các saponin-triterpen và các polyphenol. Trung Quốc đã chứng minh khả
năng khử gốc tự do hydroxyl của G. lucidum và khả năng chống lão hóa tế bào, gần
đây Jing Song Zhang (2002) đã chiết được một chất đặt tên là GLIS từ quả thể Linh
chi làm tăng sinh bạch huyết bào ở lách chuột thí nghiệm và là một nhân tố kích
thích lympho bào B làm tăng khả năng miễn dịch cho người sử dụng [39].
- 5 -
- Ergothioneine có nhiều trong nấm Pleurotus cornucopiae, Pleurotus
eryngii, Flammulina velutipes là chất có khả năng chống oxy hóa mạnh. Bao và
cộng sự (2010) chỉ ra rằng hàm lượng Ergothioneine chiết từ trong môi trường nuôi
trồng nấm F. velutipes cao hơn 1,7 lần so với chiết từ nấm F. velutipes (Bảng
1.2)[14].
Bảng 1.2. Hàm lượng Ergothioneine được chiết từ các loại nấm
(Bao và cộng sự, 2010)
Tên loài nấm Hàm lượng ESH (mg/ml)

Flammulina populicola 0,48 ± 0,01
Flammulina velutipes 2,98 ± 0,02
Grifola frondosa 0,30 ± 0,01
Grifola frondosa (white) 0,08 ± 0,01
Hypsizygus tessellates 0,06 ± 0,01
Lentinula edodes 2,84 ± 0,04
Pholiota nameko 0,02 ± 0,01
Pleurotus cornucopiae 20,82 ± 0,12
Pleurotus eryngii 3,17 ± 0,11
Môi trường sau nuôi trồng Flammulina
velutipes
5,08 ± 0,08

Một số nghiên cứu khác cũng cho thấy trong nấm ăn có nhiều lợi ích đối với
sức khỏe và trong đời sống như:
Chen Shiu-Nan (2007) cho rằng trong các chất chiết xuất từ nấm của loài
như nấm linh chi, nấm mỡ, nấm kim châm, nấm vân chi, nấm thượng hoàng có chứa
các pholysaccharid và globin có khả năng phòng chống ung thư và bệnh tim
mạch[23].
Bao và cộng sự (2009) cho thấy khi sử dụng chất chiết từ nấm kim châm
(Flammulina velutipes) bổ xung vào thức ăn cho cá yellow tail (Seriola
- 6 -
quinqueradiata) có khả năng ổn định màu sắc cơ thịt cá và hạn chế sự oxy hóa lipit
trong quá trình bảo quản lạnh [12]. Trong năm 2010, Bao và cộng sự chỉ ra rằng
chất chiết từ nấm kim châm (Flammulina velutipes) có khả năng chống oxy hóa, ổn
đình màu sắc của cỏ thịt cá ngừ [13].
- Theo nghiên cứu của Fu và cộng sự (2004) cho thấy các loài nấm như nấm
mỡ (Agaricus bisporus), nấm rơm (Volvariella volvacea), nấm ngọc châm
(Hypsizigus marmoreus), nấm kim châm (Flammulina velutipes), nấm đùi gà
(Pleurotus eryngii), nấm sò (Pleurotus ostreatus) chứa các hợp chất phenol có khả

năng chống oxy hóa và tính chống oxy hóa được sắp xếp theo thứ tự: Agaricus
bisporus > Hypsizigus marmoreus > Volvariella volvacea > Flammulina velutipes >
Pleurotus eryngii > Pleurotus ostreatus [32].
Từ các nghiên cứu trên cho thấy các hoạt chất chống oxy hóa trong các loại
nấm ăn là rất lớn, đặt biệt là ergothioniene. Chất này có khả năng chống oxy hóa
cao được Bao và cộng sự nghiên cứu nhiều trên nấm kim châm (F. velutipes). Bên
cạnh đó, nấm rơm là loài được trồng khá phổ biến ở nước ta, là một trong những
loài nấm có khả năng chống oxy hóa, tuy nhiên chưa có bài báo nghiên cứu chuyên
sâu về nấm rơm và ứng dụng những chất có trong nấm rơm để chống biến đen trên
tôm thẻ chân trắng. Từ những giả thuyết nêu trên cho thấy việc xác định và ứng
dụng những chất có hoạt tính chống oxy hóa trong nấm rơm là hướng đi có hiệu quả.
1.2. Giới thiệu về nấm rơm
Nấm rơm là nấm ăn được của vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Lần đầu tiên
được trồng ở Trung Quốc vào đầu năm 1822. Khoảng năm 1932-1935, nấm rơm
được đưa vào Việt Nam, Malaysia và các nước Đông Nam châu Á khác. Điều kiện
để nấm rơm phát triển là nhiệt độ tối thiểu 25°C, nhiệt độ tối ưu 37°C, nhiệt độ tối
đa 40°C; pH tối ưu 6,0 và độ ẩm tối ưu 57-60%.
1.2.1. Đặc điểm hình thái
- Nấm rơm gồm có 3 phần:
+ Bao gốc (volva): Dài và cao lúc nhỏ, bao lấy tai nấm. Khi tai nấm trưởng
thành, nó chỉ còn lại phần trùm lấy phần gốc chân cuống nấm, bao nấm là hệ sợi tơ
- 7 -
nấm chứa sắc tố melanin tạo ra màu đen ở bao gốc. Độ đậm nhạt tùy thuộc vào ánh
sáng. Ánh sáng càng nhiều thì bao gốc càng đen.
+ Cuống nấm: Là bó hệ sợi xốp, xếp theo kiểu vòng tròn đồng tâm. Khi còn
non thì mềm và giòn. Nhưng khi già xơ cứng và khó bẻ gãy.
+ Mũ nấm: Hình nón, cũng có melanin, nhưng nhạt dần từ trung tâm ra rìa mép.
- Chu kỳ sống của nấm rơm gồm 6 giai đoạn:
+ Giai đoạn đầu đinh ghim.
+ Giai đoạn hình nút nhỏ.

+ Giai đoạn hình nút.
+ Giai đoạn hình trứng.
+ Giai đoạn hình chuông.
+ Giai đoạn trưởng thành.
- Chu kỳ sinh trưởng và phát triển của nấm rơm rất nhanh chóng. Từ lúc
trồng đến khi thu hoạch chỉ sau 10-12 ngày. Những ngày đầu chúng nhỏ như hạt
tấm có màu trắng (giai đoạn đinh ghim), 2-3 ngày sau lớn rất nhanh bằng hạt ngô,
quả táo, quả trứng (giai đoạn hình trứng), lúc trưởng thành (giai đoạn phát tán bào
tử) trông giống như một chiếc ô dù, có cấu tạo thành các phần hoàn chỉnh.
1.2.2. Phân loại nấm rơm
Nấm volvariella có nhiều loại nhưng phổ biến là: Volvariella esculenta,
Volvariella volvacea, ngoài ra còn có : Volvariella bombycina, Volvariella
speciosa.
- Volvariella volvacea: Mũ nấm màu nâu sẫm có hình elip, đường kính 5-20
cm. Cuống nấm màu trắng. Vỏ bọc rộng và có nhiều thịt, màu nâu hoặc xám, nhỏ
gọn, cò mùi của củ cải. Thường sống hoại sinh trên chất thải nhà máy. Trồng nhiều
ở các nước Châu Á.
- Volvariella esculenta: Được trồng nhiều ở Thái Lan, Trung Quốc, Việt
Nam… Hình dạng tương tự Volvariella volvacea nhưng mũ có màu trắng hơi vàng.
- 8 -
1.2.3. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của nấm rơm
Nấm rơm có hương vị độc đáo và cấu trúc cấu tạo khác biệt với các loại nấm
ăn được khác. Các giai đoạn trưởng thành và công đoạn cắt của quá trình thu hoạch
làm ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng của nấm rơm. Thành phần dinh dưỡng của
nấm rơm trong Bảng 1.2 cho thấy trọng lượng tươi chứa khoảng 90% nước, 30-43%
protein thô, 1-6% chất béo, tinh bột 12-48%, 4-10% chất xơ và 5,13% tro. Chất béo
tăng lên 5% từ giai đoạn trưởng thành và hoàn toàn trưởng thành. Các carbohydrate
tăng từ giai đoạn nút trứng và giảm ở giai đoạn trưởng thành. Các chất xơ thô không
thay đổi trong ba giai đoạn đầu và tăng ở giai đoạn trưởng thành. Giai đoạn quả
trứng hàm lượng của protein cao nhất và giảm ở giai đoạn trưởng thành. Các thành

phần còn lại hầu như không thay đổi ở tất cả các giai đoạn phát triển. Nấm rơm giàu
khoáng chất như natri, kali và phốt pho. Các nguyên tố vi lượng như: Cu, Zn, Fe
không thay đổi ở các giai đoạn phát triển khác nhau [20].
Bảng 1.3: Giá trị dinh dưỡng của nấm rơm (Verma, 2002)
Thành phần (Khối lượng/100g tươi nấm)
Độ ẩm (g) 90,40
Chất béo (g) 0,25
Protein (g) 3,90
Chất xơ (g) 1,87
tro (g) 1,10
Photpho (g) 0,10
Kali (g) 0,32
Sắt (g) 1,70
Canxi (mg) 5,60
Thiamine (mg) 0,14
Riboflavin (mg) 0,61
Niacin (mg) 2,40
Ascorbic acid (mg) 18,00
Hàm lượng của thiamin và riboflavin trong nấm rơm thấp hơn so với nấm
Agaricus bisporus và Lentinula edodes, trong khi hàm lượng niacin là ngang với hai
nấm. Trong các giai đoạn acid amino thiết yếu nhiều nhất là lysine và acid amino
- 9 -
không thiết yếu nhiều nhất là acid glutamic và acid aspartic (Bảng 1.4). Hàm lượng
thấp nhất trong số các acid amino thiết yếu là tryptophan và methionine. Hàm lượng
của phenylalanine tăng gần gấp hai lần ở giai đoạn kéo dài, trong khi lysine giảm
khoảng một nửa ở giai đoạn nút. Trong thực tế, tỷ lệ phần trăm các acid amino thiết
yếu trong nấm rơm cao hơn so với nấm khác và quan trọng nhất là chứa nhiều
lysine [20].
Bảng 1.4: Thành phần acid amino trong nấm rơm

(Zakia Bano và cộng sự,1972; Verma, 2002)
Acid Amino Hàm lượng (mg/100g protein)
Leucin 3,5
Isoleucine 5,5
Valine 6,8
Tryptophane 1,1
Lysine 4,3
Histidine 2,1
Phenyl alanine 4,9
Threonine 4,2
Arginine 4,1
Methionin 0,9

1.2.4. Một số nghiên cứu về nấm rơm
- Các nghiên cứu trên y dược cho thấy rằng công dụng của nấm rơm rất lớn.
Năm 1989, Etsu Kishida, Yoshiaki Sone, Akira Misaki đã nghiên cứu thành công
khả năng ức chế sự phát triển của cá khối u trên chuột bằng (1 → 3)-β-d-glucan
được chiết từ nấm rơm [29]. Chiu và cộng sự (1995) nghiên cứu chỉ ra rằng dịch
chiết từ nấm rơm có khả năng hạ huyết áp ở động vật bao gồm cả con người. Khi
tiêm 25 mg dịch chiết nấm rơm trọng lượng khô/kg trọng lượng cơ thể vào chuột
- 10 -
cho thấy có tác dụng hạ huyết áp. Dịch chiết nấm rơm không làm tăng bài tiết nước
tiểu cũng không lợi tiểu natri. Nó sản xuất được chronotropic và hiệu ứng co cơ tâm
nhĩ phải bị ức chế và dẫn đến các dải động mạch bị ức chế [25]. Theo nghiên cứu
Peter năm 1998 cho rằng, nấm rơm có khả năng làm giảm lượng cholesterol trong
máu nếu được ăn hàng ngày [51]. Cũng trong năm 1998, Qing-Bai và cộng sự, đã
nghiên cứu xác định rằng lectin được chiết từ nấm rơm có khả năng làm tăng hệ
miễn dịch trên chuột [53].
- Khả năng tách, chiết enzyme và một số chất khác từ nấm rơm đã mở ra một
hướng mới cho các nhà sản xuất. Năm 1982, Chang và Steinkraus đã sản xuất được

Enzymes Lignocellulolytic từ nấm rơm [21]. Năm 1994, Cai và cộng sự cũng đã sản
xuất thành công cellulases và hemicellulases từ nấm rơm [18]. Ball và Jackson
(1995) đã thu hồi enzyme lignocelluloses từ môi trường sản xuất nấm rơm [15].
- Một số nghiên cứu trong chế biến, bảo quản nấm rơm cho thấy tiềm năng
kinh tế to lớn của nấm rơm.Theo Gow-Chin Yen, 1992, cho rằng nấm rơm khi nấu
thì hàm lượng acid amin ban đầu sẽ bị mất đi khoảng 80%. Trong quá trình bảo
quản ở 4
O
C trong 5 ngày thì hàm lượng acid amin lại tăng lên, nhiều nhất là hàm
lượng của 2-phenylethylamine và tyramine. Tuy nhiên, hàm lượng của tất cả acid
amin tăng rõ rệt hơn khi bảo quản ở nhiệt độ 25
O
C và hàm lượng putrescine và
cadaverine tăng đáng kể so với các acid amin khác khi bảo quản ở nhiệt độ 4
O
C[33].
Năm 1995, Siu Wai Chiu và cộng sự đã thành công trong việc sử dụng AP-PCR
(arbitrarily-primed polymerase chain reaction) để tạo ra các dấu DNA và phân biệt
các loài và giống. Thông qua phương pháp này để xác định tính không đồng nhất
chủng V.volvacea trong thương mại [55]. Theo Jeng-Leun và cộng sự (1997) cho
rằng các hợp chất hương vị của nấm rơm Volvariella volvacea khác nhau ở các giai
đoạn. Các hợp chất hương vị dễ bay hơi tìm thấy trong nấm rơm bao gồm:
limonene, octa-1 ,5-dien-3-ol, 3-octanol, 1-octen-3-ol, 1-octanol, và 2-octen-1-ol,
trong đó các hợp chất chính là 1-octen-3-ol, chiếm 71,6-83,1% tổng số các chất bay
hơi. Nấm rơm trưởng thành có hương thơm nhất. Nấm rơm hàm lượng cao nhất là
trehalose (349,0-457,6 mg/g trọng lượng khô) và thấp nhất là mannitol (0-25,5
- 11 -
mg/g). Trong quá trình phát triển của nấm rơm, hàm lượng acid aspartic và
glutamic, tăng đáng kể, từ 36,11 đến 11,20 mg/g trọng lượng khô ở giai đoạn 1 lên
60,18 và 26,21 mg/g ở giai đoạn 5, trong đó acid glutamic là tăng nhiều nhất, tăng

từ 7,72 trong giai đoạn 1 với trọng lượng khô 21,00 mg/g ở giai đoạn 5. Do đó, nấm
rơm nên thu hoạch ở giai đoạn 4 và 5 (thân cây nấm kéo dài và mở nắp) thì các hợp
chất hương vị, bao gồm cả hương thơm và các hợp chất hương vị, đạt hiệu quả tốt
nhất [37]. Để phát triển công nghệ bảo quản nấm rơm, năm 2009, Rong Rui-fen và
cộng sự đã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản, phương pháp đóng gói, tác
nhân chống biến màu nâu (cysteine), sự hình thành màu nâu và tỷ lệ thối mềm trên
nấn rơm. Kết quả cho thấy nhiệt độ bảo quản thích hợp nhất là 13
O
C , có thể được
kéo dài đến 9 ngày và 11 ngày nếu gói kín với màu nâu tỷ lệ 54% trong khi đó bảo
quản thông thường là 5 ngày [54].
- Các nghiên cứu nâng cao hiệu quả sản xuất nấm rơm. Buswell và cộng sự
(1996) sử dụng lignocellulosies làm tăng sự phát triển của nấm rơm [17]. Banik và
Nandi (2000) đề nghị bổ sung biomanure trồng Volvariella volvacea, kết quả cho
thấy không chỉ làm tăng sản xuất (tăng số lượng nấm rơm và kích thước lớn hơn)
nhưng cũng làm gia tăng đáng kể hàm lượng protein. Ngoài ra chất dinh dưỡng,
khoáng chất cần thiết tức, P, Ca, K, Fe, Cu, Zn, Mn cũng tăng lên [16].
1.3. Tổng quan về biến đen
1.3.1. Sự biến đen ở tôm
Biến đen là một hiện tượng phổ biến xảy ra ở tôm trong quá trình bảo quản,
chế biến. Các đốm đen xuất hiện chủ yếu ở phần đầu ngực, đuôi và ở màng liên kết
giữa các đốt. Biến đen thường xảy ra ở tôm nguyên con do sự tác dụng của enzyme
polyphenoloxydase (có trong nhóm enzyme proteases) có trong đầu tôm. Chính vì
vậy, việc loại bỏ đầu và rửa sạch để loại bỏ enzyme proteases ngay sau khi thu
hoạch sẽ hạn chế được sự biến đen xảy ra ở tôm trong quá trình bảo quản.
Sự biến đen ở tôm xảy ra theo hai cơ chế sinh hóa học như sau:
- 12 -


Hình 1.1. Các cơ chế sinh hóa học liên quan đến việc hình thành các đốm đen ở

tôm (Cobb, 1977)

Ban đầu không có sự xuất hiện của enzyme gây sự biến đen. Dưới tác động
của các enzyme thủy phân protein, phân tử tyrosine được phát tán vào các mô. Sau
đó enzyme Polyphenoloxydase được phân tán vào dịch cơ thể (hemolymph) qua các
tuyến nằm dưới vỏ giáp. Dưới tác dụng xúc tác của enzyme Polyphenoloxydase,
tyrosine chuyển thành dihydroxyphenylalanine (DOPA) có màu vàng nhạt. Enzym
Polyphenoloxydase tiếp tục xúc tác chuyển hóa DOPA thành DOPA-quinone có
màu vàng. Các DOPA-quinone này đa tụ lại tạo thành những đốm đen ở tôm.

Hình 1.2. Sơ đồ các phản ứng sinh hóa học hình thành đốm đen ở tôm
Nâu đen
(Melanine)
Tyrosine
(không màu)

DOPA
(vàng nhạt)
Polyphenoloxydase
(dịch cơ thể và các
tuyến dưới vỏ giáp)
N-Acetyldopamime
DOPA quinone
(
màu
vàng)

Diphenoloxydase
(oxy hóa)
N-Acetyldopamime

quinone

5,6-Dihydroxyindole

Đa
t
ụ

Dopadecarboxylase
Hoặc Transacetylase
- 13 -
Polyphenoloxydase đóng vai trò rất quan trọng đối với động vật giáp xác
trong trong quá trình phát triển ở giai đoạn xơ cứng vỏ giáp sau khi lột xác hoặc
phục hồi vết thương [42].
Jiang và cộng sự (1991) xác định được 3 trong 4 loại protease có trong gan
tụy của tôm sú có tác dụng kích hoạt enzyme Polyphenoloxydase. Trong đó tripsin
đóng vai trò chính trong việc gây ra hiện tượng đốm đen do nó có tác dụng làm
mềm vỏ tôm dẫn đến làm thoái hóa các protein sợi cơ. Các yếu tố chính có liên
quan đến sự hình thành đốm đen ở tôm là:
- Enzyme Polyphenoloxydase. Hoạt động của enzyme này bị ức chế ở pH =
3, nhưng với độ pH này sẽ làm biến tính cơ thịt của tôm.
- Oxy là chất tham gia trực tiếp trong tất cả các phản ứng của quá trình oxy
hóa dẫn đến sự hình thành đốm đen ở tôm.
- Sự hiện diện của một hoặc nhiều cơ chất tham gia vào phản ứng gây biến
đen ở tôm như tyrosine, DOPA,
- Ảnh hưởng của các yếu tố khác như: giai đoạn lột xác, loài, nhiệt độ, vết
thương,
Nhiệt độ thấp có tác dụng làm chậm các phản ứng hình thành đốm đen ở tôm
chứ không thể ngăn chặn được các phản ứng này xảy ra. Do đó, một trong những

cách để hạn chế sự biến đen ở tôm là làm lạnh tôm ngay sau khi thu hoạch.
1.3.2. Phương pháp ngăn chặn
Để hạn chế sự biến đen xảy ra ở tôm sau thu hoạch thì quá trình đánh bắt
phải được thực hiện nhẹ nhàng để tránh làm tôm bị tổn thương. Vấn đề chính sau
khi thu hoạch là ngăn chặn sự khơi mào các phản ứng hình thành đốm đen. Để thực
hiện mục đích này, nhiều kỹ thuật có thể được áp dụng trong chế biến như làm lạnh,
đông lạnh, nấu chín, chiếu xạ hoặc sử dụng các chất ức chế.
Khi lựa chọn các biện pháp kỹ thuật để ngăn chặn sự biến đen ở tôm yêu cầu
không được làm ảnh hưởng đến kết cấu, hương vị của tôm và không được gây độc
trực tiếp hay gián tiếp đối với người tiêu dùng. Kỹ thuật thu hoạch tốt kết hợp với
việc duy trì nhiệt độ bảo quản lạnh ổn định là chìa khóa trong việc kiểm soát sự
- 14 -
hình thành đốm đen ở tôm. Nếu tôm bị stress, nhiệt độ bảo quản không ổn định
hoặc không bảo quản ở nhiệt độ thấp, đốm đen có thể xuất hiện ở tôm trong vòng
vài phút sau khi thu hoạch. Điều này rất quan trọng, vì khi đốm đen bắt đầu xuất
hiện thì không thể khử được, các phản ứng biến đen sẽ tiếp tục xảy ra nhanh chóng
và rất khó ngăn chặn.
Một số kỹ thuật chế biến có thể làm chậm hoặc thậm chí ngừng sự hình
thành đốm đen nhưng lại ảnh hưởng đến cấu trúc cơ thịt tôm. Đông lạnh ở -18°C
không phá hủy được các enzyme mà chỉ ngừng hoạt động của chúng. Các enzyme
này sẽ hoạt đông trở lại khi sản phẩm được rã đông. Hoạt động của các vi sinh vật
cũng góp phần xúc tiến cho phản ứng hình thành đốm đen ở tôm, nhiều nghiên cứu
cho thấy sự biến đen xảy ra nhanh hơn ở những mẫu tôm có mật độ vi sinh vật cao.
Trong hầu hết trường hợp, sự biến đen không xảy ra ở tôm đã được nấu ở
95
O
C từ 3 đến 4 phút tùy thuộc vào kích cỡ. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng để ngăn
chặn có hiệu quả sự hình thành đốm đen, tôm phải được nấu ở nhiệt độ cao hơn và
lâu hơn. Tuy nhiên, nếu nấu ở nhiệt độ quá cao trong thời gian dài sẽ làm ảnh
hưởng đến kết cấu, hương vị của tôm và sẽ không được người tiêu dùng chấp nhận.

Đây là lý do tại sao việc sử dụng các chất ức chế để kiểm soát sự hình thành đốm
đen ở tôm hiện nay là biện pháp được áp dụng nhiều nhất. Từ cơ chế của các phản
ứng hình thành melanine ở Hình 1.1 cho thấy để ngăn chặn sự hình thành đốm đen
ở tôm thì việc trước tiên là ức chế hoạt động của enzyme và sau đó là kiểm soát các
cơ chất tham gia phản ứng.
Hiện nay, chất chống biến đen được sử dụng nhiều nhất là natri metabisulfite
mặc dù đã có nhiều nghiên cứu tìm chất thay thế để đạt hiệu quả cao hơn nhưng vẫn
chưa thành công. Metabisulfite phản ứng với các hợp chất trung gian hình thành
trong chuỗi phản ứng gây biến đen, đặc biệt là phản ứng với quinone tạo thành
sulfaquinone. Ngoài ra metabisufite còn gây bất hoạt enzyme bằng cách làm giảm
lượng oxy dẫn đến thiếu lượng oxy cần thiết cho phản ứng oxy hóa.
Việc sử dụng natri metabisulfite phải được thực hiện trước khi các phản ứng
khởi đầu của quá trình hình thành đốm đen xảy ra thì mới có hiệu quả. Khi các phản
ứng này đã bắt đầu thì việc sử dụng natri metabisulfite chỉ có thể làm chậm và nguy
- 15 -
cơ xuất hiện lại đốm đen tại thời điểm rã đông tôm là rất lớn gây hậu quả nghiêm
trọng trong thương mại. Vì thế, nên sử dụng natri metabisulfite ngay sau khi thu
hoạch và làm lạnh tôm.
+ Ưu điểm của natri metabisulfite: tác dụng nhanh, thời gian ngăn chặn biến
đen tùy thuộc vào hàm lượng sử dụng, màu nguyên liệu ít bị thay đổi.
+ Nhược điểm của natri metabisulfite: Một số nước cấm hoặc giới hạn liều
lượng sử dụng, dư lượng của sulfite có thể ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu
dùng, khi hết sulfite thì đốm đen sẽ xuất hiện, sử dụng lặp lại nhiều lần.
Trong thời gian gần đây, các nhóm nghiên cứu đã tìm thấy một số dẫn xuất
resorcinol có thể ngăn chặn được sự biến nâu ở các loại rau, quả và khoai tây. Hai
chế phẩm thương mại có chứa 4-hexylresorcinol là EVERFRESH của Mỹ và
SUNNYFRESH của Nhật Bản. Thực nghiệm sử dụng 4-hexylresorcinol nguyên
chất đã ngăn chặn được sự phát triển đốm đen trên tôm rất tốt và thậm chí còn hiệu
quả hơn metabisulfite. Tuy nhiên, các sản phẩm thương mại lại không cho thấy hiệu
quả tương tự.

+ Ưu điểm của sản phẩm 4-hexylresorcinol: tác dụng nhanh, thời gian ngăn
chặn biến đen lâu dài, màu nguyên liệu không bị thay đổi, sử dụng 1 lần trong việc
ngăn chăn biến đen.
+ Nhược điểm của natri metabisulfite: Một số nước chưa chấp nhận sử dụng,
có thể ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng.
1.3.3. Các quy định mang tính pháp lý liên quan đến việc sử dụng chất chống
biến đen
Các chất chống biến đen sử dụng phổ biến được trình bày ở Bảng 1.5