LỜI CẢM ƠN

Cụ thể là:  Bảo quản nấm rơm bằng phương pháp lạnh ở 150C  Bảo quản lạnh bằng chitosan ở 150C  Bảo quản lạnh bằng chitosan – gelatin ở 150C trong hai trường hợp: có bổ sung và không b

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Tôn Đức Thắng, Ban chủ nhiệm Khoa Khoa Học Ứng Dụng và Bộ môn Công Nghệ Sinh Học, cùng tất cả quý thầy cô đã truyền đạt kiến thức cho em trong suốt quá trình học tập tại trường

Em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc và lời cảm ơn chân thành đến cô TS Huỳnh Thị Bạch Yến – người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, động viên và tạo điều kiện thuận lợi nhất trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành khóa luận

Tôi xin cảm ơn các bạn lớp 06SH đã luôn bên cạnh động viên, giúp đỡ và chia sẻ cùng tôi những lúc vui, buồn trong những năm tháng học tại trường

Con xin cảm ơn bố, mẹ đã nuôi nấng, dạy bảo và động viên con trong suốt những năm tháng đi học và luôn tạo điều kiện tốt nhất cho con học tập và hoàn thành tốt khóa luận này

Tống Thị Minh Trâm

SV.TỐNG THỊ MINH TRÂM – Đại học Tôn Đức Thắng – Tháng 1 năm 2011

Đề tài: “KHẢO SÁT TỈ LỆ PHỐI TRỘN CHITOSAN – GELATIN

ĐỂ BẢO QUẢN NẤM RƠM TƯƠI”

Đề tài được thực hiện từ tháng 10/2010 đến tháng 01/2011

Nấm rơm có giá trị dinh dưỡng cao, hàm lượng protein (đạm thực vật) chỉ sau thịt, cá, rất giàu chất khoáng và các acid amin không thay thế, các vitamin A, B, C,

D, E, v.v…, không có các độc tố Tuy nhiên, nấm rơm rất khó bảo quản tươi bởi đặc tính của nó, do đó việc nghiên cứu kéo dài thời gian bảo quản nấm rơm là nhu cầu thực tế sản xuất Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành khảo sát khả năng bảo quản nấm rơm với các phương pháp khác nhau Cụ thể là:

 Bảo quản nấm rơm bằng phương pháp lạnh ở 150C

 Bảo quản lạnh bằng chitosan ở 150C

 Bảo quản lạnh bằng chitosan – gelatin ở 150C (trong hai trường hợp:

có bổ sung và không bổ sung sodium benzoate) Những kết quả đạt được trong nghiên cứu:

 Với phương pháp bảo quản lạnh ở 150

C, thời gian bảo quản nấm rơm chỉ được 2 ngày

 Nồng độ chitosan thích hợp cho bảo quản nấm rơm là 2% và thời gian bảo quản là 6 ngày

 Tỉ lệ phối trộn thích hợp giữa chitosan – gelatin là 60/40 (tương ứng với công thức CG3) và thời gian bảo quản là 6 ngày

 Chitosan có tác dụng kháng vi sinh vật khá tốt và nếu có bổ sung chất kháng khuẩn sodium benzoate thì khả năng kháng vi sinh vật trong bảo quản nấm sẽ tốt hơn

 Tỉ lệ phối trộn thích hợp giữa chitosan – gelatin là 60/40, cũng làm giảm giá thành bảo quản, có khả năng áp dụng vào thực tiễn

Trang

Lời cảm ơn i

Tóm tắt luận văn ii

Mục lục iii

Danh mục hình và sơ đồ vi

Danh mục bảng, biểu đồ và từ viết tắt vii

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và yêu cầu 2

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 3

2.1 Tổng quan về nấm rơm 3

2.1.1 Đặc điểm chung 3

2.1.2 Phân bố 3

2.1.3 Đặc đểm hình thái 3

2.1.4 Các giai đoạn phát triển và chu trình sống của nấm rơm 4

2.1.5 Thành phần dinh dưỡng của nấm rơm 6

2.1.6 Các phương pháp trồng nấm rơm 8

2.1.6.1 Trồng nấm rơm trên rơm rạ 8

2.1.6.2 Trồng nấm rơm trên bông thải 9

2.1.6.3 Trồng nấm rơm trên bã mía 10

2.1.6.4 Trồng nấm rơm trên mạt cưa thải 11

2.1.7 Thu hái nấm rơm 12

2.1.8 Năng suất của nấm rơm trên một vài cơ chất khác nhau 12

2.1.9 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trong nước 13

2.1.10 Những vấn đề sau thu hoạch 14

2.1.10.1 Sự biến đổi của nấm sau khi thu hoạch 14

2.1.10.2 Các phương pháp xử lý, bảo quản và chế biến nấm sau thu hoạch 16

2.2 Tổng quan về chitosan 18

2.2.2 Tính chất lý hóa của chitosan 19

2.2.3 Tính chất sinh học của chitosan 19

2.2.4 Ứng dụng của chitosan 20

2.3 Tổng quan về gelatin 21

2.3.1 Nguồn gốc 21

2.3.2 Phân loại 21

2.3.3 Tính chất 22

2.3.4 Ứng dụng 23

2.4 Sodium benzoate 24

2.4.1 Cấu tạo – tính chất hóa lý 24

2.4.2 Công dụng 24

CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

3.1 Thời gian và địa điểm 25

3.1.1 Địa điểm 25

3.1.2 Thời gian 25

3.2 Vật liệu 25

3.2.1 Đối tượng nghiên cứu 25

3.2.2 Hóa chất 25

3.2.3 Trang thiết bị 25

3.3 Phương pháp nghiên cứu 26

3.3.1 Xác định các chỉ tiêu của chitosan 26

3.3.1.1 Phương pháp xác định độ hòa tan 26

3.3.1.2 Xác định độ deacetyl hóa bằng phương pháp dựa vào hàm lượng đạm tổng số 27

3.3.1.3 Phương pháp xác định độ ẩm 28

3.3.1.4 Định lượng calci, magie 28

3.3.2 Khảo sát các chỉ tiêu của nấm rơm nguyên liệu 28

3.3.2.1 Xác định độ ẩm 28

3.3.2.2 Xác định đạm tổng số bằng phương pháp Kjeldahl 29

3.3.2.5 Xác định độ Brix 29

3.3.3 Nghiên cứu khả năng bảo quản nấm rơm 29

3.3.3.1 Khảo sát khả năng bảo quản nấm rơm bằng phương pháp lạnh 29

3.3.3.2 Khảo sát nồng độ chitosan thích hợp để bảo quản nấm rơm 30

3.3.3.3 Khảo sát tỉ lệ phối trộn chitosan – gelatin 31

3.3.3.4 Khảo sát chất lượng nấm rơm sau bảo quản 33

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34

4.1 Chỉ tiêu chất lượng của chitosan 34

4.2 Chỉ số thu hoạch của nấm rơm 35

4.3 Kết quả nghiên cứu khả năng bảo quản nấm rơm 36

4.3.1 Khảo sát khả năng bảo quản nấm rơm bằng phương pháp lạnh 36

4.3.2 Khảo sát nồng độ chitosan thích hợp để bảo quản nấm rơm 39

4.3.3 Khảo sát tỉ lệ phối trộn thích hợp giữa chitosan và gelatin 43

4.3.4 Hàm lượng đạm của nấm rơm sau bảo quản 50

4.3.5 Tổng số vi sinh vật hiếu khí trên nấm rơm sau bảo quản 52

4.3.6 Tính chi phí bảo quản 53

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

PHỤ LỤC 57

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Nấm rơm 3

Hình 2.2 Đặc điểm hình thái của nấm rơm 4

Hình 2.3 Các giai đoạn phát triển của nấm rơm 5

Hình 2.4 Thu hái nấm rơm 12

Hình 2.5 Nấm rơm sấy khô 17

Hình 2.6 Nấm rơm đóng hộp 18

Hình 2.7 Cấu trúc phân tử của chitosan 19

Hình 2.8 Cấu trúc phân tử của gelatin 21

Hình 2.9 Gelatine thương phẩm 22

Hình 2.10 Sodium benzoate 24

Hình 4.1 Chitosan dùng trong thí nghiệm 35

Hình 4.2 Nấm rơm bảo quản ở 00C 37

Hình 4.3 Dung dịch chitosan dùng trong thí nghiệm 39

Hình 4.4 Nấm rơm trước khi bọc chitosan (a) và sau khi bọc (b) 39

DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1 Quy trình trồng nấm rơm trên rơm rạ 8

Sơ đồ 2.2 Quy trình trồng nấm rơm trên bông thải 9

Sơ đồ 2.3 Quy trình trồng nấm rơm trên bã mía 10

Sơ đồ 2.4 Quy trình trồng nấm rơm trên mạt cưa 11

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của nấm rơm 6

Bảng 2.2 Thành phần acid amin 7

Bảng 2.3 So sánh năng suất nấm rơm trên một vài cơ chất khác nhau 13

Bảng 2.4 Sản lượng nấm rơm trên thế giới 13

Bảng 2.5 Sản lượng nấm rơm ở Châu Á 14

Bảng 3.1 Hàm lượng % nitơ toàn phần của phân tử chitosan theo lý thuyết 27

Bảng 4.1 Kết quả khảo sát các chỉ số thu hoạch của nấm rơm 35

Bảng 4.2 Tính chất cảm quan của nấm rơm bảo quản bằng phương pháp lạnh 36

Bảng 4.3 Nấm rơm bảo quản ở 150C 37

Bảng 4.4 Tỷ lệ giảm khối lượng (%) của nấm rơm khi bảo quản bằng phương pháp lạnh 38

Bảng 4.5 Tính chất cảm quan của nấm bảo quản ở 150C 40

Bảng 4.6 Bảo quản nấm rơm bằng chitosan ở 150C 42

Bảng 4.7 Độ giảm khối lượng (%) của nấm khi bảo quản bằng chitosan sau 6 ngày bảo quản ở 150C 43

Bảng 4.8 Tính chất cảm quan của nấm khi bảo quản bằng chitosan – gelatin (không bổ sung sodium benzoate 0.05%) 44

Bảng 4.9 Nấm bảo quản bằng chitosan – gelatin ở 150C (không bổ sung sodium benzoate 0.05%) 46

Bảng 4.10 Tỷ lệ giảm khối lượng (%) của nấm bảo quản bằng chitosan – gelatin ở 150C (không bổ sung sodium benzoate 0.05%) 47

Bảng 4.11 Tính chất cảm quan của nấm khi bảo quản bằng chitosan – gelatin ở 150C (có bổ sung sodium benzoate 0.05%) 47

(có bổ sung sodium benzoate 0.05%) 49 Bảng 4.13 Độ giảm khối lượng (%) của nấm rơm bảo quản bằng chitosan – gelatin

ở 150C (có bổ sung sodium benzoate 0.05%) 50 Bảng 4.14 Hàm lượng đạm của nấm rơm trước và sau bảo quản 50 Bảng 4.15 Tổng số vi sinh vật hiếu khí trên nấm rơm trước và sau bảo quản 52

Chương 1: MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Hiện nay, con người không những chú ý đến việc ăn no, ăn ngon mà còn chú

ý hơn đến việc ăn bổ, ăn lành Trong tình trạng thực phẩm bị “ô nhiễm” như hiện nay (rau, củ, quả bị nhiễm thuốc bảo vệ thực vật, vật nuôi có dư lượng thuốc kháng sinh, thuốc tăng trọng…) thì việc phát triển một số sản phẩm nuôi trồng các yêu cầu: bổ, ngon, an toàn là một điều cấp bách Nấm chính là một thực phẩm đáp ứng được những yêu cầu đó Nấm có giá trị dinh dưỡng cao, hàm lượng protein (đạm thực vật) chỉ sau thịt, cá, rất giàu chất khoáng và các acid amin không thay thế, các vitamin A, B, C, D, E, v.v…, không có các độc tố Nấm rất nhạy cảm với thuốc bảo

vệ thực vật, nấm chỉ sử dụng nguyên liệu “sạch” để phát triển Vì vậy, có thể nói nấm là một thực phẩm “sạch và xanh” Ngoài giá trị dinh dưỡng, nấm ăn còn có nhiều đặc tính của biệt dược, có khả năng phòng và chữa bệnh như: làm hạ huyết

áp, chống bệnh béo phì, chữa bệnh đường ruột,… Nhiều công trình nghiên cứu về y học xem nấm như là một loại thuốc có khả năng phòng chống bệnh ung thư

Sơ bộ đánh giá cho thấy Việt Nam có điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội thuận lợi cho việc sản xuất nấm rơm, có khí hậu rất phù hợp nấm phát triển quanh năm, giá thể dùng để sản xuất nấm rất dồi dào, tiềm năng lao động rất lớn… Tuy vậy, 10 năm gần đây mặc dù trồng nấm rơm được xem như là một nghề, nhưng chủ yếu phát triển ở quy mô nhỏ, phân tán, sản phẩm nấm tiêu dùng nội địa là chính, chưa tương xứng với tiềm năng và giá trị của nó

Thị trường nấm trong nước có thể nhỏ, nhưng thị trường trên thế giới là rất lớn Nguyên nhân làm cho việc xuất khẩu nấm rơm tươi chưa được chú trọng (mặc

dù việc xuất khẩu này rất tiềm năng) là do nấm rơm rất khó bảo quản tươi bởi đặc tính của nó Do đó việc nghiên cứu kéo dài thời gian bảo quản nấm rơm là nhu cầu thực tế sản xuất

Hiện nay, chitosan – một chế phẩm sinh học đang được quan tâm nghiên cứu

và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống Với khả năng tạo màng, hạn chế

mất nước, kháng khuẩn, kháng nấm nên chitosan từ lâu được nhiều người nghiên cứu ứng dụng có kết quả trong bảo quản thực phẩm Tuy nhiên, giá thành màng chitosan còn hơi cao nên việc ứng dụng màng chitosan bao gói thực phẩm còn hạn chế Do đó trong nghiên cứu này, tiến hành phối trộn thêm gelatin nhằm hạ giá thành của màng Khi phối trộn chitosan với gelatin sẽ làm thay đổi các đặc tính ưu việt của màng chitosan nên cần nghiên cứu bổ sung thêm chất kháng khuẩn natri benzoate nhằm tăng cường khả năng kháng khuẩn của màng

Xuất phát từ nhu cầu thực tế nêu trên, được sự đồng ý của khoa, bộ môn công nghệ sinh học và với sự hướng dẫn của TS Huỳnh Thị Bạch Yến Chúng tôi

thực hiện đề tài “ Khảo sát tỉ lệ phối trộn chitosan-gelatin để bảo quản nấm rơm

tươi”

1.2 Mục đích và yêu cầu

1.2.1 Mục đích

 Khảo sát thời gian bảo quản nấm rơm tươi bằng chitosan

 Khảo sát tỉ lệ phối trộn giữa chitosan và gelatin để bảo quản nấm rơm

1.2.2 Yêu cầu

 Khảo sát nồng độ chitosan thích hợp để bảo quản nấm rơm

 Khảo sát tỉ lệ phối trộn chitosan-gelatin

 Khảo sát chất lượng nấm rơm sau bảo quản

Chương 2: TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan về nấm rơm

2.1.3 Đặc điểm hình thái [3]

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 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 Bao gốc giữ chức năng:

 Chống tia tử ngoại của mặt trời

 Ngăn cản sự phá hoại của côn trùng

 Giữ nước và ngăn sự thoát nước của các cơ quan bên trong

Hình 2.1 Nấm rơm

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 Vai trò của cuống nấm là:

 Đưa mũ nấm lên cao để phát tán bào tử đi xa

 Vận chuyển chất dinh dưỡng để cung cấp cho mũ nấm Khi bào tử chín thì vai trò vận chuyển dinh dưỡng không còn nữa

Mũ nấm: Hình nón, cũng có melanin, nhưng nhạt dần từ trung tâm ra rìa mép

Bên dưới có nhiều phiến Xếp theo dạng tia vòng tròn đồng tâm Mỗi phiến có khoảng 2.500.000 bào tử Mũ nấm cũng là hệ sợi tơ đan chéo vào nhau, rất giàu chất dinh dưỡng dự trữ, giữ vai trò sinh sản

2.1.4 Các giai đoạn phát triển và chu trình sống của nấm rơm [3]

Chu kỳ sống của nấm rơm bắt đầu từ đảm bào tử (basidiospore) Đảm bào tử có hình trứng, bên ngoài có bao bởi lớp vỏ dày Lúc còn non có màu trắng, khi chín được tẩm thêm cetin có màu hồng thịt Phía đầu của đảm bào tử có một lỗ nhỏ, là nơi để ống mầm chui ra Bên trong chứa nguyên sinh chất, nhân và một số giọt dầu Đảm bào tử chỉ chứa một nửa số nhiễm sắc thể (n) so với các tế bào khác của nấm (2n)

Hình 2.2 Đặc điểm hình thái của nấm rơm

Đảm bào tử khi nảy mầm tạo ra tơ sơ cấp chứa n nhiễm sắc thể (haploide) Các sợi tơ sơ cấp có thể tự kết hợp với nhau tạo thành các sợi tơ thứ cấp có 2n nhiễm sắc thể (diploide)

Tơ thứ cấp tăng trưởng dẫn đến tạo thành quả thể Tơ thứ cấp có thể tạo thành bì bào tử (chlamydospore) (còn gọi là hậu bào tử hoặc bào tử vách dày) Bì bào tử là bào tử sinh sản vô tính có 2n nhiễm sắc thể Bì bào tử có sức chịu đựng cao với các điều kiện bất lợi của môi trường Chúng sẽ được tạo thành nhiều, khi các sợi tơ thứ cấp hoặc môi trường kém dinh dưỡng Các bì bào tử nảy mầm vẫn cho tơ thứ cấp 2n

Quá trình tạo thành quả thể nấm rơm gồm 6 giai đoạn:

1 Giai đoạn đầu đinh ghim (pichead: nụ nấm)

2 Giai đoạn hình nút nhỏ (tiny button)

3 Giai đoạn hình nút (button)

4 Giai đoạn hình trứng (egg)

5 Giai đoạn hình chuông (clogation: kéo dài)

6 Giai đoạn trưởng thành (nature: nở xòe)

Hình 2.3 Các giai đoạn phát triển của nấm rơm

2.1.5 Thành phần dinh dưỡng của nấm rơm [2], [6], [7]

Nấm là một loại thực phẩm có chứa đầy đủ các thành phần như: đường, đạm, khoáng, vitamin,… Nấm chứa nhiều vitamin như: A, C, D, E, K, … nhiều nhất là vitamin B

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của nấm rơm

Thành phần dinh dưỡng Phần trăm trên 100g nấm khô

2.1.6 Các phương pháp trồng nấm rơm [6]

2.1.6.1 Trồng nấm rơm trên rơm rạ

 Quy trình

 Thuyết minh quy trình

Nguyên liệu được xử lý với nước vôi và ủ cho đến lúc “chín” (rơm rạ có mùi thơm đặc trưng) Chọn địa điểm có hướng nắng và hướng gió phù hợp cho việc ủ

mô nấm, sau đó chuẩn bị đất để xếp mô Rơm rạ được cột thành bó xếp ngay ngắn, cấy meo 1 lớp rạ xen kẽ 1 lớp meo (khoảng 3 lớp rạ) Sau khi cấy meo xong, trải 1 lớp mỏng trên bề mặt mô nấm và tiến hành đốt mô Sau khi đốt mô, che mô bằng 1 lớp áo mô, tùy vào thời tiết mà lớp áo mô dày hay mỏng Sau 5 – 7 ngày tơ nấm giăng màng nhện, tiến hành tưới đón nấm Khoảng 2 ngày sau khi tưới đón nấm,

Sơ đồ2.1 Quy trình trồng nấm rơm trên rơm rạ

2.1.6.2 Trồng nấm rơm trên bông thải

 Quy trình

 Thuyết minh quy trình

Bông thải được xử lý tương đối đơn giản Bông được xé vụn, ngâm ngập trong nước vôi 1% cho ngấm đều Vớt bông lên và chất trên các vỉ tre để nước bên trong thoát ra bớt Sau đó gom thành đống (hoặc khối) và phủ vải nhựa (nylon), ủ dưới ánh nắng mặt trời khoảng 3 ngày Nhiệt độ đống ủ cũng lên rất cao 60 – 700C

Sau 7 ngày nuôi ủ, tơ nấm đã phủ gần như khắp bề mặt mô nấm Chuẩn bị cho giai đoạn tưới đón nấm

Sơ đồ 2.2 Quy trình trồng nấm rơm trên bông thải

2.1.6.3 Trồng nấm rơm trên bã mía

 Quy trình

 Thuyết minh quy trình

Nguyên liệu được xử lý với nước vôi 1,5 – 2% Trong trường hợp muốn tăng nguồn khoáng cho nguyên liệu, có thể thêm các dạng hợp chất như phosphat kali monobasic, sulfat magie, urê,…

Sau khi cấy meo xong, ta có thể đóng khối hay vào túi rồi đem đi khử trùng Thông thường sau 5 – 7 ngày tơ giăng mạng nhện, tiến hành tưới đón nấm

Khoảng 2 ngày sau khi tưới đón nấm, nấm sẽ phát triển và tiến hành thu hoạch nấm

Sơ đồ2.3 Quy trình trồng nấm rơm trên bã mía

2.1.6.4 Trồng nấm rơm trên mạt cưa thải

 Quy trình

 Thuyết minh quy trình

Mạt cưa được làm vụn và trộn với nước vôi 0,5% Cùng với việc trộn này, nên

bổ sung thêm các chất như urê hoặc sulfat amon (SA) hay diamon phosphat (D.A.P),…tỉ lệ sử dụng 1 – 3o/oo, thời gian ủ đống từ 1 – 3 ngày Để nâng nhiệt, dùng vải nhựa phủ lên đống ủ và tốt nhất đảo trộn 1 – 2 lần trong suốt thời gian ủ Mỗi ngày nên mở ra 20 – 30 phút để thông thoáng và khô nước bề mặt mô

Thông thường từ ngày thứ 7 trở đi quan sát thấy những sợi tơ nhỏ li ti như mạng nhện ở ngoài mô nấm Đây là thời điểm tưới đón quả thể

Sơ đồ2.4 Quy trình trồng nấm rơm trên mạt cưa thải

2.1.7 Thu hái nấm rơm [2], [7]

Kể từ lúc trồng đến khi hái hết đợt 1 khoảng 15 – 17 ngày Nấm ra rộ vào ngày thứ 12 đến 15 Sau 7 – 8 ngày ra tiếp đợt 2 và hái trong 3 – 4 ngày thì kết thúc một đợt nuôi trồng (tổng thời gian 25 – 30 ngày)

Hái nấm còn ở giai đoạn hình trứng là tốt nhất, đảm bảo chất lượng và năng suất cao Trường hợp nấm mọc tập trung thành cụm, ta có thể tách những cây lớn hái trước, nếu khó tách thì hái cả cụm Một ngày, hái nấm 2 – 3 lần

Những ngày nắng nóng, nhiệt độ không khí cao, nấm phát triển rất nhanh, vì vậy người hái nấm phải quan sát kĩ, khi nấm hơi nhọn đầu là hái được

2.1.8 Năng suất của nấm rơm trên một vài cơ chất khác nhau [3], [6]

Nấm rơm có thể trồng trên nhiều loại nguyên liệu khác nhau, nếu trong đó có thành phần chất xơ như: bông gòn, bã mía, lục bình, bẹ chuối khô, cỏ khô,…

Tùy thành phần dinh dưỡng của từng loại cơ chất mà nấm ra nhiều hay ít Năng suất nấm rơm cao nhất hiện nay là trên bông thải 45%

Hình 2.4 Thu hái nấm rơm

Bảng 2.3 So sánh năng suất nấm rơm trên một vài cơ chất khác nhau

Cơ chất Năng suất (%)

2.1.9 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trong nước [2]

Nấm rơm được xem là một nghề mang lại hiệu quả kinh tế cao tại các tỉnh miền Nam nước ta Sản lượng nấm rơm tăng theo cấp số nhân qua các năm Từ năm 1990 mới đạt được vài trăm tấn/năm, đến năm 2003 đã đạt được trên 40.000 tấn/năm,…

Và hiện nay mỗi năm cả nước sản xuất được khoảng 100.000 tấn nấm nguyên liệu Các tỉnh phía Nam đã và đang sản xuất nấm rơm muối đóng hộp với sản lượng hàng nghìn tấn trên năm và xuất khẩu Thị trường tiêu thụ nấm ăn lớn nhất hiện nay

là Mỹ, Nhật Bản, Đài Loan và các nước Châu Âu Mức tiêu thụ bình quân tính theo đầu người của Châu Âu và Châu Mỹ là 2 - 3 kg/năm; ở Nhật, Úc khoảng 4 kg/năm… Bên cạnh đó ngay ở thị trường trong nước, lượng nấm tiêu thụ cũng vài

chục nghìn tấn/năm (Theo VietNamNet)

Năm Sản lượng (ngàn tấn /năm)

Nước sản xuất Sản lượng

2.1.10 Những vấn đề sau thu hoạch [6], [7]

2.1.10.1 Sự biến đổi của nấm sau khi thu hoạch

 Mất nước

Nấm thường chứa rất nhiều nước (85- 95%) và lượng nước này mất rất nhanh do

hô hấp và bốc hơi Nấm đã hái rời khỏi mô vẫn còn tiếp tục quá trình sống và vì vậy vẫn hô hấp

Ở tai nấm dạng búp cũng có hiện tượng mất nước, nhưng nấm sẽ bốc hơi nhanh khi nấm nở và phát triển hoàn chỉnh Nước cũng bốc hơi nhanh khi để nơi có gió và không khí nóng khô

 Sự hóa nâu

Ở nấm có enzyme polyphenolase xúc tác phản ứng oxy hóa hợp chất phenolic không màu của nấm thành quinon, là chất có màu đỏ đến nâu đỏ Chất này kết hợp với các chuyển hóa của acid amin thành phức hợp màu nâu sậm Phản ứng xảy ra với sự hiện diện của oxy và làm cho nấm chuyển sang màu nâu Nấm hóa nâu sẽ làm giảm giá trị thương phẩm

Bảng 2.5 Sản lượng nấm rơm ở Châu Á

 Cường độ hô hấp

Các loại nấm nhiệt đới thường hô hấp nhanh sau khi thu hoạch Cường độ hô hấp tỉ lệ nghịch với thời gian bảo quản, nghĩa là cường độ cao thì thời gian bảo quản ngắn đi và ngược lại

Mức độ của quá trình hô hấp được đánh giá bằng cường độ hô hấp Đó là chỉ số miligam khí CO2 thoát ra từ 1 kg nguyên liệu trong một giờ Chỉ số này cũng có thể biểu thị bằng khối lượng oxy được tiêu thụ

Những yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp:

 Nhiệt độ: nhiệt độ môi trường càng cao cường độ hô hấp càng mạnh

 Nhiệt lượng tỏa ra từ quá trình hô hấp là rất đáng kể có thể làm tăng nhiệt độ môi trường, thúc đẩy hô hấp

 Thành phần không khí: oxi càng nhiều cường độ hô hấp càng cao Trái lại, khí oxi càng thấp, khí CO2 và nitơ càng cao thì cường độ hô hấp bị ức chế

 Độ ẩm không khí và ánh sáng cũng ảnh hưởng đến cường độ hô hấp Độ ẩm càng cao sẽ làm giảm cường độ hô hấp, còn cường độ ánh sáng thì tỉ lệ thuận với cường độ hô hấp

2.1.10.2 Các phương pháp xử lý, bảo quản và chế biến nấm sau thu hoạch [1], [3], [7]

 Bảo quản nấm tươi

Nấm rơm là nấm dễ biến đổi và hư hỏng nhanh so với các loại nấm trồng khác

Do đó, việc bảo quản nấm tươi tương đối khó khăn

Những thí nghiệm về nhiệt độ bảo quản nấm rơm được ghi nhận như sau:

 Ở 200C: thời gian bảo quản dài hơn ở 4 - 60 C, nhưng ngắn hơn 10 - 150C

 Nhiệt độ 300C: nấm chảy rữa sau 1 đêm và có dấu hiệu nhiễm khuẩn

Kết quả cho thấy nấm ở dạng búp dễ bảo quản hơn các dạng khác Ở 250C tỉ lệ nấm trở lên, từ dạng trứng nhanh chóng chuyển sang dạng trưởng thành Ngược lại, tai nấm sẽ chậm nở nếu để ở 150C trong 4 giờ trước đó

 Bảo quản nấm khô

Nấm có thể làm khô theo hai cách: phơi nắng hoặc sấy (dùng hơi nóng) Nấm phơi khô không tốt bằng nấm sấy, cả về màu sắc và mùi vị Nấm phơi nắng dễ bị nhiễm mốc Để nấm rơm nhanh khô ta phải chẻ đôi tai nấm, nấm sấy giữ được mùi

vị và màu sắc tốt hơn phơi nắng Quá trình sấy khô tiến hành 300C, kéo dài 24 giờ Nhiệt độ có thể bắt đầu ở 400C và sau đó nâng dần lên 450C kéo dài 8 giờ Ngoài ra,

có thể sấy khô ở 600C trong 8 giờ hoặc khởi đầu bằng nhiệt độ 700C trong 2 giờ, tiếp theo 650C trong 2 giờ và 550C đến 600C trong 4 giờ nữa Thường nấm khô chỉ còn khoảng 10% nấm tươi và có thể giữ cả năm

Một phương pháp sấy khác tiến hành ở nhiệt độ thấp gọi là sấy đông khô Nấm

này Khi sử dụng, tai nấm hút nước cho lại dạng gần như ban đầu Tuy nhiên, vì giá thành cao nên phương pháp này ít thông dụng trong bảo quản

 Chế biến nấm muối

Nấm được luộc sơ trong nước sôi để tế bào ngừng hoạt động Nước luộc cho thêm acid citric hoặc acid sulfuric hay acid ascorbic để đạt pH = 3, thêm một ít muối Thường acid citric được dùng nhiều hơn, còn acid sulfuric và các muối của

nó bị cấm sử dụng ở một số nước Sau đó, vớt ra làm nguội, ướp muối khô để rút bớt nước trong nấm Cuối cùng cho nấm vào một dụng cụ chứa và ngâm ngập trong nước muối 20 – 230C Ở giai đoạn này, nếu nước ngâm bị đục phải thay nước muối

khác để tránh nhiễm trùng và mốc Thời gian bảo quản được vài tháng

 Chế biến nấm đóng hộp

Còn gọi là phương pháp Appert Quy trình gồm 6 giai đoạn: làm sạch, tẩy trắng, đóng hộp, khử trùng, làm lạnh, dán nhãn, bao bì Nấm đóng hộp còn chia làm 4 loại: nấm sô (không phân loại), dạng bút, cắt lát, chân nấm

Đầu tiên nấm được làm sạch và ngâm trong nước có clor (5ppm = 5 mg hypocloride Ca cho 1 lít nước) Thời gian ngâm là 5 – 10 phút hoặc chần trong nước sôi từ 2 – 3 phút Làm nguội nhanh và vớt ra để ráo rồi xếp vào hộp Mỗi hộp khoảng 300 – 310g nấm (loại hộp 460g)

Hộp nấm được đổ đầy nước muối đun sôi Dịch nước muối có thể gồm: nước muối 2,5%, bột ngọt 0,03%, clorua calci 0,03% hoặc muối ăn 2,5% và acid citric 0,25 – 0,5% (Moreau,1979)

Hình 2.5 Nấm rơm sấy khô

Nhiệt độ nước muối rót vào không dưới 800C Nâng nhiệt lên 850C kéo dài 15 phút để bài khí rồi ghép nắp Sau đó khử trùng bằng autoclave Nhiệt độ nồi hấp là

1210C và thời gian khử trùng theo thứ tự 7’, 15’ và 20’

Lau khô, chùi dầu bảo quản như các loại đồ hộp khác Trường hợp hộp thiếc tráng men tốt, nấm bảo quản theo cách này có thể kéo dài được vài tháng đến cả năm

2.2 Tổng quan về chitosan

2.2.1 Giới thiệu

 Chitosan là một polysacharide, không độc, có khối lượng phân tử lớn

 Chitosan được sản xuất thương mại bằng việc deacetyl hóa chitin – là thành

phần cấu trúc quan trọng của lớp vỏ ở họ crustaceans (giáp xác), biến đổi

nhóm N-acetyl thành nhóm amin ở vị trí C2

 Do quá trình khử acetyl xảy ra không hoàn toàn nên người ta qui ước nếu độ deacetyl hóa (degree of deacetylation) DA > 50% thì gọi là chitosan, nếu DA

< 50% gọi là chitin

 Chitosan có cấu trúc tuyến tính từ các đơn vị

2-amino-2-deoxy-β-D-glucosamine liên kết với nhau bằng liên kết β-(1-4) glucozit

 Tên gọi khoa học: Poly(1-4)-2-amino-2-deoxy-β-D-glucose; amino-2-deoxy-β-D-glucopyranose

poly(1-4)-2- Công thức phân tử: [C6H11O4N]n - Phân tử lượng: Mchitosan = (161,07)n

Hình 2.6 Nấm rơm đóng hộp

Qua cấu trúc của chitin - chitosan ta thấy chitin chỉ có một nhóm chức hoạt động là -OH (H ở nhóm hydroxyl bậc 1 linh động hơn H ở nhóm hydroxyl bậc 2 trong vòng 6 cạnh) còn chitosan có 2 nhóm chức hoạt động là -OH, -NH2, do đó chitosan dễ dàng tham gia phản ứng hóa học hơn chitin Trong thực tế các mạch chitin - chitosan đan xen nhau, vì vậy tạo ra nhiều sản phẩm đồng thời, việc tách và phân tích chúng rất phức tạp

2.2.2 Tính chất lý hóa của chitosan

- Chitosan có màu trắng ngà hoặc màu vàng nhạt, tồn tại dạng bột hoặc dạng vảy, không mùi, vị, nhiệt độ nóng chảy 309 - 3110C

- Chitosan có tính kiềm nhẹ, không tan trong nước, trong kiềm nhưng hoà tan được trong dung dịch acid hữu cơ loãng như: acid acetic, acid fomic, acid lactic…, tạo thành dung dịch keo nhớt trong suốt

- Chitosan kết hợp với aldehide trong điều kiện thích hợp để hình thành gel, đây là cơ sở để bẫy tế bào, enzyme Chitosan phản ứng với axit đậm đặc, tạo muối khó tan Chitosan tác dụng với iod trong môi trường H2SO4 cho phản ứng lên màu tím

2.2.3 Tính chất sinh học của chitosan

- Chitosan không độc, dùng an toàn cho người, có khả năng tự phân huỷ sinh học

- Chitosan có tính kháng nấm, kháng khuẩn với nhiều chủng loại khác nhau, kích thích sự phát triển tăng sinh của tế bào, có khả năng nuôi dưỡng tế bào trong điều kiện nghèo dinh dưỡng, cầm máu, chống sưng u

Hình 2.7 Cấu trúc phân tử của chitosan

- Ngoài ra, chitosan còn có tác dụng làm giảm cholesterol và lipid máu, hạ huyết áp, điều trị thận mãn tính, chống rối loạn nội tiết

- Với khả năng thúc đẩy hoạt động của các peptid - insulin, kích thích việc tiết

ra insulin ở tuyến tụy nên chitosan đã được dùng để điều trị bệnh tiểu đường Nhiều công trình nghiên cứu về chitosan đã công bố khả năng kháng đột biến, kích thích làm tăng cường hệ thống miễn dịch cơ thể, khôi phục bạch cầu, hạn chế sự phát triển các tế bào u, ung thư, HIV/AIDS, chống tia tử ngoại, chống ngứa… của chitosan

2.2.4 Ứng dụng của chitosan

 Trong công nghiệp thực phẩm

Chitosan dùng để bảo quản hoa quả và rau tươi, bảo quản thực phẩm tươi sống Làm màng mỏng để bao gói bánh kẹo

lý tưởng

Bản thân chitosan và các dẫn xuất của nó được dùng làm thuốc chữa bệnh: Thuốc hạ cholesterol trong máu, thuốc chữa các vết thương, vết bỏng, thuốc chữa đau dạ dày, thuốc chống đông tụ máu, thuốc dùng tăng cường miễn dịch cơ thể và khả năng chống nhiễm HIV,…

Chitosan là vật liệu cho y khoa rất tốt như: Da nhân tạo, mô ghép, chỉ khâu phẫu thuật tự tiêu, kem chữa bỏng, thuốc chữa lành nướu sau khi nhổ răng,…

 Trong nông nghiệp

Chitosan được dùng như là một thành phần chính trong thuốc phòng trừ nấm (đạo ôn, khô vằn,…) dùng làm thuốc kích thích sinh trưởng cây trồng cho lúa, cây công nghiệp, cây ăn quả, cây cảnh

 Trong công nghệ hóa học

Chitosan được dùng để xử lý nước thải công nghiệp, có khả năng tạo phức với các kim loại nặng độc hại, dùng để lọc nước sạch tiêu dùng

 Trong công nghệ sinh học: Chitosan được sử dụng làm chất mang (giá đỡ)

Tên “gelatin” xuất phát từ tiếng latin “gelata”, miêu tả tính chất đặc trưng nhất của nó, sự hình thành gel trong nước

Hình 2.8 Cấu trúc phân tử của gelatin

2.3.2 Phân loại

Gelatin phân làm 2 loại:

 Gelatin loại A: là gelatin được chế biến theo phương pháp acid

 Gelatin loại B: là gelatin được chế biến theo phương pháp kiềm

2.3.3 Tính chất

 Về bản chất cấu tạo chủ yếu của gelatin là protein, chiếm từ 85 - 92%, còn

lại là muối khoáng và lượng ẩm còn lại sau khi sấy

 Gelatin không mùi, không vị, màu từ vàng nhạt đến hổ phách

 Gelatin tan trong nước nóng, các rượu đa chức như: glycerol, propylene

glycol, sorbitol , acid acetic và không tan trong các dung môi hữu cơ

 Gelatin là protein lưỡng tính với điểm đẳng điện nằm trong khoảng từ 5 đến

9 tùy thuộc vào nguyên liệu thô và phương pháp chế tạo

 Ở nhiệt độ thường gelatin có độ ẩm từ 9 – 13% và trọng lượng riêng d= 1,3 -

2.3.4 Ứng dụng

 Trong thực phẩm

Trong công nghiệp thực phẩm, gelatin được dùng nhiều với các chức năng: làm khô và bảo quản trái cây và thịt, làm trong cà phê, bia, rượu và nước ép trái

cây, chế biến sữa bột và những loại thức ăn bột khác

Gelatin cũng được dùng làm tác nhân kết dính hoặc bao phủ trong thịt và thịt

đông

Gelatin là thành phần cơ bản để sản xuất kẹo dẻo, kẹo mềm, kẹo nuga Sản xuất kem cần gelatin để duy trì nhũ tương bền của các nguyên liệu và tạo hình cho cây kem

 Trong khoa học kỹ thuật

Gelatin còn được sử dụng rộng rãi trong khoa học như trong kỹ thuật đúc điện, chống thấm nước, nhuộm và phủ lam kính hiển vi

Các nghiên cứu về vi sinh sử dụng gelatin làm môi trường nuôi cấy

Gelatin là tác nhân nhũ tương hóa, rất có ích để kết hợp các chất lỏng và những chất phun xịt khác

Ở dạng ít tinh khiết hơn, gelatin được dùng làm keo và chất hồ vải Keo có nguồn gốc từ gelatin được dùng để dán nhãn lên trái cây và rau quả…

2.4 Sodium benzoate

2.4.1 Cấu tạo – tính chất hóa lý

Sodium benzoate là muối sodium của acid benzoic, là sản phẩm của phản ứng giữa NaOH và acid benzoic ở dạng hạt trắng, không mùi và khó bị phân hủy hoặc ở dạng bột tinh thể có vị ngọt, tan được trong nước (66g/100ml ở 20ºC) và trong

ethanol (0, 81g /100ml ở 15ºC) (trang web Khoa học phổ thông, 2006)

Công thức phân tử: NaC6H5CO2 (C6H5COONa)

Khối lượng phân tử: 144,11g

Chất này có thể tìm thấy trong tự nhiên ở các loại trái cây như: Việt quất (cranbery), mận Đà Lạt, mận lục (greengage plum), quế, táo…Hàm lượng sử dụng

Hình 2.10 Sodium benzoate

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm khảo sát

3.1.1 Địa điểm

Phòng thí nghiệm Vi sinh - Hóa sinh, phòng thí nghiệm Công nghệ sinh học – Khoa Khoa Học Ứng Dụng, Bộ môn Công Nghệ Sinh Học, Trường đại học Tôn Đức Thắng TPHCM

3.1.2 Thời gian

Đề tài được thực hiện từ tháng 10/2010 đến tháng 01/2011

3.2 Vật liệu

3.2.1 Đối tượng nghiên cứu

Nấm rơm được thu mua lúc 6 giờ sáng, chọn nấm ở dạng trứng Cho nấm vào thùng xốp có sẵn đá viên, phía trên có lớp báo, không được cho nấm tiếp xúc trực tiếp với đá sẽ gây tổn thương lạnh cho nấm Sau đó, nấm được vận chuyển về phòng thí nghiệm

3.2.2 Hóa chất

Chitosan: dạng vảy, độ deacetyl 86 - 90%, hòa tan trong dung dịch acid acetic 1%

Gelatin dạng bột, màu trắng ngà, dùng trong chế biến thực phẩm

Sodium benzoate dạng bột tinh khiết dùng cho thực phẩm, nồng độ sử dụng 0,05%

 Tủ ấm

 Tủ Hott

3.3 Phương pháp nghiên cứu

Khảo sát nồng độ chitosan thích hợp trong bảo quản nấm rơm Từ đó, tiếp tục khảo sát tỉ lệ phối trộn giữa chitosan và gelatin trong hai trường hợp: có bổ sung

và không bổ sung sodium benzoate 0,05% để bảo quản nấm rơm

3.3.1 Xác định các chỉ tiêu của chitosan

3.3.1.1 Phương pháp xác định độ hòa tan

Nguyên lý: Chitosan được hòa tan trong acid acetic loãng 1%, còn chitin và

các tạp chất khác không hòa tan

Tiến hành:

Cân chính xác M (g) chitosan hòa tan trong acid actic 1%, khuấy đều trong

15 phút cho chitosan tan hoàn toàn (nếu còn thì lọc qua giấy lọc để giữ lại phần không tan, rửa vài lần bằng nước cất) Sau đó đem sấy khô và cân lại Tính thành phần %

X (%) = M - m x 100

M

Trong đó:

M: khối lượng của chitosan (g)

m: khối lượng còn dư sau phản ứng (g)

3.3.1.2 Xác định độ deacetyl hóa bằng phương pháp dựa vào hàm lượng đạm

tổng số

Nguyên lý: khi chitin chuyển hóa thành chitosan, gốc acetyl chuyển thành

gốc amino làm ảnh hưởng độ đạm tổng số, dựa vào sự thay đổi độ đạm tổng số tính được độ deacetyl hóa

Trong phân tử chitin (C8H13O5N)n , chỉ xét 1 monomer C8H13O5N, ta có:

Bảng 3.1 Hàm lượng % nitơ toàn phần của phân tử chitosan theo lý thuyết (ký

hiệu là a)

trong 1 mạch

Tính ra đơn vị oxy

Tỷ lệ % nitơ trong mạch

Tỷ lệ % nitơ trong mạch

Độ deacetyl hóa được tính theo công thức sau: X(%)= ( c- a)/ ( b – a) × 100% Trong đó:

 c: hàm lượng % nitơ toàn phần trong mẫu chitosan đem kiểm nghiệm

 a: hàm lượng % nitơ toàn phần trong mẫu chitin tính theo lý thuyết

 b: hàm lượng % nitơ toàn phần trong mẫu chitosan tính theo lý thuyết

 a: khối lượng chitosan trước khi sấy (g)

 b: khối lượng chitosan sau khi sấy đến khối lượng không đổi (g)

3.3.1.4 Định lượng Calcium, magie

Phương pháp được trình bày trong phụ lục 1

3.3.2 Khảo sát các chỉ tiêu của nấm rơm nguyên liệu

 b: khối lượng nấm sau khi sấy đến khối lượng không đổi (g)

3.3.2.2 Xác định đạm tổng số bằng phương pháp Kjeldahl: từ đó xác định được

lượng protein thô

Phương pháp được trình bày trong phụ lục 2

3.3.2.3 Xác định hàm lượng chất béo bằng phương pháp Soxhlet

Phương pháp được trình bày trong phụ lục3

 m : khối lượng chén sứ trước khi nung

 m1 : khối lượng chén sứ và mẫu trước khi nung

 m2 : khối lượng chén sứ và mẫu sau khi nung

3.3.2.5 Xác định độ Brix

Nguyên liệu nấm được giã nhỏ bằng cối và chày, vắt lấy nước, dùng đũa thủy tinh chấm một giọt nhỏ vào Brix kế và đọc kết quả Lặp lại 3 lần

3.3.3 Nghiên cứu khả năng bảo quản nấm rơm

3.3.3.1 Khảo sát khả năng bảo quản nấm rơm bằng phương pháp lạnh

Bố trí thí nghiệm: 2 yếu tố, hoàn toàn ngẫu nhiên, 3 lần lặp lại

 Yếu tố 1: nhiệt độ bảo quản 150C

 Yếu tố 2: số lỗ đục trên bao PE 12 và 24 lỗ

(m2 – m) (m1 – m)