HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA: CHĂN NUÔI
BÁO CÁO PROJECT:
ỨNG DỤNG NẤM MEN
SACCHAROMYCES CEREVISIAE ĐỂ
LÊN MEN LỎNG CÁM GẠO SỬ DỤNG
TRONG CHĂN NUÔI
MÔN HỌC: Vi sinh vật ứng dụng trong chăn nuôi
NHÓM THỰC HIỆN
: NHÓM 02
ĐẠI DIỆN NHÓM
: ĐẶNG VĂN TRƯỜNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
: TS. NGUYỄN THỊ TUYẾT LÊ BỘ MÔN
: DINH DƯỠNG THỨC ĂN 1
DANH SÁCH THÀNH VIÊN Mã sinh Lớp Phân công công STT Học và tên viên việc K65CNTYC Làm nội dung, 1 Chu Hoàng Nam 656603 làm word K65CNTYC Làm nội dung, 2 Đặng Văn Hiệp 655235 làm PP 3 Bùi Thái Đoàn 653649 K65CNTYC Làm nội dung K65CNTYB Làm nội dung, 4 Đinh Trọng Dũng 652082 làm word 5 Lương Văn Đoài 652652 K65CNTYC Làm nội dung 6 Nguyễn Văn Hải 651029 K65CNA Làm nội dung K65CNTYB Thuyết trình,làm 7 Đặng Văn Trường 650551 PP Mục lụ 2 c
I. Đặt vấn đề ....................................................................... 4
II. Tổng quan: ................................................................... 4
2.1. Đặc điểm sinh học của nấm men Saccharomyces
cerevisiae ........................................................................... 5
2.2. Đặc điểm hình thái, cấu tạo ...................................... 5
Bảng 1: Lượng chứa protein và axit amin của một số loại
nấm men (tính theo % vật chất khô) ................................ 6
2.3. Cơ sở của việc sử dụng nấm men trong chế biến
thức ăn chăn nuôi ............................................................. 7
III. Nội dung và phương pháp nghiên cứu:........................ 9
3.1. Nội dung nghiên cứu: ................................................ 9
3.2. Phương pháp nghiên cứu: ........................................ 9
a, Chuẩn bị nguyên vật liệu: ............................................. 9 b.
Cách tiến hành: ...................................................... 10
IV. Kết quả thực nghiệm project ......................................... 11
Bảng 2: Đánh giá thí nghiệm lên men cám gạo với
Saccharomyces cerevisiae .............................................. 11
Bảng 3: Kết quả hàm lượng đường, acid và lượng NaOH
lên men cám gạo ẩm ...................................................... 12
V. Kết luận ...................................................................... 13 3 I.
Đặt vấn đề, tính cấp thiết
Để nâng cao hiệu quả chăn nuôi, đầu những năm 1960 các chuyên gia chăn
nuôi đã tập trung nghiên cứu các phương pháp chế biến thức ăn bột nhằm cải
thiện chất lượng nâng cao tỉ lệ tiêu hoá và hấp thụ của vật nuôi. Việc ủ thức ăn
cho gia cầm là tạo nên sản phẩm thức ăn hỗn hợp bằng cách kết hợp nhiều
nguyên liệu khác nhau. Điều này sẽ đảm bảo được hỗn hợp thức ăn cung cấp
đầy đủ dưỡng chất cần thiết cho gia cầm.
Vai trò của thức ăn ủ men trong chăn nuôi: cám gạo, cám ngô, bột sắn… có
hàm lượng tinh bột cao (chiếm 70% ở các hạt ngũ cốc). Việc lên men các loại
thức ăn này sẽ tạo ra được nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng tiết kiệm được thời
gian và sức lao động cho người chăn nuôi vì cám gạo, cám ngô là phụ phẩm của
ngành xay sát dễ tìm kiếm và có thể sử dụng thêm các nguồn thức ăn có giá trị
dinh dưỡng thấp (sắn) và các nguồn thức ăn ít có giá trị khác như bã sắn, bã
dong riềng… nên tiết kiệm chi phí. Vật nuôi sinh trưởng phát triển tốt, tăng
trọng nhanh. Làm giảm tối đa mùi hôi thối trong chăn nuôi, không mất công
đun nấu. Tăng sức đề kháng giảm mắc các bệnh đường ruột cho gia súc, gia cầm.
Men ủ thức ăn chăn nuôi chứa mật độ cao các vi sinh vật có lợi giúp tăng cường
chức năng tiêu hóa. Vật nuôi hay ăn chóng lớn, thịt thơm ngon. Ngoài ra men ủ
thức ăn chăn nuôi còn chứa hàm lượng cao các vitamin, chất dinh dưỡng
Từ những lợi ích của việc sử dụng men vi sinh ủ chua thức ăn chăn nuôi, chúng
tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae để
lên men cám gạo sử dụng trong chăn nuôi ” 4 II. Tổng quan:
Đặc điểm sinh học của nấm men Saccharomyces cerevisiae:
Saccharomyces là một giống nấm men được sử dụng rộng rãi trong ngành
thực phẩm như làm bánh mì, sản xuất rượu, bia, cồn.... Saccharomyces còn
được gọi là nấm đường, lên men tốt đường glucose và là loại vi sinh vật duy
nhất đuợc sản xuất với quy mô rất lớn trên thế giới.
Giống Saccharomyces có khoảng 40 loài (van der Walt, 1970) và các loài
trong giống này được biết nhiều do chúng được ứng dụng trong thực phẩm.
Chúng hiện diện nhiều trong sản phẩm có đường, đất, trái cây chín, phấn hoa…
Trong đó, loại được con người sử dụng phổ biến nhất là Saccharomyces
cerevisiae, nó được dùng để sản xuất rượu vang, bánh mì và bia từ hàng nghìn năm trước.
Saccharomyces cerevisiae thuộc giới Nấm, ngành Ascomycota, lớp
Saccharomycestes, bộ Saccharomycetales, họ Saccharomycetaceae, giống Saccharomyces
Đặc điểm hình thái, cấu tạo
Nấm men Saccharomyces có hình bầu dục, gần tròn, kích thước khoảng 6 -
8 µm x 5 - 6 µm. Nấm men Saccharomyces cerevisiae có hình cầu hay hình
trứng, có kích thước nhỏ, từ 5 - 14 µm.
Nấm men Saccharomyces gồm những thành phần chủ yếu sau: Vách tế
bào, màng tế bào chất: nằm sát vách tế bào, có cấu tạo chủ yếu là lipoprotein,
giữ vai trò điều hòa vận chuyển các chất dinh dưỡng cho tế bào. Tế bào chất:
gồm có mạng lưới nội chất là vị trí của nhiều hệ thống enzyme khác nhau, đảm
bảo sự vận chuyển vật chất cho tế bào và các cấu tử khác nhau như bộ máy
Golgi, lysosom, không bào (chứa các sản phẩm bị phân cắt, hay chất độc lạ có
thể có hại cho tế bào). Năng lượng cung cấp cho tế bào qua những phản ứng xảy 5
ra trong ty thể cũng nằm trong tế bào chất. Trong tế bào chất có nhân chứa
thông tin di truyền cho tế bào và các thành phần liên quan trong quá trình sinh
tổng hợp và sinh sản của tế bào.
Nhân nấm men có phần trên là trung thể (centrosome) và centrochrometin
và phần đáy của nhân có thêm không bào (vacuole), bên trong chứa 6 cặp nhiễm
sắc thể (NST) và bên ngoài màng nhân có nhiều ti thể bám quanh. Ngoài ra còn
có hạt glycogen, hạt mỡ dự trữ chất dinh dưỡng cho tế bào.
Thành phần hoá học của tế bào nấm men Saccharomyces khác nhau tuỳ
thuộc vào điều kiện môi trường nuôi cấy, thành phần các chất dinh dưỡng trong
môi trường nuôi cấy và tình trạng sinh lý của tế bào.
- Nấm men ép có chứa 70 - 75% nước, 25 - 30% còn lại là chất khô.
- Nước: bao gồm phần nước nằm bên ngoài tế bào và phần nước
nằm trong tế bào. Lượng nước khác nhau tuỳ thuộc vào chủng nấm men,
kỹ thuật nuôi và phương pháp thu tế bào. Ví dụ: khi nuôi trong môi
trường NaCl thì lượng nước trong tế bào giảm.
- Thành phần chất khô của tế bào nấm men bao gồm protein và các
chất có Nitơ khác chiếm 50%, chất béo 1,6%, hydrat cacbon 33,2%, mô
tế bào 7,6%, tro 7,6%. Thành phần của những chất này không cố định, nó
có thể thay đổi trong quá trình nuôi cấy cũng như quá trình lên men.
Bảng 1: Lượng chứa protein và axit amin của một số loại nấm men
(tính theo % vật chất khô) Protein và Mycotorula Hansenula Torulopsis Saccharomyces Axit amin lipolytica suaveoleus utilis cerevisiae Protein 51,0 53,4 52,9 51,8 Arginin 3,2 2,9 3,1 2,7 Histidin 1,4 1,4 1,5 1,3 Lyzin 4,4 4,3 4,4 3,5 Phenin alamin 2,4 2,4 2,3 2,4 Triptophan 0,3 0,3 0,3 0,8 6 Treomin 2,5 2,4 2,5 2,8 Leuxin 3,7 3,6 3,8 3,7 Izo leuxin 3,5 3,7 3,7 3,1 Valin 3,1 3,3 3,3 2,21
Hydrat cacbon gồm: polysaccharic, glycogen, trehalose (12 - 12,5%),
mannan (18,7 - 24,9%), glucan (9,47 - 10,96%) và chitin. Những nghiên cứu
động học về sự biến đổi hydrat cacbon trong quá trình bảo quản nấm men
cho thấy là glucan, mannan và dạng glycogen tan trong kiềm và axit
clohydric là yếu tố cấu trúc của tế bào, trong khi trehalose và glycogen tan
trong axit acetic, là chất tạo năng lượng chính cho tế bào. Hàm lượng
trehalose trong nấm men có liên quan đến tính bền vững của nó: lượng
trehalose càng cao nấm men càng bền.
Chất mỡ của nấm men là mỡ trung tính glycerol, photpho lipit, sterol tự
do và nhiều sterol, este. Tro chiếm 6,5 - 12% lượng chất khô trong nấm men
và dao động tùy theo môi trường nuôi cấy.
Cơ sở của việc sử dụng nấm men trong chế biến thức ăn chăn nuôi:
Việc sử dụng nấm men trong sản xuất và chế biến thức ăn gia súc dựa
trên những đặc điểm cơ bản của nấm men:
- Chủng loại nấm men nhiều, đa dạng trong chuyển hóa và tổng hợp các
hợp chất hữu cơ. Đa dạng hóa về điều kiện sống (nhiệt độ, độ ẩm, độ pH, áp
suất, không khí, thành phần dinh dưỡng…) nên có thể dễ dàng chọn được
các chủng nấm men có khả năng thích ứng với qui trình sản xuất và đáp ứng
được yêu cầu về sản phẩm mà thực tế sản xuất đòi hỏi.
- Nấm men có tốc độ phát triển cực kỳ nhanh chóng. Để tăng gấp đôi
khối lượng cơ thể thì nấm men chỉ cần từ 1 - 2 giờ, vi khuẩn cần 20 -
60 phút, nấm sợi cần 4 - 12 giờ. Trong khi đó gà con cần 200 giờ, lợn
con cần 600 giờ, bê nghé cần 1500 giờ (Nguyễn Lân Dũng, 1992). 7
- Nấm men có khả năng phát triển trên nhiều nguồn dinh dưỡng khác
nhau, cho phép người ta sử dụng các nguồn dinh dưỡng sẵn có, rẻ tiền
mà con người không thể sử dụng làm thực phẩm để sản xuất sản phẩm
từ nấm men sẽ tăng được số lượng và giảm được giá thành.
- Chỉ có một số loài gây bệnh cho động thực vật như Candida albicus,
còn hầu hết nấm men không sinh độc tố trong môi trường tự nhiên
cũng như môi trường nhân tạo như nấm mốc và vi khuẩn.
- Nấm men cũng như vi sinh vật dễ gây đột biến bằng tác nhân vật lý,
hóa học. Do đó có thể dùng công nghệ di truyền để biến đổi đặc điểm
sinh học nấm men theo hướng có lợi.
- Giá trị dinh dưỡng của nấm men rất lớn, đặc biệt là hàm lượng
protein, các axit amin và vitamin nhóm B trong tế bào rất cao và dễ hấp thu.
- Với đặc điểm sinh lý của nấm men dễ dàng thiết lập dây truyền công
nghệ cao để khai thác sản phẩm từ nấm men nhằm phục vụ cho thực tiễn sản xuất.
- Trong số các nấm men được sử dụng làm chế phẩm sinh học, giống
Saccharomyces, Candida, Hansenula, Pichia có vai trò quan trọng
nhất và chúng thường được sử dụng như là một loại thức ăn bổ sung (Saxelin và cs., 1995).
Trong những năm gần đây, một số lượng đáng kể các sản phẩm nấm
men thương mại sử dụng cho chăn nuôi gia súc đã được biết đến. Các sản
phẩm này được chia thành 6 nhóm: - Nấm men sống - Tế bào nấm men chết
- Các sản phẩm có chứa màng tế bào nấm men (polysaccharides)
- Cao nấm men với các nucleotides tự nhiên
- Nấm men được thủy phân hoàn toàn 8
- Sản phẩm nấm men được bổ sung các chất khoáng
Mặc dù nấm men có những ảnh hưởng có lợi đối với vật chủ, nhưng
cơ chế tác động của chúng cho đến nay vẫn chưa được giải thích sáng tỏ.
Tuy nhiên, có thể xem xét cơ chế tác động của nấm men thông qua các
nghiên cứu về tác động của Saccharomyces cerevisiae đối với động vật dạ
dày đơn và dạ dày kép.
III. Nội dung và phương pháp nghiên cứu:
1 Nội dung nghiên cứu:
- Tiến hành lên men cám gạo
- Đánh giá chất lượng lên men cám gạo với Saccharomyces cerevisiae.
- Đánh giá khả năng sinh axit, rượu, và đường trong quá trình lên men
2 Phương pháp nghiên cứu:
a, Chuẩn bị nguyên vật liệu:
- Dụng cụ ủ: 2 bình nhựa loại 5kg - Cám gạo
- Giống nấm men: Saccharomyces cerevisiae (lấy từ gói ủ men vi sinh vật hoạt tính) - Giấy đo pH - Nước sạch - Cốc đong: 500ml, 1000ml - Bình tam giác 1 lít
- Dung dịch phenolphtalein, dung dịch NaOH 0,1N
- Máy Brix, Giá chuẩn độ
- Thau, bút viết kình, thìa, cân 9 b.
Cách tiến hành:
Bước 1: - Cân 1 kg nguyên liệu. cho cám gạo vào chậu nhựa sạch.
- Trộn cám gạo với dung dịch men cái :
+ Cân 1 kg cám gạo + 5g men cái
+ Cân nguyên liệu ủ cho vào chậu, cho từ từ dung dịch men cái vào, trộn đều với cám gạo
+ Trồn đều nguyên liệu với men giống.
- Bổ sung nước sạch. Cho nước từ từ vào chậu nguyên liệu với tỉ lệ 1kg nguyên
liệu + 2,5 lít -> khuấy đều
- Cho nguyên liệu vào bình để chỗ ấm sao cho nhiệt độ 25 – 30ºC
Ghi nhãn: Tên lớp + nhóm + thời gian lên men
Bước 2: Lẫy mẫu vào khoảng thời gian 24h, 1tuần cho vào các bình tam giác;
đánh giá cảm quan, pH vào 0h, 24h, 1 tuần.
• Đánh giá cảm quan: Nhìn, ngửi, kiểm tra độ ẩm nhanh
• Qúa trình lên men tốt sẽ có mùi thơm, chua nhẹ, tơi, xốp, mềm ẩm và có màu vàng nâu.
• Đo pH: Lấy 10g mẫu nguyên liệu lên men, hòa tan 90ml nước cất;
để 15 phút sau đó xác định pH
Bước 3: Lấy 20g mẫu lên men ở mỗi bình tam giác ở 3 khoảng thời . Chắt ra
20ml dung dịch mỗi mẫu vào 3 bình tam giác và nhỏ 1-2 giọt dung dịch chỉ thị màu phenolphtalein.
Bước 4: Chuẩn độ axit tổng số với dung dịch NaOH 0,1N:
• Chuẩn độ bằng NaOH 0,1N đến khi xuất hiện màu hồng bền trong
30s thì dừng lại, ghi lại lượng NaOH đã sử dụng.
• Ước tính theo tiêu chuẩn A.O.A.C 1990 Therner (Emanuel và cộng
sự, 2005): 1ml NaOH 0,1N chuẩn độ được tương đương với 9,008mg axit lactic. 10
IV. Kết quả thực nghiệm project.
Bảng 2: Đánh giá thí nghiệm lên men cám gạo với Saccharomyces cerevisiae Chỉ Thời tiêu gian đánh giá (giờ) đánh giá 0 24 1 tuần Màu sắc Vàng nâu Vàng nâu Vàng nâu Ẩm, Trạng có hơi nước xung thái Ẩm Ẩm quanh thành bình Mùi Thơm Chua nhẹ Mùi chua rượu nồng Độ mốc - - +++ pH 5 5 4
*Chú thích: - Mốc phát triển trên bề mặt: +
- Mốc phát triển xuống sâu xuống khoảng 5cm : ++
- Mốc phát triển từ ½ xuống phía dưới : +++ 11
Bảng 3: Kết quả hàm lượng đường, axit và lượng NaOH lên men cám gạo ẩm
Thành phần dinh dưỡng của thức ăn lên men
Thời gian (giờ) Hàm lượng Hàm lượng
Axit lactic (mg) đường (%) rượu (%) 0 1,9 4 22.52 24 0.8 2.3 30.63 1 tuần 1.6 3.5 82.87 12 13 V. Kết luận.
- lên men thức ăn lỏng là một phương pháp đơn giải, dễ thực hiện có thể
tận dụng nguồn phụ phẩm công nghiệp rẻ tiền và sử dụng cho các đối
tượng gia súc, gia cầm
- hiệu quả tích cực của thức ăn lên men lỏng mang lại đối với chăn nuôi
rõ rệt nhất là giảm tỉ lệ mắc tiêu chảy khả năng tiêu hoá hấp thu
- Độ pH: sau khi lên men cám gạo thấy có sự thay đổi pH của mẫu theo
thời gian từ 5 – 4 chứng tỏ xuất hiện axit lactic trong mẫu ủ
⇨ Thời gian ủ càng lâu lượng axit sinh ra càng nhiều
- Lượng axit lactic sinh tăng dần theo thời gian, ủ càng lâu lên men
càng nhiều lượng axit sinh ra càng lớn. 14