Tên luận án:
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI SINH VẬT XỬ LÝ MÙN CƯA LÀM CƠ CHẤT NUÔI TRỒNG MỘC NHĨ VÀ TÁI SỬ DỤNG BÃ THẢI ĐỂ TRỒNG NẤM SÒ
Ngành:
Công nghệ sinh học
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Nấm ăn là thực phẩm giàu dinh dưỡng nhưng việc trồng nấm thường yêu cầu cơ chất đã hoai mục hoặc được xử lý trước bằng vi sinh vật do nguyên liệu thô khó phân hủy. Các nghiên cứu hiện tại chưa tập trung nhiều vào công đoạn xử lý nguyên liệu bằng công nghệ vi sinh vật. Luận án này giải quyết vấn đề bằng cách ứng dụng vi sinh vật để xử lý mùn cưa và tái sử dụng bã thải.
Mục tiêu của luận án là phân lập, tuyển chọn và xác định các chủng vi sinh vật chuyển hóa hợp chất ligno-xenluloza để xử lý mùn cưa làm cơ chất trồng mộc nhĩ, đồng thời tái sử dụng bã thải mộc nhĩ để trồng nấm sò. Từ đó, xây dựng quy trình sản xuất và sử dụng chế phẩm sinh học từ vi sinh vật tuyển chọn.
Kết quả nghiên cứu đã phân lập, tuyển chọn và định danh được chủng xạ khuẩn Streptomyces thermocoprophilus MC05 thuộc nhóm an toàn sinh học cấp độ 1. Chủng này có khả năng tổng hợp enzyme xenlulaza, lignin peroxidaza và manganese peroxidaza với hoạt độ cao, giúp chuyển hóa hiệu quả hợp chất ligno-xenluloza trong mùn cưa. Quá trình này làm tăng lượng đường khử, giảm tỷ lệ C/N trong cơ chất, tạo điều kiện thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của mộc nhĩ và nấm sò.
Các điều kiện tối ưu cho nhân sinh khối S. thermocoprophilus MC05 bằng kỹ thuật lên men chìm đã được xác định (72 giờ, pH 7.0, 42°C, 6.0% tỷ lệ tiếp giống, 0.8m³ không khí/dm³ môi trường), đạt mật độ 9,7 x 10^9 CFU/ml. Quy trình sản xuất chế phẩm xạ khuẩn bằng kỹ thuật lên men xốp cũng được xây dựng, đảm bảo mật độ 10^9 CFU/g, phù hợp với tiêu chuẩn chất lượng hiện hành.
Quy trình sử dụng chế phẩm để ủ mùn cưa làm cơ chất trồng mộc nhĩ được thiết lập với tỷ lệ bổ sung chế phẩm 0,3%, độ ẩm 50-55%, và bổ sung dinh dưỡng (ure, lân super Lâm Thao, rỉ đường). Mùn cưa sau ủ có hàm lượng đường khử và nitơ tổng số cao, tỷ lệ C/N phù hợp.
Mộc nhĩ trồng trên mùn cưa ủ bằng chế phẩm xạ khuẩn cho thấy sinh trưởng, phát triển tốt, năng suất cao hơn 5,51% so với phương pháp truyền thống. Bã thải trồng mộc nhĩ sau khi ủ bằng chế phẩm xạ khuẩn có thể tái sử dụng để trồng nấm sò, cho năng suất tương đương với nấm sò trồng trên rơm rạ ủ truyền thống và cao hơn 13,38% so với bã thải ủ tự nhiên, mang lại lợi nhuận kinh tế đáng kể. Điều này không chỉ nâng cao hiệu quả sử dụng mùn cưa trong sản xuất nấm ăn mà còn góp phần bảo vệ môi trường.
Mục lục chi tiết:
- MỞ ĐẦU
- 1. Tính cấp thiết của luận án
- 2. Mục tiêu của luận án
- CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
- 1.1. Giới thiệu chung về mộc nhĩ và nấm sò
- 1.1.1. Nguồn gốc và phân loại
- 1.1.2. Giá trị dinh dưỡng
- 1.1.3. Điều kiện sinh trưởng và phát triển của mộc nhĩ và nấm sò
- 1.1.4. Nghiên cứu và sản xuất nấm ăn trên thế giới và ở Việt Nam
- 1.1.4.1. Nghiên cứu và sản xuất nấm ăn trên thế giới
- 1.1.4.2. Nghiên cứu và sản xuất nấm ăn ở Việt Nam
- 1.2. Hợp chất ligno - xenluloza
- 1.2.1. Xenluloza
- 1.2.2. Lignin
- 1.2.3. Hemi – xenluloza
- 1.3. Vi sinh vật phân giải ligno - xenluloza
- 1.3.1. Vi sinh vật phân giải xenluloza
- 1.3.2. Vi sinh vật phân giải lignin
- 1.3.3. Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân giải ligno - xenluloza của vi sinh vật
- 1.4. Nguyên liệu sử dụng trong sản xuất nấm ăn và tái sử dụng bã thải trồng nấm
- 1.4.1. Nguyên liệu sử dụng trong sản xuất nấm ăn
- 1.4.2. Xử lý và sử dụng mùn cưa làm cơ chất trồng nấm
- 1.4.3. Tái sử dụng bã thải trồng mộc nhĩ làm cơ chất trồng nấm sò
- CHƯƠNG II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- 2.1. Vật liệu nghiên cứu
- 2.2. Phương pháp nghiên cứu
- 2.2.1. Phương pháp vi sinh vật
- 2.2.2. Phương pháp hóa sinh.
- 2.2.3. Các phương pháp phân tích
- 2.2.4. Tối ưu hóa các điều kiện nuôi cấy
- 2.2.5. Bố trí thí nghiệm
- 2.2.6. Mô hình sử dụng chế phẩm xạ khuẩn trong sản xuất nấm ăn
- 2.2.7. Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của nấm ăn
- CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
- 3.1. Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật phân giải hợp chất ligno- xenluloza
- 3.1.1. Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật phân giải hợp chất ligno - xenluloza
- 3.1.2. Khả năng sử dụng vi sinh vật phân giải hợp chất ligno - xenluloza trong xử lý mùn cưa làm cơ chất trồng mộc nhĩ
- 3.1.3. Định danh chủng MC05
- 3.1.3.1 Đặc điểm hình thái, sinh hóa của chủng MC05
- 3.1.3.2. Giải trình tự gen chủng MC05
- 3.2. Nghiên cứu sản xuất chế phẩm xạ khuẩn ủ mùn cưa trồng mộc nhĩ.
- 3.2.1. Điều kiện nhân sinh khối Streptomyces thermocoprophilus MC05 bằng kỹ thuật lên men chìm
- 3.2.1.1. Nhiệt độ
- 3.2.1.2. pH
- 3.2.1.3. Thời gian nhân sinh khối
- 3.2.1.4. Lưu lượng khí cấp
- 3.2.1.5. Tỷ lệ tiếp giống ban đầu
- 3.2.2. Tối ưu hóa điều kiện nhân sinh khối Streptomyces thermocoprophilus MC05
- 3.2.3. Qui trình sản xuất chế phẩm Streptomyces thermocoprophilus MC05
- 3.3. Sử dụng chế phẩm xạ khuẩn ủ mùn cưa làm cơ chất trồng mộc nhĩ
- 3.3.1. Điều kiện sử dụng chế phẩm xạ khuẩn ủ mùn cưa
- 3.3.1.1.Độ ẩm ban đầu của mùn cưa
- 3.3.1.2. Dinh dưỡng bổ sung
- 3.3.1.3. Liều lượng chế phẩm
- 3.3.2. Chất lượng mùn cưa ủ bổ sung chế phẩm xạ khuẩn
- 3.3.3. Quy trình sử dụng chế phẩm xạ khuẩn ủ mùn cưa làm cơ chất trồng mộc nhĩ
- 3.3.4. Sinh trưởng, phát triển của mộc nhĩ trên mùn cưa ủ bổ sung chế phẩm xạ khuẩn
- 3.4. Tái sử dụng bã thải trồng mộc nhĩ để trồng nấm sò
- 3.4.1. Ủ bã thải trồng mộc nhĩ bằng chế phẩm xạ khuẩn
- 3.4.2. Sinh trưởng, phát triển và năng suất nấm sò trồng trên bã thải trồng mộc nhĩ ủ bằng chế phẩm xạ khuẩn
- 3.5. Mô hình ứng dụng chế phẩm xạ khuẩn xử lý mùn cưa làm cơ chất trồng mộc nhĩ và tái sử dụng bã thải trồng mộc nhĩ trồng nấm sò
- 3.5.1. Mô hình trồng mộc nhĩ trên mùn cưa xử lý bằng chế phẩm xạ khuẩn
- 3.5.2. Mô hình trồng nấm sò trên bã thải trồng mộc nhĩ ủ bằng chế phẩm xạ khuẩn
- KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
- 1. Kết luận
- 2. Khuyến nghị