Đặt vấn đề Aflatoxin là độc tố vi nấm có thể bị nhiễm trong nhiều lương thực thực phẩm. Tổ chức nghiên cứu ung thư thế giới xếp aflatoxin vào nhóm chất có độc tính gây ung thư loại 1, là nguyên nhân chính gây ung thư gan, giảm miễn dịch và tình trạng còi cọc ở trẻ. Aflatoxin nhiễm trong thực phẩm ảnh hưởng đến kinh tế và thương mại trong mọi giai đoạn trên thị trường tiêu thụ và xuất khẩu. Việt Nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm là điều kiện thuận lợi cho nấm mốc phát triển, đặc biệt là nấm mốc sinh độc tố aflatoxin [16, 104].
Trong số nấm mốc đã được phân loại có 30-40 % có thể sinh độc tố với liều lượng khác nhau. Nhiều loài nấm mốc khác nhau có thể sinh ra cùng một loại độc tố. Một loài nấm mốc cũng có thể sinh ra nhiều độc tố khác nhau tùy thuộc vào điều kiện môi trường và cơ chất [4]. Lạc là cơ chất thích hợp cho sự phát triển của nấm mốc sinh aflatoxin [35, 110].
Cây lạc là cây công nghiệp có giá trị kinh tế cao và chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế thế giới. Lạc được dùng rộng rãi trong chế biến thực phẩm, nông nghiệp, công nghiệp và là nguồn nguyên liệu cho các ngành phụ trợ khác. Việt Nam có sản lượng lạc xếp thứ 15 trong số 118 nước trồng lạc [62] và có sản lượng lạc xuất khẩu đứng thứ 10 trên thế giới [126]. Lạc cũng là một trong những loài cây lương thực quan trọng đối với đời sống và kinh tế của Việt Nam.
Sau thu hoạch lạc được bảo quản và tích trữ để phục vụ cho sản xuất và chế biến các sản phẩm trong công nghiệp, nông nghiệp và thực phẩm quanh năm. Lạc có thể bị nhiễm nấm mốc và aflatoxin xuất phát từ: nhiễm trong quá trình trồng trọt, sơ chế và bảo quản. Các điều kiện ảnh hưởng đến sự phát triển và sinh độc tố của nấm mốc bao gồm: nhiệt độ, độ ẩm, môi trường không khí và tình trạng nhiễm nấm mốc ban đầu của lạc. Ngoài ra, khả năng sinh aflatoxin trong lạc còn phụ thuộc vào loài nấm mốc bị nhiễm trong lạc.
Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu và khảo sát về tình trạng nhiễm nấm mốc và aflatoxin trong lạc nhưng chưa có nghiên cứu nào định danh đến chủng cụ thể để từ đó tìm giải pháp bảo quản hạn chế sự phát triển và sinh độc tố của chủng phân lập 1 được. Đề tài này đã thực hiện nghiên cứu mức độ nhiễm aflatoxin trong lạc, phân lập và định danh nấm mốc sinh độc tố, sau đó tiến hành nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển và sinh aflatoxin, nghiên cứu một số giải pháp bảo quản nhằm giảm nhiễm aflatoxin trên lạc, từ đó đề xuất quy trình bảo quản lạc sau thu hoạch. Xuất phát từ những phân tích trên, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu mức độ nhiễm aflatoxin và đề xuất một số giải pháp công nghệ bảo quản lạc sau thu hoạch ở các tỉnh miền Trung và Bắc Việt Nam". Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá được thực trạng và các yếu tố ảnh hưởng đến tình trạng nhiễm nấm mốc và aflatoxin trên lạc tại một số tỉnh miền Trung và Bắc Việt Nam.
- Đề xuất được giải pháp công nghệ bảo quản lạc có hiệu quả ngăn ngừa nguy cơ nhiễm aflatoxin trong lạc. Nội dung nghiên cứu Để đánh giá được thực trạng và các yếu tố ảnh hưởng đến tình trạng nhiễm nấm mốc và aflatoxin trong lạc, từ đó đề xuất quy trình bảo quản lạc có hiệu quả ngăn ngừa nguy cơ nhiễm aflatoxin trong lạc, đề tài đã nghiên cứu các vấn đề liên quan có nội dung chính như sau: - Nghiên cứu mức độ nhiễm nấm mốc, aflatoxin trong lạc và một số yếu tố liên quan tại miền Bắc (Bắc Giang) và miền Trung (Thanh Hóa, Nghệ An). Phân lập chủng sinh độc tố aflatoxin từ lạc. - Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển và sinh aflatoxin trên lạc của chủng nấm phân lập được.
- Khảo nghiệm và đề xuất quy trình giải pháp bảo quản lạc có hiệu quả ngăn nhiễm aflatoxin. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 4. Ý nghĩa khoa học - Qua các số liệu khảo sát và phân tích, đề tài đã đánh giá được thực trạng nhiễm nấm mốc và aflatoxin trong lạc ở 3 vùng trồng lạc: Nghệ An, Thanh Hóa và Bắc 2 Giang góp phần cảnh báo nguy cơ nhiễm aflatoxin trong lạc; đã xác định được các yếu tố nguy cơ tạo điều kiện thuận lợi cho việc nhiễm nấm mốc và aflatoxin trong lạc. Đây là cơ sở khoa học để có hướng bảo quản lạc sau thu hoạch có chất lượng ổn định.
Đề tài cũng phân lập và định danh được một số chủng sinh aflatoxin trong lạc, đánh giá khả năng sinh aflatoxin trong lạc của các chủng này, từ đó lựa chọn được chủng có khả năng sinh aflatoxin cao nhất để phục vụ cho nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng. - Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm, mức nhiễm nấm sinh độc tố đến sự phát triển và sinh độc tố của Aspergillus flavus, đã đưa ra được mô hình tiên đoán ảnh hưởng của các yếu tố độ ẩm và mức nhiễm Aspergillus flavus đến khả năng sinh aflatoxin trên lạc theo thời gian. - Việc áp dụng có hiệu quả tinh dầu hồi và quế gợi ý cho các nhà khoa học mở rộng phạm vi sử dụng các hợp chất có hoạt tính sinh học để hạn chế sự phát triển và sinh aflatoxin trên lạc nhân của Aspergillus flavus. Ý nghĩa thực tiễn - Đã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm, mức nhiễm nấm mốc sinh độc tố, điều kiện đóng gói hút chân không, nồng độ tinh dầu hồi/ quế, trong bao bì đóng kín và bảo quản là cơ sở để đề xuất giải pháp công nghệ có tính khả thi trong điều kiện ứng dụng ở quy mô hộ gia đình tại Việt Nam.
- Góp phần giải quyết được khó khăn của người dân do nấm mốc phát triển và sinh độc tố aflatoxin trong bảo quản lạc nhân, giảm tổn thất sau thu hoạch, gia tăng giá trị và sức cạnh tranh của lạc nhân Việt Nam. Những đóng góp mới của luận án - Đã phân lập và định danh được một số chủng nấm mốc có khả năng sinh aflatoxin từ lạc, trong đó xác định được Aspergillus flavus BG1 sinh lượng aflatoxin cao nhất. - Nghiên cứu đã tìm ra được mối liên quan giữa các yếu tố chất lượng và tình trạng nhiễm aflatoxin trên lạc, tìm ra các yếu tố bất lợi có nguy cơ là nguyên nhân nhiễm aflatoxin trên lạc nhân và lạc củ. 3 - Đã nghiên cứu đưa ra được mối quan hệ tuyến tính của các yếu tố ảnh hưởng (độ ẩm và mức nhiễm A.
flavus BG1) tới mức nhiễm aflatoxin theo thời gian. - Đề xuất được giải pháp công nghệ bảo quản lạc nhân bằng kiểm soát chất lượng trước bảo quản, đóng gói hút chân không và bảo quản bằng sử dụng tinh dầu quế, hồi với quy mô hộ gia đình đảm bảo hiệu quả kinh tế. - Bảo quản lạc bằng cách sử dụng tinh dầu hồi (quế) mở ra một hướng mới trong giải pháp bảo quản thực phẩm an toàn và thân thiện với môi trường. Cấu trúc của luận án Luận án gồm 143 trang (không kể phụ lục), 32 bảng, 56 hình và 130 tài liệu tham khảo, được trình bày 4 chương trong 8 phần lớn: Mở đầu (4 trang); Tổng quan (38 trang); Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu (24 trang); Kết quả và bàn luận (63 trang); Kết luận và kiến nghị (2 trang ); Danh mục các công trình đã công bố của luận án (1 trang); Tài liệu tham khảo (11 trang); Phụ lục (28 trang).
Giới thiệu chung về cây lạc Cây lạc (Arachis hypogaea Linn.) có tên bắt nguồn từ hai từ Hy lạp: Arachis là họ đậu đỗ, hypogaea là dưới lòng đất, do quả lạc hình thành trong đất. Lạc trồng rộng rãi ở khu vực nhiệt đới, cận nhiệt đới và khí hậu ấm. Ban đầu cây lạc được trồng ở Nam Mỹ, tiếp đó được thuần hóa ở Tây Ban Nha, người Tây Ban Nha đã mang lạc đến châu Âu, sau đó các nhà buôn đã mang lạc đến châu Á và châu Phi [59]. Lạc được trồng rộng rãi tại Việt Nam cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao.
Lạc là cây công nghiệp ngắn ngày được sử dụng trong công nghiệp, nông nghiệp và các ngành phụ trợ. Trong công nghiệp lạc được dùng cho công nghiệp thực phẩm để chế biến bánh kẹo, ép lạc lấy dầu. Dầu lạc còn được dùng cho các ngành công nghiệp khác như: làm chất dẻo, xi mực in, dầu diesel, làm dung môi cho thuốc bảo vệ thực vật. Trong nông nghiệp, vỏ quả (chiếm 25 - 30 % trọng lượng quả) sau khi tách phần hạt được nghiền thành cám để dùng cho chăn nuôi.
Cám vỏ quả lạc có thành phần dinh dưỡng tương đương với cám gạo để nuôi lợn, gà vịt công nghiệp rất tốt. Các phụ phẩm của hạt lạc như khô dầu lạc, thân và lá của lạc cũng được dùng làm thức ăn chăn nuôi. Ngoài ra, các vi sinh vật cộng sinh cố định đạm như Rhizobium vigna có thể tạo nốt sần ở rễ một số cây họ đậu, trong đó lạc tạo được nốt sần lớn và khả năng cố định đạm cao hơn cả, do tác dụng cải tạo đất tốt nên lạc là cây quan trọng nhất trong hệ thống luân canh cây trồng đạt hiệu quả cao. Hạt lạc (hay đậu phộng) là lương thực thực phẩm quen thuộc, là nguồn thức ăn giàu chất béo và đạm có giá trị dinh dưỡng cao trong bữa ăn hàng ngày của người dân.
Hạt lạc nằm trong vỏ mày, mỗi quả có từ 1 - 3 nhân. Tỉ lệ vỏ mày khoảng 14 - 33 %. Lạc nhân có vỏ mỏng màu hồng, nâu sáng, nâu đỏ hoặc đỏ thẫm.000 hạt dao động trong khoảng 300 - 1. Thành phần sinh hoá của lạc có thể thay đổi phụ thuộc vào giống, sự biến động của điều kiện khí hậu giữa các năm, vị trí của hạt ở quả khác nhau cũng ảnh hưởng đến thành phần sinh hoá của hạt lạc.
Hạt lạc chứa rất ít tinh bột. Các chất dinh dưỡng của hạt lạc chủ yếu ở dạng chất béo và 5 protein, trong đó hàm lượng chất béo khá cao - trung bình khoảng 50 % (chủ yếu ba axit béo oleic, linolic và palmitic), protein chiếm khoảng 20 - 37 % [8], cacbonhydrat chiếm khoảng 15,5 % và là nguồn cung cấp các chất khoáng (Kali, Phospho, Magnesi, Mangan, Sắt, Natri, Kẽm, Đồng), các Vitamin (PP, E, B5, B1, B2, B6, Folat), các Acid amin [28].