Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện trích ly đến hiệu quả thu hồi các chất hòa tan từ phụ phẩm chân nấm bào ngư pleurotus ostreatus và xác định công thức phù hợp sản xuất hạt nêm chay từ cao chiết nấm

Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện trích ly đến hiệu quả thu hồi chất hòa tan từ phụ phẩm nấm bào ngư và công thức sản xuất hạt nêm chay.

• Tác giả: Ngô Thị Phượng Hằng
• Người hướng dẫn: TS. Hoàng Văn Chuyển
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Điều Kiện Trích Ly Đến Hiệu Quả Thu Hồi Các Chất Hòa Tan Từ Phụ Phẩm Chân Nấm Bào Ngư (Pleurotus ostreatus) Và Xác Định Công Thức Phù Hợp Sản Xuất Hạt Nêm Chay Từ Cao Chiết Nấm
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục tiêu của đề tài
• 1.2. Mục tiêu chung
• 1.3. Mục tiêu cụ thế
• 1.4. Ý nghĩa khoa học
• 1.5. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
• 2.1. Tổng quan về nấm bào ngư
• 2.2. Đặc điểm cấu tạo
• 2.3. Đặc điểm biến dưỡng
• 2.4. Chu kỳ sống của nấm bào ngư
• 2.5. Giá trị dinh dưỡng
• 3. CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu trích ly chất hòa tan từ nấm bào ngư

Nấm bào ngư, hay còn gọi là nấm sò, là một trong những loại nấm phổ biến và được ưa chuộng trong ẩm thực. Nghiên cứu về trích ly chất hòa tan từ nấm bào ngư không chỉ giúp nâng cao giá trị dinh dưỡng mà còn mở ra cơ hội cho việc sản xuất các sản phẩm thực phẩm chay như hạt nêm chay. Việc tìm hiểu các phương pháp trích ly hiệu quả sẽ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.

1.1. Đặc điểm dinh dưỡng của nấm bào ngư

Nấm bào ngư chứa hàm lượng protein cao, vitamin và khoáng chất thiết yếu. Các nghiên cứu cho thấy, hàm lượng protein trong nấm bào ngư có thể đạt tới 33-43% khối lượng khô, giúp cung cấp dinh dưỡng cho người tiêu dùng, đặc biệt là những người ăn chay.

1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nấm bào ngư

Sản lượng nấm bào ngư ngày càng tăng cao, tuy nhiên, việc ứng dụng vào sản phẩm thực phẩm vẫn còn hạn chế. Nhu cầu tiêu thụ nấm bào ngư trong nước và xuất khẩu đang mở ra cơ hội lớn cho ngành công nghiệp thực phẩm.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu trích ly

Mặc dù nấm bào ngư có nhiều lợi ích dinh dưỡng, nhưng việc trích ly chất hòa tan từ nấm vẫn gặp nhiều thách thức. Các yếu tố như tỉ lệ nguyên liệu, thời gian trích ly và nồng độ enzyme ảnh hưởng lớn đến hiệu quả thu hồi chất dinh dưỡng. Việc tối ưu hóa các yếu tố này là cần thiết để nâng cao chất lượng sản phẩm.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly

Thời gian và tỉ lệ nguyên liệu là hai yếu tố quan trọng trong quá trình trích ly chất hòa tan. Nghiên cứu cho thấy, tỉ lệ nguyên liệu/nước 1/6, 1/8, 1/10 có thể ảnh hưởng đến hàm lượng protein và polysaccharide trong dịch chiết.

2.2. Thách thức trong sản xuất hạt nêm chay

Việc sản xuất hạt nêm chay từ nấm bào ngư còn gặp khó khăn trong việc đảm bảo chất lượng và hương vị. Cần có các phương pháp cải tiến để nâng cao giá trị cảm quan của sản phẩm.

III. Phương pháp trích ly hiệu quả từ nấm bào ngư

Để tối ưu hóa quá trình trích ly chất hòa tan, nhiều phương pháp đã được nghiên cứu và áp dụng. Các phương pháp này không chỉ giúp thu hồi tối đa chất dinh dưỡng mà còn đảm bảo an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng.

3.1. Phương pháp trích ly truyền thống

Phương pháp trích ly truyền thống sử dụng nước làm dung môi chính. Mặc dù đơn giản, nhưng hiệu quả thu hồi chất dinh dưỡng còn hạn chế. Cần nghiên cứu thêm để cải thiện quy trình này.

3.2. Các phương pháp trích ly cải tiến

Các phương pháp như sử dụng enzyme Cellulase đã được áp dụng để nâng cao hiệu quả trích ly. Nghiên cứu cho thấy, việc bổ sung enzyme có thể tăng hàm lượng protein và polysaccharide trong dịch chiết.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu sản xuất hạt nêm chay

Kết quả nghiên cứu cho thấy, việc sản xuất hạt nêm chay từ nấm bào ngư có thể đạt được chất lượng cao nếu áp dụng đúng quy trình trích ly và cô đặc. Sản phẩm không chỉ đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng mà còn phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng.

4.1. Quy trình sản xuất hạt nêm chay

Quy trình sản xuất bao gồm các bước từ trích ly, cô đặc đến phối trộn gia vị. Mỗi bước đều cần được tối ưu hóa để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.

4.2. Đánh giá chất lượng sản phẩm hạt nêm

Sản phẩm hạt nêm chay từ nấm bào ngư đã được đánh giá về các chỉ tiêu cảm quan và vi sinh vật. Kết quả cho thấy sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng cao, phù hợp với thị trường.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu về trích ly chất hòa tan từ nấm bào ngư và sản xuất hạt nêm chay mở ra nhiều cơ hội cho ngành thực phẩm. Việc phát triển sản phẩm từ nấm không chỉ giúp nâng cao giá trị dinh dưỡng mà còn góp phần bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng.

5.1. Tương lai của sản phẩm từ nấm bào ngư

Với nhu cầu ngày càng cao về thực phẩm dinh dưỡng, sản phẩm từ nấm bào ngư có tiềm năng lớn trong thị trường thực phẩm chay. Cần tiếp tục nghiên cứu để phát triển thêm các sản phẩm mới.

5.2. Khuyến nghị cho nghiên cứu tiếp theo

Cần có các nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly và sản xuất hạt nêm chay. Điều này sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và đáp ứng nhu cầu thị trường.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong cơ cấu tiêu dùng thực phẩm hiện nay, nấm ăn ngày càng được ưa chuộng nhờ giá trị dinh dưỡng cao, giàu protein, khoáng chất, vitamin và có hàm lượng chất béo thấp, đặc biệt phù hợp cho các chế độ ăn kiêng và ăn chay. Trong đó, nấm bào ngư (Pleurotus ostreatus) là một trong những chủng loại phổ biến với hương vị đặc trưng, giá thành hợp lý và chứa nhiều hoạt chất sinh học có lợi cho sức khỏe như acid folic hỗ trợ điều trị thiếu máu cùng các polysaccharide hỗ trợ tăng cường miễn dịch. Tuy nhiên, tại Việt Nam, nấm bào ngư chủ yếu được thu hái và tiêu thụ dưới dạng tươi với thời hạn bảo quản rất ngắn (chỉ khoảng 5 ngày ở nhiệt độ mát), dẫn đến nguy cơ hư hỏng cao do hoạt động phân hủy của vi sinh vật và làm hạn chế khả năng lưu thông trên thị trường. Bên cạnh phần mũ nấm có giá trị thương phẩm cao, phụ phẩm chân nấm thường bị loại bỏ hoặc tận dụng kém hiệu quả dù vẫn chứa hàm lượng dưỡng chất hòa tan đáng kể.

Song song đó, thị trường gia vị tại Việt Nam đang có xu hướng chuyển dịch mạnh mẽ sang các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên, an toàn nhằm giảm thiểu việc sử dụng bột ngọt tổng hợp (monosodium glutamate - MSG) quá mức. Việc khai thác nguồn đạm tự nhiên và chất hòa tan từ phụ phẩm chân nấm bào ngư để chế biến thành sản phẩm cao nấm và hạt nêm chay là hướng tiếp cận có ý nghĩa thực tiễn. Mặc dù đã có một số nghiên cứu về hạt nêm nấm bào ngư, đa số chỉ tập trung vào đánh giá hạt nêm thành phẩm mà chưa khảo sát có hệ thống các điều kiện công nghệ trích ly và cô đặc dịch chiết từ nguồn phụ phẩm chân nấm. Từ thực tế này, đề tài "Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện trích ly đến hiệu quả thu hồi các chất hòa tan từ phụ phẩm chân nấm bào ngư (Pleurotus ostreatus) và xác định công thức phù hợp sản xuất hạt nêm chay từ cao chiết nấm" được tiến hành.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm:

1. Mục tiêu chung: Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện trích ly đến hiệu quả thu hồi các chất hòa tan từ phụ phẩm chân nấm bào ngư (Pleurotus ostreatus) và xác định công thức phù hợp để sản xuất hạt nêm chay từ cao chiết nấm.
2. Mục tiêu cụ thể:
   • Mục tiêu cụ thể 1: Xác định được giá trị phù hợp nhất của quá trình trích ly dịch nấm (thời gian, nhiệt độ, nồng độ enzyme Cellulase và tỷ lệ nguyên liệu/dung môi) nhằm thu được hàm lượng chất khô, hàm lượng protein và hàm lượng polysaccharide cao nhất.
   • Mục tiêu cụ thể 2: Xác định được các thông số kỹ thuật của quá trình cô đặc dịch nấm (tổng chất khô hòa tan đạt 20°Brix, hàm lượng polysaccharide và protein của dịch chiết cô đặc).
   • Mục tiêu cụ thể 3: Xây dựng quy trình sản xuất hạt nêm chay, tối ưu hóa công thức phối trộn và chế độ sấy, đồng thời kiểm nghiệm các chỉ tiêu chất lượng của hạt nêm thành phẩm và so sánh với các sản phẩm đang lưu thông trên thị trường.

Đối tượng nghiên cứu là phụ phẩm chân nấm bào ngư xám tươi (Pleurotus sajor-caju / Pleurotus ostreatus). Phạm vi nghiên cứu được thực hiện tại các phòng thí nghiệm và xưởng thực hành thuộc Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh; thời gian thực hiện đề tài kéo dài từ tháng 02/2022 đến tháng 08/2022.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận dựa trên nền tảng lý thuyết về hóa học thực phẩm và công nghệ chế biến sau thu hoạch đối với nấm ăn. Nấm bào ngư có cấu tạo thành tế bào chứa mạng lưới cellulose và các phức hợp glucan; hàm lượng protein chiếm 33–43% khối lượng chất khô, chứa nhiều acid amin thiết yếu (như aspartic acid, glutamic acid, histidine, lysine, leucine), hàm lượng chất béo thấp (3–5%), carbohydrate phong phú dưới dạng β-D-glucan và các vitamin nhóm B (B1, B2, PP), vitamin C cùng các khoáng chất (K, Ca, P, Fe, Na). Để phá vỡ cấu trúc thành tế bào và giải phóng các chất hòa tan nội bào, đề tài ứng dụng chế phẩm enzyme Cellulase thương mại dạng bột có hoạt lực 2000 IU/g, tác động cắt đứt các liên kết $\beta$-1,4-glucoside của cellulose nhằm tăng hiệu suất chuyển khối trong quá trình trích ly.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được thiết kế qua các bước logic:

• Phương pháp trích ly truyền thống kết hợp xử lý enzyme: Khảo sát trích ly bằng dung môi nước trên thiết bị bếp cách thủy ở nhiệt độ cố định 55°C. Thí nghiệm so sánh giữa quá trình không sử dụng enzyme và có bổ sung enzyme Cellulase ở các nồng độ hoạt lực khác nhau.
• Phương pháp cô đặc chân không: Dịch trích sau khi lọc được cô đặc bằng thiết bị sấy chân không ở nhiệt độ 80°C để nâng cao hàm lượng chất khô lên 20°Brix mà vẫn hạn chế biến tính protein và tổn thất hoạt chất sinh học.
• Phương pháp phối trộn và tạo hạt ướt: Dịch cao nấm sau cô đặc được phối trộn với hệ gia vị và phụ gia chức năng (protein đậu nành đóng vai trò tạo cấu trúc và nhũ tương, tinh bột bắp đóng vai trò chất độn và chất làm dày chứa 25% amylose và 75% amylopectin, lactose hỗ trợ cải thiện kết cấu và chống đông đặc), sau đó tạo hình qua thiết bị ép đùn tạo hạt.
• Phương pháp sấy đối lưu: Khảo sát chế độ sấy hạt nêm ở các dải nhiệt độ và thời gian khác nhau để đưa độ ẩm về mức an toàn bảo quản.
• Phương pháp phân tích và kiểm nghiệm:
  • Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp Kjeldahl sử dụng hệ thống máy vô cơ hóa mẫu và máy cất đạm (chỉ thị methyl red, dung dịch hấp thụ acid boric, định phân bằng H2SO4 và NaOH).
  • Xác định hàm lượng polysaccharide và đường bằng phương pháp đo quang trên máy UV-Vis sử dụng dung dịch chuẩn D-glucose.
  • Đo độ Brix (tổng chất khô hòa tan) bằng khúc xạ kế.
  • Đánh giá cảm quan hạt nêm thành phẩm (màu sắc, mùi, vị, cấu trúc) bằng phương pháp cho điểm thị hiếu của hội đồng đánh giá theo bảng điểm quy định.
  • Phân tích chỉ tiêu vi sinh vật và thành phần dinh dưỡng độc lập tại Công ty TNHH Eurofins Sắc Ký Hải Đăng.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Mở đầu

Chương này tập trung trình bày tính cấp thiết của việc tận dụng phụ phẩm chân nấm bào ngư nhằm giảm thiểu lãng phí nông sản và hạn chế ô nhiễm môi trường. Tác giả phân tích nhu cầu cấp bách của người tiêu dùng đối với các dòng hạt nêm chay có nguồn gốc tự nhiên, an toàn, có khả năng thay thế bột ngọt công nghiệp. Từ đó, chương xác định mục tiêu chung, hệ thống 3 mục tiêu cụ thể, ý nghĩa khoa học trong việc cung cấp dữ liệu về công nghệ trích ly phụ phẩm nấm, cùng ý nghĩa thực tiễn ứng dụng cho các cơ sở sản xuất gia vị quy mô vừa và nhỏ tại Việt Nam.

Chương 2: Tổng quan

Chương 2 tổng hợp cơ sở lý luận từ các tài liệu khoa học trong và ngoài nước. Về nguyên liệu nấm bào ngư, tác giả hệ thống hóa đặc điểm phân loại học (chi Pleurotus), cấu tạo hình thái (cuống nấm, phiến nấm, mũ nấm), các chủng loài chính (P. florida, P. sajor-caju, P. salmoneostramineus, P. citrinopileatus), chu kỳ sống và giá trị dinh dưỡng chi tiết. Về tình hình sản xuất, nấm bào ngư được nuôi trồng phổ biến tại nhiều địa phương như Đà Lạt, TP. Hồ Chí Minh (Hóc Môn, Bình Chánh), Đồng Nai, Tiền Giang với sản lượng ước tính 80.000 tấn/năm; trên thế giới, Trung Quốc chiếm khoảng 87% thị phần sản xuất.

Về kỹ thuật công nghệ, chương tổng quan các phương pháp trích ly truyền thống (Soxhlet, ngâm chiết tĩnh/động) và các phương pháp cải tiến (trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm, trích ly bằng chất lưu siêu tới hạn CO2, trích ly có enzyme). Về sản phẩm hạt nêm, chương phân tích thành phần dinh dưỡng tiêu chuẩn, hành vi tiêu dùng gia vị tại Việt Nam, đánh giá thị phần của các thương hiệu lớn như Maggi (Nestlé), Aji-Ngon (Ajinomoto), Knorr (Unilever), và thuyết minh quy trình sản xuất hạt nêm công nghiệp qua các công đoạn: tiếp nhận nguyên liệu, cân định lượng, phối trộn tạo khối ẩm, tạo hạt (ép đùn), sấy khô (sấy tầng sôi ở 70–75°C), sàng lọc, đóng gói.

Chương 3: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 3 trình bày chi tiết về nguồn gốc nguyên liệu và các bước triển khai thực nghiệm. Chân nấm bào ngư xám được lấy từ chợ đầu mối, loại bỏ tạp chất và bảo quản trong túi PE kín ở ngăn mát tủ lạnh từ 1–2 ngày. Các nguyên liệu phụ gia gồm muối ăn (NaCl), bột ngọt (MSG), đường saccaroza, bột tiêu đen (Piper nigrum L.), bột tỏi (Allium sativum L.), protein đậu nành, tinh bột bắp, lactose, dầu ăn và bột hành. Hóa chất sử dụng gồm D-glucose, H2SO4 đậm đặc, NaOH, CuSO4, K2SO4, methyl red, acid boric; thiết bị chính gồm máy vô cơ hóa mẫu, máy cất đạm, máy UV-Vis, tủ sấy chân không, tủ sấy đối lưu và bếp cách thủy.

Chương mô tả chi tiết 3 bố trí thí nghiệm cốt lõi:

1. Thí nghiệm trích ly không enzyme: Khảo sát 3 tỷ lệ nguyên liệu/nước (1/6, 1/8, 1/10 w/v) kết hợp 3 mốc thời gian (30, 60, 90 phút) ở 55°C, khối lượng mẫu 50g.
2. Thí nghiệm trích ly có enzyme Cellulase: Cố định khối lượng nấm 50g, nhiệt độ 55°C trên bếp cách thủy, tiến hành 36 nghiệm thức gồm 3 tỷ lệ nấm/nước (1/6, 1/8, 1/10), 3 mốc thời gian (30, 60, 90 phút) và 4 mức hoạt lực enzyme Cellulase nồng độ 0,2% (50 IU/g, 100 IU/g, 150 IU/g, 200 IU/g).
3. Thí nghiệm cô đặc và tạo hạt nêm: Khảo sát quá trình cô đặc 350ml dịch trích bằng máy sấy chân không ở 80°C đến khi đạt 20°Brix; tiếp đó khảo sát tỷ lệ phối trộn dịch nấm cô đặc (30%, 40%, 50%, 60%) với hệ phụ gia gồm protein đậu nành và tinh bột bắp (tổng từ 10% đến 40%) trên nền gia vị cố định 30% (muối 10%, đường 5%, bột ngọt 5%, lactose 5%, bột hành 1%, bột tiêu 1%, bột tỏi 1%, dầu ăn 2%). Cuối cùng, khảo sát sấy hạt nêm ở các nhiệt độ 70°C, 80°C, 90°C trong các mốc thời gian 6h, 7h, 8h và đánh giá cảm quan.

Chương 4: Kết quả và bàn luận

Chương 4 cung cấp số liệu thực nghiệm toàn diện từ các bước khảo sát:

• Thành phần dinh dưỡng ban đầu của chân nấm bào ngư: Xác định hàm lượng ẩm, protein thô, carbohydrate, chất béo và khoáng chất trước khi chế biến.
• Đánh giá quá trình trích ly không enzyme và có enzyme: Việc bổ sung enzyme Cellulase làm tăng giải phóng chất hòa tan so với trích ly thông thường. Tỷ lệ nấm/nước 1/8 và 1/10 cho lượng chất tan khuếch tán cao hơn tỷ lệ 1/6; thời gian trích ly tăng từ 30 lên 60 phút làm tăng hàm lượng protein và polysaccharide, tuy nhiên kéo dài đến 90 phút hiệu quả gia tăng không đáng kể. Mức hoạt lực enzyme phù hợp được lựa chọn dựa trên sự cân đối giữa hàm lượng chất khô hòa tan, protein, polysaccharide và tính cảm quan của dịch chiết.
• Quá trình cô đặc chân không: Dịch nấm sau trích ly được cô đặc ở 80°C đến độ brix mục tiêu 20°Brix. Các thông số chất khô, protein và polysaccharide trong dịch chiết cô đặc tăng tương ứng, tạo thành dạng cao nấm sệt có mùi thơm đặc trưng, không bị cháy khét.
• Khảo sát phối trộn và sấy hạt nêm: Kết quả đánh giá cảm quan cho thấy tỷ lệ phối trộn dịch nấm cô đặc kết hợp với protein đậu nành và tinh bột bắp ở mức thích hợp tạo ra khối paste có độ dẻo tốt, dễ dàng ép đùn định hình hạt. Quá trình sấy ở các dải nhiệt độ 70°C, 80°C, 90°C và thời gian 6h, 7h, 8h tác động rõ rệt đến độ ẩm và điểm cảm quan màu sắc, độ giòn xốp của hạt nêm.
• Đánh giá chất lượng sản phẩm: Kết quả phân tích tại Công ty TNHH Eurofins Sắc Ký Hải Đăng khẳng định sản phẩm hạt nêm nấm bào ngư đạt các chỉ tiêu chất lượng hóa học, an toàn vi sinh vật theo quy chuẩn và có sự tương quan tốt về hàm lượng đạm tự nhiên khi đặt cạnh các sản phẩm hạt nêm thương mại khác.

Phần 5: Kết luận - Kiến nghị

Chương tổng kết các thông số kỹ thuật tối ưu thu nhận được từ toàn bộ chuỗi thí nghiệm (tỷ lệ trích ly, điều kiện enzyme, thông số cô đặc, công thức phối trộn và chế độ sấy hạt nêm). Tác giả kiến nghị mở rộng quy mô thử nghiệm sang thiết bị bán công nghiệp, khảo sát chi tiết hơn sự biến đổi chất lượng trong quá trình bảo quản dài hạn và đa dạng hóa các dòng sản phẩm từ dịch trích nấm bào ngư.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã xây dựng thành công quy trình công nghệ chế biến hạt nêm chay từ phụ phẩm chân nấm bào ngư với các thông số thực nghiệm cụ thể:

Công đoạn công nghệ	Thông số kỹ thuật / Tỷ lệ khảo sát	Kết quả lựa chọn và chỉ tiêu đạt được
Xử lý sơ bộ nguyên liệu	Chân nấm tươi, làm sạch tạp chất, xay nhuyễn với nước	Nguyên liệu đồng đều, bảo quản 1–2 ngày ở nhiệt độ mát trong túi PE
Trích ly dịch nấm	Khối lượng: 50g; Nhiệt độ: 55°C trên bếp cách thủy; Tỷ lệ nấm/nước: 1/6, 1/8, 1/10; Thời gian: 30, 60, 90 phút; Enzyme Cellulase: 0,2% (50, 100, 150, 200 IU/g)	Đạt hàm lượng chất khô, protein và polysaccharide tối ưu ở các nghiệm thức có xử lý enzyme Cellulase
Cô đặc dịch nấm	Thể tích ban đầu: 350ml; Nhiệt độ cô đặc: 80°C trong tủ sấy chân không	Dịch nấm đạt nồng độ chất khô hòa tan 20°Brix, giữ màu sắc và mùi thơm đặc trưng
Công thức phối trộn nền gia vị	Gia vị cố định 30%: Muối (10%), Đường (5%), MSG (5%), Lactose (5%), Dầu ăn (2%), Bột hành (1%), Bột tiêu (1%), Bột tỏi (1%)	Đảm bảo vị hài hòa, tăng khả năng phân tán và cải thiện kết cấu sản phẩm
Tạo khối ẩm & cấu trúc	Dịch nấm cô đặc (30%–60%); Phụ gia tạo cấu trúc (10%–40% gồm protein đậu nành và tinh bột bắp)	Khối ẩm dẻo mịn, thích hợp ép đùn qua máy tạo hạt trục vít
Chế độ sấy hạt nêm	Nhiệt độ sấy: 70°C, 80°C, 90°C; Thời gian sấy: 6h, 7h, 8h	Hạt nêm khô ráo, cấu trúc giòn xốp, giữ được màu sắc tự nhiên
Kiểm nghiệm chất lượng	Gửi mẫu phân tích tại Công ty TNHH Eurofins Sắc Ký Hải Đăng	Đạt đầy đủ các chỉ tiêu cảm quan, hóa lý và an toàn vi sinh vật

Các đóng góp chính của đề tài bao gồm:

• Về mặt khoa học: Cung cấp bộ dữ liệu thực nghiệm về động học trích ly các hợp chất hòa tan (chất khô, protein, polysaccharide) từ phụ phẩm chân nấm bào ngư dưới sự hỗ trợ của phức hệ enzyme Cellulase; làm rõ ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến quá trình cô đặc chân không và sấy hạt nêm.
• Về mặt thực tiễn: Đề xuất giải pháp gia tăng giá trị kinh tế cho phụ phẩm ngành nấm, góp phần giải quyết bài toán ô nhiễm môi trường nông nghiệp; đồng thời xây dựng công thức hạt nêm chay có nguồn đạm nấm tự nhiên, giảm bớt sự phụ thuộc vào bột ngọt tổng hợp trong chế biến thực phẩm hàng ngày.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận còn tồn tại một số hạn chế gắn liền với phạm vi nghiên cứu thực nghiệm:

• Toàn bộ các khảo sát mới chỉ dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm với lượng mẫu nhỏ (50g nấm cho mỗi nghiệm thức trích ly, 350ml dịch cho mỗi mẻ cô đặc), chưa đánh giá được các hiện tượng truyền nhiệt và chuyển khối khi nhân rộng quy mô sản xuất.
• Thời gian thực hiện hạn chế trong 6 tháng (từ tháng 02/2022 đến tháng 08/2022) nên đề tài chưa thực hiện theo dõi biến đổi chất lượng sản phẩm theo thời gian thực (shelf-life testing), chưa đánh giá sâu về tốc độ hút ẩm và loại vật liệu bao bì tối ưu cho việc bảo quản hạt nêm dài hạn.

Các hướng nghiên cứu tiếp theo được tác giả gợi mở:

• Thử nghiệm sản xuất trên hệ thống thiết bị quy mô pilot (như máy ép đùn công nghiệp, máy sấy tầng sôi liên tục) để hoàn thiện bảng tính định mức kinh tế - kỹ thuật.
• Nghiên cứu bổ sung các phương pháp trích ly tiên tiến khác (như sóng siêu âm kết hợp enzyme) nhằm rút ngắn thời gian trích ly và nâng cao hiệu suất thu hồi dưỡng chất.
• Khảo sát độ ổn định vi sinh, hóa học và cảm quan của hạt nêm trong các điều kiện bảo quản khác nhau kết hợp kiểm tra tương thích bao bì nhiều lớp.

Giá trị tham khảo

Đề tài có giá trị tham khảo thiết thực cho nhiều nhóm đối tượng:

• Sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu ngành Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sinh học và Kỹ thuật Sau thu hoạch: Có thể sử dụng đề tài như tài liệu tham khảo chi tiết về quy trình bố trí thí nghiệm trích ly có enzyme, phương pháp cô đặc dịch sinh học chân không và kỹ thuật phối trộn, tạo hạt trong công nghệ chế biến bột nêm.
• Các doanh nghiệp, hợp tác xã và cơ sở sản xuất chế biến nấm: Tham khảo các thông số công nghệ cụ thể (tỷ lệ nước, hoạt lực enzyme Cellulase, độ Brix cô đặc, công thức phối trộn phụ gia protein đậu nành - tinh bột bắp) để ứng dụng tận thu phụ phẩm chân nấm, đa dạng hóa danh mục sản phẩm giá trị gia tăng thay vì chỉ bán nấm tươi.

Câu hỏi thường gặp

1. Vì sao đề tài lại lựa chọn enzyme Cellulase để xử lý trong giai đoạn trích ly chân nấm bào ngư?
Cellulose là thành phần cấu trúc chính trong thành tế bào nấm thực vật, có cấu tạo bền vững bởi liên kết $\beta$-1,4-glucoside mà cơ thể người khó phân giải trực tiếp. Enzyme Cellulase (dạng bột có hoạt lực 2000 IU/g) được sử dụng để thủy phân các liên kết này, phá vỡ màng chắn tế bào, giúp các chất hòa tan nội bào gồm protein, polysaccharide và các khoáng chất khuếch tán ra môi trường nước nhanh hơn, từ đó làm tăng hiệu suất thu hồi chất khô tổng số.

2. Quá trình cô đặc dịch nấm được kiểm soát ở điều kiện nhiệt độ và độ Brix nào?
Dịch chiết sau khi trích ly và lọc sạch được tiến hành cô đặc trong tủ sấy chân không ở nhiệt độ 80°C với thể tích mỗi mẻ khảo sát là 350ml. Quá trình cô đặc được duy trì đến khi nồng độ chất khô hòa tan trong dịch nấm đạt 20°Brix thì dừng lại để thu được cao nấm có độ sệt và chất lượng dinh dưỡng phù hợp cho phối trộn.

3. Tỷ lệ các thành phần trong hệ gia vị cố định (30%) của hạt nêm được bố trí như thế nào?
Trong công thức tạo 100g hạt nêm, hệ gia vị cố định chiếm tỷ lệ 30% gồm: muối ăn 10%, đường 5%, bột ngọt 5%, lactose 5%, dầu ăn 2%, bột hành 1%, bột tiêu 1% và bột tỏi 1%. Các thành phần còn lại là dịch nấm cô đặc (30–60%) và hỗn hợp chất tạo cấu trúc (10–40% gồm protein đậu nành kết hợp tinh bột bắp).

4. Chế độ sấy hạt nêm được khảo sát ở những mốc nhiệt độ và thời gian nào?
Quá trình sấy khô hạt nêm sau khi ép đùn tạo hạt được khảo sát ở 3 mức nhiệt độ là 70°C, 80°C và 90°C, tương ứng với 3 mốc thời gian sấy là 6 giờ, 7 giờ và 8 giờ. Dữ liệu thực nghiệm giúp lựa chọn chế độ sấy đảm bảo hạt nêm đạt độ ẩm quy định, cấu trúc giòn xốp và giữ được điểm cảm quan màu sắc tối ưu.

5. Sản phẩm hạt nêm thành phẩm được đánh giá chỉ tiêu chất lượng ở đâu?
Mẫu hạt nêm thành phẩm sản xuất từ quy trình nghiên cứu được gửi kiểm nghiệm độc lập tại Công ty TNHH Eurofins Sắc Ký Hải Đăng nhằm phân tích và đánh giá các chỉ tiêu an toàn vi sinh vật, chỉ tiêu chất lượng hóa học và thành phần dinh dưỡng theo các tiêu chuẩn hiện hành.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp đã nghiên cứu có hệ thống ảnh hưởng của các điều kiện trích ly (tỷ lệ nấm/nước, thời gian, hoạt lực enzyme Cellulase) đến hiệu quả thu hồi chất khô, protein và polysaccharide từ nguồn phụ phẩm chân nấm bào ngư xám. Nghiên cứu đã xác định được thông số cô đặc dịch nấm đạt 20°Brix ở 80°C, đồng thời thiết lập công thức phối trộn hài hòa giữa cao nấm với protein đậu nành, tinh bột bắp và hệ gia vị để sản xuất hạt nêm chay. Kết quả kiểm nghiệm thành phẩm tại Công ty TNHH Eurofins Sắc Ký Hải Đăng khẳng định sản phẩm đạt các tiêu chuẩn an toàn vi sinh, hóa lý và cảm quan, mở ra tiềm năng ứng dụng thực tiễn cao cho việc nâng cao giá trị phụ phẩm nấm ăn tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Ngày nay, nhu cầu tiêu dùng của con người không còn chỉ ăn no mà còn phải ngon và đạt giá trị dinh dưỡng cao. Ngoại trừ thịt cá, nấm ăn là nguồn thực phẩm được ưa chuộng và tiêu thụ nhiều nhất bởi nó chứa nguồn năng lượng, hàm lượng protein, chất khoáng cao và hàm lượng chất béo thấp nên rất có lợi đến sức khỏe người tiêu dùng đặc biệt đối với những người ăn kiêng hoặc ăn chay. Dựa theo bảng phân tích thành phần của các nhóm nguyên liệu, nấm ăn đạt được giá trị dinh dưỡng hơn các loại rau quả, ngũ cốc cụ thể là: hàm lượng đạm chiếm gần 30% acid amin thô, hàm lượng chất béo ít khoảng đến 10%,. và hàm lượng xơ cao hỗ trợ cho hệ tiêu hóa.

Bên cạnh đó, nấm ăn được ví như một “dược liệu” giúp hỗ trợ, ngăn ngừa các bệnh lí liên quan đến các tế bào ác tính ung thư, chống ung bướu vì trong nấm chứa hoạt chất sinh học. Trong đó, nấm bào ngư là một trong những loại nấm được yêu thích nhiều nhất vì giá thành rẻ, ăn ngon, mang hương vị đặc trưng và các giá trị dinh dưỡng khác mang lại. Trong nấm bào ngư chứa thành phần axit folic cao giúp hỗ trợ, điều trị cho bệnh thiếu máu. Hiện nay, nấm bào ngư được tiêu thụ chủ yếu dạng tươi và không có sự đa dạng hóa về các sản phẩm trên thị trường.

Mặt khác, dưới dạng nấm tươi có thời hạn sử dụng ngắn khoảng 5 ngày trong điều kiện nhiệt độ mát, sản phẩm có hàm lượng nước cao sẽ dễ bị phân hủy bởi các vi sinh vật dẫn đến sự hư hỏng thực phẩm. Chính vì thế, sản lượng nấm xuất khẩu hoặc tiêu thụ trên thị trường trong nước sẽ bị hạn chế. Nhận thấy được những ưu nhược điểm của ngành nấm trên thị trường nước chúng tôi hiện nay, nhóm chúng tôi đã thực hiện đề tài “Ảnh hưởng của điều kiện trích ly đến hiệu quả thu hồi các chất hòa tan từ phụ phẩm chân nấm bào ngư (Pleurotus ostreatus) và xác định công thức phù hợp sản xuất hạt nêm chay từ cao chiết nấm” nhằm tạo ra sản phẩm bổ sung được những dưỡng chất thiết yếu từ nấm vào khẩu phần ăn vừa giúp nâng cao ngành sản phẩm công nghiệp theo hướng tự nhiên không chứa chất phụ gia và hương liệu. Bên cạnh đó, việc thay thế bột ngọt là một trong những yếu tố chính của đề tài này bởi con người rất e ngại bổ sung bột ngọt vào khẩu phần ăn sẽ gây ảnh hưởng không tốt về sức khỏe đặc biệt là trí não của người tiêu dùng.

Đã có nhiều nghiên cứu về hạt nêm từ nguyên liệu nấm bào ngư nhưng hầu hết chỉ khảo sát về các yếu tố ảnh hưởng của hạt nêm thành phẩm và rất ít khảo sát cụ thể về cách yếu tố ảnh hưởng trong giai đoạn sản xuất dịch chiết từ phụ phẩm chân nấm bào ngư. Vì thế, 1 đề tài này sẽ tiến hành khảo sát các yếu tố ảnh hưởng điều kiện trích ly dịch trích từ nấm bào ngư với dung môi là nước trong điều kiện nhiệt độ cố định bao gồm: tỉ lệ dịch trích và thời gian trích ly, nồng độ enzyme Cellulase. Sau quá trình khảo sát, tiến hành đo các tỉ lệ dịch trích về hàm lượng: Protein, Polysaccharide, chất khô để lựa chọn dịch trích với tỉ lệ tối ưu nhất. Tiến hành cô đặc dịch trích đã chọn đến độ brix phù hợp để phối trộn với các nguyên liệu khác trước khi vào giai đoạn sấy tạo hạt.

Sau giai đoạn sấy tạo hạt nêm thành phẩm, sẽ được đánh giá về các chỉ tiêu của hạt nêm về chỉ tiêu cảm quan, vi sinh vật để sản phẩm đạt chất lượng tốt.