Đặt vấn đề Đại danh y Tuệ Tĩnh (thế kỉ XIV) đã từng viết : “ Thức ăn là thuốc, thuốc là thức ăn”. Thật vậy, trong hơn 20 năm qua, người dân cũng như giới khoa học đã có thêm một cái nhìn nữa về thực phẩm. Thực phẩm không chỉ để duy trì sự sống mà còn thêm khả năng tăng cường sức khỏe, giảm thiểu các bệnh mãn tính do thiếu cân bằng dinh dưỡng. Từ đó khơi nguồn cho sự tìm hiểu và chế biến loại thực phẩm ngoài việc cung cấp nhu cầu dinh dưỡng cơ bản còn có tác dụng tích cực vào những nhiệm vụ khác nhau của cơ thể.
Đó chính là thực phẩm chức năng. Thực phẩm chức năng là một loại thực phẩm có thể cải thiện tình trạng sức khỏe và làm giảm nguy cơ mắc bệnh, do có chứa các thành phần có hoạt tính sinh học cao. Các hoạt chất sinh học này có thể được tách chiết từ các nguồn gốc khác nhau như động vật, thực vật, nấm, vi sinh vật. Trong đó việc tách chiết các hoạt chất sinh học từ các loại nấm đang được chú ý.
Từ nhiều thế kỉ qua, nấm ăn được biết đến như một nguồn thực phẩm bổ dưỡng có lợi cho sức khỏe. Nấm ăn được gọi là loại thực phẩm vừa là rau vừa là thịt, nó có rất ít chất béo, cung cấp năng lượng trung bình nhưng lại rất giàu protein và acid amin. Trong các loại nấm ăn hiện nay được quan tâm hơn cả là nấm Bờm sư tử (Hericium erinaceus). Từ lâu nấm Bờm sư tử đã được biết tới như là loại thực phẩm bổ dưỡng được nhiều người ưa chuộng, đem lại giá trị dinh dưỡng cao, có chứa nhiều acid amin cần thiết cho cơ thể.
Đặc biệt nấm Bờm sư tử có chứa nhiều hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa cao (-glucan, ergosterol, hericenone CH và erinacine AI), tăng trí nhớ, phòng chống Alzheimer. Các nghiên cứu cho thấy hoạt chất sinh học của nấm Bờm sư tử có tác dụng chống oxy hóa chủ yếu thuộc 2 nhóm chính là Polysaccharides (cụ thể là β-glucan) và Diterpenoid và cho thấy các sản phẩm chế phẩm nấm Bờm sư tử trích ly thương mại đều đánh khả năng chống oxy hóa của chế phẩm ở hàm lượng của 2 nhóm hoạt chất này, trong đó chủ yếu là β-1,3-1,6-D-glucan. Hai nhóm chất trên 2 có khả năng chống oxy hóa rất mạnh, bảo vệ cơ thể chống lại các gốc tự do, sự lão hóa. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng sản phẩm trích ly riêng rẽ từng chất có hoạt tính sinh học này không có tác dụng trị bệnh cao, nhưng khi kết hợp toàn bộ dịch chiết thì lại cho kết quả sinh học rất cao [12].
Ở Việt Nam, nấm Bờm sư tử vẫn còn khá mới mẻ đối với người dân, các nghiên cứu về nấm Bờm sư tử vẫn còn hạn chế. Các sản phẩm chế phẩm nấm ăn và nấm dược liệu trích ly sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất thực phẩm, dược phẩm tiêu thụ trong nước đa số đều phải nhập khẩu. Trong nước chưa có cơ sở nào sản xuất chế phẩm nấm dược liệu trích ly thương mại. Bên cạnh đó, công nghệ trích ly nấm dược liệu chủ yếu dừng lại ở công nghệ trích ly truyền thống, do đó hiệu suất trích ly chưa cao, thời gian trích ly dài, thường trích ly ở nhiệt độ cao làm cho hoạt tính chống oxy hóa của các chất không ổn định.
Trong nước chưa có cơ sở nào sử dụng công nghệ trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm để tạo chế phẩm nấm Bờm sư tử trích ly thương phẩm. Vì vậy việc tìm hiểu và ứng dụng công nghệ sóng siêu âm để sản xuất và ứng dụng tạo chế phẩm nấm Bờm sư tử đang là vấn đề cần thiết, đem lại hiệu suất thu hồi cao hơn, đóng góp thiết thực cho sự phát triển chung của ngành công nghiệp thực phẩm Xuất phát từ thực tế trên tôi thực hiện đề tài: "Nghiên cứu quy trình trích ly các hoạt chất chống oxy hóa từ nấm Bờm sư tử có sử dụng sóng siêu âm cho chế biến cao thực phẩm chức năng". Mục đích của đề tài Ứng dụng sóng siêu âm trong trích ly riêng biệt 2 hoạt chất chống oxy hóa β-glucan và Diterpenoid trong nấm Bờm sư tử và ứng dụng trong chế biến cao thực phẩm chức năng. Yêu cầu của đề tài Xác định được các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly hoạt chất Diterpenoid: tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, cường độ sóng siêu âm, thời gian xử lý sóng siêu âm, thời gian trích ly.
3 Xác định được các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly hoạt chất β-glucan : tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, cường độ sóng siêu âm, thời gian xử lý sóng siêu âm, thời gian trích ly. Ứng dụng chế phẩm nấm Bờm sư tử trích ly giàu chất chống oxy hóa cho chế biến cao thực phẩm chức năng. Ý nghĩa của đề tài Ý nghĩa khoa học: Từ kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần bổ sung lý thuyết cho các nghiên cứu về trích ly hoạt chất chống oxy hóa từ nấm Bờm sư tử có hỗ trợ sóng siêu âm cho chế biến cao thực phẩm chức năng. Ý nghĩa thực tiễn: Vận dụng được công nghệ sóng siêu âm vào quá trình trích ly các hoạt chất chống oxy hóa từ nấm Bờm sư tử và ứng dụng cho chế biến cao thực phẩm chức năng.
Góp phần đa dạng hóa các sản phẩm từ nấm Bờm sư tử. ` 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu chung về nấm Bờm sƣ tử 2. Nguồn gốc, phân loại nấm Bờm sư tử Nấm Bờm sư tử hay còn gọi là nấm Hầu thủ có tên khoa học là Hericium erinaceus, là một loài nấm ăn được và được sử dụng làm dược liệu thuộc họ Hericiaceae.
Nấm Bờm sư tử Nấm Bờm sư tử là loại nấm có kích thước lớn (Hình 1.1), có nguồn gốc từ Nhật Bản, ưa phát triển ở những vùng có khí mát mẻ [9]. Theo phân loại thực vật, vị trí của nấm Bờm sư tử trong giới nấm được phân loại như sau [6]: Giới (kingdom): Mycota (Fungi) Ngành (Division): Eumycota Ngành phụ (Subdivision): Basidiomycotina Lớp (Class): Hymenomycetes Lớp phụ (Subclass): Hymenomycetidae Bộ (Order): Hericiales Họ (Family): Hericiaceae Chi (Genus): Hericium 5 Loài (Species): Hericium erinaceum Qua nghiên cứu có 9 loài thuộc chi Hericium [4,7]: 1. Hericium erinaceum (Bull. Hericium ramosum (Bull.
Hericium flagellum (Scop. Hericium abietis (Weir. Hericium cirrhatum (Fr. Hericium laciniatum (Leers) Banker 8.
Hericium clathroides (Palles. Hericium caput-ursi (Fr.) Corner Theo hệ thống phân loại cổ điển, cho đến giữa thế kỷ 20, dựa vào đặc trưng hình thái học đại thể (macromorphology), người ta vẫn xếp các nấm có thể dạng tua gai vào cùng một nhóm. Trước đây chi Hericium được xếp vào họ Hydnaceae [4]. Đặc điểm thực vật và phân bố nấm Bờm sư tử Quả thể Nấm Bờm sư tử thường hình cầu hoặc hình elip, mọc riêng rẽ hoặc thành chùm, không phân nhánh có kích thước 5 - 20cm.
Nấm Bờm sư tử có nhiều sợi dài dạng lông dày đặc, rũ xuống như đầu khỉ, lúc già tua dài và chuyển sang màu vàng trông như bờm sư tử. Các tua nấm chính là tổ chức bào tầng (Hymenium) [8]. Quả thể non tua ngắn; mỏng manh; khi trưởng thành tua dài 0,5 - 3cm; đường kính từ 1,8 - 3mm. Quả thể khi non có màu trắng đến trắng ngà, thịt màu trắng, khi già nấm ngả sang màu vàng đến vàng sậm.
Quả thể cắt dọc mô thịt có màu trắng kem, khi để lâu ngoài không khí ngả sang màu nâu đến nâu vàng, có hương thơm dễ chịu [8]. Nấm Bờm sư tử có khả năng sống trên thân cây khác. Nó vẫn có thể tồn tại khi vật chủ đã chết hoặc đã bị mục nát. Nấm Bờm sư tử không thể tự sản xuất được thức ăn riêng của nó mà lấy chất dinh dưỡng từ vật chủ.
Loại nấm này ưa phát triển 6 ở những nơi khí hậu mát mẻ. Nhiệt độ thích hợp để nấm phát triển là 16 - 200C, nhiệt độ cao nhất có thể trồng được là 19 - 220C [8]. Nấm Bờm sư tử được tìm thấy châu Âu, châu Á, Bắc Mỹ và trong suốt vĩ độ Bắc ôn đới. Theo ghi nhận của các nhà khoa học thì nấm Bờm sư tử xuất hiện ở 435 địa phương ở 23 quốc gia châu Âu và có trong sách đỏ của 13 các quốc gia như Anh, Pháp….
Ở một số nước châu Á như Trung Quốc, Nhật Bản loại nấm này lại khá phổ biến được sử dụng như một loại nấm ăn và dược liệu. Tại Việt Nam nấm Bờm sư tử được trồng thử nghiệm ở nhiều nơi, chủ yếu là những vùng có khí hậu mát mẻ như Đà Lạt, Lâm Đồng. Việc nuôi trồng ở những địa phương khác như Hà Tĩnh, Hải Phòng, Hưng Yên, Hà Nội trong môi trường được quản lý chặt chẽ về nhiệt độ [8]. Đối với một số loại nấm trong họ Hericiaceae như Hericium cirrhatum, Hericiumcoralloides được tìm thấy trên thực vật hạt kín, nhưng nấm Bờm sư tử (Hericium erinaceum) lại mọc trên cây hạt trần.
Ở Anh hầu hết các nghiên cứu cho thấy nấm Bờm sư tử chủ yếu mọc trên gỗ cây lá rộng, đặc biệt là cây sồi chiếm 80% và thường mọc thành từng đám lớn. Nấm Bờm sư tử có thể sinh trưởng trên thân cây hoặc cành lớn, với đường kính > 10cm. Nấm Bờm sư tử sinh trưởng và phát triển từ cuối tháng 8 đến tháng 12 [4]. Thành phần hóa học và một số nhóm hoạt chất sinh học của nấm Bờm sư tử 2.
Thành phần hóa học của nấm Bờm sư tử Nấm Bờm sư tử được biết đến cách đây hàng trăm năm trong truyền thống ẩm thực của Trung Quốc và Nhật Bản. Các nghiên cứu cho thấy nấm Bờm sư tử là loại thực phẩm bổ dưỡng, có mức cung cấp năng lượng vừa phải, thành phần dinh dưỡng cân đối, giàu chất khoáng và vitamin. Tuy nhiên ở các điều kiện nuôi trồng khác nhau cũng sẽ có chất lượng của chúng cũng khác nhau về thành phần dinh dưỡng, hàm lượng acid amin…[30,31,32]. Các kết quả phân tích của Mizuno, đại học Shizuoka (1998) về thành phần của nấm Bờm sư tử trồng tại Trung Quốc và Nhật Bản được thể hiện ở bảng sau: 7 Bảng 2.
Thành phần dinh dƣỡng của nấm Bờm sƣ tử khô [33] Thành phần Nấm Bờm sƣ tử Nấm Bờm sƣ tử (% khối lƣợng khô) Trung Quốc Nhật Bản Tro 8,87 9,01 Protein thô 29,30 27,67 Chất béo thô 4,68 4,56 Chất xơ thô 7,13 - Chất xơ thực phẩm - 40,15 Gluxit 50,02 18,66 Nhiệt lượng 335 Cal 227 Cal Vitamin B 2,58.10-3 Provitamin D - 0,4514 Trong nấm Bờm sư tử chứa 32 chất tạo hương vị. Nhóm các chất làm tăng hương và khẩu vị của nấm chủ yếu dẫn xuất của adenosine, guanosine, adenosine monophosphate (5-AMP), guanosine monophosphate (5GMP), nucleoside.