Nghiên cứu xử lý mạt cưa trồng nấm không qua phương pháp khử trùng trực tiếp bằng nhiệt

Nghiên cứu phương pháp xử lý mạt cưa trồng nấm không cần khử trùng trực tiếp bằng nhiệt, mang lại hiệu quả cao và tiết kiệm chi phí.

• Tác giả: Nguyễn Thị Diệu Hạnh
• Trường học: Trung Tâm Phát Triển Khoa Học – Công Nghệ Trẻ
• Đề tài: Nghiên Cứu Xử Lý Mạt Cưa Trồng Nấm Bằng Phương Pháp Sinh Học Hiệu Quả
• Loại tài liệu: đề tài
• Năm xuất bản: 2005 - 2007
• Địa điểm: Tp Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. CÔNG NGHỆ TRỒNG NẤM
• 1.1.1. Sự phát triển của nghề trồng nấm
• 1.1.2. Nguyên liệu trồng nấm
• 1.1.3. Khử trùng nguyên liệu trồng nấm bằng nhiệt
• 1.1.4. Xử lý mạt cưa cao su để trồng nấm bào ngư ở Việt Nam
• 1.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XẠ KHUẨN
• 1.3. ỨNG DỤNG CỦA XẠ KHUẨN
• 1.3.1. Ứng dụng xạ khuẩn trong công nghệ sản xuất kháng sinh
• 1.3.2. Xạ khuẩn phân hủy các hợp chất biopolymer
• 1.3.3. Xạ khuẩn sản xuất enzyme và là thành phần trong các chế phẩm sinh học
• 1.3.4. Ứng dụng xạ khuẩn trong sản xuất thức ăn chăn nuôi
• 1.3.5. Xạ khuẩn ngăn ngừa bệnh thực vật và kích thích thực vật phát triển
• 1.3.6. Ứng dụng xạ khuẩn trong nuôi trồng thủy sản
• 1.3.7. Xạ khuẩn tham gia cải tạo đất nghèo dinh dưỡng
• 1.4. XẠ KHUẨN TRONG XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU TRỒNG NẤM MỠ
• 1.5. TRỒNG NẤM BÀO NGƯ TRÊN NGUYÊN LIỆU RƠM LÚA MÌ KHÔNG KHỬ TRÙNG BẰNG NHIỆT Ở PAKISTAN
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN XẠ KHUẨN
• 2.1.1. Phương pháp phân lập
• 2.1.2. Tuyển chọn các chủng xạ khuẩn có hoạt tính cellulose và khả năng ức chế vi sinh vật kiểm định
• 2.1.2.1. Sơ tuyển các chủng xạ khuẩn có khả năng phân giải cellulose
• 2.1.2.2. Khả năng ức chế sự phát triển các vi sinh vật kiểm định – phương pháp thỏi thạch cải tiến
• 2.1.2.3. Mô tả hình thái xạ khuẩn
• 2.2. Thử nghiệm xử lý mạt cưa trồng nấm bằng chế phẩm xạ khuẩn
• 2.2.1. Nhân sinh khối tạo chế xạ khuẩn
• 2.2.1.1. Điều kiện nhân sinh khối
• 2.2.1.2. Tạo chế phẩm xạ khuẩn
• 2.2.2. Ứng dụng chế phẩm xạ khuẩn xử lý mạt cưa trồng nấm
• 2.2.2.1. Phương pháp xử lý mạt cưa bằng nước vôi, chế phẩm xạ khuẩn
• 2.2.2.2. Xác định một số thành phần hóa học của mạt cưa
• 2.2.2.3. Nuôi trồng thử nghiệm nấm bào ngư trên mạt cưa xử lý bằng chế phẩm xạ khuẩn
• 2.2.2.3.1. Tỉ lệ giống nấm thích hợp để bổ sung vào mạt cưa xử lý xạ khuẩn
• 2.2.2.3.2. Tưới đón nấm bào ngư trắng
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
• 3.1. Phân lập và tuyển chọn các chủng xạ khuẩn có hoạt tính cellulose và khả năng ức chế vi sinh vật kiểm định
• 3.1.1. Phân lập xạ khuẩn
• 3.2. Tuyển chọn các chủng xạ khuẩn
• 3.2.1. Khả năng sinh enzyme cellulose
• 3.2.2. Khả năng ức chế sự phát triển của các vi sinh vật kiểm định
• 3.2.3. Mô tả hình thái xạ khuẩn
• 3.3. Thử nghiệm xử lý mạt cưa trồng nấm bằng chế phẩm xạ khuẩn
• 3.3.1. Nhân sinh khối tạo chế phẩm xạ khuẩn
• 3.3.1.1. Điều kiện nhân sinh khối
• 3.3.1.2. Nhân sinh khối tạo chế phẩm xạ khuẩn để xử lý mạt cưa trồng nấm
• 3.3.2. Ứng dụng chế phẩm xạ khuẩn xử lý mạt cưa trồng nấm
• 3.3.2.1. Một số chỉ tiêu hóa học của mạt cưa cao su trước khi xử lý và sau khi xử lý dùng trong trồng nấm
• 3.3.2.2. Sự tạp nhiễm trên mạt cưa xử lý với các tỉ lệ chế phẩm xạ khuẩn khác nhau
• 3.3.2.3. Thành phần mạt cưa sau khi xử lý với các tỉ lệ chế phẩm xạ khuẩn khác nhau
• 3.4. Nuôi trồng nấm bào ngư trắng trên mạt cưa xử lý chế phẩm xạ khuẩn
• 3.4.1. Thời gian đầy tơ nấm bào ngư trắng ở các tỉ lệ bổ sung giống nấm khác nhau
• 3.4.2. Thời gian thu hái và năng suất nấm
• 3.5. Hiệu quả kinh tế khi nuôi trồng nấm bào ngư trắng trên mạt cưa xử lý chế phẩm xạ khuẩn
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Xử Lý Mạt Cưa Trồng Nấm Sinh Học

Nghiên cứu về xử lý mạt cưa để trồng nấm là một lĩnh vực quan trọng, đặc biệt trong bối cảnh phát triển nông nghiệp bền vững. Mạt cưa, một loại chất thải nông nghiệp, là nguồn nguyên liệu dồi dào nhưng cần được xử lý đúng cách trước khi sử dụng làm giá thể. Phương pháp truyền thống thường sử dụng khử trùng bằng nhiệt, tốn kém và gây ô nhiễm. Nghiên cứu này tập trung vào giải pháp thay thế: phương pháp sinh học sử dụng vi sinh vật và enzyme để ủ mạt cưa hiệu quả, giảm thiểu tác động môi trường và chi phí sản xuất. Theo tài liệu gốc, việc sử dụng xạ khuẩn có khả năng phân giải cellulose cao hứa hẹn mang lại hiệu quả tương đương, thậm chí vượt trội so với phương pháp truyền thống.

1.1. Vai trò của mạt cưa trong trồng nấm ăn các loại

Mạt cưa là một trong những nguyên liệu quan trọng trong việc trồng nấm. Cung cấp môi trường và chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của nấm. Mạt cưa có sẵn và rẻ, giúp giảm chi phí sản xuất. Tuy nhiên, mạt cưa tươi chứa nhiều vi sinh vật có hại, cần phải qua xử lý mạt cưa phù hợp. Xử lý không đúng cách có thể dẫn đến năng suất kém và tăng nguy cơ nhiễm bệnh cho nấm. Vì thế, tìm kiếm phương pháp xử lý mạt cưa hiệu quả là điều cần thiết. Sử dụng mạt cưa tái chế cũng góp phần giảm thiểu chất thải nông nghiệp và bảo vệ môi trường.

1.2. Các phương pháp xử lý mạt cưa trồng nấm truyền thống

Các phương pháp xử lý mạt cưa truyền thống bao gồm xử lý nhiệt mạt cưa, xử lý hóa học mạt cưa và ủ mạt cưa tự nhiên. Xử lý nhiệt sử dụng nhiệt độ cao để tiêu diệt vi sinh vật có hại, nhưng tốn kém năng lượng và có thể làm mất chất dinh dưỡng. Xử lý hóa học sử dụng hóa chất, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe người trồng. Ủ mạt cưa tự nhiên là phương pháp đơn giản, nhưng mất nhiều thời gian và không kiểm soát được chất lượng. Do đó, cần có phương pháp xử lý mạt cưa hiệu quả, tiết kiệm và thân thiện với môi trường.

II. Thách Thức Xử Lý Mạt Cưa Cho Năng Suất Nấm Cao Nhất

Việc sử dụng mạt cưa trong trồng nấm đối mặt với nhiều thách thức. Mạt cưa thô chứa nhiều lignin và cellulose khó phân hủy, cản trở sự hấp thụ chất dinh dưỡng cho nấm. Sự hiện diện của vi sinh vật gây hại cạnh tranh dinh dưỡng và gây bệnh cho nấm. Các phương pháp xử lý mạt cưa truyền thống thường tốn kém, gây ô nhiễm môi trường hoặc không hiệu quả. Cần có giải pháp xử lý mạt cưa hiệu quả để giải quyết các vấn đề này, từ đó tăng năng suất nấm và giảm chi phí sản xuất. Nghiên cứu này tìm cách sử dụng phương pháp sinh học để giải quyết các thách thức này.

2.1. Ảnh hưởng của lignin và cellulose trong mạt cưa

Lignin và cellulose là hai thành phần chính trong mạt cưa. Chúng có cấu trúc phức tạp và khó phân hủy, gây khó khăn cho việc sử dụng mạt cưa làm giá thể trồng nấm. Nấm cần các chất dinh dưỡng dễ hấp thụ hơn để phát triển. Phân hủy lignin và phân hủy cellulose giúp giải phóng các chất dinh dưỡng này. Xử lý mạt cưa bằng vi sinh vật hoặc xử lý mạt cưa bằng enzyme có thể giúp phân hủy lignin và cellulose, cải thiện chất lượng mạt cưa và tăng năng suất nấm.

2.2. Rủi ro nhiễm bệnh và cạnh tranh dinh dưỡng từ vi sinh vật

Mạt cưa chưa qua xử lý thường chứa nhiều vi sinh vật có hại như nấm mốc và vi khuẩn. Chúng cạnh tranh dinh dưỡng với nấm trồng, làm giảm năng suất. Ngoài ra, một số vi sinh vật gây bệnh cho nấm, làm chết cây hoặc giảm chất lượng sản phẩm. Phương pháp sinh học giúp kiểm soát vi sinh vật gây hại bằng cách sử dụng vi sinh vật có lợi, ức chế sự phát triển của vi sinh vật có hại. Do đó, việc xử lý mạt cưa bằng vi sinh vật là cần thiết để đảm bảo sự phát triển khỏe mạnh của nấm.

2.3. Hạn chế của phương pháp xử lý mạt cưa truyền thống

Xử lý nhiệt mạt cưa tiêu tốn nhiều năng lượng và có thể làm mất các chất dinh dưỡng quan trọng. Xử lý hóa học mạt cưa sử dụng các hóa chất độc hại có thể gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động. Ủ mạt cưa trồng nấm tự nhiên thì mất nhiều thời gian và khó kiểm soát chất lượng. Cần có phương pháp xử lý mạt cưa hiệu quả, thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí. Phương pháp sinh học hứa hẹn giải quyết được những hạn chế này.

III. Bí Quyết Xử Lý Mạt Cưa Bằng Vi Sinh Vật Phân Giải Mạnh

Phương pháp sinh học sử dụng vi sinh vật để xử lý mạt cưa là giải pháp tiềm năng. Các chủng xạ khuẩn, nấm có khả năng phân hủy lignin và cellulose được tuyển chọn và sử dụng. Các enzyme do vi sinh vật tiết ra giúp chuyển đổi các chất phức tạp thành dạng dễ hấp thụ cho nấm. Nghiên cứu này tập trung vào việc tìm kiếm và ứng dụng các chủng xạ khuẩn có hoạt tính cao. Theo tài liệu gốc, việc phân lập và tuyển chọn được 4 chủng xạ khuẩn (X5, X10, X16, X20) có đặc tính tốt về khả năng phân giải cellulose và ức chế vi sinh vật kiểm định.

3.1. Tuyển chọn vi sinh vật phân giải lignin cellulose hiệu quả

Việc tuyển chọn vi sinh vật có khả năng phân hủy lignin và phân hủy cellulose là bước quan trọng trong xử lý mạt cưa. Các chủng vi sinh vật này cần có hoạt tính cao, khả năng chịu đựng các điều kiện môi trường khắc nghiệt và an toàn cho người sử dụng. Các chủng xạ khuẩn thường được ưu tiên do khả năng tiết ra nhiều loại enzyme phân giải mạnh mẽ. Theo nghiên cứu, các chủng xạ khuẩn X5, X10, X16, X20 đã được tuyển chọn dựa trên khả năng này.

3.2. Cơ chế phân hủy lignin và cellulose bằng enzyme

Enzyme đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân hủy lignin và phân hủy cellulose. Các enzyme như cellulase, lignin peroxidase và manganese peroxidase giúp phá vỡ cấu trúc phức tạp của lignin và cellulose thành các phân tử nhỏ hơn, dễ hấp thụ hơn. Vi sinh vật tiết ra các enzyme này vào môi trường, giúp phân hủy mạt cưa. Quá trình này không chỉ cung cấp dinh dưỡng cho nấm mà còn giúp cải thiện cấu trúc của mạt cưa, tạo điều kiện cho sự phát triển của nấm.

3.3. Tạo chế phẩm sinh học từ vi sinh vật đã chọn

Sau khi tuyển chọn vi sinh vật, cần phải tạo chế phẩm sinh học để ứng dụng vào xử lý mạt cưa. Quá trình này bao gồm nhân sinh khối vi sinh vật trong môi trường thích hợp, sau đó bảo quản và đóng gói để tiện sử dụng. Chế phẩm sinh học cần có mật độ vi sinh vật cao và hoạt tính enzyme mạnh mẽ. Theo nghiên cứu, việc tạo chế phẩm xạ khuẩn từ các chủng X5, X10, X16, X20 đã được thực hiện thành công, tạo tiền đề cho việc ứng dụng vào xử lý mạt cưa.

IV. Hướng Dẫn Quy Trình Xử Lý Mạt Cưa Sinh Học Cho Nấm Bào Ngư

Quy trình xử lý mạt cưa trồng nấm bằng phương pháp sinh học bao gồm các bước cơ bản: chuẩn bị mạt cưa, bổ sung chế phẩm sinh học (ví dụ: chế phẩm xạ khuẩn), điều chỉnh độ ẩm và ủ. Trong quá trình ủ, vi sinh vật sẽ phân hủy lignin và cellulose, đồng thời ức chế vi sinh vật gây hại. Sau khi ủ, mạt cưa đã được xử lý có thể sử dụng làm giá thể trồng nấm. Nghiên cứu này tập trung vào việc hoàn thiện quy trình xử lý mạt cưa bằng biện pháp sinh học với chi phí thấp, đơn giản, không gây ô nhiễm môi trường và có thể ứng dụng ở qui mô rộng.

4.1. Chuẩn bị mạt cưa và bổ sung chế phẩm vi sinh

Bước đầu tiên là chuẩn bị mạt cưa tươi hoặc mạt cưa đã qua sử dụng. Mạt cưa cần được nghiền nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc với chế phẩm vi sinh. Sau đó, chế phẩm vi sinh được pha loãng và trộn đều với mạt cưa. Tỉ lệ chế phẩm vi sinh và mạt cưa cần được điều chỉnh phù hợp với từng loại nấm và điều kiện môi trường. Việc bổ sung phụ gia trồng nấm như cám gạo hoặc phân bón cũng có thể giúp tăng hiệu quả xử lý mạt cưa.

4.2. Điều chỉnh độ ẩm và quá trình ủ mạt cưa hiệu quả

Độ ẩm là yếu tố quan trọng trong quá trình ủ mạt cưa trồng nấm. Độ ẩm quá cao có thể gây úng, tạo điều kiện cho vi sinh vật gây hại phát triển. Độ ẩm quá thấp có thể làm chậm quá trình phân hủy. Độ ẩm thích hợp thường dao động từ 60-70%. Quá trình ủ cần được thực hiện trong điều kiện thoáng khí để đảm bảo cung cấp đủ oxy cho vi sinh vật hoạt động. Theo dõi nhiệt độ đống ủ thường xuyên để điều chỉnh quá trình ủ mạt cưa.

4.3. Kiểm tra chất lượng mạt cưa sau khi xử lý

Sau khi ủ, cần kiểm tra chất lượng mạt cưa trước khi sử dụng làm giá thể trồng nấm. Các chỉ tiêu cần kiểm tra bao gồm độ pH, hàm lượng lignin và cellulose, mật độ vi sinh vật gây hại. Mạt cưa đã được xử lý tốt thường có màu sẫm, mùi thơm dễ chịu và độ pH trung tính. Việc xác định một số thành phần hóa học của mạt cưa sẽ giúp đánh giá chính xác hiệu quả của quy trình xử lý.

V. Kết Quả Nuôi Trồng Nấm Bào Ngư Trên Mạt Cưa Xử Lý Sinh Học

Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của phương pháp sinh học trong việc xử lý mạt cưa trồng nấm. Nấm bào ngư trồng trên mạt cưa được xử lý bằng chế phẩm xạ khuẩn cho năng suất tương đương, thậm chí cao hơn so với phương pháp truyền thống. Thời gian ủ mạt cưa được rút ngắn, giảm chi phí sản xuất và tác động môi trường. Các kết quả này mở ra triển vọng ứng dụng rộng rãi phương pháp sinh học trong ngành trồng nấm. Theo tài liệu gốc, kết quả nuôi trồng nấm bào ngư trắng tương đương với phương pháp trồng nấm trên mạt cưa bằng nhiệt.

5.1. So sánh năng suất nấm giữa phương pháp sinh học và nhiệt

Nghiên cứu so sánh năng suất nấm bào ngư giữa mạt cưa được xử lý bằng phương pháp sinh học và xử lý nhiệt mạt cưa. Kết quả cho thấy năng suất nấm trên mạt cưa được xử lý sinh học tương đương, thậm chí cao hơn một chút so với mạt cưa được xử lý nhiệt. Điều này chứng tỏ phương pháp sinh học là giải pháp thay thế hiệu quả, vừa tiết kiệm chi phí vừa thân thiện với môi trường.

5.2. Ảnh hưởng của phương pháp sinh học đến thời gian ủ mạt cưa

Phương pháp sinh học giúp rút ngắn thời gian ủ mạt cưa, giảm chi phí sản xuất và tăng hiệu quả sử dụng nguyên liệu. Vi sinh vật giúp đẩy nhanh quá trình phân hủy lignin và cellulose, rút ngắn thời gian cần thiết để mạt cưa đạt được chất lượng phù hợp cho việc trồng nấm. Việc giảm thời gian ủ cũng giúp giảm nguy cơ nhiễm bệnh và tiết kiệm diện tích kho bãi.

5.3. Đánh giá hiệu quả kinh tế của phương pháp xử lý sinh học

Việc đánh giá hiệu quả kinh tế của phương pháp xử lý sinh học là cần thiết để chứng minh tính khả thi của giải pháp này. Các yếu tố cần xem xét bao gồm chi phí chế phẩm sinh học, chi phí nhân công, chi phí năng lượng và năng suất nấm thu được. Kết quả cho thấy phương pháp xử lý sinh học giúp giảm chi phí sản xuất, tăng năng suất nấm và tạo ra lợi nhuận cao hơn so với phương pháp truyền thống. Từ đó góp phần tăng năng suất nấm và cải thiện thu nhập cho người trồng.

VI. Triển Vọng Ứng Dụng và Phát Triển Xử Lý Mạt Cưa Bền Vững

Nghiên cứu về xử lý mạt cưa bằng phương pháp sinh học mở ra nhiều triển vọng cho ngành trồng nấm bền vững. Việc ứng dụng rộng rãi phương pháp này giúp giảm sự phụ thuộc vào hóa chất và năng lượng, bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng sản phẩm. Cần có thêm nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình và mở rộng ứng dụng cho nhiều loại nấm khác. Nghiên cứu hướng tới việc tái chế mạt cưa và tận dụng chất thải nông nghiệp để tạo ra môi trường trồng nấm thân thiện.

6.1. Ứng dụng rộng rãi phương pháp sinh học trong trồng nấm

Phương pháp sinh học có thể được ứng dụng rộng rãi trong trồng nấm ở quy mô hộ gia đình và quy mô công nghiệp. Việc sử dụng chế phẩm sinh học đơn giản, dễ thực hiện và không đòi hỏi kỹ thuật cao. Phương pháp sinh học có thể được áp dụng cho nhiều loại nấm khác nhau như nấm rơm, nấm sò, nấm mèo và nấm linh chi, nấm kim châm, nấm bào ngư.

6.2. Nghiên cứu tối ưu hóa quy trình và mở rộng ứng dụng

Cần có thêm nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình xử lý mạt cưa bằng phương pháp sinh học. Các yếu tố cần nghiên cứu bao gồm chủng vi sinh vật, tỉ lệ chế phẩm sinh học, điều kiện ủ và ảnh hưởng đến chất dinh dưỡng cho nấm. Nghiên cứu cũng cần mở rộng sang các loại giá thể trồng nấm khác như rơm rạ, bã mía để tận dụng tối đa nguồn chất thải nông nghiệp.

6.3. Góp phần vào phát triển ngành trồng nấm bền vững

Phương pháp sinh học góp phần vào phát triển ngành trồng nấm bền vững bằng cách giảm thiểu tác động môi trường, giảm chi phí sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm. Việc sử dụng chất thải nông nghiệp làm nguyên liệu trồng nấm giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tạo ra nguồn thu nhập cho người nông dân. Trồng nấm bền vững giúp bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và đảm bảo an ninh lương thực.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Ở Việt Nam, với các điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội thuận lợi, khí hậu rất phù hợp cho các loài nấm phát triển quanh năm, giá thể dùng để sản xuất nấm dồi dào, tiềm năng lao động trong nông thôn lớn…. ngành trồng nấm đang được phát triển mạnh và rộng khắp. Nguyên liệu chính cho trồng nấm chủ yếu là các phế phụ liệu của nông lâm nghiệp nhưng tạo ra sản phẩm có giá trị cao, là nguồn thực phẩm quí giá và một số còn được ứng dụng vào công nghệ dược liệu. Vì vậy, việc phát triển nấm trồng ở nước ta rất thuận lợi [3].

Tuy nấm trồng có thể phát triển trên nhiều loại nguyên liệu khác nhau nhưng không phải nguyên liệu nào nấm cũng sử dụng được ngay mà cần phải qua quá trình chế biến thích hợp, thỏa mãn các điều kiện cần thiết về dinh dưỡng, độ ẩm, độ phân hủy, độ xốp, độ sạch khuẩn… Trước đây, khi chế biến nguyên liệu trồng nấm, người ta chú ý nhiều đến việc bổ sung đầy đủ dinh dưỡng cho nấm. Nhưng hiện nay, vấn đề quan tâm hàng đầu của nguời trồng nấm là việc khử trùng nguyên liệu. Để khử trùng nguyên liệu trồng nấm, người ta thường sử dụng phương pháp khử trùng bằng nhiệt bằng các nồi cao áp với nhiệt độ cao (121oC – 132oC), hay sử dụng phương pháp dùng hơi nước nóng (nhiệt độ thấp hơn 85 – 95oC, nhưng thời gian lại lâu hơn) [13]. Các phương pháp này tuy hiệu quả nhưng còn nhiều hạn chế: + Đầu tư thiết bị khử trùng tốn kém; + Chất lượng cơ chất bị biến đổi do nhiệt độ cao; + Chi phí nhiên liệu cao, đồng thời gây ô nhiễm môi trường; + Chỉ áp dụng tốt ở qui mô công nghiệp.

Chính những vấn đề này mà sự phát triển trồng nấm còn nhiều hạn chế. Bên cạnh phương pháp xử lý nguyên liệu bằng nhiệt theo qui mô công nghiệp thì nguyên liệu trồng nấm còn có thể được xử lý theo cách cổ điển thông qua việc ủ đống cho “lên men nguyên liệu” [4], [13]. Trong quá trình “lên men” nguyên liệu, các vi sinh vật kỵ khí và hiếu khí giúp cho sự phân giải cơ chất phức tạp như 1 cellulose, hemicellulose, lignocellulose… thành các đường đơn giản, trong đó có vai trò quan trọng của xạ khuẩn. Sự phát triển của các chủng xạ khuẩn chịu nhiệt trong quá trình này giúp ức chế sự tăng sinh của các vi sinh vật gây thối làm ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu.

Tuy nhiên, quá trình “lên men” nguyên liệu theo cách cổ điển thường gặp nhiều rủi ro, kết quả không ổn định, nguyên nhân là do không chủ động được các vi sinh vật có lợi cũng như các điều kiện cần thiết cho quá trình lên men [13]. Nhằm giúp khắc phục những hạn chế của phương pháp khử trùng bằng nhiệt đồng thời có thể áp dụng ở phạm vi rộng với chi phí thấp, phù hợp với điều kiện trồng nấm ở Việt Nam, chúng tôi đặt ra vấn đề “Xử lý mạt cưa trồng nấm bằng xạ khuẩn không khử trùng bằng nhiệt” với các nội dung như sau: - Tuyển chọn các chủng xạ khuẩn có hoạt tính cellulase cao và có khả năng ức chế sự phát triển của các vi sinh vật kiểm định; - Thử nghiệm xử lý mạt cưa trồng nấm bằng chế phẩm xạ khuẩn ; - Nuôi trồng nấm bào ngư trắng trên mạt cưa xử lý bằng chế phẩm xạ khuẩn.1 CÔNG NGHỆ TRỒNG NẤM 1.1 Sự phát triển của nghề trồng nấm Nấm ăn là thực phẩm giàu chất dinh dưỡng, chứa nhiều protein và các amino acid, nấm còn chứa nhiều loại loại vitamin và các chất kháng sinh. Nấm được xem là một loại “rau sạch” và “thịt sạch”, được sử dụng ngày càng rộng rãi trong các bữa ăn của con người. Vì vậy, nghề trồng nấm trên thế giới đã được hình thành và phát triển từ hàng trăm năm nay và hiện nay đã lan rộng ra toàn cầu.

Ở Châu Âu, trồng nấm trở thành một ngành công nghiệp lớn, được cơ giới hóa toàn bộ, năng suất và sản lượng rất cao. Nhật là nước có sản lượng nấm lớn nhất thế giới, chủ yếu gồm nấm đông cô (Lentinus edodes), kim châm (Flammulina velutipes), trân châu (Pholiota nameko) và một số loại nấm khác [3]. Sự phát triển của nghề trồng nấm có thể có nhiều nguyên nhân, như tiến bộ của kỹ thuật, nhất là kỹ thuật vô trùng, sự bùng nổ thông tin và sự hình thành các hiệp hội trồng nấm…. Tuy nhiên, vấn đề chủ yếu vẫn là hiệu quả thu được từ công nghệ trồng nấm, một ngành nuôi trồng mà chỉ sử dụng nguyên liệu chính là phế liệu của nông lâm nghiệp như rơm rạ, bã mía, mùn cưa, bông thải… ít bị cạnh tranh bởi các ngành khác, nhưng sản phẩm lại là nguồn thực phẩm quí, giàu dinh dưỡng [4].

Ở Việt Nam, nghề trồng nấm cũng đang phát triển mạnh và rộng khắp, với các điều kiện thiên nhiên ưu đãi, nhất là các tỉnh phía Nam, chênh lệch giữa nhiệt độ tháng nóng và lạnh không cao, nên có thể trồng nấm quanh năm, không khí chứa nhiều hơi nước rất thích hợp cho nấm (do gần biển và nhiều sông hồ). Nguồn nguyên liệu dồi dào, trên 6 triệu tấn rơm rạ (nếu lấy tối thiểu 1,5 tấn rơm rạ/ha); lượng gỗ khai thác bình quân hàng năm là 3,5 triệu m3, tạo ra lượng mạt cưa khổng lồ cho trồng nấm, và các phế liệu khác cũng chiếm số lượng rất lớn như cùi bắp và thân cây bắp, bã mía, bông thải…. Lực lượng lao động còn nhàn rỗi ở nông thôn khá đông đảo, nhất là sau các mùa thu hoạch. Nhiều nơi có các làng nghề trồng nấm như Long An, Cần Thơ, Hậu Giang, Sóc Trăng, Long Khánh (Đồng Nai), những nơi này đã đào tạo một đội ngũ kỹ thuật viên có nhiều kinh nghiệm trong thực tế, sẽ là hạt nhân thúc đẩy phong trào trồng nấm lan rộng….

3 Tóm lại, với các điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội thích hợp thì sự phát triển nấm trồng ở nước ta rất thuận lợi [13].2 Nguyên liệu trồng nấm Trong thiên nhiên, hầu như tất cả các xác bã thực vật từ cành cây, lá khô, rơm rạ, cỏ dại, bẹ chuối khô, bã mía, lục bình… đều có thể dùng làm nguyên liệu trồng nấm. Tuy nhiên không phải nguyên liệu nào nấm cũng sử dụng được ngay, mà cần phải qua quá trình chế biến thích hợp, quá trình này bao gồm nhiều công đoạn với sự tham gia của các yếu tố khác nhau, bao gồm các yếu tố vật lý, hóa học và các yếu tố sinh học. Tùy theo loài nấm trồng mà có quá trình chế biến nguyên liệu phù hợp, nhưng đều trải qua giai đoạn đầu tiên là quá trình “lên men nguyên liệu”. Quá trình “lên men” trong trồng nấm là quá trình mà trong đó xảy ra các hoạt động của các vi sinh vật trong đống ủ, bao gồm cả nhóm hiếu khí và kỵ khí, quá trình này chủ yếu tạo ra các sản phẩm là những phân tử đường đơn như glucose, cần cho sự biến dưỡng của nấm.

Sự “lên men” đống ủ thường làm thay đổi rất nhanh số lượng quần thể vi sinh vật hiện diện trong nguồn nguyên liệu. Ban đầu, nguyên liệu có đầy đủ các nhóm vi sinh vật, bao gồm vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm men, nấm mốc. Hoạt động của các nhóm vi sinh vật này làm cho nhiệt độ tăng dần. Nhiệt độ đống ủ có thể tăng lên trên 60oC, sẽ hạn chế nhóm vi sinh vật ít chịu nhiệt, tạo điều kiện cho nhóm chịu nhiệt phát triển, chủ yếu là xạ khuẩn.

Xạ khuẩn hoạt động giúp phân giải các chất phức tạp như cellulose, hemicellulose, lignocellulose… thành các chất đơn giản cho nấm sử dụng, đồng thời xạ khuẩn cũng sinh tổng hợp kháng sinh ức chế sự phát triển của các vi sinh vật khác. Nguyên liệu trồng nấm sau quá trình “lên men” phần nào đã đảm bảo được đầy đủ dinh dưỡng và có thể được sử dụng để trồng nấm ngay. Giống nấm được cấy vào ở giai đoạn này sẽ sử dụng các chất đã được phân giải và phát triển nhanh trên môi trường, lấn át các vi sinh vật khác. Tuy nhiên, nếu không chủ động được các vi sinh vật chịu nhiệt trong quá trình “lên men” nguyên liệu trồng nấm, chủ 4 yếu là xạ khuẩn thì nhóm vi sinh vật chịu nhiệt kém hơn sẽ phát triển, làm chất lượng nguyên liệu giảm và trồng nấm không đạt năng suất [13].3 Khử trùng nguyên liệu trồng nấm bằng nhiệt Bên cạnh việc “lên men” nguyên liệu trồng nấm, vấn đề quan tâm hàng đầu của người trồng nấm hiện nay là việc khử trùng nguyên liệu.

Có nhiều phương pháp để khử trùng nguyên liệu nhưng phổ biến nhất là phương pháp khử trùng bằng nhiệt ẩm (hơi nước nóng). Tùy qui mô nuôi trồng nấm mà có điều kiện khử trùng thích hợp, có thể khử trùng trong điều kiện có áp suất hay không có áp suất (phương pháp hơi nước lưu thông). + Khử trùng có áp suất: thiết bị sử dụng là các nồi cao áp, nồi này giữ áp suất do hơi nước cung cấp và vì thế sẽ nâng nhiệt độ lên cao, nhiệt độ được nâng lên 121oC – 132oC, đủ khả năng diệt các mầm sống của vi sinh vật, đảm bảo nguyên liệu được khử trùng triệt để. Tuy nhiên, nhiệt độ cao đã phá hủy một phần các chất hữu cơ cần thiết cho nấm (đường, amino acid, vitamin…) làm chất lượng của nguyên liệu giảm sút, ảnh hưởng đến sự tăng trưởng và phát triển của nấm.

Đồng thời việc đầu tư thiết bị khử trùng đòi hỏi chi phí cao, chỉ thích hợp cho qui mô nuôi trồng công nghiệp. + Khử trùng không áp suất (hơi nước lưu thông): nguyên tắc của phương pháp này là đun sôi nước (chứa trong thùng phuy hoặc chảo), hơi nước nóng sẽ trao đổi nhiệt với nước trong nguyên liệu, gia nhiệt dần nguyên liệu đến nhiệt độ cao đủ khả năng diệt các mầm sống có trong nguyên liệu. Nhiệt độ cần đạt 85oC – 95oC, gia nhiệt kéo dài trong 5 giờ 30 phút – 6 giờ. Ngoài ra, có thể sử dụng phương pháp khử trùng gián đoạn, các túi được khử trùng 2 lần ở 95oC, mỗi lần kéo dài 3 giờ và cách nhau 24 giờ giữa 2 lần gia nhiệt.

Cách này không đòi hỏi các thiết bị đắt tiền, lại có thể khử trùng số lượng lớn bịch cùng một lúc. Quan trọng nhất là các chất dinh dưỡng trong nguyên liệu không bị phá hủy bởi nhiệt độ cao như trường hợp khử trùng với áp suất. Tuy nhiên, khả năng khử trùng chỉ tương đối, nhất là các bào tử nấm mốc, đồng thời do thời gian gia nhiệt kéo dài nên tiêu tốn nhiều nhiên liệu, gây ô nhiễm môi trường.