Bã cơm dừa là phần xơ bã còn lại của cơm dừa sau khi ép lấy dịch sữa dừa; là phụ phẩm của công nghiệp chế biến các sản phẩm từ cơm dừa tươi như dầu dừa tươi, sữa dừa, bột sữa dừa, kẹo dừa…. Cho đến nay việc nghiên cứu công nghệ chế biến để nâng cao giá trị bã cơm dừa ở nước ta vẫn chưa được quan tâm đúng mực. Trong khi đó, nếu được đầu tư khai thác một cách hiệu quả hơn thì nguồn lợi thu được từ loại phụ phẩm này có thể góp phần không nhỏ trong việc làm hạ giá thành, nâng cao sức cạnh tranh cho các sản phẩm của các doanh nghiệp chế biến dừa.
1. Đặc điểm cấu tạo của bã cơm dừa.
Vách tế bào cơm dừa được cấu tạo bởi các sợi polysaccharides gồm 13% cellulose, một ít (vết) arabinogalactan, 61% mannan và 26% galactomannan.
Thành phần đường đơn thu được sau khi thủy phân hoàn toàn các polysaccharides này gồm có 60% mannose, 30% glucose, 4% galactose, 4% arabinose, 0,8% xylose và 0,7% rhamnose.
Galactomannan cơm dừa là một chuỗi đồng glycan của các mannose liên kết nhau bằng liên kết β (1à 4) và các galactopyranose riêng lẻ, phân nhánh bên bằng liên kết β (1à 6). Tỉ lệ tương ứng giữa các đường đơn là 1 galactose cho 14 mannose. Tỉ lệ giữa mannose và galactose có thể ảnh hưởng đến tính hòa tan của chất xơ; trong đó mannan tinh khiết thì hoàn toàn không tan, và hàm lượng galactose càng nhiều thì tính hòa tan càng lớn.
Sự thủy phân hoàn toàn mannanan và galactomannan do 3 enzym: α-D-galactosidase (cắt các đường đôi ở liên kết giữa một galactose và một đường khác), β-D- mannosidase (cắt các đường đôi ở liên kết giữa một mannose và một đường khác), β-D- mannanase (cắt các sợi polymers ở liên kết giữa hai mannose). β-D- mannanase là enzym duy nhất các các sợi hemicellulose.
2. Prebiotic và mannan oligosaccharide - Vai trò trong thức ăn chăn nuôi.
Prebiotic hay chất tiền sinh là một thành phần thực phẩm của vi khuẩn sống có ích trong cơ thể động vật. Prebiotic là một thành phần thức ăn tự nó không tiêu hóa được nhưng có ảnh hưởng tốt cho vật chủ bằng cách kích thích có chọn lọc sự phát triển hay hoạt động của một hoặc vài vi khuẩn ở đại tràng có lợi cho sức khỏe. Prebiotic ảnh hưởng tới đáp ứng miễn dịch thông qua ảnh hưởng của probiotic. Ðó là những chất sinh hóa có thể phân loại vào nhóm carbohydrat cơ thể không tiêu hóa được.
Prebiotic đã được công bố là một loại thực phẩm chức năng, có tác dụng kích thích sự tăng trưởng và hoạt động của các vi sinh vật có lợi trong đường ruột. Hiệu quả của prebiotic đã được chứng minh rộng rãi ở người. Ở động vật, cũng có nhiều nghiên cứu hiệu quả sử dụng prebiotic trên một số đối tượng như lợn, gà. Hidaka và cộng sự (1986) đã công bố trong một patent rằng prebiotic có thể làm giảm thiểu bệnh tiêu chảy và kích thích sự tăng trưởng của lợn con do làm tăng số lượng quần thể vi khuẩn Bifidobacteria trong ruột. Ngoài ra prebiotic còn được xem là phương pháp rẻ tiền và đầy hứa hẹn trong kiểm soát bệnh tiêu chảy và các bệnh rối loạn dinh dưỡng khác ở lợn và các động vật khác.
Vào cuối thập niên 80, người ta quan tâm đến việc sử dụng đường mannose để giảm lượng sinh vật có hại trong đường tiêu hóa. Các kết quả nghiên cứu cho thấy khi được bổ sung vào thức ăn gia súc, mannan oligosaccharide (MOS) có tác dụng làm giảm tỉ lệ và số lượng các dòng Salmonella, Clostridium cũng như E. coli trong phân gà thịt và lợn.
Mannan oligosaccharide cũng có vai trò trong việc hạn chế sự đề kháng với thuốc kháng sinh ở động vật. Mới đây, những nhà nghiên cứu ở trường Đại học Kentuckey nhận thấy tỉ lệ dòng Salmonella kháng ampicillin và streptomycin giảm khi có dịch trích từ vách tế bào nấm men vốn chứa nhiều mannan oligosaccharide. Việc hạn chế sự đề kháng kháng sinh rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả lâu dài của việc sử dụng kháng sinh ở người và vật nuôi.
Trong điều kiện chăn nuôi công nghiệp, gia cầm phải chịu stress miễn dịch mãn tính. Một số các kết quả nghiên cứu khác cũng đã chứng minh mannan oligosaccharide còn có thể làm giảm đáp ứng tiền viêm ở gà tây.
3. Sử dụng bã cơm dừa trong chế biến thức ăn gia súc.
Mannan và galactomannan của cơm dừa cũng như nhiều loại phụ phẩm công nghiệp khác hiện đang được nghiên cứu sử dụng để làm cơ chất lên men và nguồn cung cấp carbon trong sản xuất enzym mannanase nấm mốc. Một trong những ứng dụng mới của mannanase đang được thế giới quan tâm hiện nay là dùng để thủy phân các galactomannan tạo ra các oligosaccharides làm giá thể cho hệ vi sinh vật có lợi của đường ruột hoặc trong việc chuyển hoá các nguyên liệu giàu mannan làm thức ăn cho gia súc. Chế phẩm này khi dùng phối trộn với các loại thức ăn gia súc sẽ có tác dụng phân giải chất xơ, phá hủy mannan là chất kháng dinh dưỡng và làm tăng khả năng hấp thu thức ăn của động vật nuôi. Ngoài ra, sản phẩm của quá trình thủy phân này là các mannooligosaccharides còn có tác dụng như prebiotic giúp tăng sức đề kháng cho động vật.
Trong chăn nuôi, khẩu phần thức ăn của động vật thường có hàm lượng pectin, cellulose, hemicellulose cao. Thế nhưng động vật lại có khả năng tổng hợp rất hạn chế các enzyme carbohydrase phân giải đựơc tinh bột và disaccharide. Trong dịch tiêu hoá động vật không có enzyme phân hủy liên kết
-1,4-glucozit do đó không thể thủy phân cellulose cũng như hemicellulose và chuyển nó thành dạng đồng hoá được. Như vậy một nhóm glucid rộng rãi sẽ không được phân giải bởi các enzyme của chính động vật mà nhờ vào enzyme của vi sinh vật. Dùng enzyme mannanase bổ sung vào thức ăn của gia cầm, thức ăn của những vật nuôi mới sinh, mannanase có khả năng phân giải những chất xơ khó tiêu hóa trong thức ăn làm cho các sản phẩm này mềm ra, dễ tiêu hoá hơn… do vậy làm tăng độ hấp thu thức ăn này.
Ngoài ra sản phẩm thủy phân của mannanase là các mannooligosaccharides có vai trò như các prebiotic giúp cải thiện sức khoẻ động vật. Trên thực tế người ta đã bổ sung các mannooligosaccharides trong thức ăn của gà vì mục đích này.
Trên thế giới, hiện đã có khá nhiều nghiên cứu chứng minh hiệu quả của enzym mannanase trong việc làm tăng mức độ tiêu hóa và hấp thu thức ăn, cũng như làm phân hủy các chất kháng dinh dưỡng có trong nhiều loại nguyên liệu thức ăn gia súc. Trong đó đáng kể là các nguyên liệu có chứa mannan như bã đậu tương, nhân cọ, bột đậu guar, bã cơm dừa, cải dầu, lúa mạch, ngô…. Hemicellulase Feed Additive là tên một loại chế phẩm hemicellulase của công ty ChemGen Corp., USA, đã được chào bán rộng rãi để làm thức ăn bổ sung cho lợn và gà tại nhiều nước như Mỹ, các nước Mỹ La tinh, Trung Quốc, và nhiều nước châu Á khác.
4. Kết quả nghiên cứu trong nước.
Trong năm 2006, nhóm nghiên cứu thuộc Bộ môn Công nghệ Sinh học – Viện Nghiên cứu Dầu và Cây có dầu đã triển khai đề tài “Nghiên cứu chế biến bã cơm dừa làm nguyên liệu để sản xuất thức ăn cho gia súc”. Kết quả nghiên cứu cho thấy công nghệ chế biến bã cơm dừa đã tạo ra được sản phẩm phối trộn thức ăn gia súc đạt các tiêu chuẩn chất lượng theo qui định hiện hành; qui trình công nghệ đơn giản và có khả năng ứng dụng rộng rãi tại các vùng nguyên liệu dừa. Những kết luận chi tiết của đề tài này như sau:
1. Nguyên liệu chủ yếu dùng trong sản xuất là bã cơm dừa – phụ phẩm của công nghệ sản xuất các sản phẩm từ cơm dừa tươi như sữa dừa, bột sữa dừa, dầu dừa VCO…
2. Chủng vi sinh vật phù hợp với công nghệ và chất lượng sản phẩm đã tuyển chọn được là chủng nấm mốc Aspergillus awamori CF1.
3. Đã xây dựng được qui trình công nghệ chế biến bã cơm dừa làm nguyên liệu để sản xuất thức ăn cho gia súc. Các thông số chủ yếu của qui trình được xác định như sau:
- pH đầu của môi trường lên men: 4
- Thành phần C: bã cơm dừa 10%
- Thành phần N: NaNO3 0,9% + dịch đạm thủy phân 1,3%
- Thời gian lên men: 8 ngày ở nhiệt độ phòng (28-300C)
4. Sản phẩm của quá trình lên men bã cơm dừa với chủng nấm mốc Aspergillus awamori CF1 đáp ứng các yêu cầu đối với nguyên liệu sản xuất thức ăn cho gia súc.
Tài liệu tham khảo
Tài liệu tiếng Việt
1. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2006), “Danh mục nguyên liệu thức ăn chăn nuôi được nhập khẩu vào Việt
Nam ”, Ban hành kèm theo Quyết định số 90/2006/QĐ-BNN ngày 02/10/2006.
2. Bộ Thủy sản (2004), “Thức ăn hỗn hợp dạng viên cho cá tra và cá ba sa”, Tiêu chuẩn ngành thủy sản, 28 TCN 188:2004, Hà Nội, tr. 4.
3. Bộ Thủy sản (2004), “Thức ăn hỗn hợp dạng viên cho cá rô phi”, Tiêu chuẩn ngành thủy sản, 28 TCN 189:2004, Hà Nội, tr. 4.
4. Bộ Y tế (1998), “Danh mục tiêu chuẩn vệ sinh đối với lương thực, thực phẩm”, Quyết định số 867/1998/QĐ-BYT, 04/04/1998.
5. Đặng thị Thu và cộng sự (2003), “Nghiên cứu thu nhận và một số đặc tính của mannanase từ Aspergillus awamori BK”, Kỷ yếu Hội nghị Công Nghệ Sinh học toàn quốc, Hà Nội, 2003, trang 546- 549.
Tài liệu tiếng Anh
6. Wignjosoesastro, N., Brooks, C. C., Herrick, R. B. (1972), “The effect of coconut meal and coconut oil in poultry rations on the performance of laying hens, Poultry Science, 51, pp. 1126-1132.
7. Wolfgang Kneifel (2000), “In vitro growth behaviour of probiotic bacteria in culture media with carbohydrates of prebiotic improtance”, Microbial Ecology in Health and Disease, 12, pp. 27-34.
Tài liệu tiếng Pháp
13. Clermont-Beaugiraud, S.; F., Percheron (1968), “Etude du monde d’action de la b-hemicellulase des semences germés du fenugrec”. Bull. Soc. Chim. Biol. 50, pp. 633-639.
Rinaudo, M. (1975), “Constituants non proteiques et non lipidiques des graines oléagineuses: composition chimique, propriétés et caratérisation”, Revue Francais des Corps Gras. 22, pp. 429-437.
Nguyễn Thị Minh Nguyệt
|
.gif)
.jpg "Phần")
.jpg "Nutraco")
