3.3. NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CHẾ PHẨM VI SINH VẬT CHO CÂY LẠC TRÊN ĐẤT CÁT BIỂN
3.3.2. Lên men xốp các chủng vi sinh vật
Chất mang được lựa chọn phải đảm bảo đủ dinh dưỡng để vi sinh vật có thể tồn tại và duy trì mật độ tế bào theo thời gian bảo quản, đồng thời chi sản xuất thấp. Khả năng tồn tại của các chủng vi sinh vật trong chất mang sau quá trình bảo quản là chỉ tiêu đánh giá chất mang đó có phù hợp cho sản xuất chế phẩm vi sinh vật hay không. Kết quả nghiên lựa chọn tỷ lệ thành phần chất mang được thể hiện trong bảng 3.26.
Bảng 3.26. Ảnh hưởng của tỷ lệ thành phần chất mang đến mật độ tế bào các chủng vi sinh vật
Đơn vị tính: CFU/g Ký hiệu
chủng vi sinh vật
Tỷ lệ thành phần chất mang (Tinh bột sắn : cám gạo)
8:2 7:3 6:4 5:5
Chủng RA18 8,4 x 107 8,5 x 108 6,3 x 108 6,6 x 107 Chủng P1107 8,7 x 107 8,3 x 108 7,8 x 108 3,4 x 108 Chủng S3.1 6,7 x 107 8,1 x 108 5,2 x 108 2,6 x 108 Chủng PT5.1 4,8 x 107 6,5 x 108 5,7 x 108 3,3 x 108
Kết quả ở bảng 3.26 cho thấy:
- Trên nền chất mang phối trộn phối trộn tinh bột sắn và cám gạo theo tỉ lệ 8 : 2, mật độ tế bào các chủng vi sinh vật thấp nhất, đạt 4,8 - 8,7 x 107 CFU/g chế phẩm.
- Trên nền chất mang phối trộn tinh bột sắn và cám gạo theo tỉ lệ 5 : 5, mật độ tế bào chủng RA18, P1107 và PT5.1 đạt 2,6 - 3,4 x 108 CFU/g chế phẩm, mật độ tế bào chủng RA18 <108 CFU/g chế phẩm (không đáp ứng yêu cầu chất lượng sản phẩm).
- Trên nền chất mang phối trộn tinh bột sắn và cám gạo theo tỉ lệ 7 : 3 và 6 : 4, mật độ tế bào các chủng vi sinh vật đạt 5,2 - 8,5 x 108 CFU/g chế phẩm. Mật độ tế bào vi sinh vật đạt cao nhất ở chất mang phối trộn tinh bột sắn và cám gạo theo tỉ lệ 7 : 3 (đạt 6,5 - 8,5 x 108 CFU/g). Tỉ lệ phối trộn tinh bột sắn và cám gạo trong chất mang là 7 : 3 được lựa chọn cho sản xuất chế phẩm vi sinh vật.
3.3.2.2 Xác định tỷ lệ phối trộn dịch vi sinh vật
Tỷ lệ phối trộn dịch vi sinh vật trong sản xuất chế phẩm vi sinh vật có ảnh hưởng đến mật độ vi sinh vật trong sản phẩm và giá thành sản phẩm. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn dịch vi sinh vật đến mật độ tế bào vi sinh vật trong chất mang được thể hiện trong bảng 3.27
Bảng 3.27. Ảnh hưởng của tỷ lệ dịch vi sinh vật và thời gian lên men xốp đến mật độ tế bào các chủng vi sinh vật
Đơn vị tính: CFU/g
Thời gian ủ lên men 5% 10% 15%
Chủng RA18
1 ngày 1,6 x 107 2,1 x 107 4,7 x 107 2 ngày 2,3 x 107 4,5 x 107 8,3 x 107 3 ngày 6,5 x 107 8,4 x 108 8,8 x 108 Chủng
P1107
1 ngày 2,3 x 107 8,6 x 108 1,0 x 109 2 ngày 4,3 x 107 1,0 x 109 2,0 x 109 3 ngày 6,6 x 107 1,8 x 109 2,4 x 109
Chủng S3.1
1 ngày 1,4 x 107 4,5 x 107 6,4 x 107 2 ngày 5,2 x 107 8,2 x 108 9,5 x 108 3 ngày 8,3 x 107 8,0 x 108 1,6 x 109 Chủng
PT 5.1
1 ngày 6,5 x 106 4,7 x 107 6,5 x 107 2 ngày 2,3 x 107 6,4 x 108 7,8 x 108 3 ngày 6,3 x 107 6,5 x 108 8,2 x 108 Kết quả ở bảng 3.27 cho thấy:
- Mật độ tế bào của các chủng vi sinh vật tăng theo tỉ lệ dịch vi sinh vật uphối trộn và thời gian lên men xốp. Mỗi chủng vi sinh vật có tỷ lệ dịch
- Chủng RA18: Ở công thức trộn 5% dịch vi sinh vật, mật độ tế bào đạt 1,6 - 6,5 x 107 CFU/g sau 1 - 3 ngày lên men xốp. Ở công thức trộn 10% và 15% dịch vi sinh vật, sau 3 ngày lên men xốp, mật độ tế bào chủng RA18 đạt lần lượt là 8,4 x 108 CFU/g và 8,8 x 108 CFU/g . Để tiết kiệm chi phí và thời gian cho sản xuất, chúng tôi lựa chọn tỉ lệ dịch vi sinh vật phối trộn là 10% và thời gian lên men xốp là 3 ngày (mật độ tế bào đạt 8,4 x 108 CFU/g).
- Chủng P1107: Ở công thức trộn 5% dịch vi sinh vật, mật độ tế bào đạt 2,3 - 6,6 x 107 CFU/g sau 1-3 ngày lên men xốp. Ở công thức trộn 10% dịch vi sinh vật, mật độ tế bào chủng P1107 đạt 8,6 x 108 - 1,8 x 109 CFU/g sau 1 - 3 ngày lên men xốp. Ở công thức trộn 15% dịch vi sinh vật, mật độ tế bào đạt 1,0 - 2,4 x 109 CFU/g sau sau 1 - 3 ngày lên men xốp. Với mục đích lựa chọn được tỷ lệ dịch vi sinh vật phối trộn và thời gian lên men xốp thích hợp để đảm bảo mật độ tế bào vi sinh vật đạt tiêu chuẩn sau bảo quản, tiết kiệm chi phí và thời gian sản xuất, chúng tôi lựa chọn tỷ lệ dịch vi sinh vật phối trộn là 10%, thời gian ủ lên men 1 ngày (mật độ tế bào đạt 8,6 x 108 CFU/g).
- Chủng S3.1: Ở công thức trộn 10%, sau 2, 3 ngày lên men xốp, mật độ tế bào chủng S3.1 đạt lần lượt là 8,2 x 108 CFU/g và 8,0 x 108 CFU/g. Ở
công thức trộn 15%, sau 2, 3 ngày lên men xốp, mật độ tế bào chủng S3.1 đạt lần lượt là 9,5 x 108 CFU/g và 1,6 x 109 CFU/g. Để tiết kiệm chi phí và thời gian cho sản xuất, chúng tôi lựa chọn tỉ lệ phối trộn dịch vi sinh vật là 10% và thời gian lên men xốp là 2 ngày (mật độ tế bào đạt 8,2 x 108 CFU/g).
- Chủng PT5.1: Tương tự chủng S3.1, ở công thức trộn 10% và 15%
dịch vi sinh vật, sau 2, 3 ngày lên men xốp, mật độ tế bào chủng PT5.1 đạt 6,4 - 8,2 x 108 CFU/g. Tỉ lệ dịch vi sinh vật phối trộn 10% và thời gian lên men xốp 2 ngày được lựa chọn cho lên men xốp chủng PT5.1.
Sau quá trình lên men xốp, chủng tôi đã tiến hành đánh giá lại hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật. Kết quả hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật trong chế phẩm sau lên men xốp không có sự thay đổi đáng kể so với ban đầu và đạt tiêu chuẩn theo qui định của Bộ NN&PTNT (Thông tư 41/2014/TT-BNNPTNT ngày 13/11/2014). Điều này chứng tỏ quá trình lên men xốp của các chủng vi sinh vật trên chất mang lựa chọn là phù hợp, không ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật và đảm bảo mật độ tế bào vi sinh vật trong chế phẩm.
Chế phẩm VSV sau khi sản xuất được đánh giá lại hoạt tính sinh học và mật độ tế bào theo thời gian bảo quản. Kết quả được trình bày trong bảng 3.28 và 3.29.
Kết quả ở các bảng 3.28 và 3.29 cho thấy chế phẩm vi sinh vật sản xuất đảm bảo đạt tiêu chuẩn theo qui định tại Thông tư 41/2014/TT/BNNPTNT, ngày 13/11/2014 của Bộ NN&PTNT.
Bảng 3.28. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến mật độ tế bào các chủng vi sinh vật trong chế phẩm vi sinh vật
Đơn vị tính: CFU/g
Chỉ tiêu Trước bảo quản
Sau BQ 2 tháng
Sau BQ 4 tháng
Sau BQ 6 tháng Vi khuẩn cố định nitơ 8,1 x 108 5,1 x 108 4,2 x 108 2,0 x 108 Vi khuẩn phân giải
phốt phát khó tan
8,2 x 108 6,9 x 108 5,3 x 108 3,6 x 108
Vi khuẩn hòa tan kali 8,0 x 108 5,6 x 108 4,1 x 108 2,2 x 108 Nấm men sinh
polysaccarit
6,0 x 108 4,5 x 108 3,1 x 108 1,6 x 108
Bảng 3.29. Hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật trong chế phẩm Kí hiệu/hoạt tính sinh học của
chủng vi sinh vật
Trước bảo quản
Sau bảo quản 6 tháng Chủng RA 18
Khả năng cố định nitơ (hàm lượng etylen hình thành, nmol C2H4/cây)
3.440 ± 11,5 3.440 ± 3,54
Chủng P1107
Khả năng phân giải phốt phát khó tan (đường kính vòng phân giải Ca3(PO4)2, mm)
17,6 ± 0,20 17,6 ± 0,42
Chủng S3.1
Khả năng hòa tan kali (đường kính vòng phân giải fenspat, mm)
11,8 ± 0,21 11,6 ± 0,45
Chủng PT 5.1
Khả năng sinh polysaccarit (độ nhớt, N.s/m2)
(37,2± 0,1) x10-3
(36,6 ± 0,55) x 10-3