Đồ án Công nghệ (thức ăn thủy sản)

Mục lục DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Các chi phí trong mô hình nuôi cá Tra trong ao 6 Hình 2.1: Cây Yucca 17 Hình 2.2: Acid phytic 21 Hình 5.1: Cân tự động 52 Hình 5.2: Máy nghiền 55 Hình 5.3: Thiết bị lọc túi vải 57 Hình 5.4: Máy ép viên 62 Hình 5.5: Thiết bị làm nguội 65 Hình 7.1: Phần mềm WINFEED 91 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Thành phần hóa học cơ bản một số loại bột cá thành phẩm 10 Bảng 2.2: Thành phần sinh hóa một số nguồn protein động vật (% khối lượng) 11 Bảng 2.3: Thành phần sinh hóa một số nguồn protein thực vật (% khối lượng) 13 Bảng 2.4: Thành phần sinh hóa một số nguồn thực vật cung cấp tinh bột (% khối lượng) 14 Bảng 2.5: Sự cân đối độ ẩm nguyên liệu và ẩm độ không khí (70%) ở nhiệt độ 270C 23 Bảng 2.6 : Tóm tắt một số chất kháng dinh dưỡng và độc tố trong thức ăn (De Silva, Anderson, 1995; NRC, 1993) 25 Bảng 3.1: Giá trị GE và DE của một số chất dinh dưỡng 27 Bảng 3.2: Giá trị DE và ME của một số loại thức ăn cá 27 Bảng 4.1: Nhu cầu protein của một số cá 30 Bảng 4.2: Nhu cầu acid amin (%protein) một số loài tôm cá 31 Bảng 4.3: Mức sử dụng tối đa lipid trong thức ăn cho một số loài cá 33 Bảng 4.4: Nhu cầu lipid một số loài tôm 34 Bảng 4.5: Nhu cầu vitamin cho một số loài tôm cá (mg/kg thức ăn) 45 Bảng 4.6: Nhu cầu muối khoáng đa lượng cho một số loài cá (g/kg) 48 Bảng 4.7: Nhu cầu một số khoáng vi lượng của một số tôm cá (ppm) 48 Bảng 4.8: Nhu cầu khoáng đề nghị cho tôm biển 49 Bảng 6.1: Mối quan hệ giữa hàm ẩm thức ăn với sự phát triển của và côn trùng 72 Bảng 6.2: Kích thước viên cho thức ăn công nghiệp cho cá 72 Bảng 6.3: Chỉ tiêu cảm quan của thức ăn viên tôm càng xanh 75 Bảng 6.4: Chỉ tiêu hóa, lý của thức ăn viên tôm cành xanh 75 Bảng 6.5: Chỉ tiêu vi sinh và an toàn vệ sinh thú y của thức ăn viên tôm cành xanh 76 Bảng 6.6: Chỉ tiêu cảm quan của thức ăn viên cá tra, cá basa 79 Bảng 6.7: Chỉ tiêu hóa, lý của thức ăn viên cá tra, cá basa 80 Bảng 6.8: Chỉ tiêu vi sinh và an toàn vệ sinh thú y của thức ăn viên cá tra, cá basa 81 CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG 1. VAI TRÒ CỦA THỨC ĂN ĐỐI VỚI NGHỀ NUÔI THỦY SẢN Chế độ dinh dưỡng tốt là nền tảng của sự thành công và bền vững của nghề nuôi trồng thủy sản về mặt hiệu quả kinh tế, đảm bảo sức khỏe cho cá nuôi, đem lại chất lượng sản phẩm cao và hạn chế tối thiểu các tác động có hại đến môi trường. Vấn đề dinh dưỡng là vấn đề sống còn trong nghề nuôi cá vì chi phí cho ăn chiếm đến gần 40-50% trong tổng chi phí sản xuất. Các nghiên cứu về dinh dưỡng đã đạt được nhiều kết quả tiến bộ khả quan trong những năm gần đây, với việc sản xuất thành công các loại thức ăn thủy sản mới, cân bằng dinh dưỡng và thúc đẩy tối đa sự phát triển cũng như sức khỏe của cá nuôi. Bên cạnh đó, các loại thức ăn đặc chế cho một số loài thủy sản có giá trị kinh tế cao cũng góp phần làm cho nghề nuôi được mở rộng nhằm thỏa mãn nhu cầu tiêu dùng ngày càng gia tăng của con người đối với các sản phẩm thủy sản có chất lượng cao, giá cả phù hợp và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm Sử dụng và chế biến thức ăn cho cá cần được kết hợp với nhiều nghề khác như chăn nuôi, chế biến bột cá, chế biến phụ phẩm nông nghiệp, chế biến thực phẩm… Đồng thời khi cho cá ăn, cần đủ lượng và chất mới nâng cao được năng suất cá nuôi, giảm được giá thành sản phẩm. Hình 1.1: Các chi phí trong mô hình nuôi cá Tra trong ao Hình 1.1: Các mục chi phí trong mô hình nuôi cá Tra trong ao 2. ĐẶC ĐIỂM DINH DƯỠNG CƠ BẢN CỦA ĐỘNG VẬT THUỶ SẢN Thuỷ sản bao gồm các loài các xương và giáp xác, có những đặc điểm dinh dưỡng rất chuyên biệt và rất khác so với các động vật trên cạn: • Đa số động vật thuỷ sản trong chu kỳ sống trải qua giai đoạn ấu trùng. Trong giai đoạn này nhu cầu dinh dưỡng ấu trùng thay đổi rất lớn nên nghiên cứu dinh dưỡng sẽ khó khăn hơn so với động vật trên cạn. • Là động vật biến nhiệt nên nhu cầu năng lượng thấp hơn và lệ thuộc vào nhiệt độ môi trường sinh sống nên tỷ lệ giữa năng lượng và protein hay tỉ lệ năng lượng và các thành phần dinh dưỡng thức ăn cũng thay đổi rất nhiều. • Động vật thuỷ sản có một số nhu cầu dưỡng chất khác với động vật trên cạn như cá có nhu cầu các acid béo họ n-3 chứa nhiều nối đôi như 20:5 n-3, 22:6 n-3 hay tôm và giáp xác có nhu cầu sterol. • Động vật thuỷ sản có khả năng hấp thụ các muối khoáng trong nước nên nhu cầu các muối khoáng rất khác so với động vật trên cạn. • Khả năng tổng hợp một số vitamin của động vật thuỷ sản có giới hạn nên chúng lệ thuộc rất nhiều vào nguồn cung cấp từ thức ăn. • Môi trường sống của động vật thuỷ sản rất khác động vật trên cạn. Do đó động vật thuỷ sản phải có những kiểu thích nghi như khả năng biến dưỡng ở điều kiện oxy thấp, tiêu hao năng lượng thấp hơn, giảm khối lượng bộ xương và khung chống đỡ cơ thể. 3. VẤN ĐỀ SỬ DỤNG THỨC ĂN HIỆN NAY Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là đồng bằng trũng, có nhiều dạng thủy vực, có tổng diện tích rộng lớn thuận lợi cho nuôi thủy sản. Thiên nhiên đã ưu đãi ĐBSCL trong việc phát triển sản xuất nông nghiệp và thủy sản. Từ chế độ đất đai thổ nhưỡng đến chế độ khí tượng thủy văn đều thuận lợi cho nuôi thủy sản. Nói riêng về thức ăn cho nuôi thủy sản hiện nay ở ĐBSCL có một số vấn đề chủ yếu sau: 3.1. Nguồn thức ăn nhân tạo Thế mạnh của ĐBSCL là sản xuất nông nghiệp, là trung tâm lớn nhất của cả nước trong sản xuất lúa. Nguồn phụ phẩm nông nghiệp dồi dào có thể dùng cho nuôi cá. So với các khu vực khác trong cả nước thì ĐBSCL có nguồn thức ăn tốt phục vụ cho nuôi trồng thủy sản. 3.2. Vấn đề thức ăn tự nhiên Thức ăn tự nhiên ở ĐBSCL rất phong phú. Các nhóm thức ăn tự nhiên đều phong phú từ tảo, động vật nổi, động vật đáy, vi khuẩn, đến các chất hữu cơ. Sự phát triển của thức ăn tự nhiên đã góp phần tích cực nâng cao năng suất cá nuôi, giảm chi phí thức ăn cho cá. Tuy nhiên tiềm năng thức ăn tự nhiên của ĐBSCL chỉ mới được khai thác ở mức thấp. Việc coi nhẹ hoặc chưa thấy hết vai trò của thức ăn tự nhiên mà nhóm thức ăn này nhìn chung chưa được chú ý phát triển (kể cả trong các cơ sở quốc doanh, tập thể, tư nhân...). Vấn đề sử dụng phân bón thúc đẩy sự phát triển của thức ăn tự nhiên chưa được coi trọng ở ĐBSCL. 3.3. Nhận thức về vị trí của thức ăn trong nuôi thủy sản Do nhận thức ngày càng rõ về vai trò của nghề nuôi thủy sản trong sự phát triển kinh tế khu vực, kinh tế gia đình nên vị trí thức ăn ngày càng được đánh giá đúng mức. Những quan niệm nuôi cá không cần cho ăn hoặc cho ăn ít đã dần được thay đổi. Hiện nay ở ĐBSCL, việc cho cá ăn đã được quan tâm, nhất là đối với hình nuôi cá trong ao, bè ở các tỉnh An Giang, Đồng Tháp. 3.4. Vấn đề chế biến thức ăn Tiến bộ về khoa học kỹ thuật trong việc chế biến thức ăn cho cá chưa được áp dụng rộng rãi. Chế biến thức ăn chủ yếu mới tập trung ở các hình thức nuôi cá trong bè, ao thâm canh. Còn lại nhiều địa phương, nhiều cơ sở (quốc doanh, tập thể, tư nhân...) chưa áp dụng các biện pháp kỹ thuật trong chế biến sử dụng thức ăn (thức ăn viên, vật liệu kết dính...). Một số sử dụng thức ăn tinh hiện nay là dùng thức ăn khô (bột cá, bột đậu nành, bột bắp, cám...) rải trên mặt nước ao. Như vậy thức ăn sẽ bị lãng phí nhiều, làm giảm hiệu quả cho ăn, rất dễ gây ô nhiễm môi trường nước. 3.5. Vấn đề sử dụng thức ăn trong các hình thức nuôi Hiện nay tuỳ theo đối tượng nuôi và mức độ thâm canh mà người nuôi sử dụng các dạng thức ăn khác nhau để nuôi thủy sản. Trong các mô hình VAC, VACR, hoặc nuôi ao hồ nhỏ, thức ăn chủ yếu là sẵn có từ nông hộ, mức đầu tư thấp. Trong khi nuôi cá, mô hình nuôi cá tra bè và nuôi ao thâm canh, hơn 70% là sử dụng thức ăn công nghiệp. Một số đối tượng cá đồng như cá lóc đen, lóc bông người dân sử dụng 100% là thức ăn cá tạp. Trong nuôi tôm hiện 80% là các hộ nuôi sử dụng thức ăn công nghiệp. Đối với mô hình quảng canh thì gần như người nuôi dựa hoàn toàn vào thức ăn tự nhiên. CHƯƠNG 2 : THỨC ĂN TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 1. GIỚI THIỆU - PHÂN LOẠI Chất lượng nguyên liệu là vấn đề then chốt trong thức ăn thủy sản. Lựa chọn nguyên liệu thích hợp để phối chế thức ăn cho động vật thủy sản cần phải hội đủ hai điều kiện cơ bản là chất lượng và giá thành. Vì vậy việc hiểu biết về thành phần, tính chất của từng loại nguyên liệu sử dụng trong phối chế thức ăn là rất cần thiết. Trong sản xuất thức ăn cho động vật người ta thường phân chia theo khối lượng và mục đích sử dụng. Trong công thức thức ăn, các nguồn nguyên liệu được phân chia như sau: • Nhóm cung cấp đạm: bột cá, bột tôm, bột đậu nành … • Nhóm cung cấp năng lượng: cám, tấm, bột mì… • Nhóm cung cấp chất khoáng: bột xương, bột sò, premix khoáng • Nhóm cung cấp vitamin: bao gồm nhiều loại vitamin có thể có trong nguyên liệu hoặc premix vitamin • Nhóm chất bổ sung: nhóm chất hỗ trợ dinh dưỡng, nhóm chất bảo quản và duy trì giá trị dinh dưỡng, nhóm chất hỗ trợ tiêu hóa, tăng trưởng…. 2. NHÓM NGUYÊN LIỆU CUNG CẤP PROTEIN Nhu cầu protein của động vật thủy sản khoảng 25-55%, cao hơn nhiều so với gia súc và gia cầm. Chính vì vậy trong chế biến thức ăn thủy sản, nguồn nguyên liệu cung cấp protein luôn là yếu tố được quan tâm đầu tiên, được chia làm hai nhóm: protein động vật và protein thực vật. 2.1. Nhóm protein động vật Nguồn protein động vật có hàm lượng protein từ 50% trở lên và thường được động vật thủy sản sử dụng hiệu quả hơn nguồn protein thực vật. Các nguồn protein động vật thường được sử dụng trong thức ăn thủy sản là: bột cá, bột đầu tôm, bột huyết, bột mực, bột nhuyễn thể…, trong đó bột cá được xem là nguồn protein thích hợp nhất cho tất cả các loài tôm cá nuôi. 2.1.1. Bột cá Bột cá là nguồn cung cấp protein tốt nhất cho các loài tôm cá. Bột cá có hàm lượng protein cao, trung bình từ 45 –60%, có loại hơn 70% và chủ yếu được làm từ cá biển. Bột cá chứa đầy đủ các acid amin cần thiết cho động vật thủy sản. Đặc biệt trong thành phần lipid của bột cá có nhiều acid béo cao phân tử không no (HUFA). Bột cá làm cho thức ăn trở nên có mùi hấp dẫn và tính ngon miệng của thức ăn. Hàm lượng khoáng trong bột cá luôn lớn hơn 16% và là nguồn khoáng được động vật thủy sản sử dụng hiệu quả. Tuy nhiên một vấn đề gặp phải trong chế biến thức ăn là: trong một số bột cá có thể chứa chất kháng vitamin B1 (thiaminase), giá thành cao và nguồn nguyên liệu rất biến động. Bột cá thường được làm từ cá trích, cá mòi và cá cơm. Chất lượng phụ thuộc vào loài, độ tươi của nguyên liệu, phương thức chế biến và bảo quản. Bảng 2.1: Thành phần hóa học cơ bản của một số loại bột cá thành phẩm (%khối lượng) Nguyên liệu Độ ẩm (%) Protein (%) Lipid (%) Tro (%) Xơ (%) Bột cá KG 65% protein 8,01 65,26 6,19 19,08 1,01 Bột cá KG 60% protein 9,42 60,40 6,94 20,50 1,89 Bột cá KG 55% protein 10,10 55,67 7,89 24,23 1,88 Bột cá VT 55% protein 8,65 55,13 7,37 22,72 2,33 Bột cá PT 65% protein 9,08 65,04 6,10 18,25 1,50 (Nguồn : Nguyễn Văn Nguyện và ctv – 2006) 2.1.2. Bột đầu tôm Bột đầu đầu tôm là sản phẩm của các nhà máy chế biến thuỷ sản, bột đầu tôm ngoài cung cấp protein còn là nguồn cung cấp khoáng và một số chất dinh dưỡng khác. Bột đầu tôm không được xem là nguồn cung cấp protein chính cho động vật thủy sản do hàm lượng protein thấp 35-40%. Ngoài ra bột đầu tôm giàu chitin là chất cần thiết cho quá trình hình thành vỏ của tôm. Mục đích bổ sung bột đầu tôm vào thức ăn cũng nhằm cải thiện mùi vị hấp dẫn của thức ăn. Chất lượng của bột đầu tôm rất biến động phụ thuộc vào loài, phương thức chế biến và bảo quản. 2.1.3. Bột thịt Bột thịt có hàm lượng protein cao tương đương bột cá (50-60%). Bột thịt xương có hàm lượng protein thấp hơn. Hàm lượng protein của hai loại này phụ thuộc vào chất lượng nguồn gốc nguyên liệu chế biến. Bột thịt thường được chế biến từ sản phẩm của lò mổ, bao gồm tất cả những phần không dùng làm thức ăn cho người như: ruột già, gân, móng, thức ăn trong dạ dày, gân, móng và lông. 2.1.3. Bột huyết Bột huyết là sản phẩm của lò mổ gia súc, có hàm lượng protein rất cao, trên 80%. Bột huyết rất giàu lysine (9-11%), tuy nhiên thiếu isoleusine và methionine. Khả năng tiêu hóa bột huyết của động vật thuỷ sản thấp. Bột huyết rất dễ bị hư trong quá trình tồn trữ. Hàm lượng bột huyết được đề nghị sử dụng trong thức ăn cho tôm không quá 10%, cá tra không quá 7%. 2.1.4. Bột phụ phẩm gia cầm và bột lông vũ Bột phụ phẩm phẩm gia cầm là sản phẩm của lò mổ gia cầm: lông, ruột, phổi… Hàm lượng protein khoảng 58 –60%, lipid 13 –15%. Bột lông vũ có thành phần chủ yếu là protein nên hàm lượng protein đạt 80-85%. Tuy nhiên thành phần protein chủ yếu là keratin có độ tiêu hóa rất thấp, do đó bột lông vũ không qua xử lý hầu như không sử dụng được. Bột lông vũ qua xử lý bằng hơi nước hoặc acid có thể được sử dụng, tuy nhiên bột này thiếu methionine lẫn lysine. Bảng 2.2: Thành phần sinh hóa một số nguồn protein động vật (% khối lượng) Nguồn Protein (%) Lipid (%) Xơ (%) Khoáng (%) Bột thịt 50,9 9,7 2,4 29,2 Bột lông vũ 83,3 5,4 1,2 2,9 Bột đầu tôm 39,5 3,2 12,8 27,2 Bột máu 93,0 1,4 1,1 7,1 Bột nhuyễn thể 34,8 2,1 11,6 44,66 2.1.5. Cá tạp Có hai nguồn cá tạp là cá tạp nước ngọt và cá tạp biển. Tuy nhiên, hiện nay người dân sử dụng chủ yếu là cá biển. Có thể kể một số nhóm cá chủ yếu sau: nhóm cá cơm, cá nục, cá trích, cá liệt, cá chỉ vàng, cá xây, cá bò… Thành phần đạm các loại cá tạp dao động từ 44,1% (như đầu cá nục, đầu cá trích…) đến 69,2% (như cá hố, cá cơm…). Hàm lượng khoáng của nhóm đầu cá khá cao (22-23,4%). Việc sử dụng cá tạp làm thức ăn trực tiếp cho nuôi thuỷ sản có nhiều hạn chế. 2.2. Nhóm protein thực vật Nhóm protein thực vật hiện nay được sử dụng nhiều trong thức ăn thuỷ sản với mục đích thay thế nguồn protein bột cá, nhằm giảm giá thành thức ăn. Tuy nhiên khi sử dụng các nguồn protein thực vật sẽ gặp phải một số trở ngại như: độ tiêu hóa thấp, thường chứa các chất kháng dinh dưỡng và độc tố, không cân đối về acid amin, thường thiếu lysine và methionine. 2.2.1.Bột đậu nành Bột đậu nành được xem là nguồn protein thực vật thay thế cho bột cá tốt nhất trong thức ăn cho động vật thuỷ sản. Nhiều nghiên cứu cho thấy bột đậu nành có thể thay thế 60-80% bột cá trong khẩu phần thức ăn, ở cá rô phi O.niloticus có thể thay thế 100%. Trong thức ăn cho tôm bột đậu nành có thể được sử dụng đến 25%. Bột đậu nành được sử dụng làm thức ăn cho động vật hiện nay chủ yếu là bột đậu nành ly trích dầu có hàm lượng protein khoảng 47-50%, lipid không quá 2%. Bột đậu nành thiếu methionine, cystine. Hạn chế của bột đậu nành là chứa nhiều loại độc tố, nhất là chất ức chế enzyme tiêu hóa protein: anti – trypsine, chất này ức chế hoạt động của enzyme tiêu hóa protein là trypsine và chymontrypsine. 2.2.2. Bánh dầu đậu phộng (lạc) Bánh dầu đậu phộng là phụ phẩm của quá trình ép dầu. Hàm lượng protein của bánh dầu đậu phộng khoảng 45%, hàm lượng chất béo khoảng 8 - 10%. Thành phần và hàm lượng acid amin của bánh dầu đậu phộng không tốt bằng bánh dầu đậu nành. Bánh dầu đậu phộng thiếu methionine và lysine. Hạn chế lớn đối với việc sử dụng bánh dầu đậu phộng là dễ bị nhiễm nấm Aspergilus flavus. Nấm này tiết ra độc tố aflatoxine với hàm lượng thường rất cao. Đây là loại độc tố làm ảnh hưởng đến sinh trưởng, tỷ lệ sống và gây độc cho động vật thủy sản. 2.2.3. Bánh dầu bông vải Bánh dầu bông vải có hàm lượng protein 40 - 50%, hàm lượng lipid 4 - 5%, hàm lượng xơ khá cao (>12%). Hàm lượng acid amin như: cystine, methionine, lysine thấp, nhưng giàu vitamin B1. Ngoài ra bánh dầu bông vải chứa 0.03 - 0.2% gossypol, chất này ức chế hoạt động của men tiêu hóa và giảm tính ngon miệng của thức ăn đối với động vật thủy sản. Bảng 2.3: Thành phần sinh hóa một số nguồn protein thực vật (% khối lượng) Thành phần Bánh dầu đậu nành Bánh dầu bông vải Bánh dầu dừa Bánh dầu đậu phộng Protein (%) 45 – 48 41 21,5 45 – 48 Lipid (%) 1,9 1,4 1,6 1,1 Khoáng (%) 6,2 6,5 7,0 4,5 2.3. Một số nhóm cung cấp protein khác Trong thức ăn sử dụng nuôi thủy sản, một số nguồn protein như nấm men, tảo đơn bào cũng là nguồn cung cấp protein cho động vật thủy sản. Các nguồn nguyên liệu này có thể được sử dụng trực tiếp làm thức ăn cho động vật thủy sản hoặc gián tiếp thông qua việc làm nguồn thức ăn để nuôi các động vật sống làm thức ăn cho cá như luân trùng, Artemia…. 3. NHÓM NGUYÊN LIỆU CUNG CẤP NĂNG LƯỢNG Nhóm nguyên liệu cung cấp năng lượng gồm có nhóm cung cấp carbohyrate (chủ yếu là nhóm thực vật cung cấp tinh bột) và nhóm dầu mỡ (dầu động vật và thực vật). 3.1. Nhóm cung cấp tinh bột Tinh bột là thành phần chủ yếu trong mô của các loại khoai củ, ngũ cốc và phụ phẩm nông nghiệp như cám gạo, cám mì… Đặc điểm chung của nhóm cung cấp tinh bột: • Hàm lượng protein thấp (không quá 20%), acid amin không cân đối. • Lipid thấp khoảng từ 2 - 5%. Tuy nhiên cám gạo có hàm lượng lipid cao 10 - 15%. • Hàm lượng chất xơ cao, đặc biệt là cám gạo, hàm lượng xơ biến động từ 11 - 20% tùy theo chất lượng cám do đó ít được sử dụng làm thức ăn cho tôm. Bảng 2.4: Thành phần sinh hóa một số nguồn thực vật cung cấp tinh bột (% khối lượng) Nguồn Protein (%) Lipid (%) Xơ (%) Khoáng (%) Bắp vàng 8,5 3,6 2,3 1,3 Gạo 12,8 4,6 5,3 7,4 Cám gạo 12,8 13,7 11,1 11,6 Khoai mì 0,9 1,7 0,8 0,7 Tấm 9,5 1,9 0,8 2,1 Lúa mì 12,9 1,7 2,5 1,6 Bột mì 11,7 1,2 1,3 0,4 Cám gạo Hàm lượng đạm trong một số loại cám dao động trong khoảng từ 8,34 - 16,3%. Cám ly trích dầu có hàm lượng đạm cao nhất (16,3%) do đã được ly trích một lượng lớn chất béo. Hàm lượng chất béo trong cám ly trích dầu thấp nhất (2,76%). Ưu điểm nổi bật của cám là hàm lượng vitamin A, D, E và nhóm B (B1, B2) cao. Đối với vấn đề sử dụng cám hiện nay, một trở ngại thường gặp là do cám có hàm lượng chất béo cao, dễ hút ẩm và dễ bị oxy hóa, trở nên đắng, ảnh hưởng đến sức khỏe, sự sinh trưởng và chất lượng của cá nuôi. 3.2. Dầu động thực vật Dầu động và thực vật được sử dụng trong thức ăn cho động vật thủy sản như là nguồn cung cấp các acid béo không no cần thiết cho động vật thủy sản. Thường trong nguyên liệu chế biến thức ăn thủy sản có sẵn lipid nên trong công thức thức ăn chỉ bổ sung thêm khoảng từ 2-3% dầu. Tùy theo đối tượng nuôi mà nguồn dầu được bổ sung là dầu thực vật hay động vật, hoặc kết hợp cả hai. 4. SỬ DỤNG PROBIOTIC TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Khoảng 20 năm trước đây, kháng sinh dùng với một lượng rất lớn, hàng năm lượng kháng sinh sản xuất ra lên tới 27 ngàn tấn, 90% số lượng này bổ sung vào thức ăn chăn nuôi (International Poultry Production,1998). Con người đã tốn hàng tỷ đô la để nghiên cứu và tìm ra những loại kháng sinh mới thay thế kháng sinh cũ đã mất tác dụng diệt khuẩn. Ngày nay, kháng sinh đã bị hạn chế sử dụng làm chất kích thích sinh trưởng và phòng bệnh trong chăn nuôi và nuôi trồng thuỷ sản. Bắt đầu từ năm 2006, Cộng đồng Châu Âu đã cấm sử dụng tất cả các loại kháng sinh làm thức ăn bổ sung trong chăn nuôi và nuôi trồng thuỷ sản. Nhiều biện pháp đã được áp dụng để thay thế kháng sinh, trong số các biện pháp này probiotic đã có tác dụng lớn và có nhiều triển vọng. Na Uy giảm lượng kháng sinh trong NTTS từ 50 tấn năm 1987 xuống còn 746,5 kg năm 1997, nhưng sản lượng cá vẫn tăng từ 50 ngàn tấn lên 350 ngàn tấn. Theo Laurent Verschuere và ctv (2000), probiotic được định nghĩa như sau: “Probiotic là những vi khuẩn sống có ảnh hưởng tốt cho vật chủ nhờ vào sự biến đổi hệ vi khuẩn gắn với vật chủ hay xung quanh con vật chủ, từ đó cải thiện khả năng sử dụng thức ăn, nâng cao khả năng chống bệnh của vật chủ và cải thiện chất lượng môi trường xung quanh”. Hầu hết probiotic được dùng như một tác nhân kiểm soát sinh học trong nuôi trồng thuỷ sản thuộc về vi khuẩn lactic (Lactobacillus, Carnobacterium...), Vibrio (Vibrio alginolyticus...), Bacillus và Pseudomonas. Sử dụng probiotic trong NTTS còn rất mới. Yasuda và Taga, lần đầu tiên sử dụng vi khuẩn như một nguồn thực phẩm và như một tác nhân sinh học để khống chế bệnh của cá vào năm 1980. Vi khuẩn Vibrio alginolyticus được dùng như một probiotic cho tôm ở Ecuador vào năm 1992, nhờ vậy sản lượng tôm đã tăng 35% trong khi toàn bộ lượng dùng kháng sinh giảm 94% trong thời gian từ năm 1991-1995. Ứng dụng probiotics trong nuôi trồng thuỷ sản. Có 3 cách sử dụng probiotic trong nuôi trồng thuỷ sản: đưa trực tiếp vào nước để vi khuẩn probiotic khu trú trước trong nước, trộn probiotics vào thức ăn, ương nuôi thức ăn tự nhiên (rotifier, artemia) với probiotic. Kết quả thực nghiệm trên cá Cá hồi Đại Tây dương (Atlantic salmon) và cá hồi nước ngọt (O.mykiss) nuôi bằng thức ăn bổ sung vi khuẩn probiotic là Camobacterium, vi khuẩn bệnh được dùng trong thực nghiệm là Aeromonas salmonicida. Số lượng A.salmonicida trong phân từ 105 CFU/g giảm còn 102 CFU/g phân sau khi dùng probiotic trong 3 ngày. Kết quả thực nghiệm trên các loài giáp xác (crustaceans) Kết quả thực nghiệm trên tôm Artemia ương nuôi bằng môi trường bổ sung Bacillus sp. đã cải thiện tỷ lệ nuôi sống của tôm Penaeus monodon khi cho nhiễm Vibrio harveyi. Sau 10 ngày nuôi nhóm tôm thí nghiệm có tỷ lệ nuôi sống là 100% còn nhóm đối chứng là 26%. Vi khuẩn proboiotic là V.alginolyticus hàng ngày đưa vào bể nuôi ấu trùng tôm (bể 25-60 tấn) đã làm tỷ lệ nuôi sống và khối luợng của tôm cao hơn tôm đối chứng hay tôm dùng oxytetracycline. Kết quả thực nghiệm trên cua Diatom và rotifier ủ với dòng vi khuẩn PM-4 rồi đưa vào bể nuôi ấu trùng cua (Portunus trituberculatus) trong 7 ngày, dung tích bể 200m3, bể cũng đã nuôi diatom và rotifier. Có mối tương quan âm giữa sự có mặt của PM-4 với mật độ của Vibrio spp. Trong 7 thí nghiệm, tỷ lệ sống của ấu trùng cua bổ sung PM-4 là 27,2%; trong 6/9 thí nghiệm không có PM-4, ấu trùng không phát triển, tỷ lệ sống chỉ đạt 6,8%. è Ngày nay probiotic đã được dùng khá phổ biến trong chăn nuôi và nuôi trồng thuỷ sản. Thông thường người ta phối hợp probiotic với prebiotic (prebiotic là những chất hỗ trợ vi khuẩn có lợi phát triển và loại bỏ những vi khuẩn có hại như manan oligosaccharide và glucan oligosacharide), với vi khoáng và với chất hấp phụ amoniac. Ví dụ, Shrimp-604TM của hãng Alltech (Mỹ) là sản phẩm phối hợp của manan oligosacharide, crôm và selen hữu cơ cùng với chất hấp phụ amoniac chiết rút từ cây Yucca dùng cho tôm rất hiệu quả (năng suất và tỷ lệ nuôi sống tăng 10%, hiệu suất chuyển hoá thức ăn tăng 20%, tốc độ tăng trưởng tăng 30%). Cây Yucca có tên khoa học Yucca schidigera, là loại cây thuộc họ Agavaceae. Cây Yucca còn được gọi là cây Mojave Yucca, vì nó là cây bản địa ở sa mạc Mojave và sa mạc Sonoran thuộc đông nam California, ở nam Nevada, tây Arizona. Nó cũng là loài bản địa ở Mexico, Yucca thường mọc ở những dốc sa mạc đá và miền sa mạc Creosote. Chúng chịu đựng được sự nung nóng của mặt trời và không cần nước. Cây Yucca là loài cây có hoa và có thể cao đến 5m. Hình 2.1: Cây Yucca Sử dụng làm chất bổ sung trong thức ăn cho tôm, cá: chất chiết xuất từ Yucca schidigera ở dạng bột là một trong những nguyên liệu bổ sung trong thức ăn tôm nhằm quản lý và làm giảm nồng độ amoniac và các hợp chất khác. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi bổ sung chất chiết xuất Yucca vào thức ăn, tôm tăng trưởng tốt hơn, giảm tỷ lệ chết. Liều lượng sử dụng trong thức ăn thủy sản là bột chiết xuất Yucca, 60-130g/1 tấn thức ăn. (TS. Nguyễn Phú Hòa, Khoa Thủy Sản, Đại Học Nông Lâm TP.HCM) 5. CÁC CHẤT PHỤ GIA Trong sản xuất thức ăn cho động vật thủy sản, ngoài các nguồn nguyên liệu chính, một số nguồn nguyên liệu khác được bổ sung vào thức ăn với nhiều mục đích như: tăng giá trị dinh dưỡng, tăng tính ngon miệng, hạn chế sự biến chất thức ăn… Những chất này được gọi chung là chất phụ gia. 5.1. Chất kết dính Để gia tăng độ kết dính của thức ăn, ngoài tinh bột trong thức ăn, trong chế biến thức ăn cho thủy sản còn sử dụng một số chất kết dính. Giá trị của chất kết dính: đóng góp dinh dưỡng cho thức ăn, giảm sự thất thoát các chất dinh dưỡng, tăng độ bền của thức ăn trong môi trường nước, giảm bụi trong quá trình chế biến thức ăn. Tuy nhiên một số chất kết dính có thể làm ảnh hưởng đến độ tiêu hóa thức ăn. Một vài loài cá không chấp nhận thức ăn quá cứng. Hàm lượng chất kết dính sử dụng trong thức ăn phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu chế biến thức ăn và thiết bị chế biến. Một số chất kết dính được sử dụng trong thức ăn thủy sản: Nhóm có nguồn gốc tảo biển: Agar (1-2%), Alginate, Carrgeenan… Nhóm có nguồn gốc thực vật: tinh bột (10-25%), Guar gum, Hemicellulose, Carboxymethyl Cellulose – CMC ( 1-3%)… Nhóm có nguồn gốc động vật: Gelatin, Collagen, Chitosan… 5.2.Chất chống oxy hóa Thức ăn thủy sản do có hàm lượng chất béo cao và thành phần của chất béo chứa nhiều acid béo cao phân tử không no nên dễ bị oxy hóa trong quá trong chế biến và bảo quản. Khi bị oxy hóa thức ăn sẽ hôi dầu và mất đi các acid béo thiết yếu, các vitamin tan trong dầu như A, D và E, carotenoids bị phá hủy làm giá trị dinh dưỡng của thức ăn bị giảm. Do đó trong thức ăn thủy sản, cần bổ sung chất chống oxy hóa. Chất chống oxy hóa phải đảm bảo không độc và có giá thành rẻ. Các chất chống oxy hóa thường được sử dụng là: BHT (Butylated hydroxy toluene) BHA (Butylated hydroxy Anisole) Ethoxyquine (1,2 dihydro–6 ethoxy–2,2,4 trymethyl quinoline) 5.3. Chất kháng nấm Nhiệt độ và độ ẩm cao ở vùng nhiệt đới là nguyên nhân làm cho thức ăn thủy sản dễ bị nấm mốc phát triển. Trở ngại chính cho việc chế biến thức ăn thủy sản là sự phát triển của nấm mốc Aspergillus flavus, nấm mốc này sản xuất ra độc chất Aflatoxin, một loại độc tố nguy hiểm cho động vật thủy sản. Nấm này thường phát triển ở các loại hạt có dầu. bắp và khoai củ. Chất kháng nấm thường được sử dụng là một hay hỗn hợp các loại acid hữu cơ, là acid propionic, acid sorbic, sodium diacetate, acid phosphoric. Việc sử dụng chất kháng nấm phải không làm ảnh hưởng đến độ ngon miệng của thức ăn đối với động vật thủy sản. 5.4. Chất tạo mùi (chất dẫn dụ) Chất dẫn dụ đóng vai trò quan trọng, quyết định hiệu quả sử dụng thức ăn của động vật thủy sản, đặc biệt là tôm. Trong môi trường nước, để cảm nhận thức ăn, chất dẫn dụ phải hòa tan để cá tôm có thể cảm nhận. Có hai cách để cảm nhận: khứu giác (smell) và vị giác (taste). Chất dẫn dụ càng dễ hòa tan, trọng lượng phân tử càng nhỏ càng có tác dụng cao trong dẫn dụ thức ăn. Tính chất chung của chất dẫn dụ: Không bay hơi Có trọng lượng phân tử rất bé Tan trong nước Ổn định ở nhiệt độ Trong các nguồn nguyên liệu sử dụng làm thức ăn cho tôm có sẵn các chất dẫn dụ tự nhiên như: bột mực, bột nhuyễn thể, bột đầu tôm, nhộng tằm, dịch thủy phân cá. Hàm lượng chất dẫn dụ thay đổi tùy theo loài (1-5%). Ngoài các chất dẫn dụ tự nhiên, các chất dẫn dụ nhân tạo như các acid amin tự do (glycine, analine, glutamate) hay một số phân tử peptide cũng được tổng hợp để bổ sung vào thức ăn cho động vật thủy sản. 5.5. Sắc tố Sắc tố chủ yếu được sử dụng trong thức ăn là carotenoids. Chức năng chính là: Tiền chất tạo vitamin A Liên quan đến màu sắc của giới tính Tạo màu đỏ trong một số loài cá Màu của trứng tôm cá 5.6. Premix vitamin – khoáng Trên thị trường có một số loại premix khoáng, premix vitamin, premix vitamin – khoáng có thể sử dụng bổ sung khoáng và vitamin cho thức ăn cho động vật thủy sản. Mức độ bổ sung khoảng 0.5-2%, tùy thuộc vào hàm lượng chất khoáng và vitamin trong hỗn hợp và nhu cầu của đối tượng nuôi. Một số chất khoáng cũng được bổ sung vào thức ăn để cung cấp phosphor cho tôm như: monocalcium phosphate, di calcium phosphate. 5.7. Acid amin tổng hợp Acid amin tổng hợp hóa học như Methionine, hoặc sản phẩm lên men các loại vi sinh vật như Lysine được bổ sung vào thức ăn cho động vật thủy sản nhằm cân đối acid amin thiết yếu (khi sử dụng nguồn protein thực vật) trong công thức thức ăn. Khả năng hấp thu các acid amin tổng hợp này thay đổi tùy theo loài. 6. CÁC CHẤT PHẢN DINH DƯỠNG VÀ CÁC CHẤT ĐỘC TRONG NGUYÊN LIỆU CHẾ BIẾN THỨC ĂN THỦY SẢN Trong một số nguồn nguyên liệu chế biến thức ăn thủy sản có chứa chất kháng dinh dưỡng. Để hạn chế ảnh hưởng các chất này, cần phải thực hiện việc lựa chọn nguyên liệu tươi hoặc nếu cần phải qua xử lý như gia nhiệt hoặc thủy phân. Độc tố có nguồn gốc thực vật Những thức ăn có nguồn gốc thực vật thường được sử dụng phổ biến là hạt đậu tương, lạc và các sản phẩm phụ từ công nghiệp chế biến như bã đậu nành, khô dầu lạc, khô dầu bông... đây là những loại thức ăn được nhiều nhà khoa học trên thế giới và trong nước nghiên cứu nhằm thay thế với tỷ lệ thích hợp các loại thức ăn có nguồn gốc động vật trong khẩu phần ăn của ĐVTS. Tuy nhiên, một vấn đề cần đối mặt khi sử dụng nguồn thức ăn này là các độc tố làm cản trở đến khả năng tiêu hóa các chất dinh dưỡng có trong các loại thức ăn này. 6.1.1. Chất ức chế trypsin (Trypsin inhibitor - I-trypsin) trong đậu tương Đậu tương là một trong những nguồn protein thực vật quan trọng thay thế bột cá. Đậu tương thường được bổ sung ở dạng viên trong khẩu phần ăn của cá da trơn và các loại cá khác với một lượng hạn chế do có chứa nhiều chất ức chế (anti-metabolites) mà chủ yếu nhất là chất ức chế trypsin. Chất ức chế trypsin là một protein hình cầu có khối lượng phân tử 21.500 (Liener và Kakade, 1980). Protein này kết hợp với tripsin và chimotripsin tạo thành những phức bền, làm mất hoạt tính của enzyme. Cá ăn đậu tương sống thì sinh trưởng bị ức chế do sự tiêu hóa protein bị cản trở, nên làm chậm sự sinh trưởng của cá, ví dụ: cá hồi (rainbow trout), cá da trơn, cá chép và các loại khác. Phản ứng của cá với chất ức chế tripsin khác nhau tùy loài, cá hồi nhạy cảm hơn so với cá da trơn và cá chép. Xử lý nhiệt có thể giảm hoạt tính của I-trypsin. 6.1.2. Phytic acid Phytic acid là thành phần của hầu hết các sản phẩm hạt cốc và khô dầu như đậu tương, bông, oliu… Phytate có khả năng kết hợp với các cation như Ca, Mg và Zn, và nhất là P có trong thực vật thành hợp chất không thích hợp cho động vật (Smith 1977). Điều này có thể giải thích lợi ích của bổ sung khoáng dưới dạng khẩu phần chứa đậu tương (Ketola, 1975). Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng hàm lượng acid phytic cao kìm hãm sinh trưởng, chuyển hóa protein và chức năng tuyến giáp, và tăng tỷ lệ chết ở cá (Richardson et al. 1985; Satoh et al. 1983). Hình 2.2: Acid phytic 6.1.3. Gossypol Hạt bông là nguồn bổ sung protein cho vật nuôi và cá với lượng hạn chế vì chứa nhiều độc tố tự nhiên. Độc tố được biết nhiều nhất là gossypol trong tuyến sắc tố màu vàng. Xử lý nhiệt, ẩm hạt bông, sẽ chuyển gossypol tự do thành liên kết và không gây độc cho động vật. Phương pháp chế biến hiện nay có thể loại trừ 80-90% gossypol (Singleton và Kratzer, 1973). Gossypol có thể gây ung thư cùng với aflatoxin B ở cá hồi, ngoài ra còn có thể kết hợp với lysine, gây thiếu lysine trong khẩu phần từ đó làm giảm sinh trưởng. Thí nghiệm của Herman (1970) xác định ảnh hưởng của gossypol trên cá hồi cho thấy cá chậm sinh trưởng khi hàm lượng 290ppm gossypol tự do trong khẩu phần. Thí nghiệm của Dorsa et al (1982) trên cá da trơn khi cho ăn khô dầu bông thì sinh trưởng giảm 17% ở khẩu phần khô dầu bông. Sức kháng gossypol rất khác nhau ở các loài cá. 6.1.4. Alkaloid Alkaloid là những hợp chất hữu cơ có chứa nitơ và có tính kiềm nhẹ, đa số có nguồn gốc từ thảo mộc. Hiện nay, người ta tìm thấy có gần 6000 chất alkaloid khác nhau và có khoảng 30 trong số này đã được sử dụng rộng rãi trong y học và được nghiên cứu kỹ. Ví dụ: chất nicotine trong cây thuốc lá được sử dụng để làm thuốc trừ sâu, caffein trong hạt cà phê, cocaine trong cây coca để làm hưng phấn thần kinh, morphine trong nhựa cây á phiện được sử dụng để làm thuốc giảm đau, reserpine trong cây dừa cạn làm thuốc giảm đau, atropine được tìm thấy trong cây cà độc dược (belladonna) để làm thuốc giãn đồng tử (Encarta, McRosoft, 1997). Alkaloid được biết rõ nhất là trong cây khoai tây. Biện pháp phòng ngừa: ngâm nước và rửa nhiều lần có thể làm giảm chút ít alkaloid. Tuy vậy, điều quan trọng là về mặt di truyền, người ta cố gắng tuyển chọn giống có hàm lượng alkaloid thấp. Độc tố có nguồn gốc vi sinh vật Độc tố có nguồn gốc vi sinh vật là chất độc sinh ra từ nấm mốc, xuất hiện trong nguyên liệu sau quá trình thu hoạch, bảo quản và chế biến do các loại nấm mốc tạo ra. Độc tố gây tác hại rất lớn cho vật nuôi thủy sản và cả cho sức khỏe con người. 6.2.1. Aflatoxin có trong tự nhiên Aflatoxin do nấm Aspergillus flavus, Aspergilus parasiticus sinh ra, là hợp chất hữu cơ mạch vòng có 16 dẫn xuất hóa học khác nhau, trong đó có 4 loại có tính độc lớn nhất: B1, B2, G1 và G2. Cơ chế gây bệnh của aflatoxin là do khả năng liên kết của chất này với DNA trong nhân tế bào, sự liên kết này gây ức chế enzyme polymerase của RNA làm hạn chế sự tổng hợp RNA và ức chế polymerase t - RNA. Đây là nguyên nhân làm giảm sút sự tổng hợp protein trong tế bào. Các loại nông sản dễ nhiễm aflatoxin bao gồm: hạt lạc, khô dầu lạc, các hạt cốc, hạt họ đậu, hạt hướng dương… Aflatoxin gây tổn thương gan và có thể gây ung thư, ngoài ra ở gia súc, gia cầm, còn làm giảm khả năng đẻ trứng, tiết sữa, sức đề kháng. 6.2.2. Các loại mycotoxin khác Mycotoxin là những chất độc sản sinh từ hoạt động trao đổi chất thứ cấp của các loài nấm mốc như Asper-gillius, fusarium, penicillium…có mặt trên các sản phẩm thực vật, ngay trên cánh đồng hoặc trong thời gian bảo quản. Khảo sát mycotoxin năm 2009 Biomin GmbH đã bắt đầu khảo sát về mycotoxin từ năn 2005. Từ 1/2009 – 12/2009, họ hợp tác với Romer Lab và Samitec (Brazil) thực hiện tổng cộng 9.030 phân tích những độc tố mycotoxin có ảnh hưởng quyết định đối với nuôi trồng thủy sản và chăn nuôi, gồm aflatoxin (Afla), zearalenone (ZON), deoxynivalenol (DON), fumonisins (FUM) và ochratoxin (OTA). Ochratoxin là nhóm độc nhất, do nấm Aspergillus ochraceus sản sinh ra khi ngô và lúa mì bị nhiễm (Shotwell et al., 1969; Scott et al., 1970). Nhóm này gồm ochratoxin A và B (Doster et al., 1972). Các loại thực vật dễ nhiễm là gạo, lúa mạch, lúa mì, ngô, cao lương, ớt, hạt tiêu, đậu nành, cafe. Kết quả trên sản phẩm Ngô Ngô là sản phẩm bị tạp nhiễm rộng và cao nhất. Với kết quả là 83% dương tính với FUM, 49% dương tính với DON, 45% với Afla, 29% với ZON và 13% với OTA. Mức ô nhiễm cao nhất là Afla (6105ppb) được tìm thấy trong ngô. Đậu nành và khô dầu đậu nành Đậu nành và khô dầu đậu nành đều tăng về tỷ lệ và mức độ mycotoxin so với số liệu những năm trước. Lần lượt 30, 21, 19 và 10% các mẫu được thử nghiệm dương tính với DON, Afla, ZON và FUM. Lúa mì và cám lúa mì Trường hợp lúa mì và cám lúa mì, độc tố mycotoxin rộng nhất là DON, có 57% các mẫu được thử nghiệm đạt hàm lượng nhiễm trung bình 875 ppb. OTA có ở 16% của các mẫu với hàm lượng nhiễm trung bình là 4 ppb. Afla có ở 21% các mẫu (hàm lượng nhiễm trung bình 4 ppb), ZON là 14% các mẫu (hàm lượng nhiễm trung bình 134 ppb) và FUM là 7% (hàm lượng nhiễm trung bình 406 ppb). Gạo và cám gạo ZON là loại độc tố mycotoxin nhiều nhất được tìm thấy trong gạo và cám gạo, với 70% mẫu dương tính với mycotoxin, đạt hàm lượng trung bình 75 ppb. Afla, OTA, FUM và DON được tìm thấy lần lượt trong 53, 48, 20 và 14% các mẫu. Hàm lượng nhiễm trung bình thấp hơn so với các thành phần được thử nghiệm khác. 6.2.3. Những giải pháp phòng ngừa a) Kiểm tra, khống chế độ ẩm và nhiệt độ thích hợp. Phải sấy khô nguyên liệu trước khi đưa vào kho dự trữ. Độ ẩm và nhiệt độ có liên quan nhau. Muốn giữ nguyên liệu tốt ta cần có qui định tình trạng hạt trong điều kiện dự trữ cụ thể. Có sự cân đối giữa ẩm độ không khí và ẩm độ nguyên liệu, và phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường. Bảng 2.5: Sự cân đối độ ẩm nguyên liệu và ẩm độ không khí (70%) ở nhiệt độ 270C Nguyên liệu Sự cân đối ẩm độ nguyên liệu ở độ ẩm không khí 70% Ngô 13,5 Lúa 15,0 Gạo 13,0 Đậu các loại 15,0 b) Kiểm soát và trừ khử côn trùng, sâu mọt trong kho bãi. Có mối liên hệ giữa sự phá hoại của sâu mọt, côn trùng trong nguyên liệu và sự phát triển nấm mốc. Theo tài liệu của FAO (1979) thì côn trùng, sâu mọt có thể làm tăng sự phát triển của nấm mốc lên từ 10 - 30%. c) Sử dụng hóa chất. Người ta sử dụng nhiều loại hóa chất như Aureofugin, Thiramtan, các acid: propionic, lactic, sorbic, benzoic và acetic để trộn vào thức ăn khống chế nhiễm độc nấm. Tùy từng loại nấm và nguồn lây nhiễm mà sử dụng hóa chất cho hợp lý. Ví dụ, nấm Aspergillus flavus nhiễm trên ngô hạt có thể bị khống chế bởi acid propionic 1%. d) Biện pháp vật lý. Nhiều phương pháp vật lý để loại trừ nấm mycotoxin trong thức ăn như loại bỏ hạt bị nhiễm để sử dụng hạt không nhiễm; loại bỏ aflatoxin trong dầu. Ngày nay, người ta đã dùng hệ thống lọc hấp phụ để tách aflatoxin ra khỏi dầu hiệu suất 95 - 100%. e) Làm mất tác dụng aflatoxin. Làm mất hiệu lực aflatoxin bởi nhiệt độ. Nguyên lý của phương pháp là biến đổi thành phần hóa học của aflatoxin hoặc thay đổi nhóm hoạt động trong phân tử aflatoxin. Ở Ấn Độ, người ta thấy khi đem gạo nhiễm aflatoxin nấu dưới áp suất hơi nước có gần 70% aflatoxin bị phá hủy. Phương pháp nhiệt như rang, nướng nhờ nhiệt độ cao có thể làm giảm aflatoxin. Làm mất tác dụng aflatoxin bởi ánh sáng: Ánh sáng còn được dùng để phá hủy aflatoxin. Như vậy, ánh sáng mặt trời có tác dụng tốt để phá hủy aflatoxin. Làm mất tác dụng aflatoxin bởi chất hấp phụ bề mặt. Người ta chọn các chất hấp phụ aflatoxin trong đường tiêu hóa, làm cho nó không hấp thu được vào cơ thể mà theo phân thải ra ngoài, từ đó không gây tác hại cho cơ thể. Mặt trái của chất hấp phụ bề mặt là nếu không chọn lọc kỹ thì chất hấp phụ có thể gây ra sự hấp phụ vitamin và một số hoạt chất sinh học khác thải ra ngoài. Bảng 2.6 : Tóm tắt một số chất kháng dinh dưỡng và độc tố trong thức ăn (De Silva, Anderson, 1995; NRC, 1993) Hoạt chất Mô tả ảnh hưởng Nguồn thức ăn Xử lý Kháng trypsin Các chất ức chế trao đổi protein. Nhiều loại nhưng chủ yếu ức chế trypsin và chymotrypsin Hầu hết hạt cốc, khô dầu (lạc, đậu tương, bông..) và hạt bộ đậu Xử lý nhiệt Gossypol Giảm chất lượng protein, đặc biệt lysine. Giảm lượng ăn vào và hạn chế sinh trưởng Hạt bông Không thể xử lý nhiệt hoặc ngâm trong nước Mimosine Ảnh hưởng sản sinh thyrosin và sinh trưởng của cá Keo dậu Ngâm nước Glucosinonate Khi thủy phân sinh ra ion thiocynate, goitrin, nitrate làm giảm hoạt động tuyến giáp Cải dầu Xử lý nhiệt, ngâm nước Phytic acid 70% phospho trong đậu tương… ở dạng phytate. Đậu tương và nhiều cây trồng khác Không có phương pháp xử lý hữu hiệu. Sử dụng enzyme phytase hay bổ sung khoáng Mycotoxin Mọc trên các loại thức ăn dự trữ ẩm mốc. Khô lạc Nên dự trữ thức ăn nơi khô, mát. Không dùng thức ăn đã bị nhiễm Erucic acid Axit béo không no gây tích lũy mỡ và hoại tử tim, da, mang và thận Cải dầu Không xử lý được Kim loại nặng Kim loại nặng vừa là chất dinh dưỡng vừa là chất độc, ví dụ: Hg, Cd, As, Cu, Pb, Al, Zn… Thỉnh thoảng gây ảnh hưởng trên cá. Tạo ra chất mang (chelator) kim loại để hạn chế độc khi bổ sung vào thức ăn CHƯƠNG 3 : NĂNG LƯỢNG TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN 1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM NĂNG LƯỢNG Năng lượng mặc dù không phải là chất dinh dưỡng nhưng là yếu tố quan trọng trong khẩu phần thức ăn của động vật thủy sản (ĐVTS). Tất cả khẩu phần thức ăn cho ĐVTS đều phải được phối trộn không những đáp ứng đủ các nhu cầu về dinh dưỡng mà còn thỏa mãn được nhu cầu về năng lượng cho từng giai đoạn phát triển của động vật thủy sản. Nguồn năng lượng này có nguồn gốc từ các chất dinh dưỡng của các loại thức ăn phối trộn trong khẩu phần. Động vật không có khả năng sử dụng năng lượng từ mặt trời như thực vật mà chúng phải sử dụng năng lượng từ thức ăn. Thức ăn sau khi được tiêu hóa sẽ được hấp thu vào cơ thể và sau đó sẽ sinh ra năng lượng cho cơ thể động vật hoạt động và phát triển. Năng lượng thức ăn (Năng lượng thô - GE) Năng lượng tiêu hóa (DE) Năng lượng phân (FE) Năng lượng trao đổi (ME) Năng lượng nước tiểu (UE) Năng lượng thải qua mang (GEE) (Metabolisable energy) (Urine Energy) (Gill Excretion Energy) Năng lượng thuần (NE) Sinh nhiệt (HE= Heat Energy) (Tiêu hóa, hấp thu; tạo SP tiêu hóa; tạo chất thải & bài tiết) Năng lượng tích lũy Năng lượng cho duy trì (NE for Maintenence = NEm) (NE for Production = NEp) (Trao đổi cơ bản, hoạt động bắt buộc, điều chỉnh thân nhiệt) Chuyển hóa năng lượng của thức ăn trong cơ thể động vật (Webster, Lim, 2002) 1.1. Năng lượng thô (Gross ennergy-GE) Năng lượng hóa học trong thức ăn được đo bằng phương pháp trực tiếp khi đốt cháy một lượng thức ăn trong calorie kế, nhiệt lượng sinh ra do sự đốt cháy thức ăn này gọi là năng lượng thô. Năng lượng thô tùy thuộc vào thành phần dinh dưỡng trong thức ăn và có thể được tính dựa vào năng lượng của protein, lipid và carbohydrate. 1 g protein ⇒ 5,65 Kcal 1 g lipid ⇒ 9,45 Kcal 1 g carbohydrate ⇒ 4,2 Kcal 1.2. Năng lượng tiêu hóa (Digestible energy- DE) Là phần năng lượng của thức ăn thực sự được động vật tiêu hóa. Do đó năng lượng tiêu hóa sẽ bằng năng lượng thức ăn ăn vào (IE) khi trừ đi phần năng lượng thải ra qua phân (FE) : DE = IE – FE Phần trăm năng lượng tiêu hóa được tính (DE / IE) được gọi là tỷ lệ tiêu hóa năng lượng (Apparent digectibility – AD). Năng lượng tiêu hóa DE phụ thuộc khả năng tiêu hóa thức ăn của cá. Giá trị DE và ME của một số loại thức ăn trên một số đối tượng nuôi có thể tham khảo ở các bảng 3.1, 3.2. Tuy nhiên, việc nghiên cứu về năng lượng trên cá chưa được đề cập nhiều ở Việt Nam. Bảng 3.1: Giá trị GE và DE của một số chất dinh dưỡng Chất dinh dưỡng GE (kJ/g) DE (kJ/g) Cá chình Rô phi Cá chép Protein Mỡ Cacbohydrate 23,9 39,8 17,6 22,2 33,3 6,8 18,9 37,7 16,8 16,8 33,5 14,7 Bảng 3.2: Giá trị DE và ME của một số loại thức ăn cá Nguyên liệu DE (MJ/kg) ME (MJ/kg)(Cá hồi) Cá da trơn Rô phi Cá hồi Ngô (extruded) 4,6 - - - Bột ngô 10,7 - - - Lúa mì 10,7 11,2 12,5 – 14,8 10,8 – 13,7 Bột đậu tương 11,2 - 11,3 9,5 – 10,3 Khô dầu bông 17,2 16,1 14,6 – 19,8 12,5 – 17,3 Bột cá 2,5 - 8,1 5,8 Bột cỏ - 36,4 - - Dầu động vật - 15,2 11,5 - 2. NHU CẦU NĂNG LƯỢNG CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN Năng lượng cần để duy trì hoạt động sống của động vật thủy sản được dự trữ trong các liên kết hóa học của các chất lấy từ thức ăn và chúng được giải phóng bởi quá trình oxy hóa. Con đường oxy hóa các chất trong thức ăn giải phóng năng lượng ở động vật thủy sản cũng tương tự như động vật trên cạn. Năng lượng sinh ra từ thức ăn sẽ được cơ thể dự trữ lại một phần ở dạng adenosine triphosphate (ATP). 3. CÁC NGUỒN THỨC ĂN CUNG CẤP NĂNG LƯỢNG Năng lượng tiêu hóa và năng lượng biến dưỡng thay đổi tùy giống loài và phản ảnh đúng giá trị năng lượng có khả năng sử dụng của loại thức ăn đó. Trong khi đó, giá trị năng lượng thô chỉ có giá trị tham khảo ban đầu vì chúng không nói lên được khả năng tiêu hóa năng lượng thức ăn. ĐVTS có thể sử dụng cả 3 nguồn protein, lipid và carbohydrate trong thức ăn làm nguồn năng lượng. Nguồn năng lượng từ protein đắt tiền nhất, do đó các nguồn năng lượng không phải protein nên cung cấp ở mức tối đa có thể được. Các nghiên cứu cho thấy cá yêu cầu năng lượng từ protein, lipid hơn ở nhóm động vật trên cạn. Lipid chứa năng lượng nhiều nhất trên mỗi đơn vị trọng lượng và nguồn năng lượng này được cá sử dụng hiệu quả. Lipid có trong thức ăn còn làm tăng mùi vị và độ trơn láng của viên thức ăn. Tuy nhiên, nếu lượng lipid cao sẽ gặp trở ngại trong khâu chế biến và bảo quản thức ăn. Khả năng sử dụng carbohydrate làm năng lượng khác nhau tùy loài cá (cá ăn động vật có khả năng sử dụng carbohydrate kém hơn so với cá ăn thực vật) và tùy loại carbohydrate. Carbohydrate là nguồn năng lượng rẻ tiền nhất nên sử dụng trong thức ăn ở mức tối đa có thể để giảm giá hành thức ăn. Tuy nhiên lượng dùng thích hợp là bao nhiêu đối với từng loài thì vẫn còn được nghiên cứu. Trên thế giới, nguồn carbohydrate thường dùng là bột ngũ cốc, chủ yếu là các phụ phẩm của các nhà máy xay xát lúa mì. Ở nước ta, nguồn carbohydrate dùng trong các nhà máy chế biến thức ăn là cám gạo, tấm, bột bắp, bột mì... CHƯƠNG 4 : NHU CẦU DINH DƯỠNG PHẦN 1 : PROTEIN VÀ ACID AMIN 1. GIỚI THIỆU Protein là thành phần chất hữu cơ chính của cơ thể ĐVTS, chiếm khoảng 60-75% trọng lượng khô của cơ thể (Halver, 1988). Protein có cấu trúc rất phức tạp, trong thành phần hóa học có chứa: C (50-55%); O (22-26%); N (12-19%); H (6-8%) và S (0-2%). Mặc dù chúng rất khác nhau về cấu trúc, chức năng, thành phần hóa học, kích thước... nhưng khi bị thủy phân chúng đều phân hủy thành các acid amin. Các nhà khoa học rất chú ý và đã nghiên cứu nhu cầu protein và amino acid của cá, bắt đầu từ những năm 50, đến nay, phần lớn các đối tượng nuôi quan trọng và phân bố rộng trên toàn thế giới đã được nghiên cứu về lĩnh vực này. 2. VAI TRÒ CỦA PROTEIN Là thành phần chủ yếu tham gia cấu tạo cơ thể, thay tổ chức cũ xây dựng tổ chức mới. Các acid amin (AA) sẽ tham gia vào các sản phẩm protein đặc biệt có hoạt tính sinh học cao (hormon, enzyme). AA sẽ tham gia quá trình tạo thành năng lượng ở dạng trực tiếp hay tích lũy ở dạng glycogen. Với những chức năng quan trọng trên, không có vật chất nào có khả năng thay thế protein trong cơ thể, nên protein là chất dinh dưỡng được đặc biệt chú ý trong thức ăn. 3. NHU CẦU PROTEIN CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN 3.1. Định nghĩa Nhu cầu protein là lượng protein tối thiểu có trong thức ăn nhằm thoả mãn yêu cầu các amino acid để đạt tăng trưởng tối đa ( NRC, 1993) Nhu cầu protein tương đối: tính theo mức protein trong thức ăn. Nhu cầu protein tuyệt đối là lượng protein động vật thủy sản lấy từ thức ăn trên một đơn vị thể trọng của động vật thủy sản (tính theo g protein thức ăn / kg ĐVTS) 3.2. Nhu cầu protein Nếu thức ăn không cung cấp đủ nhu cầu protein cho cá sẽ dẫn đến cá chậm lớn, hoặc ngừng tăng trưởng, giảm trọng lượng, chậm phát dục, sức sinh sản giảm. Nếu lượng protein trong thức ăn vượt quá nhu cầu thì chỉ một phần được sử dụng để tạo protein mới, phần còn lại sẽ được chuyển sang dạng năng lượng, điều này sẽ làm tăng giá thành thức ăn không cần thiết. Nhu cầu protein của cá dao động trong khoảng từ 25-55%, trung bình 30% ; giáp xác từ 30-60%. Nhu cầu protein tối ưu của một loài nào đó phụ thuộc nguồn nguyên liệu làm thức ăn (tỷ lệ protein và năng lượng, thành phần amino acid và độ tiêu hóa protein), giai đoạn phát triển của cơ thể, các yếu tố bên ngoài khác. Bảng 4.1: Nhu cầu protein của một số cá Loài cá Trọng lượng Nguồn protein Protein tối ưu (%) Tác giả Cá trê trắng C.batrachus 0,1 g Bột cá + đậu nành 30 Chuapoehu, 1987 Cá trê phi C.gariepinus 40 g Casei + Arg, Met 30 – 40 Henken + ctv, 1986 Cá tra P.hypophthalmus 2 – 3 g Bột cá/ bột đậu nành 38 Hiền + ctv, 2004 5 – 6 g Bột cá 32,2 Hùng + ctv, 2000 Cá basa P.bocourti 2 – 3 g Bột cá/ bột đậu nành 35 Hiền + ctv, 2004 5 – 6 g Bột cá 27,8 Hùng + ctv, 2000 16 – 17 g Bột cá/ bột huyết (2:1) 36,7 Phương, 1998 Cá hú P.conchophilus 2 -3 g Bột cá/ bột đậu nành 48 Hiền + ctv, 2004 Cá rô đồng 2 – 3 g Bột cá/ bột đậu nành 32 Hiền + ctv, 2004 4 . NHU CẦU VỀ ACID AMIN 4.1 Acid amin không thiết yếu Acid amin không thiết yếu là những acid amin mà cơ thể sinh vật tự tổng hợp được từ thức ăn, bao gồm: Alanine, Glycine, Serine, Tyrosine, Poline, Cystein, Cystine. 4.2 Acid amin thiết yếu Các loài động vật thủy sản cần 10 loại amino acid, gồm: arginine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenillalanine, threonine, tryptophan và valine (Halver, 1989). Bảng 4.2: Nhu cầu acid amin (%protein) một số loài tôm cá Acid amin Loài Cá rô phi Cá chép Tôm he Arginine 4,2 4,2 5,8 Histidine 1,7 2,1 2,1 Isoleucine 3,1 2,3 3,5 Leucine 3,4 3,4 5,4 Lysine 5,1 5,7 5,3 Threonine 3,6 3,9 3,6 Tryptophan 1,0 0,8 0,8 Valine 2,8 3,6 4,0 PHẦN 2 : LIPID VÀ ACID BÉO 1. GIỚI THIỆU Lipid đóng vai trò quan trọng như là nguồn cung cấp năng lượng (8-9 kcal/gam) và các acid béo cần thiết cho quá trình sinh trưởng và phát triển của động vật thủy sản. Lipid trong thức ăn cũng đóng vai trò như là chất vận chuyển vitamin tan trong dầu và sterols. Ngoài ra trong thành phần của lipid có phosphollipid và sterol ester tham gia vào quá trình sinh tổng hợp màng tế bào. Nhiều nghiên cứu cho thấy lipid có ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng của ĐVTS, đặc biệt là ở giai đoạn non và giống. Ở giai đoạn nuôi vỗ thành thục, thức ăn được bổ sung nguồn lipid thích hợp sẽ nâng cao sức sinh sản của ĐVTS cũng như chất lượng của giống. Mac Donald và ctv (1988) đã đưa ra một hệ thống phân loại lipid như sau: Lipid Phospholipids Không chứa glycerol Phức tạp Đơn giản Glycolipids Chứa glycerol Glucolipid Galactolipid Lecithin Cephalin Dầu mỡ SpingomyelinsCerebrosidesSáp, TerpenesProstagladins 2. CHỨC NĂNG CỦA CÁC LIPID 2.1 Cung cấp năng lượng Lipid là nguồn dinh dưỡng cung cấp năng lượng tốt nhất cho ĐVTS. Việc bổ sung lượng lipid thích hợp sẽ giảm nhu cầu protein. Triglyceride là thành phần chính và chủ yếu cung cấp nguyên liệu cho quá trình oxy hóa tạo năng lượng ở ĐVTS. Năng lượng thức ăn không được sử dụng ngay mà thường được dự trữ dưới dạng glycogen và mỡ. Động vật thủy sản dự trữ lipid với lượng rất lớn ở gan tụy. Ngoài ra một số loài cá dự trữ mỡ dưới dạng mô mỡ bao quanh ruột như cá chép, rô phi, tạo thành lá mỡ như ở basa. 2.2 Hoạt hóa và cấu thành enzyme Lipid, đặc biệt là phospholipid có khả năng hoạt hóa enzyme. Ví dụ phosphatidyl choline có khả năng hoạt hóa enzyme glucose-6-phosphatase, Adenogentriphosphatase (ATPase). Lipid là thành phần chính của nhiều hormone là steroid. Ngoài ra một số acid béo cao phân tử không no (PUFA) là tiền thân của prostaglandin ở tôm cá, prostaglandin là họ acid béo 5 mạch vòng, số lượng rất nhỏ, hoạt động giống như hormone. 2.3 Tham gia cấu trúc màng tế bào Lipid phân cực hay phospholipid có một vai trò rất quan trọng trong dinh dưỡng vì nó tham gia vào cấu trúc của các màng tế bào. Và có những đại phân tử protein sắp xếp xuyên qua màng và liên quan đến khả năng vận chuyển những vật liệu qua màng. 2.4 Vận chuyển các vitamin và một số chất khác Lipid là dung môi hòa tan các vitamin tan trong trong dầu như A, D, E, K và hydrocarbon. Do đó, trong khi hấp thu và vận chuyển trong cơ thể lipid cũng mang theo các chất hòa tan trong lipid. 3. NHU CẦU LIPID CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN Nhu cầu lipid của động vật thủy sản được xác định dựa vào nhu cầu về năng lượng, yêu cầu về acid béo cần thiết, nhu cầu về phospholipid, cholesterol và đặc điểm sống, dự trữ lipid của loài. Tôm cá có nhu cầu năng lượng thấp hơn động vật trên cạn và có thể sử dụng protein để làm năng lượng. Kết quả nghiên cứu về nhu cầu lipid trong thức ăn cho giáp xác cho thấy tỷ lệ sống và sinh trưởng của tôm đạt cao nhất là 5-8%. Đối với cá, hàm lượng lipid thay đổi tùy theo loài, tuy nhiên mức đề nghị từ 6-10%. Bảng 4.3: Mức sử dụng tối đa lipid trong thức ăn cho một số loài cá Giống loài % lipid thức ăn Cá chép 12 – 15 Cá rô phi < 10 Cá trê phi 7 – 10 Cá tra 4 – 8 Cá hồi 18 – 20 Cá chẽm 13 – 18 Cá mú 13 – 14 Ngoài ra nhu cầu này phụ thuộc rất lớn vào hàm lượng và chất lượng protein, hàm lượng và chất lượng của nguồn cung cấp năng lượng khác, và ngay cả chất lượng của dầu. Tỷ lệ protein và lipid được đề nghị cho tôm cá là 6-7 : 1. Đối với tôm biển thì nguồn dầu cá biển, dầu mực, dầu nhuyễn thể sẽ tốt hơn là nguồn dầu bắp, dầu đậu nành. Đối với tôm P. japonicus tốc độ sinh trưởng sẽ gia tăng khi bổ sung 4% dầu cá trích (Guary và ctv, 1976), trong khi đó ở tôm P. serratus là 4% dầu cá tuyết (Martin, 1980). Khi hàm lượng lipid quá cao làm ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của tôm, (D’Abrano, 1997) cho biết có mối tương quan chặt giữa hàm lượng lipid trong thức ăn và lipid trong ruột, khi hàm lượng lipid trong thức ăn quá cao, dẫn tới hàm lượng lipid trong ruột tăng và làm giảm khả năng trao đổi chất của giáp xác, từ đó ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng. Bảng 4.4: Nhu cầu lipid một số loài tôm Loài Nguồn lipid Mức tốt nhất Tác giả Tôm he Nhật Dầu gan cá + dầu đậu nành 6% Deshimaru + ctv, 1979 Tôm càng xanh Dầu gan cá + dầu bắp (1:1) 6% Sheen và D.Abramo, 1991 Tôm sú Dầu mực, dầu cá 6 – 7,5% Abramo, 1997 4. NHU CẦU ACID BÉO THIẾT YẾU Khi xem xét nhu cầu acid béo thiết yếu (essential fatty acid –EFA) thường dựa vào thành phần acid béo của thức ăn tự nhiên nơi ĐVTS sinh sống và thành phần acid béo của chính ĐVTS. Nhóm thức ăn cơ sở của hệ sinh thái biển là tảo đơn bào, ở giai đoạn sinh trưởng lipid chiếm 20% (trọng lượng khô), trong đó 50% là nhóm acid béo n-3 cao phân tử không no (n-3 PUFA) như 20:5n-3, 22:6n-3. Tất cả các nghiên cứu đều cho thấy ĐVTS yêu cầu acid béo n-3, như yêu cầu acid béo 18:3n-3 là 1-2%. Yêu cầu đối với các acid béo mạch dài hơn (HUFA) như 20:n-3, 22:5n-3, 22-6n-3 thấp hơn, khoảng 0.5%. Nhìn chung trong ĐVTS yêu cầu được cung cấp cả hai nhóm acid béo n-3 PUFA và n-6 PUFA, tỷ lệ n-3/n-6 thay đổi tùy theo loài và nguồn acid béo được cung cấp. Nhóm acid béo n-3 có chức năng chủ yếu là sinh tổng hợp các acid béo mạch dài, trong khi nhóm n-6 được sử dụng như nguồn cung cấp và dự trữ năng lượng. Ở giai đoạn tôm giống, thức ăn chủ yếu của tôm là thức ăn chế biến nên việc cung cấp các acid béo cho tôm là cần thiết. Mức độ tăng trưởng của P. japonicus sẽ gia tăng khi bổ sung 1% của 18:2n-6 và 18:3n-3 vào thức ăn. Shewbart và Mies (1973) thử nghiệm mức độ từ 0,5-5% 18:3n-6 vào thức ăn công nghiệp cho tôm giống P. aztecus, kết quả là mức 2% cho tốc độ tăng trưởng cao nhất, dưới mức 2% sẽ làm giảm khả năng tăng trưởng của loài tôm này. Read (1981) đã tìm thấy bổ sung 1% của 18:2n-6 hoặc 18:3n-3 vào thức ăn sẽ cải tiến được mức độ tăng trưởng và tỷ lệ sống của tôm P. indicus. Sinh trưởng của tôm P. japonicus ăn thức ăn chứa nhiều 18:3n-3 thì tốt hơn là nhiều 18:2n-6 (Gury và ctv, 1976). Trong khi đó Xu và ctv (1994) lại cho biết tốc độ sinh trưởng của tôm P. chinensis được cải thiện khi kết hợp hai nhóm acid béo này hơn là chỉ bổ sung một loại. Nhiều nghiên cứu cho thấy nhóm acid béo 20-22 Cacbon-HUFA được coi là có giá trị dinh dưỡng cao hơn nhóm 18 Carbon-PUFA. Xu (1994) cho biết tốc độ tăng trưởng của tôm P. chinensis được gia tăng khi bổ sung thức ăn giàu HUFA. Dấu hiệu thiếu acid béo thiết yếu của ĐVTS: Giảm sinh trưởng Tăng tỷ lệ chết Giảm hiệu quả sử dụng thức ăn Mòn vây đuôi (nguyên nhân do Flexebacterium sp) Thoái hóa gan (sưng to, tái màu) Giảm sinh sản (tỷ lệ nở của trứng và tỷ lệ sống ấu trùng, cá bột thấp) 5. PHOSPHOLIPID VÀ NHU CẦU PHOSPHOLIPID Phospholipid là ester của các acid béo với phosphatidic acid. Phospholipid là thành phần chính cấu tạo nên các màng cơ bản sinh học trong đó đầu ưa nước sắp xếp quay mặt ra bên ngoài. Phospholipid được phân chia thành 2 nhóm tùy theo cấu trúc có chứa gốc glycerol hay gốc sphingosyl. Glycerolphospholipid gồm phosphatidyl choline (PC), phosphatidyl ethanolamine (PE), phosphatidyl inositol (PI), phosphatidyl serine (PS), phosphatidyl glycerol (PG). Sphingosyl phổ biến nhất là sphigomyalin. Phospholipid có một vai trò rất quan trọng trong dinh dưỡng vì nó tham gia vào cấu trúc của tất cả các màng cơ bản và giữ vai trò quan trọng trong sự vận chuyển và hấp thụ lipid và tham gia vào các quá trình biến dưỡng trung gian trong cơ thể sinh vật. Thường đối với thủy sản, nguồn cung cấp phospholipid chủ yếu là lecithin từ dầu đậu nành. Tất cả các loài giáp xác đều cần lecithin trong suốt quá trình phát triển đặc biệt là giai đoạn ấu trùng (Harrison, 1990). 6. CHOLESTEROL VÀ NHU CẦU CHOLESTEROL Sterol là một rượu có vòng chứa bộ khung 1,2 - cyclopentanophenthrene chứa 27 - 30 nguyên tử carbon với gốc OH ở vị trí C3 và một nhánh ngang chứa tối thiểu bảy carbon ở vị trí C17. Trong sterol, cholesterol là một thành phần chính cấu tạo màng tế bào và là tiền chất của nhiều hormon sinh dục như progesterone, testosterone... và các muối mật. Giáp xác phải lấy sterol từ thức ăn, mà duy nhất là từ lipid của thức ăn (Kanazawa và ctv, 1971; Castell và ctv, 1975). Một vài dạng của sterol là Cholesterol, phytosterol, isofucosterol, stigmasterol... Trong đó cholesterol được xem như là loại có ảnh hưởng lớn nhất đến sinh trưởng và tỷ lệ sống của nhiều loại giáp xác (Teshima và Kanazawa, 1983). Một số loài giáp xác như cua và tôm hùm sẽ chuyển hoá cholesterol ngoại sinh thành cholesteryl esters, corticoids, kích thích tố sinh dục, và kích thích tố lột xác (Kanazawa, 1985; Teshima và Kanazawa, 1971). Thí nghiệm của Teshima và ctv (1982) trên tôm P. japonicus cho thấy, khi bổ sung 1% cholesterol vào thức ăn cho loài tôm này đã làm gia tăng tỷ lệ sống cũng như tốc độ tăng trưởng. Nhu cầu cholesterol của tôm sú P. monodon được đề nghị bởi Wu (1986) là 0,5%. Một vài lưu ý khi thức ăn bị oxy hóa lipid (ôi dầu) : Lipid bị oxy hóa giảm lượng acid béo cần thiết cho ĐVTS Gây độc cho ĐVTS, nguyên nhân là quá trình oxy hóa chất béo tạo các sản phẩm như andehyt, ketons ... đây là những chất gây độc cho ĐVTS. Quá trình oxy hóa lipid sẽ làm cho thức ăn còn mùi hôi, vị khó ăn nên ảnh hưởng đến sự bắt mồi, hiệu quả sử dụng thức ăn. Sản phẩm ĐVTS khi sử dụng thức ăn bị oxy hóa có mùi hôi khó chịu, mỡ tích lũy sẽ bị vàng hay nâu sậm. Một số dưỡng chất cần thiết bị phân hủy (Vitamin A, B6, C, D, E và carotenoid). Giá trị dinh dưỡng của thức ăn giảm. Một số dấu hiệu khi ĐVTS sử dụng thức ăn có chứa chất béo bị oxy hóa: Xuất huyết, lượng hồng cầu giảm và cá có triệu chứng thiếu máu Trương bụng và phồng gan Giảm ăn và FCR tăng cao Sinh trưởng chậm Mòn vây và teo cơ Tăng tỷ lệ chết Để tránh hiện tượng oxy hóa chất béo nên sử dụng chất kháng oxy hóa. Các chất kháng oxy hóa như vitamin E, phenols, quinones, tocopherols và gallic acid, ascorbic acid, citric acid. Tuy nhiên trong thực tế sản xuất người ta thường dùng các chất kháng oxy hóa nhân tạo như: BHT (Butylated Hydroxy Toluen) BHA (Butylated Hydroxy Anisole) Ethoxyquin Ngoài ra thức ăn cần được bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát để tránh hiện tượng oxy hóa. PHẦN 3 : CARBOHYDRATE 1. GIỚI THIỆU Carbohydrate được xem là nguồn nguyên liệu cung cấp năng lượng rẻ tiền nhất cho ĐVTS. Sự tiêu hóa carbohydrate biến động rất lớn giữa các loài và phụ thuộc vào thành phần của carbohydrate trong nguyên liệu. Năng lượng trao đổi (ME) carbohydrate của ĐVTS dao động lớn từ 0 kcal/g (cellulose) đến 3.8 kcal/g (đường đơn). Carbohydrate chiếm tỷ lệ trên 75% ở thực vật, trong khi ở động vật hiện diện với số lượng nhỏ và tồn tại chủ yếu dưới dạng glycogen. Carbohydrate (Glucid) chứa C, H, O. Công thức tổng quát của (CH2O)n hay Cx(H2O)y. Carbohydrate được chia làm hai nhóm chính: nhóm đường và nhóm không đường: Nhóm đường bao gồm monosaccharide (đường đơn): như glucose, galactose, mannose, fructose và oligosaccharide (đường đa): Sucrose, lactose, maltose... Nhóm này không phải là thành phần quan trọng trong thức ăn của động vật thủy sản. Nhóm không đường: tinh bột, dextrin, glycogen, cellulose, pectin, hemicellulose... trong đó tinh bột vai trò quan trọng trong thức ăn thủy sản. 1.1 Tinh bột Tinh bột là chất dự trữ trong thực vật. Trong hạt có thể chiếm đến 70%, trong trái, khoai củ có thể đến 30%. Tinh bột hiện diện trong tế bào thực vật dưới dạng các hạt tinh bột bao gồm amylose (20-30%) và amylopectin (70-80%). Amylose: gồm chuỗi không phân nhánh (α-1,4) các đơn vị glucose. Amylopectin: gồm chuỗi chính (α-1,4) và các nhánh ngang (α-1,6). 1.2 Dextrin Là sản phẩm trung gian của sự thủy phân tinh bột và glycogen. Thường được sử dụng làm chất kết dính trong thức ăn thủy sản. Trong nghiên cứu về khả năng sử dụng carbohydrate cho tôm cá, dextrin thường được sử dụng như nguồn cung cấp carbohydrate. 1.3 Glycogen Glycogen là dạng dự trữ carbohydrate trong gan và cơ của động vật thủy sản. Cấu trúc là một polysaccharides có nhánh giống như tinh bột nhưng có trọng lượng phân tử lớn hơn, chuỗi có 5.000-25.000 đơn vị glucose. 1.4 Cellulose Là một glucosan, có cấu trúc theo kiểu liên kết 1-4 β-glucose với khoảng 8.000 phân tử β-glucose liên kết lại. Cellulose có ở tất cả thực vật vì nó là chất chính yếu của vách tế bào thực vật. Cellulose hiện diện nhiều trong cám gạo (>12%), một nguồn nguyên liệu quan trọng trong thức ăn cho động vật thủy sản. 2. CHỨC NĂNG CARBOHYRATE TRONG THỨC ĂN CHO ĐỘNG VẬT THỦY SẢN Carbohydrate là nguồn năng lượng chủ yếu cho toàn bộ hoạt động sống cơ thể. 1gr carbohydrate (oxy hóa) = 4,19 Kcal Trong khẩu phần thức ăn khi carbohydrate tăng lên thì sự phân giải lipid và protein trong cơ thể sẽ giảm đi, thì năng lượng chủ yếu do carbohydrate cung cấp. Do đó carbohydrate được xem là nguồn cung cấp năng lượng cùng với protein và lipid. Quá trình dự trữ năng lượng ở dạng glycogen và chuyển hóa thành lipid dự trữ trong cơ thể ĐVTS. Carbohydrate là một trong những thành phần cấu tạo tổ chức cơ thể như glucoprotein có trong màng tế bào. Trong công nghệ chế biến, carbohydrate là đóng vai trò là chất kết dính quan trọng. 3. NHU CẦU CARBOHYDRATE CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN Khả năng sử dụng carbohydrate của động vật thủy sản thì khác nhau, đặc biệt là giữa các loài, trong đó tính ăn là khâu quyết định đến khả năng sử dụng carbohydrate của ĐVTS. Những loài ăn tạp, thực vật có khả năng sử dụng carbohydrate tốt hơn loài ăn động vật. Có những loài tôm cá không có nhu cầu về carbohydrate là do chúng có khả năng tổng hợp carbohyrate thông qua con đường biến dưỡng glucose (gluconeogenesis) hoặc thỏa mãn về nhu cầu năng lượng sử dụng từ lipid và protein. Tuy nhiên việc bổ sung carbohydrate vào thức ăn cho ĐVTS với các mục đích : Giảm giá thành: do carbohydrat là nguồn cung cấp năng lượng rẻ tiền Giảm việc sử dụng protein như là nguồn năng lượng (hoạt động thay thế protein của carbohydrate), từ đó protein cung cấp từ thức ăn được động vật thủy sản sử dụng cho sinh trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn tăng. Tăng độ bền trong nước (chất kết dính trong thức ăn) Giảm mức độ nát, bụi của thức ăn (kết dính các thành phần với nhau) 4. CHẤT XƠ TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN Chất xơ là thành phần phổ biến trong thức ăn thực vật. Hiện nay, thức ăn chế biến thường sử dụng một lượng lớn nguồn nguyên liệu có nguồn gốc thực vật nên tỷ lệ xơ trong thức ăn cao. Chất xơ có thể chia làm 2 nhóm: nhóm tan trong nước và nhóm không tan trong nước. Thông thường đối với thức ăn cá có tỷ lệ chất xơ trong thức ăn được đề nghị không quá 10%, riêng đối với thức ăn tôm tỷ lệ này thường không quá 4%. Một vài điểm cần lưu ý đối với chất xơ: Chất xơ kích thích nhu động co bóp của ống tiêu hoá làm cho thức ăn di chuyển dễ dàng để tống cặn bã, độc hại ra ngoài. Chất xơ có tác dụng làm gia tăng tốc độ thức ăn đi qua đường tiêu hóa nên nó tác dụng làm tăng lượng thức ăn ĐVTS ăn vào. Hàm lượng chất xơ cao sẽ làm giảm hoạt động của một số enzyme. Đặc biệt là lignin liên kết với protein làm giảm khả năng tiêu hoá protein. Khi chất xơ quá nhiều thì hàm lượng các dưỡng chất khác thấp, làm cho động vật phải ăn nhiều lên để đủ chất dinh dưỡng, điều này dẫn tới lượng phân thải ra nhiều (tăng COD trong ao nuôi). Chất xơ trong thức ăn sẽ làm giảm khả năng kết dính khi ép viên thức ăn. PHẦN 4 : VITAMIN 1. GIỚI THIỆU So sánh với các thành phần dưỡng chất chính trong thức ăn như protein, lipid và carbohydrate, vitamin chiếm một lượng rất nhỏ từ 1-2% trong thức ăn. Tuy nhiên, vitamin có vai trò quyết định trong quá trình trao đổi chất của cơ thể và chi phí có thể lên đến 15% trong khẩu phần ăn. Hầu hết các vitamin giữ vai trò đặc biệt như là một co-enzyme hay các tác nhân hỗ trợ các enzyme thực hiện các phản ứng sinh hóa trong cơ thể sinh vật, co-enzyme trong sự thành lập hồng cầu và tế bào thần kinh và tiền chất của các hormones. Nhiều kết quả nguyên cứu cho thấy, động vật thủy sản không có khả năng hay khả năng tổng hợp rất ít, không đủ cho nhu cầu, nên việc cung cấp vitamin vào thức ăn là rất cần thiết. Động vật thủy sản ăn thức ăn không được cung cấp đầy đủ vitamin sẽ sinh trưởng chậm, tỷ lệ sống thấp, khả năng chịu đựng với biến động môi trường kém và dễ bị bệnh. Một số dấu hiệu bệnh lý khi thiếu vitamin ở động vật thủy sản đã được ghi nhận như: xuất huyết, dị hình, nứt sọ ở cá, đen thân ở tôm… Nhu cầu vitamin chịu ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố: kích cỡ và giai đoạn phát triển của đối tượng nuôi, các yếu tố môi trường nuôi, mối tương tác với các thành phần dinh dưỡng khác và đặc biệt là quá trình chế biến và bảo quản. 2. TÍNH CHẤT VÀ NHU CẦU VITAMIN CHO ĐỘNG VẬT THỦY SẢN Dựa vào đặc tính hòa tan mà vitamin được chia là hai nhóm chính. Nhóm vitamin tan trong chất béo: vitamin A, D, E và K. Nhóm vitamin tan trong nước gồm: nhóm vitamin B, Vitamin C, chiline và inositol. Mỗi một loại vitamin có cấu tạo, chức năng riêng biệt. Nhu cầu vitamin được nghiên cứu trên một số đối tượng như cá hồi, cá chép, cá nheo Mỹ và một số loài tôm biển 2.1. Nhóm vitamin tan trong nước Nhóm vitamin tan trong nước bao gồm nhóm vitamin B, vitamin C…, chức năng chính của nhóm này là coenzyme trong quá trình trao đổi chất của tế bào. Một vài loài cá nước ấm có khả năng tổng hợp một số vitamin này. 2.1.1 .Thiamin (Vitamin B1) Vitamin B1 có tên hóa học là thiamin hay thiamin chlohydrate. Chức năng là Co-enzymes trong biến dưỡng carbohydrate. Do đó thiamin cần thiết cho cá tăng trưởng và hoạt động sinh sản bình thường. Nhu cầu thiamin được xác định tùy theo mức năng lượng có trong thức ăn. Ở cá chép, nhu cầu vitamin B1 tăng khi tăng lượng carbohydrate trong thức ăn. Dạng vitamin B1 thường được sử dụng bổ sung vào thức ăn là thiamin mononitrate với tỷ lệ thiamin là 91-88%, đây là dạng vitamin bền. Tuy nhiên loại này mất đi khoảng 80-90% nếu giữ ở nhiệt độ phòng trong 3 tháng. Qua ép viên mất đi từ 0 - 10%. Khi phối chế vào thức ăn để trong thời gian 7 tháng mất từ 11 - 12% (Slinger, 1979) 2.1.2. Riboflavin ( Vitamin B2) Vitamin B2 có tên hóa học là riboflavin. Riboflavin là thành phần cấu tạo của flavin adenine dinucleotide (FAD) hay flavin mononucleotide (FMN) là coenzyme cho nhiều phản ứng oxy hóa khử và trao đổi ion. Nhu cầu vitamin B2 khoảng 8 - 10mg/kg thức ăn cho loài cá chép và cá trơn và 25mg/kg cho tôm. Vitamin B2 là dễ bị mất đi qua quá trình chế biến và cho ăn. Khi ép đùn có thể mất 26%, khi cho vào nước sau 20 phút mất đi 40% (Goldblatt, 1979) 2.1.3. Pyrodoxine ( Vitamin B6) Nhóm vitamin B6 bao gồm pyridoxine, pyridoxal, pyridoxamine và nhiều dẫn xuất khác trong đó pyridoxal có hoạt tính sinh học cao nhất. Pyridoxine là coenzyme cho phản ứng decarboxyl hóa cho các acid amin nên pyridoxine liên quan đến sự biến dưỡng protein. Dấu hiệu thiếu vitamin B6 tăng lên khi thức ăn có hàm lượng protein cao. Nhu cầu vitamin B6 được đề nghị ở cá khoảng 5 - 10 mg/kg cho cá, ở tôm là 50 - 60 mg/kg. Vitamin B6 được sử dụng bổ sung vào thức ăn dạng pyridoxine hydrochloride. Hàm lượng vitamin B6 mất đi khoảng 7 - 10% qua quá trình ép viên và bảo quản. 2.1.4. Vitamin PP Vitamin PP bao gồm niacin, nicotinic acid và nicotinamide chúng có tác dụng tương tự vì chúng có thể biến đổi qua lại trong quá trình biến dưỡng. Niacine là thành phần của coenzyme nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) và nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP). Các coenzyme này liên quan đến các phản ứng oxy hóa và khử trong quá trình chuyển vận hydrogen và biến dưỡng của carbohydrate, lipid và amino acid. Nhu cầu vitamin PP là 14 mg/kg cho cá chép, 28 mg/kg cho cá trơn. Ở tôm mức được đề nghị là 40 mg/kg thức ăn. Hàm lượng vitamin PP mất đi khoảng 20% qua quá trình ép viên (Anonymous, 1981). 2.1.5. Vitamin B12 Vitamin B12 cần cho quá trình thành thục và phát triển phôi. Đối với tôm, Vitamin B12 giữ vai trò quan trọng trong tổng hợp nucleotic, protein, biến dưỡng carbohydrate và chất béo. Nghiên cứu nhu cầu vitamin B12 cho tôm cá còn rất hạn chế, nhu cầu cho cá hồi được đề nghị là 0.015 - 0.2 mg/kg, đối với tôm là 0.2mg/kg thức ăn. Vitamin B12 có thể được tổng hợp bởi vi khuẩn đường ruột bởi một số loài cá như cá trơn, cá rô phi, cá chép. Qua quá trình chế biến, hàm lượng vitamin B12 không bị ảnh hưởng. 2.1.6. Biotin Biotin có tác dụng như chất chuyển vận CO2 trong chuỗi phản ứng carboxyl hóa và khử carboxyl, tham gia vào quá trình sinh tổng hợp các acid béo chuỗi dài và purine. Nhu cầu biotin cho cá là 1,5 - 2 mg/kg , cho tôm là 1 mg/kg thức ăn. Một số loài cá có khả năng tổng hợp biotin nhờ hệ vi khuẩn đường ruột như ở cá nheo. Biotin hiện diện phổ biến trong thức ăn thực động vật. Cám gạo, cám mì, bột thịt, bột cá, bột bắp, bánh dầu các loại là nguồn cung cấp đáng kể biotin. Qua quá trình ép viên, hàm lượng bitoin trong thức ăn mất đi khoảng 15% (Anonymous, 1981). 2.1.7. Vitamin C Trong nghiên cứu về thức ăn cho nuôi trồng thủy sản, vitamin C đã được nghiên cứu và đánh giá là cần thiết cho tôm cá cách đây trên 25 năm (Merchie, 1997). Vitamin C được xác định là rất quan trọng cho động vật thủy sản bởi vì cá và giáp xác thiếu enzyme gulonolactone oxidase cần thiết cho bước cuối cùng của quá trình tổng hợp (Dabrowki, 1990). Chính vì thế vitamin C của động vật thủy sản được hấp thu chủ yếu từ thức ăn. Vitamin C được ghi nhận là có vai trò quan trọng trong trao đổi chất, tăng cường các phản ứng miễn dịch và sức đề kháng của tôm cá. Theo Viện nghiên cứu thủy sản quốc gia Mỹ (1993) hàm lượng vitamin C cần thiết cho cá giống dao động trong khoảng từ 25 - 50 mg/kg thức ăn, trong khi đó mức độ cho tôm được đề nghị bởi D’Abramo (1995) là 100 mg/kg thức ăn. 2.2. Nhóm vitamin tan trong chất béo Nhóm vitamin tan trong chất béo là vitamin A, D, E, và K. Nhóm này được hấp thu qua ruột cùng với chất béo trong thức ăn. Vì vậy khi chất béo trong thức ăn được hấp thu tốt thì tạo điều kiện cho nhóm vitamin này cũng được hấp thu tốt hơn. Nhóm vitamin này sẽ tích lũy trong cơ thể khi được cung cấp vượt quá nhu cầu. 2.2.1. Vitamin A Vitamin A có hai dạng là vitamin A1 (retinol) được tìm thấy ở động vật hữu nhũ và động vật biển, vitamin A2 (3-dehydroretinol còn được gọi là retinol 2) được tìm thấy ở cá nước ngọt (Lehninger, 1975). Vitamin A cần thiết cho mắt, vận chuyển Ca qua mang tế bào, thành thục và phát triển phôi. Vitamin A cũng được chứng minh là cần thiết cho sự phát triển của buồng trứng, buồng tinh và phôi của giáp xác. Điều này có thể được chứng minh qua sự tích lũy vitamin A trong trứng của tôm trong quá trình thành thục (Fisher, 1985) Một vài loài cá có thể chuyển đổi β-caroten thành vitamin A. Ở tôm vitamin A có hàm lượng cao ở trong mắt. Một số loại như astaxanthin, carotenoids cũng là nguồn cung cấp vitamin A cho tôm cá. Vitamin A có nhiều trong dầu cá, do đó khi thức ăn cho tôm biển được bổ sung dầu cá biển và carotenoid thì không cần thêm vitamin A. Hàm lượng vitamin A được đề nghị cho cá là 1000- 2000 UI/kg thức ăn, trong khi ở tôm thì yêu cầu cao hơn 5000 UI/kg thức ăn. Dấu hiệu thiếu vitamin A ở cá là thiếu máu, xuất huyết mắt, mang, thận, màu sắc cơ thể thay đổi... Hàm lượng vitamin A bị mất đi khoảng 20% qua quá trình ép đùn, mất 53% sau thời gian bảo quản nhiệt độ phòng trong 6 tháng. 2.2.2. Vitamin D Vitamin D có hai dạng là Vitamin D2 (engocalciferol) và vitamin D3 (cholecalciferol). Vitamin D3 có nhiều vitamin D hoạt tính hơn vitamin D2 và được tìm thấy chủ yếu ở động vật. Vitamin D3 được sử dụng tốt hơn là vitamin D2. Vitamin D có vai trò quan trọng trong việc vận chuyển và hấp thu Ca và P. Khi bổ sung thiếu hoặc thừa vitamin D đều làm ảnh hưởng đến động vật thủy sản. Hàm lượng vitamin D cần bổ sung cho cá từ 500- 1000 UI/kg thức ăn cho cá, cho tôm được đề nghị là 2000 UI/kg thức ăn. Khi thức ăn có bổ sung lượng dầu cá lớn có thể không cần cung cấp vitamin D. Dạng vitamin D thường được bổ sung là vitamin D3 (cholecalciferol) 2.2.3. Vitamin E Vitamin E có tên hóa học là tocophenol. Vitamin E có một số dạng khác nhau, trong đó dạng α - tocophenol là có chứa hàm lượng vitamin E hoạt tính cao nhất. Một trong những chức năng sinh học của vitamin E là ngăn cản quá trình oxy hóa chất béo cao phân tử không no (HUFA) của lipid trong màng tế bào sinh học. Vitamin E có vai trò trong quá trình tổng hợp và hoạt động của các hormone sinh dục. Vitamin E rất dễ phân hủy qua quá trình chế biến và bảo quản, đặc biệt là ở các nước vùng nhiệt đới. Dạng vitamin E thường được sử dụng bổ sung vào thức ăn cho tôm cá là α - tocophenol acetace. Nhu cầu vitamin tăng khi hàm lượng PUFA trong thức ăn cao. Nhu cầu vitamin E ở cá khoảng 30-100 mg/kg và ở tôm là 100 mg/kg thức ăn. Dấu hiệu khi thiếu vitamin E ở cá là giảm sinh trưởng, tỷ lệ chết cao thoái hóa cơ, tích mỡ trong gan… Đối với tôm biển, sức sinh sản và tỷ lệ nở của tôm giảm khi thức ăn được cung cấp thêm HUFA nhưng thiếu vitamin E. 2.2.4. Vitamin K Vitamin K có vai trò quan trọng trong quá trình đông máu ở động vật và cả ở cá. Thiếu vitamin K dẫn tới cá không có khả năng tổng hợp proconvertin và prothrombin ở trong gan, đây là các chất cần thiết cho quá trình đông máu. Dạng vitamin K được sử dụng tốt cho tôm cá lá vitamin K3. Nhu cầu vitamin K ở cá là 10 mg/kg thức ăn, ở tôm được đề nghị là 5 mg/kg thức ăn. Ở một số loài tôm khi cho ăn thiếu vitamin K thì sinh trưởng của tôm giảm. Vitamin K được bổ sung vào thức ăn dưới dạng muối menadione, menadione sodium bisulfite (50% vitamin K3), hỗn hợp menadione sodium bisulfite (33% vitamin K3), menadione dimethylpyrimidinal (45,5% K3). Vitamin K bị phân hủy dưới điều kiện nhiệt độ, ẩm độ cao. (Anonymous, 1981) Bảng 4.5: Nhu cầu vitamin cho một số loài tôm cá (mg/kg thức ăn) Vitamin Cá chép Cá hồi Tôm biển Thiamin (B1) 1 – 3 10 – 15 60 Riboflavin (B2) 7 – 10 20 – 25 25 Pyridoxine (B6) 5 – 10 15 – 20 50 Niacin (PP) 30 – 50 150 – 200 40 Cyanocobalamin (B12) - 0,015 – 0,02 0,2 Vitamin C 30 – 50 100 – 150 200 Vitamin A (IU) 1000 – 2000 2000 – 2500 5000 Vitamin D (IU) - 2400 2000 Vitamin E 80 – 100 30 100 Vitamin K - 10 5 PHẦN 5 : MUỐI KHOÁNG 1. GIỚI THIỆU Đối với động vật hiện nay người ta xác định có 6 nguyên tố khoáng đa lượng (Ca, Mg, P, Na, K và Cl) và 16 nguyên tố vi lượng là (As, Cr, Co, Cu, I, F, Fe, Mn, Mo, Ni, Se, S, Si, Sn, Zn và V) là cần thiết cho cơ thể động vật. Trong nhóm khoáng vi lượng chức năng sinh lý của Cr, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Se, Zn, F và I thì đã được khẳng định, còn vai trò của Ni, V, Si và As thì chưa được nghiên cứu. Tuy nhiên các nghiên cứu cho thấy động vật thủy sản cần Ni, V, As nếu sinh trưởng trong nước không có khoáng. Các nghiên cứu về ảnh hưởng của việc thiếu P, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu, Mn và Se đã được nghiên cứu trên một số loài tôm cá. Có rất nhiều trở ngại khi nghiên cứu về nhu cầu khoáng cho động vật thủy sản là do động vật thủy sản có thể hấp thu khoáng trực tiếp từ môi trường nước thông qua việc uống nước hoặc hấp thu qua mang, da... Do đó rất khó xác định nhu cầu chính xác về khoáng cho động vật thủy sản. Nhu cầu về khoáng cho động vật thủy sản phụ thuộc vào: Thành phần và hàm lượng khoáng hiệu quả trong thức ăn Nồng độ khoáng trong môi trường nước Tình trạng dinh dưỡng trước đó của động vật thủy sản 2. CHỨC NĂNG CỦA MUỐI KHOÁNG Thành phần cấu tạo của cơ thể như các nguyên tố đa lượng Ca, P, Mg tham gia cấu tạo khung cơ thể. Vai trò chất xúc tác cho phản ứng sinh hoá. Duy trì chức năng sinh lí thể hiện ở những muối kiềm ảnh hưởng đến sự cân bằng acid và baze góp phần việc ổn định nồng độ thẩm thấu cơ thể cũng như duy trì sự cân bằng nước. Tham gia vào cấu tạo máu như Fe (hemoglobin), Cu (hemocyanin). Nồng độ thẩm thấu muối vô cơ trong cơ thể và môi trường ngoài khác nhau lớn, do đó cơ thể và môi trường luôn có quá trình trao đổi muối khoáng thông qua da, mang, ruột... 3. KHOÁNG ĐA LƯỢNG 3.1. Calci (Ca) và Phosphorus (P) Ca và P cần thiết cho quá trình hình thành xương. Trong xương cá, Ca chiếm tỷ lệ cao. Ở vảy cá rô phi, hàm lượng Ca cũng chiếm đến 19 - 21%. Tỷ lệ Ca/P ở vảy và xương cá là 1.5 - 2.1 và tỷ lệ Ca/P cả cơ thể là 0.7 - 1.6. Ngoài ra, Ca còn tham gia vào quá trình động máu, co cơ, dẫn truyền truyền thông tin thần kinh, duy trì áp suất thẩm thấu. Trong khi đó P có vai trò trong quá trình biến dưỡng các chất dinh dưỡng trong cơ thể. P là chất cấu thành hợp chất cao năng Adenosine triphosphate (ATP), Phospholipid, AND, ARN và một số coenzyme. Vì vậy P tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng, điều khiển sinh sản, sinh trưởng … P tham gia vào việc duy trì ổn định pH trong cơ thể động vật thủy sản. Dấu hiệu thiếu P chủ yếu là giảm sinh trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và khoáng trong xương, vảy, vỏ. Các dạng Ca và P động vật thủy sản có thể sử dụng: Khả năng sử dụng và hấp thu Ca phụ thuộc vào dạng, hàm lượng Ca, thành phần của thức ăn và cấu trúc hệ thống tiêu hóa của động vật thủy sản. Thường sử dụng: Ca lactate, Ca carbonate, Ca phosphate. Khả năng hấp thu Ca sẽ giảm 20-34% khi hàm lượng P tăng cao trong thức ăn. Hiệu quả sử dụng và hấp thu P phụ thuộc vào dạng P được sử dụng, hàm lượng Ca và loài cá. Dạng Na phosphate, K phosphate và Ca phosphate là được sử dụng hiệu quả nhất. Tỷ lệ Ca/P đề nghị: 0,56/1,1 cho tôm hùm, 1/1 cho tôm he Nhật Bản, 1/1 hoặc 1/1,5 ở tôm sú. Mức Ca tối đa cho tôm là 2,3% trong thức ăn, mức P là 1 - 2% trong thức ăn. Ở cá, mức P được đề nghị là 0,29 - 0,8 tùy thuộc vào loài và dạng P sử dụng. 3.2. Magneium (Mg) Chức năng chủ yếu của Mg là giữ vai trò quan trọng trong các phản ứng phosphoryl hóa. Hàm lượng Mg trong nước biển tiêu chuẩn khá cao 1,350 mg/l , giáp xác và cá biển có khả năng hấp thu và đào thải lượng Mg thừa ra khỏi cơ thể. Ở môi trường nồng độ muối thấp hoặc môi trường nước ngọt thì tôm cá cần được cung cấp Mg từ thức ăn: ở tôm thẻ chân trắng khi bổ sung 0,12% thức ăn tôm sẽ sinh trưởng tốt hơn (Liu, 1997), tôm he được đề nghị mức 0,3%. Đối với cá khi thiếu Mg, giảm ăn, lờ đờ, tỷ lệ chết cao và hàm lượng Mg tích lũy trong cơ thể giảm. Nhu cầu Mg ở cá cũng phụ thuộc vào hàm lượng Mg có trong nước, khi hàm lượng Mg trong nước khoảng 1,35 - 3.5 g/lít thì nhu cầu Mg khoảng 0,04 g/kg thức ăn. 3.3. Các khoáng đa lượng khác Các khoáng đa lượng như Na, Cl và K thì cần thiết cho các hoạt động sinh lý của cơ thể động vật thủy sản. Chức năng chủ yếu là duy trì cân bằng áp suất thẩm thấu của cơ thể, cân bằng acid - base, dẫn truyền thần kinh, duy trì cấu trúc màng tế bào. Nhiều nghiên cứu cho thấy không cần bổ sung Na và Cl vào thức ăn. Khi hàm lượng muối quá cao trong thức ăn (> 2%) có thể ảnh hưởng đến sinh trưởng của một số loài cá. Ở tôm he, hàm lượng K yêu cầu từ thức ăn là 0,9 - 1%. Đối với cá nước ngọt, hàm lượng K đôi khi không đủ, do đó cá cần một nhu cầu K trong khoảng 0.3 - 0.8% tuỳ theo môi trường có nhiều hay ít K. Tuy nhiên nhiều nghiên cứu cho thấy do K có sẵn trong nước biển, nên không cần phải bổ sung vào dưới dạng khoáng vào thức ăn. Bảng 4.6: Nhu cầu muối khoáng đa lượng cho một số loài cá (g/kg) Loài P Ca Mg Cá trơn Mỹ 0,45 0,45 0,04 Cá chép 0,65 0,3 0,05 Cá rô phi 0,90 0,65 0,06 Cá hồi 0,5 – 0,8 0,05 0,05 4. CÁC NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG Một số nguyên tố hiện diện với một số lượng rất nhỏ (10 - 12%) nhưng có ảnh hưởng một cách rõ rệt đến các quá trình trao đổi chất cơ thể đó là nguyên tố vi lượng (như Fe,Cu, Zn,...) Bảng 4.7: Nhu cầu một số khoáng vi lượng của một số tôm cá (ppm) Loài Zn Fe Cu Mn Cá hồi - - 6 20 Cá trơn Mỹ 20 - 5 2,4 Cá chép 15 – 30 30 3 13 Cá phi 25 150 3,5 12 Tôm thẻ chân trắng - - 16 – 32 - 4.1. Kẽm (Zn) Kẽm xúc tác phản ứng hydrate hoá làm tăng khả năng vận chuyển CO2. Ngoài ra, còn kích thích tiết HCl trong dạ dày. Khi thiếu Zn, tôm cá giảm tăng tưởng và sức sinh sản. Nhu cầu Zn cho cá từ 15 - 25 mg/kg thức ăn, và tôm là 15 - 20mg/kg thức ăn. 4.2. Sắt (Fe) Fe trong cơ thể tồn tại ở dạng hợp chất hữu cơ như Hemoglobin hay có thể ở dạng vô cơ như Fe dạng dự trữ. Fe giữ vai trò quan trọng trong quá trình hô hấp. Thiếu Fe cá sẽ giảm lượng hồng cầu và gan vàng. Trong khẩu phần thức ăn, Fe ở dạng vô cơ dễ hấp thu hơn dạng hữu cơ ; Fe có hoá trị thấp hấp thu nhanh hơn Fe có hoá trị cao. Động vật thủy sản có thể hấp thu sắt qua môi trường. Hàm lượng Fe được đề nghị bổ sung vào thức ăn cho cá khoảng 60- 150 ppm. 4.3. Đồng (Cu) Là thành phần nhiều enzyme có tính oxy hoá và có vai trò quan trọng trong sự hô hấp, là thành phần của sắc tố đen (Melanin), kích thích quá trình sử dụng Fe và là chất xúc tác cho việc tạo thành Hemoglobin (Hb). Ở tôm thiếu Cu, giảm sinh trưởng, giảm hàm lượng Cu trong máu, gan tụy. Ở cá thiếu Cu, cũng ảnh hưởng đến sinh trưởng và dễ bị nhiễm bệnh. Hàm lượng Cu đề nghị cho tôm là 16 - 32 mg/kg thức ăn. Bảng 4.8: Nhu cầu khoáng đề nghị cho tôm biển Khoáng Yêu cầu Khoáng đa lượng (%) Ca Tối đa 2,3% P 0,8% Mn 0,2% K 0,9% Khoáng vi lượng (mg/kg) Fe Tối đa 200 mg Cu 35 mg Zn 150 mg Mg 20 mg Nguyên liệu thô Làm sạch nguyên liệu, hút sắt Trộn sơ bộ Nghiền tinh Tách liệu bằng không khí Lắng tụ thức ăn tinh Trộn tinh Tiền xử lý bằng hơi nước Ép viên Hậu xử lý Làm nguội Sàng viên Đóng bao bì Cán miểng Sàng phân cỡ miểng Đóng bao bì Thức ăn dạng miểng Thức ăn dạng viên Tái chế miểng không đạt kích cỡ Tái chế viên không đạt kích cỡ Nước và chất dầu Hơi nước Premix khoáng-vitamin và chất phụ gia CHƯƠNG 5 : QUY TRÌNH SẢN XUẤT 5. SẢN XUẤT THỨC ĂN CHO TÔM Quy trình sản xuất Thuyết minh quy trình 5.2.1. Nhập liệu 1/ Mục đích: Chuẩn bị nguyên liệu cho quy trình sản xuất. 2/ Thiết bị: Bồn cân định lượng a) Thông số kỹ thuật Chiều dài : 12m Rộng : 1,1m Cao : 1m b) Chức năng: Cân đúng trọng lượng của một lượng lớn nguyên liệu bằng điều khiển tự động. c) Nguyên tắc hoạt động: Lượng nguyên liệu xả xuống bồn sẽ tác động lên các bộ phận cảm biến trọng lượng, bộ phận này sẽ truyền tín hiệu về bảng điều khiển để báo trọng lượng. Khi nguyên liệu đủ khối lượng thì cửa xả liệu được ngắt bởi bảng điều khiển hoặc bằng cách cài chế độ tự động. Nguyên liệu xả xuống bồn sẽ được san bằng nhờ vis tải ở giữa bồn và thoát ra ngoài nhờ vis tải ở đáy bồn. 3/ Sự cố công nghệ Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục Cân không đúng khối lượng nguyên liệu trong công thức. Nguyên liệu không đạt các chỉ tiêu cảm quan. Do thiết bị cảm ứng bị hỏng Do nguyên liệu nhập với khối lượng lớn, tồn kho lâu ngày, hoặc do côn trùng cắn phá. Thay thiết bị, thường xuyên kiểm tra thiết bị cảm ứng. Dựa vào nhu cầu của khách hàng và nguồn nguyên liệu có trên thị trường để lập kế hoạch nhập nguyên liệu cho thích hợp. Kho chứa nguyên liệu phải được xông thuốc diệt côn trùng. Hình 5.1: Cân tự động 5.2.2. Làm sạch liệu và hút sắt 1/ Mục đích: Loại sạch tạp chất (dây, sợi, sắt, đá,…) và đồng thời đánh tơi nguyên liệu. 2/ Thiết bị: Thiết bị làm sạch liệu a) Thông số kỹ thuật Động cơ : 7,5 Hp. Tốc độ vòng quay : 945 vòng/phút (220V, 50Hz). b) Chức năng: Tách các tạp chất (dây, sợi, đá, sỏi lớn) lẫn trong nguyên liệu trước khi nghiền hoặc sấy hồng ngoại. Và đánh tơi nguyên liệu bị vón cục. c) Nguyên tắc hoạt động Sau khi nhập liệu, nguyên liệu được gầu tải chuyển lên thiết bị làm sạch liệu rồi đến thiết bị hút sắt. Thiết bị làm sạch liệu có 2 dãy dao và 1 dãy chổi cùng gắn trên cùng một trục, hoạt động nhờ motor. Hai dãy dao có tác dụng va đập vào nguyên liệu giúp nguyên liệu tơi ra. Thiết bị hút sắt gồm một thanh nam châm vĩnh cữu hình trụ có chóp nhọn, nam châm này có tác dụng giữ tạp chất sắt lại khi nguyên liệu đi qua. Tạp chất sắt được lấy ra vào đầu mỗi ca sản xuất. 3/ Sự cố công nghệ Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục Nguyên liệu còn lẫn tạp chất sắt. Nam châm không sạch. Làm sạch nam châm trước khi sản xuất. 5.2.3. Trộn sơ bộ 1/ Mục đích: Giúp nguyên liệu đồng đều hơn và chuẩn bị cho công đoạn nghiền tinh tốt hơn. 2/ Thiết bị: Thiết bị trộn nằm ngang a) Thông số kỹ thuật Thời gian trộn : 10 – 15 phút Nhiệt độ trộn : 30 – 400C Thời gian trộn : 3 phút. b) Chức năng: Trộn tất cả thành phần thức ăn đã được định theo công thức phối chế. c) Cấu tạo Vỏ thiết bị bằng thép có cửa quan sát ở mặt trên. Cửa nhập liệu. Cửa xả liệu. Motor. Thanh trộn (một trục). d) Nguyên tắc hoạt động: Nguyên liệu được đưa vào cửa cấp liệu và được đảo trộn nhiều lần nhờ trực vis. Trục vis vừa có tác dụng đảo trộn vừa có tác dụng chuyển nguyên liệu đến cửa xả sau khi đã trộn xong. 3/ Sự cố công nghệ Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục Nguyên liệu trộn không đều. Do thời gian trộn không đạt yêu cầu. Do độ mịn không đạt. Thay đổi thời gian trộn. Kiểm tra máy nghiền. 5.2.4. Nghiền tinh 1/ Mục đích: Nghiền mịn nguyên liệu, giúp quá trình tiền xử lý nhiệt và ép viên thuận lợi hơn. 2/ Thiết bị: Máy nghiền tinh (CPR 150) a) Thông số kỹ thuật Công suất : 1500 – 2500 kg/h. Động cơ nghiền : 150 Hp. Động cơ nạp liệu : 2 Hp (có thể thay đổi). Tốc độ quay của búa : 4500 – 5000 vòng/phút. Búa dập (bằng thép Wolfram carbon hóa) : 84 cái. Kích thước lỗ thường là 1,2 ; 1,5 ; 1,8mm. b) Chức năng: Nghiền thật mịn nguyên liệu thô đến kích thước hạt ≤ 0,25mm với độ chính xác cao, mức tiêu hao nhiên liệu thấp. c) Cấu tạo Bộ phận nhập liệu : bồn chứa liệu (là nơi tiếp nhận nguyên liệu), động cơ nạp liệu, vis dẫn liệu (có 5 vis nhập liệu giúp vận chuyển nguyên liệu vào trục chính) Bộ phận nghiền nguyên liệu : trục nghiền có gắn búa nghiền (có 84 búa dập làm bằng thép Wolfram, 12 hàng. Các búa dập được xếp so le với nhau để tăng hiệu quả quá trình nghiền). Lưới nghiền (có các lỗ lưới để giữ lại các hạt nguyên liệu sau khi nghiền mà có kích thước quá lớn không thể lọt qua lưới. Các hạt này sẽ được tiếp tục nghiền cho đến khi đạt kích thước yêu cầu). Động cơ nghiền. Cửa tháo liệu. d) Nguyên tắc hoạt động: Nguyên liệu từ thiết bị trộn sơ bộ, được gầu tải chuyển đến máy nghiền, qua phễu nhập liệu, được các vis tải đưa vào buồng nghiền. Dưới lực đập do chuyển động của búa nghiền và lực ma sát của nguyên liệu với lưới nghiền, các hạt nguyên liệu vỡ vụn ra theo kích thước yêu cầu. 3/ Sự cố công nghệ Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục Mòn, mẻ búa đập. Do sử dụng lâu ngày. Do chất lượng của nguyên liệu không đạt (lẫn nhiều tạp chất). Thay búa đập mới. Kiểm tra, thay đổi nguyên liệu. Giảm ẩm cho nguyên liệu trước khi nghiền. Nghẽn vis tải liệu. Do nguyên liệu vào quá nhiều. Do độ ẩm của nguyên liệu cao. Điều chỉnh lượng nguyên liệu vào máy nghiền. Giảm ẩm cho nguyên liệu. Độ mịn và đồng đều của nguyên liệu chưa đạt. Búa bị gãy, lưới rách hoặc hở mép. Thay búa, lưới hoặc gắn lại mép lưới. Hình 5.2: Máy nghiền 5.2.5. Tách liệu bằng không khí 1/ Mục đích: Tách nguyên liệu sau khi nghiền đạt yêu cầu, ra khỏi những phần không đạt yêu cầu về kích cỡ. Kích cỡ nguyên liệu được quạt hút qua thiết bị lắng tụ là ≤ 0,25mm. Tỷ lệ nguyên liệu có kích thước > 0,25mm tối đa là 5%. 2/ Thiết bị: Thiết bị tách liệu a) Thông số kỹ thuật Động cơ : 3 Hp (tốc độ thay đổi). Công suất : 1 - 5 tấn/h. Số vòng quay : 1700 vòng/phút. b) Chức năng: Kiểm soát kích cỡ hạt với 95% hạt lọt qua đạt kích thước ≤ 0,25mm. c) Cấu tạo Đường dẫn liệu vào. Đường ra của nguyên liệu mịn, nguyên liệu thu hồi. Bộ phận tách liệu bằng khí. Motor quay tách liệu. d) Nguyên tắc hoạt động Sau khi nghiền, nguyên liệu được chuyển đến thiết bị tách liệu bằng không khí. Thiết bị sẽ kiểm soát kích cỡ hạt bằng cách kiểm soát tốc độ quay của thiết bị tách liệu bên trong. Dòng khí xoáy do thiết bị tạo ra sẽ cuốn những hạt bụi nguyên liệu có kích cỡ ≤ 0,25mm. Phần hạt có kích cỡ lớn hơn hoặc nguyên liệu bị loại ra sẽ trở lại máy nghiền tinh để nghiền lại. Nếu vận hành đúng, các hạt được tái chế tối đa là 20% so với tổng số hạt có kích cỡ đạt chất lượng. 3/ Sự cố công nghệ Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục Kích cỡ hạt lớn không đạt yêu cầu. Do tốc độ quay của thiết bị không đúng. Điều chỉnh lại tốc độ quay của thiết bị tách liệu. 5.2.6. Lắng tụ nguyên liệu mịn 1/ Mục đích: Lọc và giữ lại những hạt bụi mịn. Yêu cầu: Kích thước nguyên liệu mịn ≤ 0,25mm. Yêu cầu túi lọc còn nguyên vẹn, không bị rách. 2/ Thiết bị: Thiết bị lọc túi (CPF 082) a) Thông số kỹ thuật Túi lọc : rộng 125mm, dài 2300mm. Diện tích lọc : 73,8 m2. Lượng không khí qua : 0,9 cm2/phút. Nhiệt độ tối đa : 850C. Motor máy hút : 40 Hp. b) Chức năng: Tách bột mịn và không khí. Bột mịn rơi xuống đáy cyclon, còn không khí được thải ra ngoài môi trường. c) Cấu tạo: Hệ thống 52 túi lọc bằng vải không thấm nước. Hệ thống phun khí tạo xung động. d) Nguyên tắc hoạt động: Các hạt bụi mịn từ thiết bị tách liệu bằng không khí được quạt hút tiếp tục qua thiết bị lắng tụ nguyên liệu mịn, bị giữ lại bằng các túi. Bên ngoài có thiết bị nén khí dự phòng, để thổi làm rơi bụi bám trên bề mặt các túi xuống cyclone chứa của thiết bị trộn tinh. 3/ Sự cố công nghệ Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục Nghẽn hoặc rách túi lọc. Hao hụt nguyên liệu. Do bộ phận cấp khí nén không hoạt động. Do bộ phận tách nước không đảm bảo. Túi lọc bị rách. Kiểm tra lại hệ thống cung cấp khí nén và bộ phận tách nước. Khoảng 200 giờ phải làm sạch túi lọc. Thay túi mới. Hình 5.3: Thiết bị lọc túi vải Hình 5.3: Thiết bị lọc túi vải 5.2.7. Trộn tinh 1/ Mục đích: Trộn đều nguyên liệu, nước, khoáng - vitamin và chất phụ gia. 2/ Yêu cầu Độ ẩm nguyên liệu sau khi trộn là 14%. Các chất phụ gia được trộn với nhau ở máy trộn vi lượng, vô bao có ghi ký hiệu rõ ràng. Thời gian trộn hỗn hợp nguyên liệu với các chất phụ gia là 5 phút. 3/ Cách thực hiện: Trước mỗi ca sản xuất, các chất phụ gia phải được chuẩn bị sẵn. Nguyên liệu được xả từ cyclon chứa xuống bồn trộn, tiếp đến, cho các chất phụ gia, nước. Chia làm 2 bước: đầu tiên, nguyên liệu được trộn khô với các chất phụ gia, khoảng 5 phút; tiếp đến, nguyên liệu được trộn đều với nước và chất dầu khoảng 10 – 15 phút. 4/ Sự cố công nghệ Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục Thất thoát phụ gia. Do cho chất phụ gia vào bồn khi nguyên liệu trong bồn quá ít hoặc chưa có. Cho phụ gia vào khi nguyên liệu đã cho vào bồn trộn khoảng 1/3. 5.2.8. Tiền xử lý nhiệt 1/ Mục đích: Hồ hóa nguyên liệu giúp thức ăn có độ tiêu hóa tốt và có độ kết dính cao. 2/ Yêu cầu Độ ẩm nguyên liệu sau khi xử lý nhiệt là 15%. Áp suất hơi nước ≥ 4 kg/cm2. Nhiệt độ : 95 – 1000C. Thời gian lưu nguyên liệu trong thiết bị : 2 phút. 3/ Cách thực hiện: Nguyên liệu sau khi trộn tinh, được gầu tải chuyển đến hệ thống thiết bị tiền xử lý nhiệt. Thiết bị này có 3 ống hình trụ nằm ngang, bên trong mỗi ống có 1 trục gắn nhiều cánh, cánh này có tác dụng đảo trộn và vận chuyển nguyên liệu từ đầu này đến đầu kia của thiết bị. Nguyên liệu được hồ hóa nhờ hơi nước được bơm vào rãnh của thiết bị, theo cùng chiều với nguyên liệu. 4/ Sự cố công nghệ Sự cố Nguyên liệu Cách khắc phục Không ép khuôn được. Độ ẩm nguyên liệu sau khi xử lý nhiệt xong quá cao. Điều chỉnh lại lượng nước vào khi trộn. 5.2.9. Ép viên 1/ Mục đích: Tạo hình, giúp tôm dễ bắt mồi và tránh hao hụt thức ăn. Giúp trạng thái sản phẩm sau khi ép viên có kích thước đồng đều, cứng chắc. 2/ Thiết bị: Máy ép viên (CSP 150) a) Thông số kỹ thuật Năng suất : 2 tấn/h. Công suất động cơ chính : 125 Hp. Công suất động cơ của thiết bị tiền xử lý : 5 Hp. Công suất vis tải : 2 Hp. Kích thước lỗ khuôn : 1,5 – 1,8 – 2 – 2,2 mm. Áp suất hơi : 4 kg/cm2. Thời gian xử lý : 3 - 5 phút. Nhiệt độ sau khi ép : 90 – 1000C. Tốc độ quay trục thiết bị chính : 975 vòng/phút. Tốc độ quay khuôn máy ép viên : 500 vòng/phút. b) Chức năng Tạo thức ăn dạng viên hình trụ. Giảm độ ẩm, giảm sự oxy hóa thức ăn trong không khí. Tạo nhiều sản phẩm với dạng viên phù hợp nhu cầu sinh lý từng loại vật nuôi. c) Cấu tạo Phiến nạp liệu là một ống hình trụ, bên trong có vis tải có thể thay đổi số vòng quay để điều chỉnh lượng nguyên liệu vào trong máy ép. Bộ phận xử lý nhiệt là 3 ống hình trụ thông với nhau theo chiều nguyên liệu. Bên trong ống có cánh khuấy để đảo trộn. Ống có cấu tạo 2 lớp, giữa 2 lớp là hơi nước nóng áp suất cao, giúp gia nhiệt để hồ hóa nguyên liệu. Bộ phận ép viên gồm vỏ máy ép có gắn hai dao cắt, bộ phận giữ 2 con lăn, 2 con lăn, khuôn ép. Khuôn lưới hình trụ tròn : trên lưới có khoan lỗ có kích thước viên phù hợp. Khuôn được làm bằng thép cứng, không gỉ, tạo độ chống mòn tối ưu. Hai dao cắt : được bố trí gắn với vỏ bao của bộ phận ép viên, có thể điều chỉnh độ sâu cạn để cắt viên có chiều dài theo ý muốn. Hai con lăn : ép vật liệu vào khuôn để tạo sợi, được bố trí nghiêng một góc nhất định để vật liệu luân phiên chạy qua khe giữa con lăn và khuôn lưới, rồi được ép ra ngoài. Bộ phận truyền động gồm một động cơ công suất 125 Hp và 12 dây đai. Một hệ thống tháo liệu có 2 cửa ra và có van điều chỉnh để vật liệu đi ra cửa theo ý muốn. d) Nguyên tắc hoạt động Hỗn hợp nguyên liệu sau khi phối trộn đều sẽ được gầu tải đưa lên cao và đổ vào phễu tiếp liệu. Sau đó, hỗn hợp đi vào buồng trộn có gắn trục vis, tại đây chúng được làm ẩm bởi hơi nước bão hòa. Hơi nước có tác dụng làm tăng độ ẩm của vật liệu tạo dạng nhão giúp quá trình ép viên xảy ra dễ dàng, đồng thời nhờ sức nóng của nó sẽ làm chín và tăng độ kết dính của hỗn hợp thức ăn. Sau đó, hỗn hợp thức ăn sẽ đi vào bộ phận ép viên. Hỗn hợp được cuốn vào khe giữa các trục và bị nén ép qua các lỗ khuôn mà tạo thành sợi. Dao cắt sẽ cắt thức ăn thành những viên có chiều dài từ 1 – 2 lần đường kính viên tùy theo điều chỉnh vị trí của dao. Sau khi được cắt, các viên thức ăn bị văng ra khỏi khuôn và đi vào phễu tháo liệu ra ngoài. Quá trình ép viên làm chặt các cấu tử, làm tăng khối lượng riêng, giảm tính hút nước. Khi xong mỗi ca sản xuất, khuôn được tráng lại bằng nguyên liệu có nhiều dầu để thức ăn không bị đóng chặt trong khuôn. 3/ Sự cố công nghệ Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục Lỗ khuôn ép bị cháy do hoạt động của con lăn ép. Con lăn ép quá sát vào khuôn ép. Gắn con lăn cho đúng để con lăn và khuôn ép tiếp xúc với nhau. Điều chỉnh độ dày nguyên liệu. Cháy lỗ khuôn do lẫn vật lạ trong nguyên liệu (như kim loại). Nam châm hút kim loại có độ hút kém. Lắp nam châm có độ hút cao hơn. Làm sạch nam châm định kỳ. Các viên thức ăn còn sót lại làm cản trở hoạt động kế tiếp. Do nhiệt độ hỗn hợp ép viên khá cao (90-1000C), nên lúc ngưng hoạt động, những viên còn sót lại trong lỗ lưới khi nguội sẽ bám chặt vào lỗ, cản trở quá trình ép viên trong lần hoạt động tới. Trước khi tiến hành ép viên, ta sử dụng viên có tẩm dầu cho vào khuôn ép rồi cho máy hoạt động. dầu sẽ giúp bôi trơn các lỗ khuôn, các viên có tẩm dầu sẽ đẩy và thay thế các viên khô cứng còn sót lại trong lỗ khuôn. Vật liệu trượt trên con lăn không thể tạo viên. Bề mặt con lăn bị mài mòn trở nên trơn nhẵn, làm cho vật liệu chỉ trượt trên bề mặt con lăn mà không được đẩy ra ngoài để tạo viên. Nguyên liệu quá ẩm hoặc quá khô. Thay con lăn mới. Cần điều chỉnh chất lượng hơi cho phù hợp. Nguyên liệu nạp vào quá nhiều gây quá tải. Biến tần không chính xác. Điều chỉnh lại cho phù hợp. Viên thức ăn bị mềm. Độ ẩm nguyên liệu cao. Điều chỉnh lại lượng nước cho vào khi trộn. Hình 5.4: Máy ép viên 5.2.10. Hậu xử lý 1/ Mục đích: Giúp viên thức ăn tăng độ tiêu hóa và đạt độ ổn định cao trong nước. 2/ Thiết bị: Thiết bị hậu xử lý a) Thông số kỹ thuật Động cơ : 2 Hp (có thể thay đổi tốc độ quay). Độ ẩm thức ăn viên : 12 – 13%. Nhiệt độ : 90 – 1000C. Áp suất hơi nước : 4 – 5 kg/cm2. Thời gian xử lý : 20 – 25 phút. b) Chức năng Làm chín viên sao cho đạt được tính ổn định cao trong nước và tiêu hóa tốt. Thiết bị có vai trò như một máy sấy thức ăn viên có độ ẩm 2 – 3%. c) Nguyên tắc hoạt động: Trước khi chạy máy ép viên, cần khởi động thiết bị hậu xử lý trước đến khi nhiệt độ đạt 90 – 1000C nhằm đảm bảo bù nhiệt độ xử lý sau khi ép viên. Viên sau khi ép sẽ được đưa đến thiết bị làm nguội. Trong thời gian lưu, viên thức ăn được cung cấp nhiệt từ hai vách và đáy của thiết bị. 3/ Sự cố công nghệ Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục Độ ẩm viên không đạt. Do chưa khởi động thiết bị xử lý đủ thời gian. Điều chỉnh lại lượng hơi nén vào thiết bị. Thức ăn bị nghẹt tại cửa tháp xuống thiết bị hậu xử lý. Do lâu ngày thức ăn bị đóng. Tháo thiết bị ra và vệ sinh. 5.2.11. Làm nguội 1/ Mục đích: Làm giảm nhiệt độ, độ ẩm của thức ăn sau khi ép viên, giúp quá trình bảo quản được lâu hơn. 2/ Thiết bị: Thiết bị làm nguội a) Thông số kỹ thuật Độ ẩm viên thức ăn sau khi làm nguội : 11%. Nhiệt độ thức ăn viên sau khi làm nguội : 30 – 330C. Độ bền thức ăn trong nước tối thiểu là 2 giờ. Thời gian thức ăn viên lưu lại trong thiết bị làm nguội là 20 phút. b) Chức năng Hạ nhiệt độ của sản phẩm thức ăn viên từ 90 – 1000C xuống còn 30 – 330C. Làm giảm độ ẩm của thức ăn viên đến độ ẩm yêu cầu. c) Cấu tạo Giữa thiết bị hậu xử lý và máy làm nguội có khóa khí, ngăn khí nóng từ thiết bị hậu xử lý xuống. Phần trên máy làm nguội có đường ống gắn với quạt hút, hút không khí nóng ra ngoài. Buồng làm nguội bằng thép có cửa kiểm tra bằng thủy tinh. Bộ phận cảm ứng nguyên liệu được gắn trên cửa quan sát. Có 2 loại: bộ phận cảm ứng mức nguyên liệu thấp và cao. d) Nguyên tắc hoạt động Thức ăn từ thiết bị hậu xử lý khoảng 90 – 1000C được đưa vào thiết bị làm nguội và được phân bố đồng đều trong thiết bị nhờ bộ phận phân tán viên. Viên được làm nguội bởi quạt hút gắn phía trên buồng làm nguội. Hơi nóng được thải ra ngoài thông qua đường ống hút, qua cyclon tách bụi, rồi ra ngoài không khí. Cửa xả liệu làm việc dựa vào 2 mắt cảm ứng mức nguyên liệu: Bộ phận cảm ứng mức nguyên liệu thấp và bộ phận cảm ứng mức nguyên liệu cao. 3/ Sự cố công nghệ Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục Nhiệt độ, độ ẩm viên còn cao. Quạt hút không hoạt động. Kiểm tra, sửa chữa lại quạt hút. Nguyên liệu trong bồn quá nhiều, hoặc không xả ra. Do mắt cảm ứng không hoạt động. Do motor cửa xả không hoạt động. Sửa chữa, thay mắt cảm ứng mới. Sửa chữa, thay motor mới. Hình 5.5: Thiết bị làm nguội 5.2.12. Sàng viên 1/ Mục đích: Loại bụi và viên không đạt kích cỡ. 2/ Yêu cầu Trạng thái của sản phẩm sau khi sàng đạt độ đồng đều về kích cỡ. Tỷ lệ vụn, bột thức ăn thu hồi để ép viên lại < 5%. Trạng thái của lưới sàng không rách, hở mép. 3/ Cách thực hiện: Sau khi làm nguội, thức ăn được gầu tải chuyển đến sàng, thức ăn viên thu hồi ở công đoạn sàng sẽ được chuyển đến bồn chứa thành phẩm thức ăn viên hoặc bồn chứa thức ăn viên cán miểng. Những viên miểng được sàng loại ra không được dùng để tái chế, còn bột được quay trở lại máy ép viên. 4/ Sự cố công nghệ Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục Sản phẩm không đồng đều về kích cỡ. Lưới sàng bị rách, hở mép. Thay lưới, gắn lại mép. 5.2.13. Cán miểng 1/ Mục đích: Tạo ra những sản phẩm có kích cỡ phù hợp, giúp tôm ở từng giai đoạn có thể sử dụng thức ăn dễ dàng. 2/ Thiết bị: Máy cán miểng a) Thông số kỹ thuật Động cơ : 5 Hp. Tốc độ vòng quay : 940 vòng/phút (220V, 50Hz). b) Chức năng: Cán nhỏ viên thức ăn thành nhiều mảnh, tạo ra nhiều sản phẩm khác nhau phù hợp với sinh lý nhiều vật nuôi. c) Cấu tạo Cửa nhập liệu, cửa xả liệu. Vỏ thép bên ngoài vửa là khung giữ hai trục cán, vừa là vỏ bảo vệ. Hai trục cán có thể điều chỉnh khoảng cách giữa hai trục. Động cơ có thể điều chỉnh tốc độ quay. d) Nguyên tắc hoạt động: Viên thức ăn được đưa vào giữa hai trục chuyển động ngược chiều nhau. Khe trục này đã được điều chỉnh khoảng cách để cho ra các sản phẩm theo yêu cầu. Nhờ lực ma sát và lực nén ép của hai trục cán mà viên thức ăn sẽ được cuốn vào và được cán thành những miểng có kích thước khác nhau. 3/ Sự cố công nghệ Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục Nghẽn máy, kẹt trục. Lượng viên rơi xuống quá nhiều. Motor không hoạt động. Điều chỉnh lượng viên xuống và kiểm tra lại motor. Miểng có kích thước không đạt. Khe hở điều chỉnh không đúng. Điều chỉnh lại khe hở. 5.2.14. Sàng miểng 1/ Mục đích: Thu được thức ăn miểng có kích thước đồng đều. Và sản phẩm sau khi sàng đạt đồng đều về kích cỡ. 2/ Thiết bị: Thiết bị sàng trống a) Thông số kỹ thuật Động cơ : 3 Hp. Số vòng quay : 950 vòng/phút. b) Chức năng: Tách loại viên thức ăn theo từng kích cỡ khác nhau tạo ra nhiều loại sản phẩm. c) Cấu tạo Lưới sàng 5 lớp với những lỗ thoát khác nhau cho từng lớp. Khung gỗ hình chữ nhật để gắn lưới sàng. Cửa nhập và thoát liệu. d) Nguyên tắc hoạt động: Viên thức ăn sau khi được cán miểng sẽ được phân loại theo từng kích cỡ khác nhau dựa vào lỗ của từng lưới sàng. Hạt to nhất sẽ được giữ lại ở lớp sàng đầu tiên và sẽ được chuyển trở lại máy cán miểng. 4 lớp sàng còn lại sẽ cho 4 sản phẩm khác nhau. 3/ Sự cố công nghệ Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục Kích thước miểng k