Hoàn thiện quy trình lên men lactic và sử dụng có hiệu quả phụ phẩm thủy hải sản trong chăn nuôi lợn tại Hải Bình - Tỉnh Gia - Thanh Hóa docx

HOÀN THIỆN QUY TRÌNH LÊN MEN LACTIC VÀ SỬ DỤNG CÓ HIỆU QUẢ PHỤ PHẨM THUỶ HẢI SẢN TRONG CHĂN NUÔI LỢN TẠI HẢI BÌNH - TĨNH GIA - THANH HÓA Lê Văn Liễn 1 , Nguyễn Thị Thành 1 , Phạm Thị Thoa 1 , Phạm Thị Huệ 1 và Mai Danh Luân 2 1 Viện Chăn nuôi; 2 Trường Đại học Hồng Đức Liên hệ: GS.TS. Lê Văn Liễn, ĐT: 0912030796; Fax: (04) 8389775; E-mail: lienlv40@yahoo.com ABSTRACT Two experiments were made with ensiling technique by using of cereal flour and starter culture to preserving aqua by-products for animal feeding. pH, organic acid, number of lactic acid bacteria and nutritive values of silage as indicator of lactic acid fermentation process were measured. Cereal flour (rice bran, maize meal were mixed at ration 1: 1 by dry weight) concentration of 60% and solution starter culture concentration containing 10 9 CFU/ml Lactobacteria of 5% were found to be optimum with lacfic acid fermentation. One experiment was done on feeding trial. The silage was fed to 12 pigs. Growth was measured during 35 - 58 days feeding period. The result show that the silage from 40% of aqua by-product and 60% of cereal flour can be used completed feed for starter period pig. Key words: pigs, silage, aqua by-product, lactic acid fermentation ĐẶT VẤN ĐỀ Thiếu protein đặc biệt là protein động vật trong thức ăn gia súc là một trong những cản trở lớn cho sự phát triển của ngành chăn nuôi ở Việt Nam. Phụ phẩm chế biến tôm (đầu, vỏ, chân, đuôi, trứng và tôm gẫy vụn) là nguồn thức ăn rất tốt cho vật nuôi. Để dự trữ nguồn phụ phẩm này ngoài việc phơi, sấy khô truyền thống, phụ phẩm tôm đã được lên men lactic trong rỉ mật thành sản phẩm dạng ướt với nhiều ưu điểm về giá trị sinh học dinh dưỡng gia súc (L.V Lien, R. Sansoucy và N. Thien, 1994). Công nghệ lên men lactic phụ phẩm tôm đã được hoàn thiện hơn với sự bổ sung men khởi động (starter culture) vào nguyên liệu lên men (Lê Văn Liễn, Phạm Văn Ty và Nguyễn Thuỳ Châu, 2004). Bên cạnh những ưu điểm của rỉ mật trong bảo quản phụ phẩm hải sản, cũng có những nhược điểm là rỉ mật không có sẵn ở các cơ sở chăn nuôi, vận chuyển nó cũng phức tạp và gặp khó khăn khi nuôi gia súc gia cầm. Làng nghề chế biến hải sản xã Hải Bình - Tĩnh Gia - Thanh Hoá hàng năm có khoảng 34 ngàn tấn thức ăn protein chăn nuôi từ phụ phẩm hải sản (10 ngàn tấn đầu tôm, 24 ngàn tấn phụ phẩm cá và cá tạp dùng cho chăn nuôi). Trong khi đàn lợn 2900 con, đàn gia cầm 3900 con của xã lại thiếu thức ăn protein trầm trọng (Đào Hùng Giang, Phạm Thị Thoa, Phạm Ngọc Uyển, Lê Văn Liễn, 2002) Đề tài này triển khai với mục đích: (1) Hoàn thiện quy trình lên men phụ phẩm hải sản trong cám gạo hoặc bột ngũ cốc có bổ sung men khởi động dạng lỏng để bảo quản làm thức ăn chăn nuôi; (2) Khảo nghiệm chất lượng sản phẩm lên men từ phụ phẩm hải sản trong bột ngô thông qua thành phần dinh dưỡng và nuôi lợn thí nghiệm tại nông hộ xã xã Hải Bình - Tĩnh Gia - Thanh Hoá. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM Nguyên liệu và thiết bị thí nghiệm Phụ phẩm hải sản (đầu tôm, cá tạp) thu mua tại xã Hải Bình - Tĩnh Gia - Thanh Hoá. Rỉ mật từ Công ty cổ phần mía đường Lam Sơn - Thanh Hoá Men khởi động dạng lỏng được sản xuất tại Viện Chăn Nuôi và Trường Đại học quốc gia Hà Nội. Lợn lai F1 (LR x MC) từ nông hộ của xã Hải Bình - Tĩnh Gia - Thanh Hoá. Máy nghiền ướt sản xuất tại Việt Nam Thùng phi và can nhựa có nắp kín Phương pháp thí nghiệm Thí nghiệm tìm tỷ lệ bột ngũ cốc thích hợp trong lên men lactic phụ phẩm hải sản được bố trí như sau: xay nhỏ phụ phẩm hải sản bằng máy xay ướt chạy điện. Lên men yếm khí tự nhiên (không bổ sung men khởi động) trong bình thuỷ tinh có nắp kín với các tỷ lệ bột ngô khác nhau (30, 40, 50, 60, 70%). Đo pH và xác định hàm lượng axit hữu cơ (lactic, axetic và butyric) theo thời gian lên men 0, 3, 5, 7, 10, 15 và 30 ngày. Thí nghiệm tìm tỷ lệ men khởi động dạng lỏng thích hợp trong lên men phụ phẩm hải sản với bột ngũ cốc cũng được triển khai tương tự như trên, có điều khác là cố định tỷ lệ bột ngô và bổ sung tỷ lệ men khởi động khác nhau. 0, 3, 5, 7, 10, 15%. Nuôi lợn thí nghiệm theo khẩu phẩn ở Bảng 1. Bảng 1. Thành phần dinh dưỡng và khẩu phần ăn của lợn thí nghiệm (% theo sử dụng) Thành phần Giai đoạn 1 (15-30kg) Giai đoạn 2 (31-60kg) Giai đoạn 3 (61-90kg) Bột ngô 37 57 42 57 47 57 Cám gạo 20 40 25 40 30 40 Đầu tôm 20 - 15 - 10 - Cá tạp 20 - 15 - 10 - Bột xương 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 Premix vitamin + khoáng 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Muối ăn 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 Năng lượng trao đổi (Kcal) 2450 2850 2650 2850 2750 2850 Protein thô (%) 16,0 10,3 15,0 10,3 13,5 10,3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kết quả xác định tỷ lệ bột ngô thích hợp trong lên men lactic phụ phẩm hải sản Rỉ mật là nguồn đường lên men lactic phụ phẩm hải sản đã được xác định song nó chỉ có ở các cơ sở chế biến mía đường. Để thuận tiện cho bảo quản loại phụ phẩm dễ thối hỏng này, cám gạo hoặc bột ngũ cốc được nghiên cứu sử dụng là nguồn đường trong lên men lactic. Thí nghiệm này bổ sung 30, 40, 50, 60, 70% bột ngô vào hỗn hợp lên men. Theo dõi biến đổi trị số pH vì nó là chỉ thị của quá trình lên men. Kết quả ghi ở Bảng 2. Bảng 2.Biến đổi pH sản phẩm lên men lactic tự nhiên theo tỷ lệ bột ngô &thời gian Ngày ủ Tỷ lệ bột ngô (%) 0 3 5 7 10 15 30 30 7,40 6,79 6,48 6,24 6,51 6,54 6,90 40 7,11 6,58 6,36 6,16 6,19 6,01 5,47 50 7,28 6,17 5,99 5,68 5,49 5,26 5,03 60 7,07 5,59 5,33 5,24 4,93 4,61 4,62 70 7,09 5,14 4,94 4,59 4,46 4,36 4,30 60%+10% rỉ mật 6,88 4,60 4,38 4,46 4,53 4,53 4,39 Kết quả cho thấy pH của hỗn hợp tôm cá với bột ngô lúc mới trộn có trị số trên dưới trung tính (6,88-7,40). Nguyên nhân của độ pH cao hơn 7,00 là do phụ phẩm hải sản của một vài lần thí nghiệm đã bị ôi, nguyên liệu chứa nhiều NH 3 . Theo độ tăng dần của tỷ lệ bột ngô pH có trị số giảm dần ở toàn bộ quá trình lên men. Điều này có nghĩa là nguồn đường hoà tan mà vi khuẩn lactic có thể sử dụng được để lên men chưa đáp ứng nhu cầu của vi sinh vật. Để giải thích điều đó, một lượng rỉ mật (10%) được bổ sung vào lô ủ có chứa 60% bột ngô. Khi đó pH của môi trường đã xuống thấp và rất nhanh (4,60-4,39). Cường độ lên men lactic phụ phẩm hải sản trong bột ngô rất yếu biểu hiện bằng trị số pH giảm rất chậm theo thời gian lên men. Mãi tới ngày lên men thứ 15 lô ủ với 60% bột ngô mới có trị số pH đạt yêu cầu của lên men lactic (4,61), trong khi lô thêm 10% rỉ mật có trị số này ở ngày lên men thứ 3. Như vậy để bảo quản phụ phẩm tôm, cá cần ít nhất 60% bột ngô và thời gian lên men là 15 ngày. Nếu bổ sung 10% rỉ mật vào công thức ủ đó thì thời gian lên men hoàn chỉnh chỉ cần 3 ngày. Kết quả xác định tỷ lệ men khởi động dạng lỏng trong lên men lactic phụ phẩm hải sản với bột ngô Kết quả nghiên cứu trước đây đã khẳng định vai trò quan trọng của chế phẩm vi khuẩn lactic nuôi cấy thuần khiết (men khởi động) trong bảo quản phụ phẩm hải sản làm thức ăn chăn nuôi. Chế phẩm men khởi động (starter culture) là chế phẩm vi sinh lactic đã được chọn lọc và sản xuất của Viện Chăn Nuôi kết hợp với Trường đại học quốc gia Hà Nội. Đó là kết quả của đề tài KC-04-20 cấp Nhà nước trong chương trình công nghệ sinh học giai đoạn 2001-2005. Chế phẩm men khởi động ở dạng lỏng chứa 2.109 khuẩn lạc lactobacillus trong 1ml. Chỉ tiêu thể hiện vai trò của men khởi động làm tăng quá trình lên men là độ pH. Kết quả ghi ở Bảng 3. Bảng 3. pH của phụ phẩm tôm, cá với 60% bột ngô ở các thời điểm lên men khác nhau Ngày ủ Tỷ lệ men khởi động (%) 0 3 5 7 10 15 0 6,81 5,59 5,33 5,24 4,93 4,61 3 6,73 5,07 4,89 4,02 4,42 4,71 5 6,79 4,74 4,52 4,50 4,59 4,62 7 6,57 4,99 4,61 4,56 4,49 4,50 10 6,50 4,56 4,50 4,40 4,33 4,35 15 6,42 4,47 4,40 4,32 4,45 4,57 Trị số pH giảm dần theo chiều tăng của tỷ lệ bổ sung men khởi động nghĩa là quá trình lên men diễn ra càng nhanh càng mạnh khi có mặt càng nhiều men khởi động (nhiều vi khuẩn lăctic đã được tuyển chọn). 5% là tỷ lệ men khởi động ít nhất để hỗn hợp lên men có trị số pH đạt yêu cầu (4,52) ở ngày lên men thứ 5. Khi tăng lượng men khởi động lên 10, 15% thì ngày thứ 3 đã hoàn chỉnh quá trình lên men (pH có trị số 4,47-4,56). Trong khi mất 15 ngày nếu không bổ sung men khởi động (pH: 4,61). Do vậy 5% men khởi động được xác định trong quy tình kỹ thuật lên men lactic phụ phẩm hải sản để bảo quản làm thức ăn chăn nuôi. Kết quả đánh giá chất lượng sản phẩm lên men lactic từ phụ phẩm hải sản (tôm, cá) Biến đổi các tính chất cảm quan trong quá trình lên men phụ phẩm hải sản (tôm, cá) với bột ngô Đầu tôm và cá tạp tỷ lệ 1 : 1 được nghiền nhỏ và trộn với 60% bột ngô và các thành phần lên men khác. Bằng trực quan nhận xét hỗn hợp các thành phần lên men và sản phẩm lên men hoàn chỉnh. Kết quả ghi ở Bảng 4. Bảng 4. Biến đổi trạng thái, màu sắc, mùi vị của sản phẩm lên men hải sản với 60% bột ngô Chỉ tiêu cảm quan Hỗn hợp thành phần lên men Sản phẩm lên men Trạng thái Ẩm ướt, liên kết kém, không sinh hơi Hỗn hợp dẻo quánh Màu sắc Màu vàng của ngô xen lẫn màu xám của tôm, cá Vàng sẫm Mùi vị Tanh mùi tôm, cá lẫn mùi bột ngô Thơm mùi men của axit lactic Biến đổi thành phần dinh dưỡng và hàm lượng vi khuẩn lactic trong hải sản lên men Sản phẩm lên men hoàn chỉnh từ đầu tôm, cá tạp (tỷ lệ 1 : 1) nghiền nhỏ với 60% bột ngô được xác định số lượng vi khuẩn lactic thành phần dinh dưỡng và axit hữu cơ. Kết quả ghi ở Bảng 5. Bảng 5. Số lượng vi khuẩn lactic và hàm lượng thành phần dinh dưỡng trong đầu tôm, cá tạp với 60% bột ngô Chỉ tiêu Hỗn hợp nguyên liệu lên men Sản phẩm lên men Vi khuẩn lactic (CFU/g) 7,6 x 106 1,26 x 1010 Axit lactic (%) 2,88 4,34 Axit axetic (%) 1,09 0,76 Axit butyric (%) 0,33 0,17 Vật chất khô (%) 61,16 57,73 Protein thô (%) 14,86 14,85 Mỡ thô (%) 3,71 3,67 Đường (%) 2,49 1,45 Khoáng tổng số (%) 7,09 7,85 Canxi (%) 1,67 1,75 Phốt pho (%) 0,55 0,53 Sự có mặt với số lượng khuẩn lạc lactic khá lớn (1,26 x 1010 khuẩn lạc trong 1 gam sản phẩm và hàm lượng axit lactic rất cao (4,34%) chứng tỏ sản phẩm lên men đạt tiêu chuẩn đảm bảo cho việc bảo quản lâu dài. Mặt khác các chỉ tiêu này đều có trị số gấp trên 1,5 lần (1010 : 106 và 4,34 : 2,88) so với hỗn hợp nguyên liệu chưa được lên men càng khẳng định sản phẩm đã được lên men lactic tốt. Điều quan trọng ở đây là các chất dinh dưỡng nhất là protein vẫn được giữ nguyên (14,85 so với 14,86%) sản phẩm lên men chứa nhiều nước hơn do quá trình thuỷ phân đường mỡ và protein bởi enzym thuỷ phân có sắn trong tôm, cá. Kết quả thí nghiệm nuôi lợn bằng sản phẩm lên men lactic từ phụ phầm hải sản Mười hai lợn lai F1 (ĐB x MC) có khối lượng bình quân 15kg được chia làm 2 lô. Lô I nuôi theo phương thức truyền thống (rau + cám) của địa phương Hải Bình - Tĩnh Gia - Thanh Hoá. Lô II nuôi bằng thức ăn lên men trong bột ngô như là thức ăn công nghiệp. Kết quả ghi ở Bảng 6. Bảng 6. Khả năng tăng trọng và tiêu tốn thức ăn của lợn lai F1 (ĐB x MC) giai đoạn 15- 30kg nuôi bằng phụ phẩm hải sản lên men với bột ngô trong nông hộ xã Hải Bình - Tình Gia - Thanh Hoá Chỉ tiêu Lô đối chứng Lô thí nghiệm Số lượng thí nghiệm (con) 6 6 Khối lượng ban đầu (kg) 14,58±0,47 15,64±0,66 Khối lượng cuối thí nghiệm (kg) 26,25±1,08 30,08±0,91 Thời gian thí nghiệm (ngày) 58 35 Tăng trọng bình quân (g/con/ngày) 201,14±10,45 426,19±9,4 Thức ăn thu nhận (kg/con/ngày) 1,05 1,18 Tiêu tốn thức ăn cho 1kg tăng trọng (kg) 5,22 2,77 Chi phí thức ăn/kg tăng khối lượng (đồng) 14.668,6 8.175 So sánh (%) 100 55,73 Kết quả trong Bảng 6 chỉ rõ từ khối lượng lợn xuất phát 15kg để đạt 30kg/con với thức ăn lên men chỉ cần 35 ngày. Trong khi nuôi truyền thống 58 ngày vẫn chỉ đạt 26,25kg/con dẫn đến tăng trọng bình quân (gam/con/ngày) chỉ bằng một nửa, song mức tiêu tốn và chi phí thức ăn cho 1kg tăng trọng lại gấp đôi. KẾT LUẬN Bột ngô được xác định như là một trong những nguồn hydrat cácbon của quá trình lên men lactic để bảo quản phụ phẩm hải sản. Lượng bột ngô bổ sung ít nhất là 60%. Thời gian lên men tự nhiên là 15 ngày Tỷ lệ men khởi động dạng lỏng ít nhất trong lên men lactic phụ phẩm hải sản với bột ngô là 5%. Thời gian len men là 5 ngày. Nếu tăng tỷ lệ men khởi động lên 10% thì thời gian lên men là 3 ngày. Thức ăn lên men lactic từ phụ phẩm hải sản với bột ngô ở trạng thái dẻo quánh có mùi thơm hấp dẫn của men lactic, độ pH trên dưới 4,5, giữ được các thành phần dinh dưỡng và tăng chất lượng (1,26 x 1010 CFU/g vi khuẩn lactic và 4,34% axit lactic). Sử dụng chế phẩm lên men đầu tôm cá tạp với 60% bột ngô như là thức ăn hỗn hợp nuôi lợn lai F1 (ĐB x MC) giai đoạn lợn con (15-30kg) đã cho kết quả tốt gấp đôi về tăng trọng, tiêu tốn thức ăn và giá thành sản phẩm so với lợn cùng giai đoạn phát triển được nuôi bằng thức ăn truyền thống trong chăn nuôi xã Hải Bình - Tĩnh Gia - Thanh Hoá. TÀI LIỆU THAM KHẢO Đao Hung Giang, Pham Thi Thoa, Pham Ngoc Uyen, Le Van Lien. 2002. The potetion of using available feed resource and aqua by-products as animal feed in Thanh Hoa province. Proceeding of NUFU workshop on improvement utilization of agricultural by-products for animal feed in Vietnam and Laos (NUFU Pro/09/2002). Lê Văn Liễn, Phạm Văn Ty và Nguyễn Thuỳ Châu. 2004. Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn lactic có hoạt tính sinh học cao dùng trong lên men phụ phẩm tôm làm thức ăn chăn nuôi. Báo cáo khoa học chăn nuôi - thú y 2002-2003 phần dinh dưỡng và thức ăn vật nuôi. NXB Nông nghiệp Hà Nội, 2004. Le Van Lien, R.Sansoucy and Nguyen Thien. 1994. Preserving Shrimp Heads and Animal Blood with Molasses and feeding them as a Supplement for pigs. Proceeding of national seminar- workshop on Sustainable Livestock production on local resouces- Agricultural publishing house- Ho Chi Minh city; pages 50-52. . HOÀN THIỆN QUY TRÌNH LÊN MEN LACTIC VÀ SỬ DỤNG CÓ HIỆU QUẢ PHỤ PHẨM THUỶ HẢI SẢN TRONG CHĂN NUÔI LỢN TẠI HẢI BÌNH - TĨNH GIA - THANH HÓA Lê Văn Liễn 1 , Nguyễn. (1) Hoàn thiện quy trình lên men phụ phẩm hải sản trong cám gạo hoặc bột ngũ cốc có bổ sung men khởi động dạng lỏng để bảo quản làm thức ăn chăn nuôi; (2) Khảo nghiệm chất lượng sản phẩm lên men. phức tạp và gặp khó khăn khi nuôi gia súc gia cầm. Làng nghề chế biến hải sản xã Hải Bình - Tĩnh Gia - Thanh Hoá hàng năm có khoảng 34 ngàn tấn thức ăn protein chăn nuôi từ phụ phẩm hải sản (10