nghiên cứu quy trình sản xuất dịch lên men lactic giàu carotenoids từ đầu tôm và thử nghiệm ứng dụng dịch lên men làm thức ăn cho cá tứ vân

 MỞ ĐẦU  Tính cấp thiết của đề tài Ngành chế biến thủy sản xuất khẩu được đánh giá là ngành kinh tế mũi nhọn của cả nước, hàng năm ngành đã đóng góp kim ngạch xuất khẩu đáng kể, năm 2012 kim ngạch xuất khẩu đạt gần 6,2 tỷ USD. Trong đó ngành chế biến tôm có kim ngạch xuất khẩu đạt 2,25 tỷ USD (VASEP). Vì thế, có thể thấy rằng mặt hàng tôm là mặt hàng chiến lược của ngành chế biến thủy sản xuất khẩu. Song song với vấn đề trên thì hàng năm trên lĩnh vực này cũng thải ra trên 200.000 tấn phế liệu đầu, vỏ tôm và xu hướng ngày càng tăng (sản lượng tôm nguyên liệu khai thác biển và nuôi trồng cả nước trong 2 năm trở lại đây, năm 2011: 482,2 nghìn tấn (VASEP, 2011), năm 2012: 476.424 tấn (VASEP, 2012), gây ra vấn đề ô nhiễm môi trường nên chúng ta cần giải quyết tốt vấn đề này thì mới có thể làm tăng giá trị sử dụng của nguyên liệu và giúp phát triển bền vững ngành thủy sản nói chung và ngành nuôi tôm nói riêng. Theo các tài liệu thì thành phần của protein trong đầu tôm chiếm khoảng 10% trọng lượng tươi và để sản xuất được 1 kg chitin thì thu hồi từ 1,5 đến 2 kg protein, bên cạnh đó trong đầu tôm có chứa hàm lượng chất màu astaxanthin, tuy hàm lượng nhỏ nhưng có giá trị lớn vì vậy nếu không có biện pháp thu hồi lượng protein, astaxanthin này thì gây lãng phí rất lớn trong công nghệ sản xuất chitin, chitosan và đây cũng là nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường. Có nhiều cơ sở sản xuất chitin – chitosan sử dụng công nghệ chế biến hóa học, sử dụng nhiều hóa chất và chưa có một hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn, dẫn đến nhiều cơ sở sản xuất gây ô nhiễm ngày càng trầm trọng. Nguyên nhân gây ô nhiễm chủ yếu là do hàm lượng chất lơ lửng, trong đó chủ yếu là dư lượng hóa chất và các chất có nguồn gốc từ protein, gây khó khăn trong quá trình xử lý. Bên cạnh đó, hiện nay cũng đã có nhiều nghiên cứu thành công việc ứng dụng vi sinh vật ở công đoạn đầu trong sản xuất chitin – chitosan, phương pháp này làm giảm gây ô nhiễm môi trường đáng kể vì vậy ta nên kết hợp ứng dụng vi sinh vật ở giai đoạn đầu trong sản xuất chitin – chitosan và thu hồi dịch lên men chứa hàm lượng protein, astaxanthin để từ đó có thể tận dụng được nguồn chất dinh dưỡng trong phế liệu vỏ tôm để chế biến thức ăn cho gia súc, gia cầm, đối tượng thủy sản, nâng cao được giá trị của nguyên liệu và giúp giảm tải quá trình xử lý nước thải, hạn chế ô nhiễm môi trường.  Với tính cấp thiết và lý do đó, đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất dịch lên men lactic giàu carotenoids từ đầu tôm và thử nghiệm ứng dụng dịch lên men làm thức ăn cho cá Tứ Vân” được thực hiện.  Nội dung nghiên cứu Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu đầu tôm. Phân lập chủng vi khuẩn lactic từ thực phẩm lên men chua tự nhiên. Xác định chế độ len men lactic thích hợp bao gồm: tỷ lệ chế phẩm bổ sung, thời gian lên men, tỷ lệ rỉ đường bổ bung vào nguyên liệu đầu tôm. Thử nghiệm phối chế dịch lên men vào thức ăn cho cá Tứ Vân bao gồm: tỷ lệ dịch lên men bổ sung vào thức ăn và tỷ lệ dầu bổ sung tạo màng bao thức ăn.  Ý nghĩa khoa học, thực tiễn và tính mới của đề tài Ý nghĩa khoa học: Kết quả nghiên cứu của đề tài là dẫn liệu khoa học về việc thu dịch lên men từ đầu tôm. Những dẫn liệu khoa học này sẽ là tài liệu tham khảo cho sinh viên, giảng viên và các cán bộ nghiên cứu khoa học. Đồng thời, kết quả nghiên cứu này sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu về lên men phế liệu từ tôm tiếp theo sâu và rộng hơn như nghiên cứu sản xuất quy mô công nghiệp, tinh chế, sử dụng làm thức ăn cho người… Ý nghĩa thực tiễn: Việc tận dụng đầu tôm sau quá trình chế biến để sản xuất thức ăn cho cá cảnh không chỉ giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra được sản phẩm rất cần thiết cho việc sản xuất thức ăn cho nuôi trồng thủy sản – một ngành đang được quan tâm và ngày càng phát triển. Việc tận dụng phế liệu đầu tôm sẽ mang lại lợi ích to lớn cho các doanh nghiệp chế biến thủy sản, đem lại hiệu quả kinh tế cao. Tính mới của đề tài: Phân lập vi khuẩn lactic từ thực phẩm lên men tự nhiên, sử dụng vào lên men đầu tôm nhằm ức chế hoạt động của vi sinh vật gây thối, tạo môi trường thuận lợi để enzyme hoạt động, thu hồi dịch lên men từ đó ứng dụng trong việc bổ sung vào thức ăn nuôi cá Tứ Vân giúp tăng hàm lượng chất dinh dưỡng và tăng khả năng lên màu cho cá.  Chương 1 – TỔNG QUAN  Tổng quan về nguyên liệu tôm và phế liệu tôm  Nguồn lợi từ tôm Hiện nay nuôi tôm đã phát triển ở nhiều địa phương trên cả nước Việt Nam và tôm nuôi đã đóng góp vào tỷ trọng xuất khẩu thủy sản suốt một thập kỷ vừa qua. Phần lớn diện tích nuôi tôm ở Việt Nam tập trung ở ĐBSCL, rải rác dọc các cửa sông, kênh, lạch ven biển miền Trung và ở ĐBSH, sông Thái Bình ở miền Bắc. Ngành hàng tôm nước lợ ở ĐBSCL giữ vai trò quan trọng trong lĩnh vực NTTS của Việt Nam, năm 2011 ngành công nghiệp tôm tại vùng này đã chiếm 92% diện tích nuôi và 75% sản lượng tôm nuôi cả nước [10]. Giá trị xuất khẩu của tôm thường chiếm tỉ lệ cao trong tổng giá trị xuất khẩu thủy sản của Việt Nam. Tính trong năm 2012 thì giá trị xuất khẩu tôm đạt 2,25 tỷ USD (VASEP). Tôm Việt Nam chủ yếu được xuất khẩu dưới dạng tôm đông lạnh, đóng hộp và chế biến [13]. Ngành NTTS nói chung và ngành nuôi tôm xuất khẩu nói riêng đã trở thành ngành kinh tế mũi nhọn của đất nước ta hiện nay.  Diện tích nuôi trồng, sản lượng và thị trường xuất khẩu tôm ở Việt Nam Nghề nuôi tôm xuất hiện ở Việt Nam cách đây khoảng 100 năm trước. Số liệu ghi chép được cho thấy vào thập kỉ 70 cả miền Bắc và miền Nam Việt Nam đều tồn tại hình thức nuôi tôm quảng canh. Diện tích nuôi tôm ở ĐBSCL thời kì này đạt khoảng 70.000 ha. Ở Miền Bắc, trước năm 1975 có 15.000 ha nuôi tôm nước lợ [24]. Từ đó cho đến nay diện tích nuôi tôm ở Việt Nam đã tăng lên đáng kể và trở thành một trong những nước có diện tích nuôi tôm thuộc vào loại lớn nhất trên thế giới. Phần lớn diện tích nuôi tôm ở Việt Nam tập trung ở ĐBSCL bao gồm 6 tỉnh thuộc ĐBSCL, trong đó Cà Mau có diện tích thả tôm lớn nhất. Bảng 1.1: Thống kê diện tích nuôi tôm 2010 tại 6 tỉnh ĐBSCL [3] Stt Địa phương Diện tích thả tôm (ha) 1 Kiên Giang 80.000 2 Cà Mau 266.592 3 Bạc Liêu 122.254 4 Sóc Trăng 47.896 5 Trà Vinh 23.986,2 6 Bến Tre 32.878 Tổng 573.606,2 Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn (2011)  Song song với việc mở rộng về diện tích, sản lượng tôm nuôi cũng tăng mạnh từ những năm 90 và đặc biệt là từ sau năm 2000, Việt Nam trở thành một trong 5 nước có sản lượng tôm nuôi cao nhất trên thế giới. Các loài tôm nuôi chính ở Việt Nam gồm Penaeus monodon, P. merguiensis, P. orientalis, và Metapenaeus ensis, trong đó P. monodon là loài nuôi chủ đạo, đóng góp sản lượng cao nhất. Từ năm 2000 tôm thẻ chân trắng Nam Mỹ (P. vannamei cũng được đưa vào nuôi ở Việt Nam). Từ 2001 – 2011 sản lượng và năng suất tôm nuôi của Việt Nam tăng lên nhanh chóng và được thể hiện ở Hình 1.1. Hình 1.1: Đồ thị biểu diễn sản lượng và năng suất tôm nuôi của Việt Nam từ năm 2001-2011 (Phát triển bền vững chuỗi giá trị ngành hàng tôm ở Việt Nam – EU FP7 Funded Project 2009-2013) [10] Bên cạnh đó thị trường xuất khẩu tôm quan trọng của Việt Nam là Mỹ, Nhật Bản, Trung Quốc và liên minh Châu Âu (Đức, Anh, Pháp và Bỉ là nhập khẩu tôm nhiều). Hiện nay Nhật Bản vẫn được xem là thị trường lớn nhất nhập khẩu tôm Việt Nam, đạt 505.180 triệu USD. Năm 2011 sản phẩm tôm xuất khẩu đạt 220.000 tấn tương đương khoảng 2,4 tỷ USD, xuất khẩu tôm chiếm 18% về khối lượng và 38% về giá trị xuất khẩu thủy sản của Việt Nam [10]. Cụ thể thị trường xuất khẩu chính trong 9 tháng đầu năm 2011 của Việt Nam đối với mặt hàng thủy sản thể hiện ở Hình 1.2.  Hình 1.2: Đồ thị thể hiện phần trăm thị trường xuất khẩu chính trong 9 tháng đầu năm 2011 của Việt Nam đối với mặt hàng thủy sản (Vasep 2011)  Giới thiệu chung về phế liệu tôm Theo thống kê của Tổ chức lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO) thì sản lượng tôm trên thế giới khoảng trên dưới 4 triệu tấn/năm. Hầu hết sản lượng tôm trên thế giới từ các nước đang phát triển như: Thái Lan, Việt Nam, Trung Quốc, Ecudo, Malaysia, Ấn Độ và Indonexia. Theo đó đã tạo ra một lượng phế liệu tôm rất lớn, ước tính có khoảng 1,6 – 2 triệu tấn/năm [2]. Ở Mexico mỗi năm chất thải tôm thải ra từ 35.000 tấn đến 40.000 tấn, một phần chất thải này làm thức ăn cho gia súc nhưng hầu hết đều gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái [86]. Ở Việt Nam nguồn nguyên liệu tôm rất dồi dào, khả năng khai thác từ 25.000 – 30.000 tấn/năm. Toàn vùng biển Nam Bộ có trữ lượng và khả năng khai thác lớn nhất nước ta, ước tính khả năng khai thác bằng 50% sản lượng của cả nước. Đặc biệt, nuôi tôm đã phát triển trong những năm gần đây và trở thành ngành kinh tế mũi nhọn. Diện tích nuôi tôm đã tăng từ 250.000 ha năm 2000 lên đến 478.000 ha năm 2001. Qua đó thì lượng phế liệu thải ra của tôm cũng vô cùng lớn, theo thống kê của Trung tâm Nghiên Cứu Chế Biến Thủy Sản, Đại học Thủy Sản thì lượng phế liệu năm 2004 tại Việt Nam ước tính khoảng 45.000 tấn phế liệu, năm 2005 ước tính khoảng 75.000 tấn/năm và tiếp tục tăng trong những năm tiếp theo. Năm 2008 Việt Nam đứng hàng đầu thế giới về nuôi tôm sú, tôm sú là đối tượng nuôi rất quan trọng trong lĩnh vực nuôi trồng và chế biến xuất khẩu ở nước ta (chủ yếu tập trung ở khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long trên 90% sản lượng). Theo Bộ Thủy Sản (2008), tổng sản lượng tôm nuôi 392.000 tấn, trong đó tôm sú khoảng 360.000 tấn. Cùng với việc tăng sản lượng tôm sú xuất khẩu sẽ là sự gia tăng lượng phế liệu đầu, vỏ tôm [2].  Với sản lượng tôm hàng năm mà nước ta đạt được như trên đã đem lại giá trị kinh tế rất cao cho đất nước nhưng chính vì vậy mà phế liệu từ tôm bị thải ra môi trường cũng ngày càng nhiều do đó nếu không có hướng giải quyết vấn đề trên thì môi trường sẽ ngày càng bị ô nhiễm nghiêm trọng từ đó gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Hiện nay phế liệu tôm thải ra từ các cở sở chế biến tôm bao gồm: Đầu, vỏ và đuôi tôm ngoài ra còn có tôm gãy thân, tôm lột vỏ sai quy cách hoặc tôm bị biến màu. Tùy thuộc vào loài và phương pháp xử lý mà lượng phế liệu có thể vượt quá 60% khối lượng sản phẩm, ví dụ: Tôm càng xanh Macrobrachium rosenbergii đầu tôm chiếm tới 60% trọng lượng tôm, tôm sú: Đầu tôm sú Penaeus monodon cũng chiếm tới 40% trọng lượng tôm. Với sản phẩm tôm lột vỏ, rút chỉ lưng, lượng đuôi và vỏ đuôi của tôm chiếm khoảng 25% trọng lượng tôm. Đối với tôm thẻ thì lượng phế liệu đầu tôm chiếm 28% và vỏ chiếm 9%, như vậy tổng lượng phế liệu vỏ đầu tôm thẻ là 37% [21]. Nguồn phế liệu này ngày càng tăng lên do đó nếu không được giải quyết sẽ gây ra vấn đề về môi trường. Qua các nghiên cứu người ta đã xác định được trong đầu tôm chứa những thành phần chủ yếu là protein, sắc tố, chitin, lipid, chất khoáng và đây là cơ sở để ta tiến hành nghiên cứu những phương pháp nhằm thu hồi những hợp chất có giá trị còn tồn tại trong phế liệu, từ đó ngoài việc mang lại lợi ích kinh tế thì cũng sẽ giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường.  Thành phần, tính chất phế liệu tôm Trong thành phần phế liệu tôm, phần đầu thường chiếm khoảng 35 ÷ 45% trọng lượng của tôm nguyên liệu, phần vỏ chiếm 10 ÷ 15%. Tuy vậy, tỷ lệ này còn phụ thuộc vào giống loài, giai đoạn sinh trưởng [9], [21]. Thành phần chiếm tỷ lệ đáng kể trong đầu tôm là protein, chitin, canxi cacbonate, sắc tố mà có thể được phục hồi [68], [87]. Tỷ lệ các thành phần này không ổn định vì chúng thay đổi theo giống, đặc điểm sinh thái, sinh lý,… Thành phần chitin và protein trong vỏ tươi tương ứng là 4,50% và 8,05%, trong vỏ tôm khô là 11 – 27,50% và 23,25 – 53%. Hàm lượng chitin, protein, khoáng và carotenoid trong phế liệu vỏ tôm thay đổi rất rộng phụ thuộc vào điều kiện bảo quản cũng như phụ thuộc vào loài, trạng thái dinh dưỡng, chu kỳ sinh sản. Vỏ giáp xác chứa chủ yếu là protein (30 – 40%), khoáng (30 – 50%), chitin (13 – 42%) [9], [21].  Bảng 1.2: Thành phần đầu và vỏ phế liệu tôm (%) [9] Phế liệu Protein Chitin Lipid Tro Canxi Phospho Đầu 53,5 11,1 8,9 22,6 7,2 1,68 Vỏ 22,8 27,2 0,4 11,7 11,1 3,16 Protein: Protein đầu tôm phần lớn thuộc loại khó tiêu hóa và khó trích ly, protein đầu tôm thường tồn tại ở hai dạng chính là dạng tự do (có trong nội tạng và có gắn với phần thân tôm) và dạng liên kết với chitin hoặc canxicacbonat như một phần thống nhất của vỏ tôm. Hệ enzyme: Hệ enzyme của tôm thường có hoạt độ mạnh hơn đặc biệt ở cơ quan nội tạng thuộc phần đầu tôm do đó bộ phận này rất dễ bị hư hỏng. Hệ enzyme của tôm bao gồm: Protease là enzyme chủ yếu trong đầu tôm, chủ yếu phân giải protein thành acid amin. Lipase phân giải lipid thành glyxeryl và acid béo. Đối với Tyrozinaza thì khi có mặt của oxi không khí thì sẽ biến đổi tyrozin thành melanin có màu đen ảnh hưởng đến giá trị cảm quan và chất lượng của sản phẩm. Chitin: Tồn tại dưới dạng liên kết với protein, khoáng, và những hợp chất hữu cơ khác, chủ yếu là CaCO 3 là thành phần chính cấu tạo nên vỏ tôm. Chính sự liên kết này đã gây khó khăn trong việc tách chiết và tinh chế. Canxi: Trong thành phần vỏ, đầu tôm có chứa một lượng lớn muối vô cơ, chủ yếu là cacbonat canxi (CaCO 3 ). Astaxanthin: Là sắc tố chủ yếu trong vỏ tôm, astaxanthin là dẫn xuất của caroten, thường ở dạng liên kết với acid béo (ester hóa) hay với protein tạo nên một phức hợp chặt chẽ có màu xanh đặc trưng cho tôm. Khi liên kết này bị phá vỡ thì astaxanthin dễ dàng bị oxy hóa thành astaxin. Trong đầu tôm có chứa một lượng nhỏ sắc tố nhưng nó cực kỳ có giá trị vì vậy người ta đã có nhiều nghiên cứu nhằm thu hồi sắc tố một cách triệt để nhất trong phế liệu tôm và đi kèm với nó là việc thu hồi protein để từ đó làm tăng giá trị sản phẩm, tạo sản phẩm mới và cải thiện môi trường đáng kể. Lipid: Chứa một lượng đáng kể, chủ yếu gồm các acid béo chưa no bão hòa như EPA, DHA. Đây là những acid béo rất có lợi cho sức khỏe con người và có nhiều ứng dụng khác trong y học. Chất ngấm ra ở đầu tôm: Trymethylamin (TMA), Trymethinlaminoyt (TMAO), Betain, bazo purin, các acid amin tự do, ure…  Từ thành phần, tính chất nguồn phế liệu đầu, vỏ tôm, nhận thấy đây là nguồn nguyên liệu phong phú không chỉ sản xuất chitin - chitosan mà còn chứa một lượng protein, astaxanthin và các acid béo không no có lợi cho cơ thể cần được thu hồi. Vậy trong phế liệu tôm có chứa rất nhiều thành phần giá trị nên cần có chế độ xử lý thích hợp đối với nguồn phế liệu tôm bao gồm đầu và vỏ nhằm thu được thành phẩm có chất lượng cao. Việc tách phần lớn protein, chất màu, khoáng trước khi sản xuất chitin, chitosan bằng cách sử dụng vi sinh vật để lên men lactic và ta tận dụng dịch lên men này làm thức ăn cho chăn nuôi là một phương phát xử lý phế liệu tôm này. Từ đó, vừa góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế, vừa giảm được sự ô nhiễm môi trường do nguồn phế liệu tôm thải ra, bảo vệ môi trường đưa ngành thủy sản phát triển bền vững.  Thành phần caroteinoprotein Carotenoprotein là phức chất giữa protein và carotenoid được tìm thấy ở nhiều sinh vật biển. Đặc biệt, carotenoprotein có nhiều ở nhiều loài động vật giáp xác, không những tồn tại nhiều ở lớp ngoại bì, trong vỏ mà còn phân bố rộng ở các bộ phận cơ quan như trứng, dạ dày hay bạch huyết của chúng [39]. Một số loài giáp xác đã được nghiên cứu chiết rút carotenoprotein như tôm, cua, ghẹ [49], [61]. Carotenoprotein được chia thành 2 nhóm chính: (1) carotenoprotein thật: có sự liên kết chặt chẽ giữa carotenoid với protein, (2) carotenolipoprotein: carotenoid liên kết với các nhóm lipid và không thể hiện liên kết cụ thể với protein [61]. Zagalsky cho rằng phản ứng giữa các nhóm 4 và 4’ keto trong các vòng mang điện của β-astaxanthin là điều kiện tiên quyết cho phản ứng giữa nhóm carbonyl trong carotenoid với các gốc amin để hình thành carotenoprotein [96]. Bên cạnh đó, tất cả các carotenoprotein đều được tách ra thành carotenoid và apoprotein bằng aceton hoặc ethanol. Crustacyanin và ovorudin là những carotenoprotein có thể được khôi phục lại dạng tự nhiên khi trộn hỗn hợp dung dịch aceton của carotenoid với dung dịch protein, pha loãng với nước, tách aceton ra. Các carotenoid có liên quan đến protein thì ít bị oxi hóa hơn các carotenoid khác ở dạng tự do [49]. Carotenoid có nguồn gốc từ sinh vật biển được sử dụng rộng rãi như là một chất màu tự nhiên an toàn cho các ngành công nghệ thực phẩm, được phẩm và mỹ phẩm. Carotenoid có vai trò quan trọng để loại trừ hoặc ngăn chặn một số bệnh thoái hóa cơ thể như chứng xơ vữa động mạch, ung thư, thoái hóa cơ thể và các bệnh về mắt [63]. Carotenoid chiết tách từ các loài giáp xác có chức năng hình thành sắc tố được xem như là một nguồn tiền tố vitamine A quan trọng và là nhóm chất chống oxy hóa.  Armenta và Guerrero – Legarreta cho biết trong phế liệu tôm, carotenoid chủ yếu là astaxanthin (trên 95%) [34]. Astaxanthin là một carotenoid, thuộc nhóm chất phytochemical tecpen, là chất sắc tố màu vàng đỏ. Giống như nhiều carotenoid, nó là một chất màu hòa tan trong mỡ hoặc dầu. Astaxanthin có thể được tìm thấy trong vi tảo, men bia, cá hồi, cá, loài nhuyễn thể, tôm, tôm càng, động vật giáp xác, và những chiếc lông của một số loài chim. Trong các loài giáp xác thủy sản, astaxanthin chủ yếu tập trung ở phần vỏ ngoài. Astaxanthin thường tồn tại ở dạng tự do, dạng mono hay di-ester với các acid béo không no mạch dài, hoặc dưới dạng phức hợp carotenoprotein của đồng phân quang học (3S, 3’S). Hàm lượng astaxanthin trong vỏ tôm, cua thay đổi đáng kể theo tùy loài (từ 10-140 mg/kg trọng lượng ướt hay là khoảng 50 – 700 mg/kg trọng lượng khô), chứng tỏ ở vỏ các loài giáp xác chứa một nguồn astaxanthin tự nhiên đáng kể [21]. Astaxanthin được thu nhận từ các loài sinh vật biển, có ảnh hưởng rất lớn đối với cơ thể con người, như có khả năng ngăn chặn sự oxy hóa của các acid béo không no có lợi, ngăn chặn ảnh hưởng của tia cực tím, tăng khả năng miễn dịch, hình thành chất màu, quá trình sao chép và truyền dẫn thông tin [63]. Astaxanthin là chất chống oxy hóa rất hiệu quả, có khả năng bảo vệ phospholipid của màng tế bào khỏi sự peroxid hóa, hoạt tính chống oxy Hình 1.3: Các liên kết hóa học của astaxanthin trong tôm [26]  hóa của astaxanthin lớn hơn gấp 10 lần các carotenoid khác như zeaxanhin, lutein, canthaxanthin và β-caroten. Ngoài ra, astaxanthin cũng có tác dụng tăng cường khả năng miễn dịch.  Các hướng tận dụng phế liệu tôm hiện nay Sản xuất chitin – chitosan: Chitin – chitosan có nguồn gốc khác nhau như từ tôm, cua, mực… chúng đóng một vai trò quan trọng trong các ngành công nghiệp. Hiện nay chitin – chitosan được nghiên cứu và ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau như ứng dụng vào trong việc xử lý nước thải, công nghiệp dệt nhuộm, giấy, cố định enzyme, tạo viên bọc tế bào trong y học, làm chất ổn định trong mỹ phẩm… Có rất nhiều ứng dụng dựa vào chitin – chitosan do vậy nguồn phế liệu tôm hiện nay được sử dụng nhiều trong việc sản xuất chitin và chitosan. Sản xuất bột màu astaxanthin: Thành phần hóa học của tôm rất giàu protein nên trước khi sản xuất chitin chúng ta nên thu hồi protein lại. Trong thành phần của vỏ phế liệu cũng chứa sắc tố astaxanthin, tuy nó có hàm lượng nhỏ nhưng giá thành lại cao trên thị trường (2.500 USD/kg). Hơn nữa astaxanthin còn là một carotenoid có tác dụng kích thích sinh trưởng, kháng một số bệnh, chống oxy hóa, tăng chất màu cho sản phẩm nuôi, tăng màu hương vị cho sản phẩm. Chế phẩm thu được là thành phần carotenoprotein ngày càng sử dụng phổ biến trong thực phẩm, đặc biệt sử dụng trong chế biến thực phẩm chức năng; vì ngoài tính dinh dưỡng do protein mang lại thì nó còn có tính chức năng của carotenoid và protein mạch ngắn (peptide) mang lại như tính chống oxy hóa. Bên cạnh đó, các acid amin cũng góp phần tạo màu và mùi trong công nghệ chế biến thực phẩm [49]. Sản xuất làm thức ăn chăn nuôi: Hiện nay ở nước ta đa số sử dụng phế liệu tôm đông lạnh để sản xuất thức ăn chăn nuôi. Rất nhiều thức ăn chăn nuôi bán chạy hiện nay có chứa bột tôm và nó chiếm 30% thành phần thức ăn. Bột tôm được chế biến tốt có chứa acid amin tương tự như amin trong đậu tương hay trong bột cá. Phế liệu tôm có chất lượng càng cao thì bột tôm có chất lượng càng cao. Do vậy việc xử lý và chế biến phế liệu có ý nghĩa rất quan trọng trong việc sản xuất bột tôm có chất lượng cao. Nếu công nghệ chế biến không phù hợp thì nó cũng ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng của sản phẩm do các chất béo và acid béo thiết yếu sẽ bị ảnh hưởng. Hiện nay có 2 phương pháp được áp dụng phổ biến trong sản xuất bột tôm là phương pháp sấy khô và phương pháp ủ xi lô: + Phương pháp sấy khô bằng nhiệt độ [...]... sau: phẩm lên men tự nhiên (kim chi, dưa chua…) thích hợp cho việc lên men trong môi trường đầu tôm xay từ đó tạo ra dịch lên cứu xác định các thông số thích hợp (tỷ lệ chế phẩm, thời gian lên men, hàm lượng rỉ đường) cho quá trình lên men trong môi trường thích hợp (tỷ lệ dịch lên men/ thức ăn và tỷ lệ dầu /thức ăn) cho quá trình bổ sung dịch lên men, dầu đậu nành vào Hình 2.1: Sơ đồ nghiên cứu tổng... phế liệu tôm phương pháp lên men cũng được ứng dụng khá phổ biến để bảo quản và đồng thời để chế biến dịch dịch lên men và sử dụng phối trộn thức ăn gia xúc Cũng trong dự án nghiên cứu ứng dụng công nghệ lên men lactic trong bảo quản và chế biến phế thải thủy sản thì người ta đã nghiên cứu trên đối tượng phế liệu tôm bằng cách bổ sung rỉ đường và chế phẩm vi sinh, dịch lên men thu được qua quá trình theo... carotene để làm tăng sự lên màu cho cá là tảo, giáp xác đặc biệt là đầu tôm, tép - Các nguồn thức ăn tổng hợp: Cá cảnh cũng có thể ăn được những thứ thức ăn do chúng ta tự chế nếu việc tìm kiếm thức ăn tươi khó và để làm đa dạng các loại thức ăn cho cá Mặt khác, do thói quen ăn tạp có sẵn khi cá sinh sống trong môi trường thiên nhiên nên cá cũng dễ thích nghi Thức ăn hỗn hợp đó là những thức ăn do người... liệu cá, nội tạng bào ngư, phế liệu đầu vỏ tôm, để sử dụng làm thức ăn cho động vật nuôi [28] Cá sau khi ủ lên men làm thức ăn động vật ở dạng lỏng, có thể sử dụng cá nguyên liệu hay phế liệu cá, với sự tham gia của enzyme nội tại trong bản thân nguyên liệu, các thành phần acid hay vi khuẩn lactic bổ sung vào trong quá trình ủ Một thử nghiệm với cá ủ lên men bắt đầu tại Thụy điển năm 1963, sử dụng. .. trong quá trình lên men và tạo những điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn lactic phát triển Sản phẩm dịch lên men thu được sẽ bổ sung vào thức ăn cho động vật chăn nuôi và phần bã được sử dụng sản xuất chitin – chitosan 1.4 Tổng quan về thành phần dinh dưỡng cho cá cảnh Vai trò của protein và các sắc tố trong việc đối tượng cá cảnh Vai trò dinh dưỡng của thành phần protein trong thức ăn dành cho cá [14]... khi thu hồi tận dụng làm thức ăn cho gia súc động vật nuôi, có tác dụng ngăn chặn sự oxy hóa astaxanthin, ổn định hàm lượng này để có thể tận thu dịch Như vậy, có thể sử dụng phương pháp lên men lactic cho nguyên liệu đầu tôm nhằm tách protein, astaxanthin và khoáng trước khi sử dụng sản xuất chitin Dịch lên men thu được sẽ chứa các sản phẩm được tách từ phế liệu tôm như khoáng, protein và astaxanthin... sinh vật để lên men phế liệu tôm nhằm mục đích thu protein, astaxanthin và sử dụng astaxanthin bổ sung vào thức ăn cho cá 1.5.1 Nghiên cứu trong nước Các nghiên cứu trong nước về việc sử dụng vi sinh để lên men phế liệu tôm nhằm thu dịch lên men chứa hàm lượng astaxanthin, protein và phần bã sau khi ép được sử dụng làm chitin – chitosan chưa nhiều Công ty phát triển công nghệ và tư vấn đầu tư Đà Nẵng... tài nghiên cứu ứng dụng công nghệ lên men lactic trong bảo quản và chế biến phế thải thủy sản đã nghiên cứu đã phân lập các chủng vi khuẩn lactic từ nem chua và chọn ra chủng lên men thích hợp để áp dụng vào việc lên men phế liệu tôm và cá Kết quả sau khi tiến hành bổ sung rỉ đường, chế phẩm vi sinh, chất bổ sung thì sau một thời gian ủ thu được sản phẩm có mùi thơm đặc trưng, chua của acid lactic và. .. trong quá trình ủ chua chất thải tôm và khẳng định nồng độ glucose ban đầu là yếu tố quan trọng trong quá trình lên men chất thải tôm Việc lên men lactic làm giảm pH nên đã ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng [87] Rao và Stevens đã sản xuất được chitin bằng cách ủ xi lô đầu và vỏ tôm với Lactobacillus plantarum 541 Hiệu suất thu hồi chitin từ đầu và vỏ tôm là 4,5% và 13% với đầu tôm đã... bào/g và thời gian lên men là 70 giờ Năng suất của carotenoids đầu khai thác với sản lượng ban đầu là 31,30 mg/g trong thức ăn ủ chua lên 32 men và 26,18 mg/g trong thức ăn ủ chua axit Kết quả cho thấy sự hữu dụng của lên men như một phương pháp để ổn định và phục hồi carotenoid trong chất thải nuôi tôm [81] Năm 2007 trong tóm tắt kết quả trong nhiều năm nghiên cứu đã cho rằng sử dụng vi khuẩn lên men . trường.  Với tính cấp thiết và lý do đó, đề tài Nghiên cứu quy trình sản xuất dịch lên men lactic giàu carotenoids từ đầu tôm và thử nghiệm ứng dụng dịch lên men làm thức ăn cho cá Tứ Vân được thực hiện sung, thời gian lên men, tỷ lệ rỉ đường bổ bung vào nguyên liệu đầu tôm. Thử nghiệm phối chế dịch lên men vào thức ăn cho cá Tứ Vân bao gồm: tỷ lệ dịch lên men bổ sung vào thức ăn và tỷ lệ dầu bổ. cho sinh viên, giảng viên và các cán bộ nghiên cứu khoa học. Đồng thời, kết quả nghiên cứu này sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu về lên men phế liệu từ tôm tiếp theo sâu và rộng hơn như nghiên cứu