XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA BỘT CÁ VÀ KHÔ DẦU ĐẬU NÀNH LÀM CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO HỆ THỐNG MÁY NIRS

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA BỘT CÁ VÀ KHÔ DẦU ĐẬU NÀNH LÀM CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO HỆ TH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA BỘT CÁ

VÀ KHÔ DẦU ĐẬU NÀNH LÀM CƠ SỞ DỮ LIỆU

CHO HỆ THỐNG MÁY NIRS

Họ và tên sinh viên: TRẦN TRUNG KIÊN Ngành: Dược Thú y

Niên khóa: 2004-2009

XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ tên sinh viên thực: Trần Trung Kiên

Tên đề tài: “Xác định thành phần hóa học cơ bản của bột cá và khô dầu đậu nành làm cơ sở dữ liệu cho hệ thống máy NIRS”

Đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp theo yêu cầu của giáo viên hướng dẫn và ý kiến nhận xét góp của hội đồng chấm thi tốt nghiệp khóa ngày 17-18 / 09 / 09

Giáo viên hướng dẫn

TS Dương Duy Đồng

XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA BỘT CÁ VÀ KHÔ

DẦU ĐẬU NÀNH LÀM CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO

LỜI CẢM TẠ

Tôi xin chân thành cảm ơn:

Ban giám hiệu Trường Đại Học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh

Ban chủ nhiệm khoa chăn nuôi - thú y

Bộ môn dinh dưỡng gia súc

Toàn thể quý thầy cô Đại Học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh

Đã tận tình dạy dỗ và giúp đỡ tôi suốt năm năm tôi theo học tại trường

Xin được tỏ lòng thành kính ghi nhớ công ơn đến

T.S Dương Duy Đồng

Th.S Lê Minh Hồng Anh

Cô Trần Thị Phương Dung, thầy Nguyễn Phúc Lộc, cô Lộc

Đã hết lòng giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực tập đề tài và hoàn thành luận văn

Con xin cảm ơn gia đình đã nuôi dạy con nên người

Xin cảm ơn những người bạn thân thiết và toàn thể cá bạn lớp dược thú y

30 đã gắn bó và chia sẻ những vui buồn trong quãng đời sinh viên của tôi, các bạn

đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong thời gian qua, xin chân thành cảm ơn

Chân thành cảm ơn

Đại Học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh, ngày 3 tháng 9 năm 2009

Sinh viên thực hiện luận văn : Trần Trung Kiên

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Khảo sát thành phần hóa học của bột cá và khô dầu đậu nành để làm cơ sở

dữ liệu cho máy NIRS, với tổng cộng 7 chỉ tiêu được khảo sát là vật chất khô, protein thô, béo thô, xơ thô, khoáng tổng số, Calci, Phospho Thí nghiệm được phân tích tại phòng dinh dưỡng thuộc Bộ Môn Dinh Dưỡng Gia Súc- Trường Đại Học Nông Lâm Tp.HCM từ 11/5/2009 đến 15/8/2009

Kết quả ghi nhận được là

Bột cá được sử dụng ở Miền Đông và Miền Tây không có sự khác biệt

nhiều về chất lượng, chỉ có độ ẩm là bột cá Miền Tây cao hơn Miền Đông

Bột cá phân tích được có béo, khoáng và Calci cao hơn so với các khảo sát trước đây

Giá trị dinh dưỡng của khô dầu đậu nành thông qua kết quả phân tích thì khô dầu Argentina > khô dầu Mỹ > khô dầu Ấn Độ

Các chỉ tiêu sai biệt có ý nghĩa ở P < 0,05 của khô dầu đậu nành

- Béo thô của khô dầu Argentina cao hơn so khô dầu của Mỹ và Ấn Độ

- Xơ thô trong khô dầu Ấn Độ cao hơn trong khô dầu Mỹ và Argentina

- Khoáng tổng số của khô dầu Argentina thấp hơn khô dầu Mỹ và Ấn Độ

- Phospho của khô dầu Ấn Độ thấp hơn so với khô dầu của Argentina và Mỹ Khô dầu đậu nành phân tích có Calci cao hơn bình thường

MỤC LỤC

Trang

Trang tựa……… i

Lởi cảm tạ……….ii

Tóm tắt iii

Mục lục iv

Danh sách các chữ viết tắt vii

Danh sách các hình viii

Danh sách các bảng ix

Danh sách các biểu đồ xi

Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề ……….1

1.2 Mục đích ……….2

1.3 Yêu cầu ……….2

Chương 2 TỔNG QUAN 2.1 Thức ăn cung đạm ……… 3

2.1.1 Bột cá ……….3

2.1.2 Khô dầu đậu nành ……… 4

2.2 Các chỉ tiêu phân tích và ý nghĩa thực tế ……… 6

2.2.1 Phương pháp phân tích hóa học ………6

2.2.1.1 Vật chất khô tuyệt đối ……… 7

2.2.1.2 Protein thô ………… ……….7

2.2.1.3 Chất béo thô ……… 9

2.2.1.4 Chất xơ thô ……….10

2.2.1.5 Khoáng tổng số ……….10

2.2.1.6.Calci……….11

2.2.1.7 Phospho ………11

2.2.2 phương pháp phân tích cận hồng ngoại ………12

2.2.2.1 Giới thiệu máy NIRS ……… 12

2.2.2.2 Nguyên lý hoạt động ……… 12

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH

3.1 Thời gian và địa điểm tiến hành ……… 16

3.2 Đối tượng thí nghiệm ……….16

3.3 Yếu tố thí nghiệm …… ……….16

3.4 Phương pháp tiến hành ………16

3.5 Phương pháp phân tích mẫu ……….17

3.6 Phương pháp xử lý số liệu ……….18

Chương 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 4.1 Kết quả phân tích của bột cá ……… 19

4.1.1 Phân loại .19

4.1.2 Kết quả phân tích .20

4.1.2.1 Vật chất khô ……… 22

4.1.2.2 Protein thô ……… 23

4.1.2.3 Béo thô ……….23

4.1.2.4 Xơ thô ……….24

4.1.2.5 Khoáng tổng số ……… 25

4.1.2.6 Calci ……….25

4.1.2.7 Phospho ……….26

4.2 Kết quả phân tích khô dầu đậu nành ……… 27

4.2.1 phân loại ………27

4.2.2 Kết quả phân tích ……….29

4.2.2.1 Vật chất khô ……… 30

4.2.2.2 Protein thô ……… 31

4.2.2.3 Béo thô ……….31

4.2.2.4 Xơ thô ……….32

4.2.2.5.Khoáng tổng số ……… 33

4.2.2.6 Calci ……….33

4.2.2.7 Phospho ……….34

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận ……… 36

5.1.2 Khô dầu đậu nành ……….36

5.2 Đề nghị ……… 37

5.2.1 Bột cá ……… 37

5.2.2 Khô dầu đậu nành ……….37

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

CÁC CHỮ VIẾT TẮT

EMS : Electromagnetic spectrum / phổ điện từ

AOAC : Offical Methods Of Analysis Washington, DC NIRS : Near Infrared Spectroscopy / máy cận hồng ngoại

DM : Dry Matter / vật chất khô

CP : Crude Protein / protein thô

EF : Ether Extract / béo thô

CF : Crude Fiber / xơ thô

Ash : Total Ash / khoáng tổng số

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 4.1 Bột cá Miền Tây 19

Hình 4.2 Bột cá Miền Đông 20

Hình 4.3 Khô dầu đậu nành Mỹ 27

Hình 4.4 Khô dầu đậu nành Argentina 28

Hình 4.5 Khô dầu đậu nành Ấn Độ 28

Bảng 4.15 Kết quả hàm lượng Calci của khô dầu đậu nành phân tích so với các tài liệu tham khảo khác……… 31 Bảng 4.16 Kết quả hàm lượng Phospho tổng số của khô dầu đậu nành phân tíchvới các tài liệu khác……… ……… 32

DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 4.1 Thành phần hoá hoc của bột cá phân bố theo miền ……… 20 Biểu đồ 4.2 Thành phần hoá học của khô dầu đậu nành phân theo nguồn gốc ….27 Biểu đồ 4.3 Kết quả phân tích mẫu bắp từ máy NIRS……… ….33

Chương 1

MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay khi thế giới đang lâm vào cảnh khủng hoảng kinh tế thì tình hình của nước ta nói chung cũng như sự phát triển về ngành chăn nuôi nói riêng đang đối mặt với không ít khó khăn đặc biệt là những vật nuôi để xuất khẩu như cá tra sẽ gặp nhiều khó khăn do vấp phải sự cạnh tranh của các nước khác, rào cản về chất lượng và giá thành Ngoài ra với giá các nguyên liệu thức ăn liên tục gia tăng nên việc chúng ta tính toán sao cho giảm chi phí sản xuất để nâng cao tính cạnh tranh cũng như sự phát triển mạnh mẽ trong ngành chăn nuôi của nước nhà là hết sức cần thiết và phải được thực hiện càng sớm càng tốt

Việt Nam ta với hơn 3200km bờ biển thì có những lợi thế đặc biệt về nguồn cung cá biển làm bột cá trong chăn nuôi, ngoài ra nước ta còn là nước xuất khẩu cá tra hàng đầu thế giới thì các phụ phẩm còn lại của cá tra sau khi xuất khẩu cũng được tận dụng làm bột cá để cung cấp cho ngành chăn nuôi trong nước Nếu như chúng ta coi bột cá là lợi thế của đất nước thì cũng chưa hoàn toàn đúng vì hiện nay chúng ta vẫn phải nhập bột cá ở nước ngoài như: Peru, Chile, Argentina…v…v Lợi thế của bột cá nước ngoài sản xuất là có tỉ lệ đạm cao hơn và có độ ẩm tương đối thấp so với các loại khác trong nước sản xuất Tuy nhiên dễ nhận thấy thì bột cá thường có hàm lượng protein biến đổi rất lớn nên ta cần phải tiến hành xác định rõ chất lượng của bột cá

Vấn đề về khô dầu đậu nành thì hoàn toàn ngược lại với bột cá, chúng ta gần như phải nhập khẩu hoàn toàn lượng khô dầu đậu nành để phục vụ cho ngành chăn nuôi Hiện nay chúng ta phải nhập 100% (2-2,5 triệu tấn/năm) (Lê Bá Lịch, 2009) Tuy nhiên do có nhiều loại khô dầu đậu nành được sản xuất nhiều từ các nước như

Mỹ, Argentina, Ấn Độ…vv có chất lượng lượng và giá cả khác nhau Do đó ta cần phân tích rõ các thành phần hóa học của chúng để đưa ra nhận định chính xác về giá trị thực từng loại khô dầu

Hiện nay thì việc phân tích thành phần hóa học ta thường sử dụng là phân tích ướt đây là phương pháp được cho là kém hiệu quả do tốn nhiều thời gian và chi phí phân tích Chính vì lẽ đó mà người ta đang hướng đến việc phân tích bằng phương pháp cận hồng ngoại (NIRS) vừa nhanh và ít tốn kém hơn nhưng lại nhất thiết phải có đường chuẩn từ kết quả của việc phân tích ướt (theo hãng FOSS thì cần ít nhất là 80 mẫu cho mỗi nguyên liệu thì đường chuẩn mới có giá trị)

Chính từ những yếu tố kể trên cộng với sự giúp đỡ và hướng dẫn của tiến sĩ Dương Duy Đồng, chúng tôi tiến hành đề tài “XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA BỘT CÁ VÀ KHÔ DẦU ĐẬU NÀNH LÀM CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO HỆ THỐNG NIRS”

1.2 MỤC ĐÍCH

Khảo sát thành phần hóa học cơ bản trong bột cá và khô dầu đậu nành Từ kết quả khảo sát đó ta tiến hành nhập số liệu vào máy NIRS giúp cho quá trình phân tích mẫu trở nên nhahh và tiện lợi hơn

1.3 YÊU CẦU

Xác định các thành phần vật chất khô, protein thô, béo thô, xơ thô, khoáng tổng

số, Calci, Phospho

Chương 2

TỔNG QUAN

2.1 THỨC ĂN CUNG ĐẠM

Thức ăn cung đạm là loại thức ăn có hàm lượng đạm thô cao hơn nhu cầu đạm

trong thức ăn của loài thú mà nó cung cấp Thức ăn cung đạm có nguồn gốc thực vật

hay động vật (Dương Thanh Liêm và cs, 2002)

Thức ăn cung đạm có nguồn gốc thực vật: đậu nành, khô dầu đậu nành, khô dầu

đậu phộng, khô dầu mè, khô dầu dừa…vv

Thức ăn cung đạm có nguồn gốc động vật: bột cá, bột huyết, bột mai mực, bột

đầu tôm, bột lông vũ…vv

Xét về mức độ tiêu thụ của các loại thức ăn cung đạm trên thị trường hiện nay

thì khô dầu đậu nành và bột cá là nguồn cung đạm chính trong chăn nuôi gia súc gia

cầm và cả trên chăn nuôi thủy sản ở nước ta Chính vì vậy, việc phân tích các thành

phần hóa học của các chất cung đạm này rất quan trọng và có ý nghĩa to lớn trong việc

cân đối khẩu phần thức ăn của thú và giảm chi phí chăn nuôi

2.1.1 Bột cá

Bột cá được chế biến từ những loại cá thứ phẩm hay phụ phẩm của các nhà máy

chế biến thủy sản, để làm thức ăn gia súc Tùy theo độ đạm thô mà bột cá được phân

loại như bột cá 45% đạm, bột cá 50% đạm …vv hay dựa vào lượng muối mà ta phân

chia thành bột cá lạt hay bột cá mặn (ví dụ, bột cá lạt thường có lượng muối dưới 5%

và đạm thô trên 50%, quan trọng đối với thức ăn gia cầm)

Ngoài hàm lượng protein cao, bột cá còn chứa nhiều loại acid amin hữu ích và

là nguồn cung cấp chất khoáng rất tốt như: Calci, Phospho, các khoáng vi lượng và

vitamin Bột cá có độ mịn và mùi thơm nên tạo được độ ngon miệng cho gia súc cũng

như gia cầm

Tuy là nguồn cung đạm chính trong thức ăn chăn nuôi và có nhiều loại acid

amin hữu dụng nhưng cũng có một số bất lợi khi sử dụng bột cá như:

- Dễ nhiễm các vi sinh vật gây bệnh như E.coli, Salmonela là khá cao

- Hàm lượng muối trong bột cá có thể ảnh hưởng xấu đối với sức khỏe của thú nếu không được sử dụng đúng nhu cầu, đặc biệt là đối với thú non hay gia cầm Gia cầm tiêu chảy khi hàm lượng muối vượt quá 0,7%, trên 1% gây ngộ độc muối với triệu chứng khó thở, tim đập chậm, gà tiêu chảy, phân đen, tích nước xoang bụng Tình trạng ngộ độc muối ở gà rất nghiêm trọng vì lượng nước tiểu ít nên khó bài thải muối (Lâm Minh Thuận, 2004)

- Hàm lượng protein thô và acid amin hữu dụng không đúng với thực tế công bố do: sự pha trộn các tạp chất để tăng lợi nhuận, sự biến chất trong quá trình bảo quản và vận chuyển, kỹ thuật chế biến như sấy ở nhiệt độ cao làm mất đi giá trị sử dụng của các acid amin

- Bột cá được xay nghiền từ cá con có chất lượng không ổn định, khó bảo quản,

dễ bị hư hỏng trong quá trình bảo quản

- Độ ẩm trong bột cá tương đối cao do kỹ thuật phơi sấy chưa được thực hiện tốt

- Bột cá gây mùi tanh nhiều cho các sản phẩm trứng và thịt (giảm tỷ lệ bột cá trong thức ăn gà trước khi xuất chuồng ít nhất 2 tuần để làm giảm mùi tanh trong sản phẩm, gà đẻ trứng thương phẩm không nên cho ăn nhiều bột cá) (Lâm Minh Thuận, 2004)

- Theo Hiệp hội chăn nuôi Việt Nam (2000), giảm lượng bột cá trong thức ăn sẽ tránh được hiện tượng loét mề gà Bởi trong quá trình chế biến (sấy ở nhiệt độ cao) histamin sẽ biến thành gizzerosine, chất này gây viêm loét mề gà

- Bột cá nhiễm melamine đang là vấn đề quan tâm với người chăn nuôi “Sở Y

tế TP HCM cho biết khoảng 15% số bột cá nhiễm melamine xuất xứ Trung Quốc được

thuy-san/200810/19754.datviet)

(http://www.baodatviet.vn/Home/doisong/Bot-ca-co-melamine-da-duoc-dung-nuoi Giá bột cá khá cao nên khi sử dụng phải tính toán kỹ lưỡng để giảm chi phí

mà vẫn bảo đảm giá trị thức ăn

2.1.2 Khô dầu đậu nành

Đậu nành, hay còn gọi là đỗ tương, có tên khoa học là Glycine max Đậu

nành được sử dụng làm thức ăn cung đạm chủ lực trong ngành chăn nuôi hiện nay (Dương Thanh Liêm và cs, 2002)

Hạt đậu nành có tỉ lệ đạm thô cao khoảng 38%, béo 18%, chất khoáng và vitamin Hơn nữa, đậu nành còn chứa nhiều axit amin cơ bản cần thiết như isoleucine, leucine, methionine, lysine, phenylalamine, tryptophan, valine, nhiều loại vitamin A,

B1, B2, C,…và chất khoáng Hạt đậu nành được coi là nguồn cung cấp protein hoàn chỉnh vì chứa một lượng đáng kể các acid amin không thay thế Nhưng đậu nành ít được sử dụng trong chăn nuôi hiện nay vì hàm lượng béo quá cao dễ bị ẩm mốc, khó bảo quản lâu nên dạng đậu nành thường được sử dụng là khô dầu đậu nành, tức là đậu nành đã được trích béo Hạt đậu nành chưa trích béo chỉ được sử dụng cho thú nhỏ, thú tập ăn vì nó chứa nhiều năng lượng (chất béo chứa năng lượng tiêu hóa gấp 2,25 lần so với chất bột đường) và có đạm giá trị cao

Khô dầu đậu nành thường được sử dụng là dạng đã được trích béo thông qua hai phương pháp là chiết ly hay ép máy Khô dầu đậu nành thường có chứa khoảng 43-49% đạm thô, 3,2-7,4% chất béo, giàu acid amin thiết yếu, nhất là lysine nhưng acid amin chứa lưu huỳnh thì hơi thấp so với nhu cầu của gia cầm (Dương Thanh Liêm và

- Các độc tố khác trong đậu nành như phytoestrogen, goitrogen, thường có tác động không tốt trên sự tăng trưởng của heo con Ở thú trưởng thành, ảnh hưởng do các độc tố không đáng kể Vì vậy, khi sử dụng khẩu phần cho heo con tập ăn nên lưu ý chỉ

sử dụng các sản phẩm giàu protein trích ly từ đậu nành mà không dùng nguyên hạt để giới hạn ảnh hưởng của các loại độc tố trên

- Ngoài ra, trong đậu nành còn có các protein dự trữ là glycinin và conglycinin

có thể gây dị ứng cho thú, đặc biệt là ở bê và heo con Các hiện tượng này làm hạn chế

sự phát triển của các nhung mao ruột và do đó gây rối loạn hấp thu dưỡng chất

- Khô dầu dễ bị ẩm mốc do có nhiều chất béo và chất béo cũng làm cho khô dầu mau biến chất do có mùi ôi khét của dầu

- Khô dầu có chứa nhiều lysine nhưng nghèo methionine, có men antitrysin và soyin ức chế tuyến giáp và kìm hãm sinh trưởng ở gà, vì vậy phải xử lý nhiệt để phân hủy men antitrypsin và soyin, đồng thời tăng khả sử dụng methionine (Lâm Minh Thuận, 2004)

Hiện nay, giá khô dầu tương đối cao nên cần chú ý khô dầu dễ bị độn thêm để tăng trọng lượng như thêm vào bột sò, khô dầu cao su, khô dầu mè, khô dầu đậu phộng (Lã Văn Kính, 2004)

Để tăng độ đạm cho khô dầu, người ta thường trộn thêm ure, “ cứ một tấn khô

2.2.CÁC CHỈ TIÊU PHÂN TÍCH VÀ Ý NGHĨA THỰC TẾ

2.2.1 Phương pháp phân tích hóa học (phân tích ướt)

Ngày nay, với tiến bộ khoa học kỹ thuật, có nhiều phương pháp xác định thành phần hóa học trong thức ăn với độ chính xác cao như: phân tích hóa học, phân tích cận hồng ngoại (Near Infrared Spectroscopy)

Phương pháp hóa học (phân tích ướt) được áp dụng phổ biến, đặc biệt trong đề tài này do có nhiều thuận lợi

 Ưu điểm:

Dụng cụ máy móc được trang bị trong phòng thí nghiệm

Hóa chất dùng thí nghiệm dễ mua và dễ pha chế

Độ chính xác giữa các lần lặp lại của thí nghiệm được cho là chính xác hơn các phương pháp khác.(theo kinh nghiệm của bộ môn dinh dưỡng sau nhiều năm hoạt động)

 Nhược điểm:

Tốn nhiều thời gian

Tốn nhiều chi phí cho hóa chất

2.2.1.1 Vật chất khô tuyệt đối (DM – Dry Matter)

 Định nghĩa

Vật chất khô tuyệt đối là mẫu được xác định sau khi đã loại bỏ hoàn toàn nước

ở cả hai dạng tự do và liên kết trong mẫu thức ăn

 Nguyên tắc phân tích

Xác định theo vật chất khô theo phương pháp phương pháp sấy khô:

Hàm lượng vật chất khô trong mẫu vật là phần còn lại khi đã loại bỏ nước trong quá trình làm khô mẫu

Mẫu được sấy khô ở 100-105oC, lượng nước sẽ mất hết, phần còn lại là vật chất khô hoàn toàn của mẫu

 Ý nghĩa

Xác định độ ẩm của thức ăn quan trọng đối với việc bảo quản mẫu Thức ăn hỗn hợp và thức ăn nguyên liệu được trữ ở trạng thái khô, yêu cầu độ ẩm tối đa khoảng

13-14% Qui định quốc tế thì độ ẩm là khoảng 13% (Dương Thanh Liêm và cs, 2002)

Ta sẽ tính được các chỉ tiêu khác quan trọng dựa trên vật chất khô tuyệt đối

Giá thành nguyên liệu cũng phụ thuộc vào vật chất khô vì khi nó quá cao thì hàm lượng các chỉ tiêu khác thấp và ta cần phải sấy nguyên liệu lại hay phải trộn thêm chất bảo quản nên giá thành nguyên liệu có thể bị hạ thấp xuống

2.2.1.2 Protein thô (CP – Crude Protein)

Bảng 2.1 Hàm lượng Nitơ trong protein của các loại thức ăn khác nhau

Các loại thức ăn Hàm lượng N% trong protein Hệ số nhân quy ra protein

Protein thô được phân tích theo phương pháp Kjeldahl:

Phân giải mẫu trong H2SO4 đậm đặc, sử dụng CuSO4 và K2SO4 làm xúc tác để biến N trong mẫu thành (NH4)2SO4. Sử dụng NaOH bảo hoà để tách NH3 khỏi muối sulfate rồi thu lại bởi axit boric

Chuẩn độ lượng axit boric sử dụng trong phản ứng bởi HCl 0,1N để xác định hàm lượng ni-tơ trong mẫu từ đây ta có thể tính ra protein thô (tổng số)

Nitơ tổng số * 6,25 = protein tổng số

6,25: hàm lượng N có trong protein thô (100/16= 6,25) Tùy theo mẫu có nguồn gốc từ thực vât , mà hệ số này thay đổi thí dụ như sữa là 6,39; nhưng trong thức ăn chăn nuôi thì để đơn giản hệ số 6,25 được chấp nhận cho tất cả các mẫu

Protein thô quyết định giá thành của nguyên liệu

Là chỉ tiêu quan trọng nhưng phân tích bằng phương pháp Kjeldahl nó cũng có nhiều khuyết điểm cần khắc phục:

- Chỉ xác định được protien thô mà không xác định được protein hữu dụng và chất chứa Nitơ không phải protein

- Không xác định được từng loại acid amin cụ thể đây mới là điều cần quan tâm nhất khi phân tích protein

2.2.1.3 Chất béo thô (EE – Ether Extract)

 Định nghĩa

Chất béo thô (lipid) là hợp chất hữu cơ đa chức, gồm các lipid chứa glycerid và các lipid không chứa glycerid Chất béo có độ nhớt cao, không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ như ether, chloroform, benzene, rượu nóng Các lipid được

tạo nên từ C, H và O nhưng chúng có thể chứa các nguyên tố khác như P và N

 Nguyên tắc phân tích

Chất béo được phân tích theo phương pháp Soxhlet:

Chất béo là một ester do sự hoá hợp của acid béo và glycerin Tính chất chung của chất béo là có thể hoà tan trong các dung môi hữu cơ như ether, phenol, acetol…vv Khi xác định chất béo, ether thường được làm dung môi hoà tan, vì ether

có nhiệt độ sôi thấp ( 35oC)

Ether được làm bay hơi liên tục và được làm ngưng lạnh rơi qua mẫu và kéo theo các chất tan trong ether và trở lại cốc đựng ether ban đầu

Ether cũng như các dung môi khác không những có thể hoà tan được chất béo

mà còn hoà tan được các chất khác như: sáp, một số sắc tố,…do đó chất béo lấy ra được gọi là chất béo thô

Bất lợi của việc phân tích béo bằng phương pháp Soxhlet:

- Chỉ phân tích được béo thô chứ không phân loại được chất béo chứa glycerid và chất béo không chứa glycerid

- Không phân tích được từng loại chất béo cụ thể đặc biệt là 3 acid béo thiết yếu

là acid linoleic, acid linolenic, acid arachidonic

2.2.1.4 Chất xơ thô (CF – Crude Fiber)

Chất xơ thô trong khẩu phần bao gồm nhiều loại, người ta chia ra làm hai nhóm chính, đó là Non Starch Polysaccharides (NSP- đường không phải là tinh bột) và lignin

 Nguyên tắc phân tích

Phương pháp sử dụng là phương pháp Henneberg và Stoma

Mẫu thức ăn nghiền nhỏ, đem xử lý bằng dung dịch acid sulfuric loãng, base loãng

Acid sulfuric thuỷ phân các chất hoà tan trong acid như carbolhydrat biến nó thành đường đơn, ngoài ra còn có một phần protein bị hoà tan

Base sẽ thuỷ phân chất béo, biến nó thành xà phòng và glycerin, hoà tan toàn bộ protid

Ngoài ra acid và base có thể hoà tan một phần chất khoáng

Chất xơ thô là trọng lượng bã mất đi sau khi xử lý đem đốt

 Ý nghĩa

Chất xơ có thể xem là chất vừa có lợi mà lại vừa có hại trong khẩu phần tùy

theo hàm lượng của nó

- Nếu hàm lượng thấp hoặc vừa phải thì chất xơ có vai trò tạo khuôn phân, lôi cuốn độc tố, phát triển dung tích ống tiêu hóa, hạn chế cắn mổ lẫn nhau …vv

- Hàm lượng cao chất xơ làm cản trở sự hấp thu các chất khác, giảm lượng thức

ăn ăn vào, làm hàm lượng chất dinh dưỡng khác nhau…vv

Biết hàm lượng xơ trong nguyên liệu ta sẽ có tính toán hợp lý về lượng xơ trong thức ăn hỗn hợp

2.2.1.5.Khoáng tổng số (Ash – Total Ash)

 Định nghĩa

Là khi đốt mẫu thức ăn ở 550-600ºC trong 3-4 giờ thì thu được tro hay còn gọi

là chất khoáng Tùy theo loại nguyên liệu mà tỷ lệ khoáng có thể bị thay đổi

 Nguyên tắc phân tích

Khoáng tổng số là phần còn lạicủa mẫu thức ăn sau khi các chất hữu cơ đã bị đốt cháy hết ở nhiệt độ 550-6000C

2.2.1.7 Phospho

 Nguyên tắc phân tích

Phospho trong mẫu nguyên liệu được phân tích bằng phương pháp so màu Ion orthophosphate phản ứng với amonium molybdate để tạo thành phospho molybdate

 Ý nghĩa

Cũng tương tự như Calci thì Phospho là khoáng quan trọng trong tổ hợp thức ăn nên nắm được hàm lượng Phospho thì việc cân bằng nó trong khẩu phần thức ăn trở nên dễ dàng hơn Ngoài cám gạo thì nguồn cung cấp phospho khác thì giá thành tương

đối cao

2.2.2 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CẬN HỒNG NGOẠI (NIRS - Near Infrared Spectroscopy)

2.2.2.1 Giới thiệu máy NIRS

Ngày nay khi các thiết bị phần cứng tương tác với con người như điện thoại cầm tay (cellular phone) và máy tính trở nên nhỏ và gọn hơn nữa, thì các thiết bị phân tích quang phổ cận hồng ngoại (NIR spectrophotometer) cũng hướng tới mục đích này Trên thế giới các nhà khoa học và kỹ sư cùng cố gắng sáng chế và đưa vào ứng dụng các thiết bị cầm tay (hand-held) mới kiểu cận hồng ngoại (NIR instruments) Fred McClure là người đi đầu với việc đánh giá thức ăn chăn nuôi bằng thiết bị cầm tay NIR gọi là “Mmeter” Christian Paul đến từ Đức với thiết bị cầm tay Corona dùng cho phân tích thành phần thức ăn gia súc Các kết quả chỉ ra rằng cần phải phát triển xa hơn nữa, nhưng rõ ràng có một tiềm năng sáng sủa của những thiết bị cầm tay NIRS (http://nhienlieu.blogspot.com/2007/09/my-phn-tch-nhanh-mobile-fuels-lab.html )

Qua những dẫn chứng trên ta cũng thấy được sự phát triển mạnh mẽ và ứng dụng tuyệt vời của nó về phân tích thức ăn chăn nuôi, được các nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu và giúp cho nó được hoàn thiện hơn

2.2.2.2 Nguyên lý hoạt động

Thiết bị đo phổ hấp thụ hồng ngoại UV-VIS-NIRS hoạt động theo nguyên tắc

so sánh hai chùm tia, được sử dụng để đo:

-Phổ hấp thụ, truyền qua của mẫu lỏng trong vùng tử ngoại, khả kiến và hồng ngoại gần

- Đo phổ hấp thụ, truyền qua và phản xạ của mẫu rắn dạng khối, màng trong vùng tử ngoại, khả kiến và hồng ngoại gần

- Đo phổ phản xạ của mẫu bột trong vùng tử ngoại, khả kiến và hồng ngoại gần Đồng thời cho biết chiết xuất và độ dày của mẫu màng cần cho việc phân tích nó

(http://ims.vast.ac.vn/?web4vn=chitietsanpham&idmuc1=63&idmuc2=153&idsp=92&lang=0)

Theo Trần Quốc Tuấn (viện chăn nuôi) thì sự hấp thụ thay đổi tuyến tính với nồng độ chất cần phân tích Bước sóng được sử dụng thường là tia cực tím hoặc phần nhìn của quang phổ điện tử (EMS – Electromagnetic spectrum)

Kính quang phổ cận tia hồng ngoại (NIRS) dựa trên sự hấp thụ của nhóm liên kết C-H, N-H và 0-H trong chất hữu cơ Vùng quang phổ cận tia hồng ngoại đang được sử dụng ngày càng nhiều để xác định thành phần và chất lượng của nhiều sản phẩm và theo dõi các quá trình biến động sinh học, hoá học Với các chất ở thể rắn NIRS đã và đang được sử dụng rộng rãi để xác định thành phần và chất lượng các nguyên liệu như cỏ khô, cỏ ủ chua, hạt ngũ cốc, thực phẩm

Khi sử dụng một bước sóng đơn, người ta dễ dàng nhận thấy là bất cứ điều gì

có thể thay đổi sự hấp thu, cũng sẽ gây ra một số sai số khi xác định chất cần phân tích Thực tế là bất cứ sai khác về mẫu phân tích (vật lý hoặc thành phần) hoặc các điều kiện làm cho hấp thu quang phổ (dụng cụ, môi trường v.v ) cũng có thể làm thay đổi quang phổ NIRS và do đó sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác khi tạo đường chuẩn Người ta cố gắng tìm ra mối quan hệ giữa quang phổ thu được và các thành phần của những mẫu mới bằng cách chỉ sử dụng quang phổ của chúng Do vậy có thể có sai số

do bất cứ điều gì khác nhau giữa quang phổ sử dụng để tạo đường chuẩn ban đầu và quang phổ của các mẫu phân tích sau này Mục đích xây dựng đường chuẩn là tìm ra 1

bộ mẫu phân tích mà quang phổ trên thành phần của chúng đại diện cho nhiều mẫu phân tích, có nghĩa là người ta không muốn có bất cứ sự sai khác hệ thống Do vậy người ta không muốn việc xây dựng đường chuẩn bằng cách sử dụng các mẫu nghiền tới một kích cỡ giống nhau Để tránh những phức tạp do các nhân tố khác gây ra, người ta có thể tìm nhanh các mẫu đường chuẩn trên một dãy nhiệt độ hoặc mỗi mẫu ở các nhiệt độ khác nhau …vv

Ngoài quá trình xây dựng đường chuẩn Sự sai khác nhau của mẫu nằm ở trung tâm việc xây dựng đường chuẩn, các ảnh hưởng (nhiệt độ, …vv) cần được loại trừ hoặc giảm xuống bằng cách cộng gộp có xem xét sự khác nhau khi tạo đường chuẩn Vấn đề phức tạp nằm trong chính bản chất của chính bản thân mẫu phân tích và sự

khác nhau theo mùa sinh trưởng, giữa các mùa, giữa các địa điểm sinh trưởng…vv (www.vcn.vnn.vn/PrintPreview.aspx? )

Để nắm rõ hơn cách hoạt động của máy NIRS ta có hình ảnh minh họa sau

Biểu đồ 2.1 Kết quả phân tích mẫu bắp từ máy NIRS

+Trục tung biểu hiện độ hấp thu của mẫu bắp

+Trục hoành là khoảng bước sóng dùng để đo mẫu

+Đường màu vàng là đường biểu diễn của mẫu phân tích

+Đường màu trắng là các mẫu đã được dùng làm đường chuẩn

Khi đưa mẫu vào máy NIRS thì máy sẽ quay mẫu trong 32 vòng, trong khi quay thì sẽ có một tia sáng chiếu qua mẫu Một phần của tia sáng sẽ bị hấp thu và một phần

sẽ bị phản xạ lại hệ thống

Phần hấp thu chính là giá trị về chỉ tiêu của mẫu cần phân tích Từ độ hấp thu

đó ta áp dụng vào phương trình đường chuẩn đã làm sẵn rồi tính ra kết quả

Tùy từng mẫu mà hệ thống quang phổ của máy cận hồng ngoại sẽ cho phổ hấp thu khác nhau ứng với mỗi mẫu đó

Vậy kết quả về mẫu bắp trong máy NIRS được tính bằng độ hấp thu ánh sáng của mẫu bắp tại bước sóng nhất định sau đó dùng phương trình đường chuẩn để xác định các chỉ tiêu cần phân tích

2.2.2.3 Ưu nhược điểm của phương pháp cận hồng ngoại

Khó khi phân tích những chất ướt

Sự không ổn định của phương pháp phân tích NIRS có vẻ dễ nhận thấy hơn đối với cỏ có chất lượng kém (http://nhienlieu.blogspot.com/2007/09/my-phn-tch-nhanh-mobile-fuels-lab.html )

Chương 3

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH

3.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM TIẾN HÀNH

Thí nghiệm được phân tích tại phòng dinh dưỡng thuộc Bộ Môn Dinh Dưỡng Gia Súc- Trường Đại Học Nông Lâm Tp.HCM

Thời gian tiến hành từ 11/05/2009 đến 15/08/2009

3.2 ĐỐI TƯỢNG THÍ NGHIỆM

Thí nghiệm được tiến hành trên 2 nguyên liệu thức ăn chăn nuôi cung đạm chủ lực là bột cá và khô dầu đậu nành Các mẫu thí nghiệm được thu thập một cách ngẫu nhiên

3.3 CHỈ TIÊU THÍ NGHIỆM

Phân tích các thành phần vật chất khô, protein thô, béo thô, xơ thô, khoáng tổng

số, Calci và Phospho

3.4 PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH

3.4.1 Quy trình lấy mẫu

 Địa điểm lấy mẫu

Địa điểm lấy mẫu bột cá bao gồm Đồng Nai (18 mẫu), Thành Phố Hồ Chí Minh (8 mẫu), Bình Dương (6 mẫu), Tây Ninh (1 mẫu), Long An (4 mẫu), Vĩnh Long (6 mẫu), Cần Thơ (27 mẫu), An Giang (2 mẫu) Mẫu có nguồn gốc chủ yếu ở các tỉnh thành ven biển Việt Nam như Kiên Giang, Cà Mau, Vũng Tàu, Khánh Hòa ngoài ra còn có một số mẫu nhập từ nước ngoài như Peru, Argentina

Khô dầu đậu nành được thu thập ở nhiều địa phương như Đồng Nai (19 mẫu), Thành Phố Hồ Chí Minh (11 mẫu), Bình Dương (9 mẫu), Tây Ninh (4 mẫu), Long An (4 mẫu), Vĩnh Long (2 mẫu), Cần Thơ (24 mẫu), An Giang (2 mẫu) Khô dầu thu thập được có nguồn gốc hoàn toàn từ nước ngoài, chủ yếu từ 3 quốc gia Argentina, Ấn Độ

và Mỹ

- Các nhà máy chế biến thức ăn gia súc

- Trại chăn nuôi cá

- Điểm bán thức ăn gia súc

- Trại nuôi heo

 Cách lấy mẫu

Vì điều kiện khó khăn không thể lấy nhiều mẫu trong nhiều bao thức ăn được (vì chủ hàng không cho phép) mà chỉ lấy một bao đại diện cho lô sản phẩm rồi lấy mẫu đại diện bằng cách lấy 3 phần ở trên, giữa và dưới bao Mẫu thu thập đó dùng để phân tích cũng như lưu trữ

 Cách xử lý mẫu

Mẫu khi lấy về khoảng từ 300g đến 500g sẽ được xử lý thông qua các bước sau: Mẫu lấy về cần có các mục sau: tên mẫu, nơi lấy mẫu, nguồn gốc mẫu, thời gian lấy mẫu, người lấy mẫu Sau đó mẫu được đem về phòng thí nghiệm để đánh số theo

ký hiệu phòng thí nghiệm

Sau khi đánh số xong mẫu được đổ ra khay nhựa lớn để trộn đều lên

Chia mẫu vừa trộn đều lên làm 2 phần : một phần dùng cho phân tích và lưu phần còn lại Lưu ý khi trộn mẫu mà thấy mẫu còn độ ẩm cao thì phải sấy khô không khí mẫu lại để không bị ẩm mốc trong quá trình phân tích và bảo quản mẫu Trường hợp sấy khô không khí được ghi nhận để bổ sung số liệu trong quá trình làm vật chất khô tuyệt đối, với độ ẩm ban đầu của mẫu

Phần mẫu đem ra phân tích cần được xay mịn bỏ trong hủ nhựa có chứa gói hút

ẩm silica-gel Mẫu lưu còn lại cho vào bao nilon kín miệng cất trong phòng lạnh để bảo quản mẫu lâu dài

3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MẪU

Xác định độ ẩm theo phương pháp sấy khô (AOAC 934.01)

Xác định hàm lượng protein thô theo phương pháp Kjeldahl (AOAC 984.13) Xác định hàm lượng béo thô theo phương pháp (AOAC 920.39)

Xác định hàm lượng xơ thô theo phương pháp của Henneberg và Stoma (AOAC 962.09)

Xác định khoáng tổng số theo phương pháp xác định hàm lượng tro toàn phần

Xác định hàm lượng Calci (AOAC 927.02)

Xác định hàm lượng Phospho theo phương pháp so màu (AOAC 965.17)

3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU

Số liệu thô được xử lý bằng chương trình Excel 2003

Các số liệu về chỉ tiêu phân tích được xử lý bằng phương pháp thống kê sinh học, phần mềm sử dụng là MINITAB 12 Các thông số sử dụng là

n

Xi X

X : số trung bình

SE : sai số chuẩn

SD : độ lệch chuẩn

n : số lượng mẫu

Chương 4

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CỦA BỘT CÁ

4.1.1 Phân loại

Thông qua việc lấy mẫu ta chia mẫu ra làm 2 phần như sau bột cá được sử dụng

ở Miền Tây (bột cá Miền Tây) và bột cá được sử dụng ở Miền Đông (bột cá Miền Đông) Từ đây ta sẽ phân tích và so sánh sự khác nhau giữa 2 vùng với tổng cộng 72 mẫu được phân tích

- Bột cá Miền Tây có 39 mẫu được phân tích

- Bột cá miền Đông có 33 mẫu được phân tích

Hình 4.1 Bột cá Miền Tây