Luận án: Nghiên cứu đặc điểm dinh dưỡng và hoàn thiện công nghệ sản xuất thức ăn nuôi tôm sú (Penaeus monodon)

Luận án: Nghiên cứu đặc điểm dinh dưỡng và hoàn thiện công nghệ sản xuất thức ăn nuôi tôm sú (Penaeus monodon) nhằm nghiên cứu đặc điểm dinh dưỡng, tiêu hóa của tôm sú và các điều kiện ảnh hưởng tới khả năng tiêu hóa của tôm sú; khảo sát nguồn nguyên liệu dùng sản xuất thức ăn; đánh giá thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của nguyên liệu, làm cơ sở cho việc xây dựng khẩu phần thức ăn;...Mời bạn tham khảo.

1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết luận án Ni trồng thủy sản năm qua có bước phát triển mạnh Đối tƣợng nội dung nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu Tôm sú (Penaeus monodon) giai đoạn từ PL15 đến tôm nuôi thương phẩm Tơm sú cịn sống dùng thí nghiệm từ tôm giống loại quy mô, suất, chất lượng kim ngạch xuất Trong tơm sú 0,01-0,2gram/con đến tôm trưởng thành loại 25-30 gram/con đối tượng Để phát triển thủy sản bền vững phải đổi phương thức Nội dung nghiên cứu nuôi theo hướng thâm canh, tăng suất, không ngừng nâng cao chất lượng - Nghiên cứu đặc điểm dinh dưỡng, tiêu hóa tơm sú điều kiện ảnh thức ăn, hạ giá thành sản phẩm, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm hưởng tới khả tiêu hóa tơm sú (Penaeus monodon) Thức ăn yếu tố quan trọng phát triển đồng nghề nuôi - Khảo sát nguồn nguyên liệu dùng sản xuất thức ăn Đánh giá thành phần hóa tơm, đảm bảo tính bền vững hiệu ni Bởi vì, tỷ trọng thức ăn giá học giá trị dinh dưỡng nguyên liệu, làm sở cho việc xây dựng thành sản phẩm nuôi tôm chiếm khoảng 50 - 60% Nếu chất lượng thức ăn phần thức ăn dẫn đến lãng phí lớn, tơm chậm phát triển, gây ô nhiễm môi trường nước - Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng thức ăn giải pháp nâng cao nuôi nguyên nhân gây bệnh cho tôm chất lượng thức ăn nuôi tôm Thực trạng nuôi tôm năm qua cho thấy người ni ln đối - Nghiên cứu cơng nghệ tạo viên tối ưu hóa q trình tạo viên mặt với tình trạng tơm chết, dịch bệnh chậm lớn Trong có thức ăn nuôi - Đánh giá chất lượng thức ăn ứng dụng kết nghiên cứu vào sản xuất tơm chất lượng chưa cao, hệ số tiêu hóa thấp Phƣơng pháp nghiên cứu Để nâng cao chất lượng thức ăn cần nghiên cứu nhu cầu dinh dưỡng Sử dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, kết hợp nghiên cứu hóa nghiên cứu hệ enzyme tiêu hố tơm sú làm sở khoa học xây dựng sinh có hỗ trợ cơng cụ tốn học thuật toán tối ưu để phát phần thức ăn giải pháp nâng cao chất lượng thức ăn, giảm tổn thất tính chất mối quan hệ đại lượng, xử lý thống kê với hỗ trợ chế biến, tăng ñộ bền nước, giảm hệ số thức ăn Đáp ứng yêu cầu phần mềm Microsot Excel, lập trình Matlab V.7.01 kiểm chứng chất lượng thức ăn coâng nghiệp nuoâi tôm nhằm phát triển nghề nuôi bền vững thực tế hiệu Vì “Nghiên cứu đặc điểm dinh dưỡng hoàn thiện công nghệ Đóng góp mặt khoa học luận án sản xuất thức ăn ni tôm sú (Penaeus monodon)” cần thiết cấp bách Mục tiêu luận án hóa nhằm đánh giá khả tiêu hóa tơm sú Những kết tiền Nghiên cứu đặc điểm tiêu hóa tơm sú điều kiện tối thích cho enzyme hoạt động nhằm xác định khả tiêu hóa tơm sú Đồng thời tìm giải pháp tối ưu chế biến để nâng cao hiệu việc sử dụng thức ăn, hoàn Lần đầu Việt Nam tiến hành nghiên cứu enzyme xoang tieâu đề sở khoa học cho phép xây dựng phương pháp nghiên cứu để xác định nhu cầu dinh dưỡng vật nuôi thủy sản Đã phát thấy xoang tiêu hóa tơm sú Việt Nam enzyme thiện công nghệ sản xuất thức ăn nuôi tôm điều kiện Việt Nam, đáp ứng amilase enzyme thuộc nhóm protease trypsin, chymotrypsin Xác định u cầu thức ăn ni thủy sản ảnh hưởng tỷ lệ lysine arginine tới khả tiêu hóa làm sở khoa học cho việc hồn thiện chế độ dinh dưỡng tôm sú 3 Sử dụng phương pháp in vitro để đánh giá khả tiêu hóa nguyên CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU liệu, thức ăn giúp chọn loại nguyên liệu, thức ăn thích hợp Phương 1.1 TƠM SÚ (Penaeus monodon) pháp cho phép rút ngắn trình thử nghiệm thức ăn, khơng phải bố trí Tơm sú có giá trị kinh tế, phát triển nhiều địa phương nhiều thí nghiệm động vật nuôi nước Nhu cầu thức ăn công nghiệp chất lượng cao để phát triển nuôi tôm sú Đã nghiên cứu ứng dụng số biện pháp công nghệ để nâng cao chất lượng quan trọng cần thiết nguyên liệu sử dụng sản xuất thức ăn tôm xử lý đậu nành nhiệt Tôm sú thuộc nhóm động vật giáp xác, xếp theo hệ thống phân loại để chống chất kháng dinh dưỡng trypsin nâng cao độ thủy phân protein từ Holthuis (1980) Barnes (1987) 13,68% lên 27,85% Sử dụng protease để thủy phân cá tạp vào thức ăn, làm Vai trò chất dinh dƣỡng tôm sú a) Vai trị protein axit amin Protein thành phần đóng vai trò trung tâm cấu trúc thể sống Nhu cầu protein thức ăn nuôi tôm nhìn chung cao nhiều so với loại gia súc, gia cầm thủy sản nước khác Tuy nhiên nhu cầu sử dụng protein phụ thuộc giống, loài giai đoạn phát triển Tốc độ tăng trưởng tôm không phụ thuộc vào hàm lượng protein mà phụ thuộc vào tính chất tỷ lệ axit amin có loại protein Nhu cầu protein tôm biển khoảng 35 50% tôm nước khoảng 20 - 35% b) Vai trò lipid Lipid nguồn lượng quan trọng cho hoạt động sống tôm cần cho tăng trưởng thường ngày tôm Lipid phương tiện cho thẩm thấu vitamin tan chất béo sterol Lipid đặc biệt photpholipids ester sterol đóng vai trị quan trọng cấu trúc hợp chất sinh học mức độ tế bào lẫn tế bào c) Vai trị vitamin Ở tơm vitamin tham gia q trình đồng hóa chất dinh dưỡng, q trình lột xác lớn lên Phần lớn vitamin không tổng hợp thể mà phải lấy từ thức ăn d) Vai trị chất khống Chất khống cần cho phát triển tôm, việc bổ sung khống thành phần thức ăn ni tơm phải tính đến hàm lượng chất khống có thức ăn tăng khả tiêu hóa độ bắt mồi tơm sú Tối ưu hóa thành phần dinh dưỡng để xây dựng phần thức ăn ni tơm, đảm bảo cân đối nhu cầu dinh dưỡng với giá thành thấp Đồng thời sử dụng tối ưu hóa đa mục tiêu (phương pháp vùng cấm) công nghệ tạo viên nhằm lựa chọn phương án công nghệ giảm tổn thất chế biến, nâng cao chất lượng thức ăn Ý nghĩa thực tiễn - Đã xác định thành phần hóa học tơm sú, axit amin thiết yếu tôm sú khả tiêu hóa thức ăn tơm Kết nghiên cứu sở khoa học cho việc hoàn thiện chế độ dinh dưỡng tôm sú - Xác định chế độ cơng nghệ, kết hợp mô hình toán học nghiên cứu thực nghiệm để giảm tổn thất chế biến, nâng cao chất lượng thức ăn - Hoàn thiện công nghệ, sản xuất loại thức ăn nuôi tôm ni thực nghiệm cho kết tốt Góp phần chủ động nguồn thức ăn có chất lượng cao phục vụ nghề ni tơm sú cơng nghiệp - Xây dựng mô hình thiết bị sản xuất thức ăn nuôi tôm sú quy mô 1.000kg/h phù hợp với điều kiện sản xuất Việt Nam Bố cục luận án Luận án trình bày 147 trang nội dung luận án thể chương: Chương Tổng quan tài liệu; Chương Đối tượng phương pháp nghiên cứu; Chương Kết nghiên cứu thảo luận; Phần cuối: Kết luận đề xuất Ngồi luận án có phụ lục 63 trang 156 tài liệu tham khảo 1.2 Những kết nghiên cứu dinh dƣỡng Nghiên cứu ngồi nước Các cơng trình nghiên cứu đặc điểm, thành phần hoạt tính enzyme tiêu hoá tiến hành nhiều đối tượng thủy sản như: Tôm P.vannamei LeMoullac G; Muramoto, K; Ezquerra J.M; Lazo J.P; Tôm P.japonicus Galgani F, nghiên cứu tơm sú có Akyama, Millamena, Phillip, Shiau.v.v Các nghiên cứu xác định nhu cầu dinh dưỡng tôm he, tôm thẻ chân trắng, tôm xanh, tôm sú Nhu cầu protein: Lee từ 45-50%; Millamena 40%; Shiau 55%; Bautista đề nghị protein 40-50%, lipid 10% gluxit 20%;v.v… Nghiên cứu nước Các nghiên cứu chủ yếu điều tra khai thác nguồn lợi, đặc tính sinh học, kỹ thuật ni, sinh sản nhân tạo, công nghệ sản xuất thức ăn số lồi thủy sản có giá trị kinh tế, v.v…Các nghiên cứu xây dựng quy trình cơng nghệ, sản xuất thức ăn nuôi tôm, cá Tuy nhiên chất lượng thức ăn chưa ổn định, thức ăn nhanh tan, giá thành thức ăn cao Để nâng cao chất lượng thức ăn cần sâu nghiên cứu hệ enzyme tiêu hóa, xác định nhu cầu dinh dưỡng cho giai đoạn phát triển tôm, đồng thời nghiên cứu giảm tổn thất chế biến, nâng cao giá trị dinh dưỡng nguồn nguyên liệu 1.3 Bài toán tối ƣu hóa nghiên cứu tạo viên Mục tổng kết vấn đề toán tối ưu, đại lượng quan hệ toán học biểu đạt toán tối ưu, cách thiết lập giải toán đa mục tiêu theo phương pháp vùng cấm Mục đích luật án tìm thành phần dinh dưỡng với chí phí giá thành thấp, tìm chế độ cơng nghệ thích hợp nhằm chọn phương án cơng nghệ tối ưu nâng cao chất lượng thức ăn, giảm tổn thất q trình chế biến 1.4 Thức ăn ni tơm đặc tính thức ăn ni tơm Thức ăn cơng nghiệp thức ăn chế biến từ nhà máy theo phương pháp công nghiệp, từ nguồn nguyên liệu khác có thành phần dinh dưỡng cân đối phù hợp giai đoạn phát triển tôm Thức ăn công nghiệp giá thành cao, số nhà máy sản xuất theo kinh nghiệm, dinh dưỡng chưa cân đối, nên nghiên cứu thức ăn tập trung vào công nghệ chế biến, nhu cầu dinh dưỡng hạ giá thành sản phẩm 1.5 Công nghệ thiết bị chế biến thức ăn tôm sú Về công nghệ thiết bị sản xuất thức ăn đánh giá thực trạng sản xuất nước có so sánh với nước Đánh giá ảnh hưởng trình chế biến tới chất lượng thức ăn viên định hướng phát triển nghề nuôi tôm công nghệ sản xuất thức ăn Việt Nam CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nguyên liệu nghiên cứu Tôm sú (Penaeus monodon) giai đoạn từ tôm giống đến tôm nuôi thương phẩm Tơm sú dùng thí nghiệm tơm cịn sống: tơm giống loại 0,010,2gram/con, tôm trưởng thành loại 25-30 gram/con Nguyên liệu dùng làm thức ăn nuôi tôm là: bột cá công nghiệp, bột cá tạp, bột mực, bột đầu tôm, cám gạo, bột mì, đậu nành, khống, vitamin, 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp thu tách chiết dịch nghiên cứu enzyme Tôm sú sống sau cho ăn giờ, sử dụng phương pháp sốc lạnh để làm chết nhanh, sau tiến hành mổ thu xoang tiêu hóa, nghiền mẫu với nước cất tỷ lệ 1/2 ly tâm lạnh 14.000 vòng/phút, thời gian 20 phút, thu dịch enzyme thô bảo quản điều kiện nhiệt độ -20oC dùng làm mẫu nghiên cứu 2.2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu hoạt tính enzyme - Phương pháp nghiên cứu enzyme tiêu hóa tơm sú Sử dụng điện di Biorad đứng (SDS-PAGE), với chất đặc hiệu để phát thành phần enzyme tiêu hóa - Phương pháp xác định hoạt tính protease theo Anson cải tiến - Phương pháp xác định hoạt tính trypsin chymotrypsin theo Garcia-Carreno - Phương pháp xác định hàm lượng protein tan theo phương pháp Lowry - Phương pháp xác định hoạt tính amilase theo phương pháp King - Phương pháp xác định hoạt tính lipase theo phương pháp Tiete - Phương pháp xác định thành phần hóa học theo phương pháp hành 2.2.3 Phƣơng pháp in vitro nghiên cứu khả tiêu hóa thức ăn tơm - Phương pháp pH stat xác định độ thủy phân protein theo Ezquerra, 1998 - Phương pháp xác định độ thủy phân protein Trinitrobenzen Sulfonic axit (TNBS) theo Adler-Nissen - Phương pháp in vitro nghiên cứu tiêu hóa tinh bột theo đánh giá vòng phân giải tinh bột 2.2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu thành phần hóa học giá trị dinh dƣỡng Các phương pháp phân tích sử dụng theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN), theo hiệp hội nhà phân tích hóa học Hoa Kỳ (AOAC), theo tiêu chuẩn ISO 7 2.2.5 Phƣơng pháp tối ƣu hóa thành phần dinh dƣỡng với giá thành thấp CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Cần tối ưu hóa thành phần dinh dưỡng gồm: protein, lipid, gluxít, xơ, 3.1 NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM TIÊU HĨA CỦA TƠM SÚ khoáng, calcium, phosphorus giá thành nguyên liệu xét đến 3.1.1 Cấu tạo thành phần hóa học hệ tiêu hóa tơm sú tốn tối ưu dạng phương trình tuyến tính Nhờ hỗ trợ phần mềm Nghiên cứu máy tiêu hóa tơm sú cho thấy hệ tiêu hố tơm sú tương Microsot Excel phần mềm “giải toán quy hoạch tuyến tính” xác định đối phát triển, hệ tiêu hóa nằm phía sau lưng mai đầu ngực Hệ tiêu hóa tơm phân thành ba phần chính: ruột trước, ruột ruột sau Ruột trước phân hóa thành dày, ruột ngắn có ống tiết dịch tiêu hóa ruột trước ruột sau Kết thực nghiệm cho thấy thành phần tỷ lệ xoang tiêu hóa chiếm - 5% so với trọng lượng tôm Thành phần chất xoang tiêu hoá gồm: 57,7% lipid; 35,4% protein 3,2% chất khoáng nghiệm tối ưu phương án tối ưu 2.2.6 Phƣơng pháp nghiên cứu tối ƣu hố q trình tạo viên Nghiên cứu biến đổi công nghệ tạo viên kiểu ép trục vít thức ăn ni tơm, nhằm xác định tổn thất chế biến tỷ lệ lượng vitamin C hàm lượng protein bị tan với ba yếu tố: độ ẩm nguyên liệu, bước vít, tốc độ quay trục vít Dùng phương pháp quay bậc hai Box-Hunter để xây dựng mơ tả tốn học tối ưu hố cơng nghệ Để giải toán tối ưu hai mục tiêu phải xây dựng hàm mục tiêu tổ hợp theo phương pháp vùng cấm 2.2.7 Ni thử nghiệm đánh giá thức ăn 3.1.2 Thành phần hoạt tính enzyme tiêu hóa tơm sú Kết điện di (SDS –PAGE) với chất đặc hiệu xác định xoang tiêu hố tơm sú có băng có hoạt tính protease amilase Đánh giá chất lượng thức ăn ni tơm sú quy mơ cơng nghiệp Sử dụng ba ao trại thực nghiệm thủy sản diện tích ao 3.600m2 ao nuôi thiết kế có hệ thống quạt hệ thống sục khí đáy, có ao lắng để cấp nước Tôm sú giống cỡ Pl15 mật độ thả từ 30 - 40 con/m2 Thời gian nuôi là120 140 ngày Thức ăn sản xuất xưởng thực nghiệm thủy sản Viện Nghiên cứu ni trồng Thủy sản II Quan trắc tiêu môi trường: nhiệt độ, pH, độ trong, độ mặn, COD, BOD Định kỳ 10 ngày thu mẫu suốt thời gian nuôi, đánh giá mơi trường ni, đánh giá tỷ lệ sống, tăng tưởng, suất nuôi hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) có so sánh đối chứng với thức ăn nhập ngoại Concord Thái Lan Thí nghiệm tiến hành chặt chẽ với quy mơ lớn (380.000 – 400.000 cá thể) số liệu thu đáng tin cậy 2.2.8 Phƣơng pháp xử lý số liệu Sử dụng phương pháp xử lý thống kê toán học thống kê sinh học dựa phần mềm Microsot Excel lập trình Matlab V.7.01 Hình 3.3 Zymogram protease tơm sú 1-Maker; 2-Tôm sú giống; 3- Tôm sú trưởng thành;4-Điện di Protein tôm sú giống; 5-Điện di Protein tôm sú trưởng thành Hình 3.4 Zymogram amilase tơm sú amylase tôm giống amilase tôm trưởng thành Căn theo trọng lượng phân tử xác định vùng (19 - 23kDa 29-30kDa) tương ứng với trypsin, vùng hai (38-40kDa) tương ứng chymotrypsin Kết zymogram amilase xoang tiêu hố tơm sú phát thấy có vùng gồm băng có hoạt tính amilase Như ngồi khả tiêu hố loại protein tơm sú cịn có khả tiêu hố tinh bột 9 10 nâu thành phần dinh dưỡng tơm sú cao tương đương tôm he vịnh Mexico kết so sánh thể bảng 3.2 Bảng 3.2 So sánh giá trị dinh dưỡng số lồi tơm (%) Hàm lượng Hàm lượng Hàm lượng Hàm lượng TT Lồi tơm nước Protein Lipid tro a a a Tôm sú 75,06  0,76 21,12 0,97 1,83  0,05 1,98  0,06 a Kết nghiên cứu hoạt tính enzyme xoang tiêu hóa tôm sú bao gồm protease amilase nêu bảng 3.1 sau: Bảng 3.1 Hoạt tính enzyme xoang tiêu hố tơm sú Protease Trypsin Chymotrypsin Amilase Giai đoạn (AU/mg (U/mg (U/mg (U/mg) protein) protein) protein) Tôm giống 0,074 0,0367 0,136 2,44 Tôm trưởng thành 0,078 0,0713 0,111 5,07 3.1.3.Các yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt tính enzyme tiêu hóa Nghiên cứu ảnh hưởng pH tới hoạt độ protease, tiến hành thí nghiệm Tơm xanh 78,57  0,55a 19,23  0,74a 1,20  0,10a 1,93  0,08 a Tôm thẻ 80,14  0,76a 18,11  0,66a 1,62  0,02 1,51  0,17 a Tôm he nâu* 76,20  0,21 17,1 0,14 1,39 0,05 1,30 0,06 Tôm Mexico* 77,41  0,22 20,6  0,21 1,82  0,02 1,41  0,02 * Theo Fellow 1993 a giá trị trung bình cột có ký tự sai khác khơng có ý nghĩa thống kê (P> 0,05) cách ủ dịch enzyme thô xoang tiêu hoá với chất casein điều kiện nhiệt độ 25oC với pH = 5,5 - 10 Kết thực nghiệm cho thấy hoạt tính Kết phân tích thành phần axit amin tơm sú từ gram, gram, protease xoang tiêu hoá tôm sú có hoạt tính vùng pH từ 6,5 – 9,0 10gram, 20gram 30 gram nêu bảng 3.3 Bảng 3.3 Thành phần axit amin tôm sú (% so với thành phần khối lượng) Thành phần Tôm 2gr Tôm 5gr Tôm 10gr Tôm 20gr Tôm 30gr Arginine 1,18 1,17 1,15 1,15 1,13 Histidine 0,62 0,60 0,59 0,59 0,57 Isoleucine 0,86 0,84 0,84 0,83 0,83 Leucine 1,68 1,60 1,65 1,65 1,64 Lysine 1,88 1,88 1,85 1,85 1,85 Methionine 0,64 0,64 0,62 0,62 0,61 Phenylanin 0,91 0,89 0,89 0,89 0,85 Threonine 0,85 0,85 0,83 0,83 0,82 Valine 0,96 0,94 0,93 0,93 0,91 Tryptophan 0,17 0,15 0,14 0,14 0,14 đạt giá trị cực đại pH = 8,0 thời gian thủy phân 60 phút hình 3.5 hình 3.6 % DH% 10 10 95 90 85 80 75 70 65 40 30 20 10 Phút pH 5.5 9.5 6.5 7.5 8.5 10 20 30 40 50 60 Hình 3.5 Ảnh hưởng pH tới độ thủy phân protein xoang tiêu hóa tơm sú Hình 3.6 Ảnh hưởng thời gian tới q trình thủy phân protein xoang tiêu hóa tôm sú 3.1.4 Protein axit amin tôm sú Thành phần hóa học tôm sú gồm: protein 21,12%; lipid 1,83%; tro 1,98% nước 75,06% Thành phần hóa học tơm sú có liên quan mật thiết với thành phần thức ăn biến đổi sinh lý, theo điều kiện sống theo giai đoạn phát triển tơm Thành phần dinh dưỡng tôm sú so với số tôm khác tôm xanh, tôm thẻ chân trắng, tôm he 3.1.5 Thảo luận Đặc điểm tiêu hóa tơm sú chủ yếu xoang tiêu hóa, thành phần xoang tiêu hóa chiếm 4-5% so với trọng lượng tơm, xoang tiêu hóa thành phần hóa học gồm 35,4% protein; 57,7% lipid khống 3,2% Trong xoang tiêu hóa phát số enzyme chủ yếu protease, trypsine, chymotrypsine amilase Hoạt tính protase tôm giống 0,074AU/mg protein tôm tưởng thành 0,078AU/mg protein Hoạt tính amilase tôm giống 2,44U/mg tôm trưởng thành 5,07U/mg 11 Mơi trường thích hợp cho khả tiêu hóa tơm từ 6,5 đến 9,0 đạt tối ưu pH = 8,0 thời gian tiêu hóa thức ăn khoảng 60 phút Trong tơm sú khơng phát hoạt tính lipase, điều 12 Bảng 3.4 Nhu cầu dinh dưỡng tôm sú giai đoạn phát triển (%) TT Trọng lượng tôm Protein Lipid Xơ Gluxit Khoaùng 0,01 – 0,2gr 42 – 45 6–8 3–5 26 - 29 10- 12 0,2 – 1,0gr 40 - 42 6–8 3–5 26 - 29 10 – 12 1,0 – 5,0gr 39 - 40 5–7 3–5 29 - 30 10 – 12 5,0 - 10,0gr 38 - 39 5–7 3–5 29 - 30 10 – 12 nghiệm cho thấy hàm lượng lipid có xoang tiêu hóa lipid tồn 10,0 – 20,0gr 37 - 38 4–6 3–5 30 - 32 10 – 12 thịt tôm, lipid nguồn dự trữ cung cấp lượng cần thiết cho Treân 20gr 35- 36 4–6 3–5 30 - 32 10 – 12 điều kiện phịng thí nghiệm chưa phát Theo nghiên cứu Akiyama, Jeckel hoạt động enzyme lipase chưa tìm thấy hệ gan tụy tôm biển Mức độ thấp hay thiếu vắng lipase báo cáo nhiều cho loại giáp xác (P.monodon, P.japonicus, P.pennicillatus) Kết thực hoạt động sống tăng trưởng hàng ngày tôm Mặt khác tôm thường dự trữ lipid chủ yếu tập trung xoang tiêu hóa Từ nhu cầu dinh dưỡng ta xây dựng phần thức ăn phù hợp giai đoạn phát triển tôm Đây điều khác biệt động vật giáp xác (tôm sú) so với động vật cạn dự trữ lipid mơ mỡ; cá trữ lipid có số lượng lớn nằm gan, ngồi số cá dự trữ lipid dạng mô mỡ bao quanh ruột cá hồi, cá tra, cá basa Theo Teshima Kanazawa (1984) lipid đặc biệt phospholipids ester sterol đóng vai trị quan trọng cấu trúc hợp chất sinh học mức độ tế bào lẫn tế bào Tuy nhiên chế hấp thu 3.2 THÀNH PHẦN VÀ GIÁ TRỊ DINH DƢỠNG NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT THỨC ĂN 3.2.1 Giá trị dinh dƣỡng nguyên liệu động vật Kết thành phần hoá học giá trị dinh dưỡng nguyên liệu động vật làm thức ăn nuôi thủy sản thể hình 3.7 lipid cịn cần phải làm rõ tiếp tục nghiên cứu tiếp năm tới % Đã xác định thành phần axit amin giai đoạn tôm sú từ 2gram đến 70 30gram cho thấy tơm sú có đầy đủ axit amin thiết yếu tỷ lệ có xu hướng 60 tăng dần từ tôm lớn đến tôm nhỏ nhu cầu protein tôm nhỏ cao tôm lớn 50 Thành phần dinh dưỡng tơm sú có liên quan mật thiết với thành phần thức ăn biến đổi sinh lý, theo điều kiện sống, theo giai đoạn phát triển Kết thực nghiệm cho thấy khả tiêu hóa liên quan đến tốc độ Lipid Tro Xơ 30 20 liên quan đến phần thức ăn nuôi tôm 10 quy định tiêu chuẩn thức ăn nuôi tôm sú: 28TCN 102:2004 Protein 40 tăng trưởng tơm nhu cầu dinh dưỡng tơm có mối quan hệ hữu Đối chiếu với kết nghiên cứu nhiều tác giả nước Thành phần dinh dƣỡng nguyên liệu động vật Ca P Bộ t cá KG Bộ t cá KG Bộ t cá VT 65% 60% 55% Bộ t cá lạ t Đầ u vỏ tô m Bộ t ruố c Bộ t mự c Bộ t cá CM Cá tạ p tươi 60% thực tế nuôi tôm sú cho phép rút nhu cầu dinh dưỡng tôm sú giai đoạn phát triển thể bảng 3.4 nhö sau Hình 3.7 Đồ thị thành phần dinh dưỡng nguyên liệu động vật 13 14 3.2.2 Giá trị dinh dƣỡng nguyên liệu thực vật liệu khác Mức độ thủy phân protein tôm sú loại Thành phần giá trị dinh dưỡng nguyên liệu thực vật nêu hình 3.8 nguyên liệu thể hình 3.9 Thành phần dinh dƣỡng nguyên liệu thực vật % Độ thủy phân nguyên liệu tôm sú 50 45 40 35 30 25 20 15 10 Protein (%) % Protein 70 Lipid 60 Tro 50 Xô 40 Ca P 30 20 60.4 55.67 60.2 48.5 20.22 21.26 DH % 22.17 23.09 46.53 41.36 20.07 13.68 Khoâ đậu phộng BDĐN Khô dầu dừa Bột khoai mì Bột mì Cám mì Cám gạo lau Cám gạo xay Tấm gạo 10 Bột cá KG 60% Bột cá VT 55% Bột cá CM 60% Bột mực Bột đậu nành Hạt đậu nành trích ly Hình 3.9 Mức độ thủy phân protein ngun liệu tơm sú Hình 3.8 Đồ thị thành phần dinh dưỡng nguyên liệu thực vật Đây sở để lựa chọn nguồn nguyên liệu nước giá trị dinh dưỡng 3.3.2 Ảnh hƣởng axit amin tới khả tiêu hóa tơm sú nguồn nguyên liệu để xây dựng phần thức ăn ni tơm sú S4 có hàm lượng arginine lysine khaùc thay đổi bổ sung hàm lượng 3.2.3 Đánh giá nguồn nguyên liệu lysine arginine theo tỷ lệ định vào nghiệm thức S5, S6, S7 Kết Từ kết nghiên cứu cho thấy nguồn nguyên liệu nước đa dạng phong phú Nguyên liệu vùng khác nhau, chất lượng khác Protein động vật chứa đầy đủ axit amin thiết yếu với tỷ lệ axit amin cân đối, dễ tiêu hóa hấp thu Protein động vật có chất béo cần thiết Protein thực vật thiếu số axit amin không thay tỷ lệ axit amin khơng cân đối, tiêu hóa hấp thụ Tiến hành thí nghiệm so sánh tiêu hoá loại thức ăn gồm S1, S2, S3, thực nghiệm cho thấy lysine arginine có quan hệ với hệ số tiêu hóa Với thức ăn có tỷ lệ lysine/arginine = 0,996 (gần một) cho hệ số tiêu hóa DH cao 71,95% Vì thành phần thức ăn tôm sú cần cân đối tỷ lệ axit amin tỷ lệ lysine arginine để tôm phát triển tốt 3.3.3 Ảnh hƣởng tinh bột tới khả tiêu hóa tơm sú Đánh giá khả tiêu hóa với loại tinh bột khác theo phương pháp in vitro Kết cho thấy tiêu hóa tơm sú loại tinh bột khác 3.3 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TIÊU HĨA THỨC ĂN CỦA TƠM SÚ tiêu hóa khác nhau, loại bột giàu tinh bột gạo, bột mì bột sắn sử 3.3.1 Khả thủy phân protein nguyên liệu tơm dụng trực tiếp Tơm sú tiêu hóa loại tinh bột theo sau: Tinh bột nếp > Tinh Đánh giá kết thủy phân nguyên liệu tôm sú cho thấy loại bột gạo > Bột khoai mì > Tinh bột bắp > Bột gạo > Bột mì Cấu trúc xếp nguyên liệu khác mức độ thủy phân protein khác nhau, loại ban đầu để lựa chọn nhanh nguồn tinh bột bột ngun liệu địa phương khác nhau, mức độ thủy phân protein nguyên 15 16 từ số nguyên liệu sẵn có nước trước đưa vào dùng làm thức ăn nuôi tôm 3.4 MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG THỨC ĂN 3.4.1 Xử lý đậu nành nâng cao hệ số tiêu hóa Tỷ lệ sống nghiệm thức đồng từ 69,4 – 73,1% Kết thể bảng 3.17 sau Baûng 3.17 Tỷ lệ sống hệ số chuyển đổi thức ăn tôm sú Nghiệm thức Đối chứng Dịch đạm 20% Dịch đạm 40% Dịch đạm 60% Dịch đạm 80% Đậu nành nguồn protein quan trọng phần thức ăn ni tơm, thành phần đậu nành có chứa phần kháng dinh dưỡng trypsin inhibitor Xử lý nhiệt hạt đậu nành nhiệt độ 1770C thời gian 15 phút làm tăng khả tiêu hóa tôm sú từ 13,68% lên 27,85% kết thể bảng 3.13 Bảng 3.13 So sánh khả tiêu hóa tơm sú với loại đậu nành TT Nguyên liệu Protein (%) Urease (pH) DH (%) b Hạt đậu nành (chưa xử lý) 41,36  1,16 2,10 13,68  0,40a Hạt đậu nành (đã xử lý) 43,05  0,45b 0,06 27,85  0,28a a Đậu nành trích ly 46,53  0,56b 0,05 20,07  0,23a giá trị trung bình cột, ký tự khơng sai khác có ý nghĩa thống kê (P> 0,05) 3.4.2 Thủy phân cá tạp để nâng cao chất lƣợng thức ăn Dùng enzyme protease thủy phân cá tạp, nhiệt độ 50oC, pH = 7,5 với nồng độ sử dụng 0,2% so với khối lượng protein, kết cho thấy sử dụng protease thủy phân cá làm tăng hàm lượng peptide mẫu lên gấp lần trước thủy phân hàm lượng peptide mẫu đối chứng 108 mg/ml bổ sung enzyme thủy phân hàm luợng peptide lên tới 420mg/ml Đánh giá ảnh hưởng dịch đạm thủy phân lên tốc độ tăng trưởng tôm sú cho thấy bố trí thí nghiệm nuôi tôm sú bể kính mật độ 10con/bể, tơm sú có trọng lượng ban đầu trung bình 1,1gr/con ni 20 bể, thí nghiệm gồm phần thức ăn: phần đối chứng phần 2, 3, 4, thay đổi tỷ lệ bột cá dịch đạm thủy phân với tỷ lệ 20%, 40%, 60%, 80% phần cho thức ăn nuôi tôm sú Kết thực nghiệm cho thấy yếu tố môi trường nhiệt độ khơng biến động nhiều Qua phân tích số liệu phần mềm thống kê sinh học cho thấy khác biệt có ý nghĩa tăng trọng tơm nghiệm thức khơng có sai khác (p>0,05) a TL đầu (g/con) TL cuối (g/con) 1,10 ± 0,09a 5,67 ± 1,16a a 1,11 ± 0,09 6,23 ± 1,61a 1,10 ± 0,08a 6,34 ± 1,63a a 1,12 ± 0,09 5,85 ± 1,44a a 1,11 ± 0,09 5,69 ± 1,42a Tỷ lệ sống (%) 72,5± 2,17a 69,4± 1,93a 73,1± 2,41a 73,1± 1,28a 72,5± 1,04a FCR 1,57 ± 0,09a 1,56 ± 0,06a 1,50 ± 0,08a 1,60 ± 0,06a 1,60 ± 0,02a giá trị trung bình cột, ký tự khơng sai khác có ý nghĩa thống kê (P> 0,05) Kết cho thấy với tỷ lệ sử dụng dịch đạm thủy phân 40% thay bột cá tơm tăng tưởng tốt hệ số thức ăn 1,5 thức ăn có mùi thơm hơn, độ bắt mồi tơm cao 3.5 TỐI ƢU HĨA THÀNH PHẦN DINH DƢỠNG VỚI GIÁ THÀNH THỨC ĂN THẤP 3.5.1 Tối ƣu nhu cầu dinh dƣỡng tôm sú giống giai đoạn 0,01 – 0,2gr/con Để xác định nhu cầu dinh dưỡng phần thức ăn tôm sú giai đoạn từ 0,01 – 0,2gr/con, với thành phần dinh dưỡng gồm protein, lipid, gluxit, xơ, khoáng, Ca, P giá thành thức ăn Trong y hàm mục tiêu giá thành nguyên liệu, với nguyên liệu x1 lượng bột cá, x2 lượng đậu nành, x3 lượng bột mì, x4 lượng cám gạo, x5 lượng bột mực, x6 lượng premixvitamin có 100kg thành phần nguyên liệu x1, x2, x3, x4, x5, x6 biến hàm mục tiêu Xác định phần thức ăn đảm bảo nhu cầu dinh dưỡng cho giai đoạn tôm sú cho chi phí giá thành thức ăn thấp F(x) = ymin = y (x1, x2, x3 ,x4 ,x5 ,x6) (3.1) đó: y (x1, x2, x3 ,x4 ,x5 , x6) - hàm mục tiêu giá thành thức ăn Phương trình biểu diễn giá thành ngun liệu phần 100 kg thức ăn sau: y = 17,5 x1 + 6,6 x2 + 5,5 x3 + 3,8 x4 + 26 x5 + 45x6 (3.2) xj biến số hàm mục tiêu, j = 1- (3.3) với x1 ≥ 0; x2 ≥ ; x3 ≥ ; x4 ≥ ; x5 ≥ ; x6 ≥ 17 18 Bảy hàm mục tiêu thành phần gồm protein, lipid, gluxit, xơ, khoáng, Ca, P xét đến toán tối ưu với điều kiện ràng buộc: 42 ≤ Pr ≤ 45; ≤ L ≤ 8; 26 ≤ G ≤ 29; ≤ X ≤ 5; 10 ≤ K ≤ 12; ≤ Ca ≤ 2,3; ≤ P ≤ 1,53 dạng hệ phương trình bất phương trình hàm lượng vitamin C Do vitamin C có thức ăn nhạy cảm với mơi trường nhiệt độ, độ ẩm “mức độ tổn thất vitamin C xem số đánh giá biến đổi chất lượng thực phẩm xẩy q trình chế biến” Trong bố trí thí nghiệm, nguyên liệu sản xuất thức ăn viên phối trộn với tỉ lệ Khi giải tìm giá trị tối ưu biến x1, x2, x3, x4, x5, x6 , từ xác thành phần thức ăn có bổ sung thêm hàm lượng vitamin C 200mg/kg Tiến định F(x) = ymin nghiệm tốn tối ưu hay cịn gọi phương hành thực nghiệm tạo viên thức ăn thiết bị ép viên với đại lượng có án tối ưu Kết xác định nghiệm tối ưu: x1 = 16,78; x2, = 45,07; liên quan hàm mục tiêu độ ẩm nguyên liệu, tốc độ quay trục vít, bước vít x3 = 1,29 ; x4 = 17,54 ; x5 = 18,40 ; x6 = 0,92; lúc giá trị ymin = 1.184.600 Hàm mục tiêu tỷ lệ % hàm lượng vitamin C có thức ăn sau trình Từ xác định thành phần thức ăn bột cá 16,78%; đậu nành chế biến, thông qua hàm lượng vitamin C để đánh giá chất lượng thức ăn viên 45,07%; bột mì 1,29%; cám gạo 17,54%; bột mực 18,4%; premix-vitamin tổn thất chế biến Hàm mục tiêu thứ hai: đánh giá độ bền viên thức ăn 0,92% Khi giá trị dinh dưỡng thức ăn là: protein = 42%; lipid = 6,45%; thông qua tiêu lượng protein bị tan nước sau thời gian khống = 10,0%; xơ = 4,98%; gluxít = 27,21%; hàm lượng Ca = 1,58%; hàm định (g/ml) lượng P = 1,53% tỷ lệ lysine/arginine = 0,93; giá thành cho kg nguyên Việc giải toán tối ưu trở thành giải hai hàm mục liệu thức ăn hỗn hợp 11.846 đồng tiêu: y1 tỷ lệ % lượng vitamin C có thức ăn sau q trình chế biến 3.5.2 Xác định cơng thức thức ăn nuôi tôm sú giai đoạn khác (lượng vitamin C có thức ăn quy thành 100%) y2 hàm Tương tự ta thiết lập tốn tối ưu cho nhu cầu dinh dưỡng giai đoạn phát triển tôm sú với giai đoạn nuôi khác Kết xác định thành phần dinh dưỡng thức ăn bảng 3.22 sau Bảng 3.22 Thành phần dinh dưỡng loại thức ăn tôm từ số 1-6 Thức ăn Thức ăn số Thức ăn số Thức ăn số Thức ăn số Thức ăn số Thức ăn số Protein (%) 42,00 40,0 39,0 37,98 38,0 36,0 Lipid (%) 6,45 6,65 5,85 6,66 5,23 6,65 Khoaùng (%) 10,00 10,0 11,31 10,56 10,0 10,43 Xô (%) 4,98 4,98 3,97 4,97 4,98 4,98 Ca (%) 1,58 1,60 1,94 1,62 1,23 1,51 P (%) 1,53 1,53 1,53 1,53 1,24 1,47 Gluxit Giá thành (%) (ñồng) 27,21 11.846 28,86 10.417 30,0 10.244 30,0 9.315 32,0 8.379 32,0 8.454 3.6 TỐI ƢU HĨA ĐA MỤC TIÊU Q TRÌNH TẠO VIÊN 3.6.1 Thiết lập tốn q trình tạo viên Xác lập tốn cho q trình sản xuất thức ăn viên Để đánh giá biến đổi trình tạo viên, đại lượng đánh giá biến đổi chất lượng lượng protein bị tan nước sau thời gian định (g/ml) 3.6.2 Giải toán tối ƣu mục tiêu Sau xử lý thống kê ta xác định hệ số phương trình hồi quy, kiểm định tính ý nghĩa hệ số hồi quy theo tiêu chuẩn Studen kiểm định tương thích phương trình hồi quy theo tiêu chuẩn Fisher ta có phương trình hồi quy lượng vitamin C thức ăn viên có dạng: y1 = 86,72 – 1,78 x1 + 1,6 x3 + 2,38 x22 (3.4) Phương trình hồi quy cho hàm lượng protein bị tan có dạng: y2 = 65,88 – 2,54 x3 + 3,35 x21 + 3,22 x22 (3.5) Chuyển phương trình hồi quy dạng biến số thực: Y1 = 330 – 0,356 T + 0,16 Z + 0,0952 V2 – 9,52 V (3.6) 2 Y2 = 561,4 + 0,13 T – 9,1 T + 0,13 V – 13 V – 0,25 Z (3.7) Trong T độ ẩm, V vận tốc trục vít, Z bước vít Để tìm phương án tối ưu cho công nghệ tạo viên thức ăn, cần xác định giá trị T,V, Z cho Y1 => Y1max Y2 => Y2min 19 20 * Bài toán tìm Y1max cho nghiệm tối ưu T = 30, V = 55, Z = 55 với trục vít 50v/ph bước vít 55mm Khi hàm lượng vitamin C 89% hàm nghiệm tối ưu Y1 đạt cực đại: Y1max = 92,5% Y2 đạt giá trị lượng protein tan 63,8g/ml Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng 69,9g/ml ** Với toán tối ưu tìm nghiệm Y2 kết nghiệm tối ưu laø Y2 = 63,4 độ ẩm nguyên liệu 33,3%, tốc độ quay trục vít 50 v/phút, bước vít 55mm cho T= 35, V = 50, Z =55 lúc hàm lượng protein tan nhỏ kết lượng vitamin C viên thức ăn đạt 89,5% hàm lượng protein tan Y2min =63,4g/ml Y1 = 88,3% 64,4g/ml Kết cho thấy nghiệm tối ưu hàm mục tiêu riêng, Kết luận: Tối ưu hóa q trình tạo viên thức ăn cho thấy mơ hình tốn chưa phải nghiệm tối ưu chung toán Muốn tìm tối ưu chung hai biểu đạt rõ q trình tạo viên thức ăn cơng nghệ ép đùn nhằm tạo hàm mục tiêu cần giải toán đa mục tiêu theo phương pháp vùng cấm viên thức ăn có chất lượng cao Với độ ẩm nguyên liệu 33,3% tốc độ quay trục 3.6.3 Bài toán tối ƣu đa mục tiêu theo phƣơng pháp vùng cấm vít 50 vịng/phút bước vít 55mm, cho tỷ lệ lượng vitamin C viên thức ăn Để giải toán tối ưu hai mục tiêu ta phải xây dựng hàm mục tiêu tổ hợp theo phương pháp vùng cấm Vùng cấm vùng có điều kiện ràng đạt 89,5% hàm lượng protein tan 64,4 g/ml Đây phương án phù hợp cho việc chọn chế độ cơng nghệ tạo viên thức ăn thích hợp buộc giá trị hàm mục tiêu thành phần Y j (Z) Từ hai phương trình hồi quy xét toán tối ưu hai mục tiêu với hai tốn tối ưu max thành phần Y1 giới hạn  TVZ = max Y1 (T,V,Z) vaø Y2 = Y2 (T,V,Z) với miền = {30 ≤ T ≤ 40; 45 ≤V ≤ 55; 35 ≤ Z ≤ 55} (3.8) Từ thực nghiệm nghiên cứu thực tế xác định vùng cấm: Y1< C1 = 88 Y2 > C2 = 65; tức C = {88, 65} TVZ Từ kết nghiên cứu thực nghiệm chúng tơi đề xuất hai quy trình (3.9) kết dính gluten thay kết dính tinh bột phải hồ hóa, quy trình đơn giản chất lượng viên đảm bảo Quy trình cơng nghệ bổ sung dịch đạm thủy R*max(T,V,Z) = max R*(T,V,Z) = max [r1(T , V, Z ) r2(T , V, Z )]  3.7.1 Quy trình cơng nghệ sản xuất thức ăn viên cơng nghệ sản xuất thức ăn ni tơm: Quy trình cơng nghệ sử dụng chất Giải toán tối ưu: với miền giới hạn 3.7 CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT THỨC ĂN NI TƠM ½ = {30 ≤ T ≤ 40; 45 ≤ V ≤ 55; 35 ≤ Z ≤ 55} (3.10) phân vào thức ăn Công nghệ sản xuất thức ăn ni tơm với hai quy trình cơng (3.11) nghệ hoàn thiện so với nghiên cứu trước Nhờ hỗ trợ phần mềm Microsoft Excel ta xác định T = 33,3 ; 3.7.2 Đánh giá chất lƣợng thức ăn tôm V = 50; Z = 55; R*max = 0,4009 Thay T, V, Z vào phương trình hồi quy xác Từ nghiên cứu triển khai sản xuất thức ăn nuôi tôm cho giai định được: y1 = 89,0 vaø y2 = 63,8 Như xét theo chuẩn R phương đoạn phát triển tôm sú Đánh giá thành phần dinh dưỡng thức ăn nuôi pháp vùng cấm Rmax biểu đạt nghiệm tối ưu đa mục tiêu đứng xa vùng tôm sú kết cho thấy thức ăn có đầy đủ cân đối thành phần axit amin, cấm Ở R*max = 0,4008 chuẩn tối ưu tổ hợp R* đạt giá trị cực đại ứng với tỷ lệ phù hợp cần thiết cho phát triển tôm sú giai đoạn với T = 33,3 ; V = 50; Z = 55 3.7.3 Đánh giá khả tiêu hóa thức ăn tơm R R Theo tính tốn từ mơ hình tốn thực nghiệm, trình tạo viên thức ăn để đảm bảo cho chuẩn tối ưu tổ hợp R* đạt cực đại ứng với độ ẩm 33,3% tốc độ Sử dụng phương pháp in vitro đánh giá khả tiêu hóa thức ăn tổng hợp phịng thí nghiệm luận án so với thức ăn CK thể hình 3.20 21 22 Đồ thị tăn g trưởn g tôm sú Thuc an Ria 30 80 75.4 75 70 75.2 73 70.1 69.3 68.9 72.6 70 68.7 65.5 65 60 Trọng lượng (gr) Hệ số tiêu hóa DH % Thuc an CK 27,2 20,4 20 15,5 15 13,2 10 Thuc an CK 70.1 69.3 68.9 68.7 65.5 Thuc an Ria 75.4 75.2 73 72.6 70 4,5 3,6 ,2 25,8 26,1 25 10 2,6 2,4 20 6,6 3,6 5,7 4,2 3,2 8,7 6,7 7,2 11,1 15,5 14,9 ao C4 ao Q1 ao Q2 17,7 19,1 10,6 Ngaøy 30 40 50 60 70 80 110 Hình 3.21 Đồ thị tăng trưởng tơm sú ni Hình 3.20 Khả tiêu hóa thức ăn tơm sú 3.8 ỨNG DỤNG NI TƠM SÚ QUY MƠ CƠNG NGHIỆP Thí nghiệm ni tơm sú để đánh giá hiệu thức ăn tiến hành ao nuôi: ao C4, ao Q1 nuôi đối chứng ao Q2 Kết nuôi tôm sú thể bảng 3.29 Bảng 3.29 Kết nuôi tôm sú ao TT Chỉ tiêu Ao C4 Ao Q1 Ao Q2 (đối chứng) Diện tích ao(m2) 3.200 3.600 3.600 Cỡ tôm thả PL15 PL15 PL15 Mật độ con/m2 40 30 30 Thời gian nuôi (ngày) 140 129 130 Lượng thức ăn nuôi (kg) 3.927 4.575 4.600 Giá thành 1kg thức ăn (đ) 14.200 14.200 17.300 Trọng lượng trung bình gr/c 25,30 32,25 31,50 Sản lượng thu hoạch (kg) 2.550 3.050 3.007 Tỷ lệ sống (%) 90,80 91,07 87,7 10 Năng suất (tấn/ha) 7,96 8,47 8,35 11 Hệ số chuyển đổi thức ăn 1,54 1,50 1,53 Khi đánh giá yếu tố môi trường nước nuôi như: độ trong, pH, COD, BOD tốt, chứng tỏ tôm sử dụng hấp thu thức ăn tốt, nên giảm thiểu chất thải môi trường ao nuôi Kết tăng trưởng tôm sú ni quy mơ cơng nghiệp (hình 3.21) cho thấy thức ăn có mùi thơm đặc trưng, chậm tan nước, tôm sử dụng thức ăn tốt, độ bắt mồi cao suất đạt từ 7,96 8,45T/ha/vụ, hệ số chuyển đổi thức ăn FCR 1,50 giá thành thức ăn thấp giá thành thức ăn nhập từ nước ngồi 3.9 MƠ HÌNH THIẾT BỊ SẢN XUẤT THỨC ĂN NUÔI TÔM Từ kết nghiên cứu ứng dụng triển khai vào sản xuất, xây dựng mơ hình thực nghiệm thiết kế, chế tạo dây chuyền công nghệ sản xuất thức ăn nuôi tôm suất 1.000 kg/h, mơ hình sử dụng nguồn nguyên liệu nước, qua chế biến xử lý nâng cao chất lượng thức ăn nuôi tôm sú cơng nghiệp Với mô hình sản xuất thức ăn 1.000 kg/h sử dụng thiết bị chế tạo nước, ứng dụng triển khai mô hình vào điều kiện địa phương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Kết luận Từ kết nghiên cứu cho phép rút số kết luận sau: Đã xác định thành phần, hoạt tính enzyme tiêu hóa tơm sú Trong xoang tiêu hóa tôm sú Việt Nam phát thấy enzyme amylase enzyme thuộc nhóm protease trypsin chymotrypsin Hoạt tính protease giao động khoảng 0,074 - 0,078AU/mg protein Hoạt tính trypsin tơm trưởng thành 0,071U/mg protein cao so với tôm giống 0,037U/mg protein Hoạt tính chymotrypsin tơm giống 0,136U/mg protein vàtơm trưởng thành 0,111U/mg protein Hoạt tính tính amilase tơm giống 2,44 U/mg tôm trưởng thành 5,07 U/mg Protease xoang tiêu hóa tơm sú có hoạt tính vùng pH từ 6,5 – 9,0 đạt giá trị cực đại pH = 8,0 thời gian thủy phân protein 60 phút 23 Thaønh phần dinh dưỡng tôm sú gồm: protein 21,12%; lipid 1,83%; tro 1,98% nước 75,06% Đã xác định thành phần axit amin thiết yếu cho giai đoạn phát triển tôm sú, hàm lượng axit amin tôm nhỏ cao tôm lớn Thành phần tỷ lệ lysine, arginine có ảnh hưởng đến khả tiêu hóa tốc độ tăng trưởng tơm, hai axit amin có tính chất cạnh tranh đối kháng, thức ăn có tỷ lệ lysine/arginine gần cho độ thủy phân protein đạt 71,95% Đã xác định giá trị dinh dưỡng loại nguyên liệu dùng làm thức ăn công nghiệp cho tôm sú Việt Nam Các loại nguyên liệu khác có khả tiêu hóa khác Đánh giá độ thủy phân protein (DH%) cho thấy mức độ tiêu hóa tôm sú sử dụng loại nguyên liệu bột cá KG (DH=20,22%), bột cá VT (DH = 21,26%), bột cá CM (DH = 22,17%), bột mực (DH = 23,09%) cao bột đậu nành trích ly (DH = 20,07%) hạt đậu naønh (DH = 13,68%) Các loại tinh bột khác khả tiêu hóa khác nhau, tơm sú tiêu hóa tốt loại tinh bột theo thứ tự sau: Tinh bột nếp > Tinh bột gạo > Bột khoai mì > Tinh bột bắp > Bột gạo > Bột mì Đây sở để lựa chọn nhanh nguồn tinh bột bột từ số ngun liệu sẵn có nước trước đưa vào dùng làm thức ăn ni tơm Sử dụng enzyme protease thủy phân nguyên liệu cá tạp điều kiện nhiệt độ 500C pH = 7,5 cho thấy hàm lượng protein tan peptit nguyên liệu tăng lên rõ rệt gấp lần trước thủy phân (hàm lượng peptit mẫu 108 mg/ml sau thủy phân lên tới 420 mg/ml) Thay dịch đạm thủy phân 40% (so với lượng protein) vào thức ăn hệ số tiêu hóa thức ăn tốt nhất, độ bắt mồi tôm cao hệ số chuyển hóa thức ăn 1,5 Trong đậu nành có chất kháng dinh dưỡng trypsin inhibitors, tác động tới enzyme tiêu hoá làm cho enzyme khả thủy phân protein, xử lý nhiệt với nhiệt độ 1770C thời gian 15 phút, tăng mức độ thủy phân protein hạt đậu nành từ 13,68% lên 27,85% Tối ưu hóa thành phần dinh dưỡng gồm thành phần protein, lipid, gluxit, xơ, khống, Ca, P chi phí ngun liệu, điều kiện giới hạn mức độ 24 nguyên liệu cho phép, chọn phương án tối ưu tổ hợp công thức thức ăn nuôi tôm, đảm bảo cân đối nhu cầu dinh dưỡng với chi phí nguyên liệu thấp Tối ưu hóa công nghệ tạo viên cho thấy mô hình toán biểu đạt rõ mối quan hệ toán học với trình tạo viên Với độ ẩm nguyên liệu 33,3%, tốc độ trục vít 50v/ph bước vít 55mm chọn phương án công nghệ tạo viên thích hợp, hiệu suất hàm lượng vitamin C viên thức ăn đạt 89,5% hàm lượng protein tan 64,4 g/ml 10 Đã xây dựng hai quy trình công nghệ sản xuất thức ăn, từ sản xuất loại thức ăn cho giai đoạn phát triển tôm Đánh giá khả tiêu hóa in vitro thức ăn đạt từ 70 - 75,4% (so với đối chứng 65 - 69,3%) chất lượng thức ăn đạt tiêu chuẩn phù hợp với khả tiêu hóa tôm sú 11 Sử dụng phương pháp đánh giá tiêu hoá in vitro để xác định hệ số tiêu hóa loại nguyên liêu, thức ăn giúp chọn loại nguyên liệu, thức ăn thích hợp Phương pháp cho phép rút ngắn trình thử nghiệm thức ăn, bố trí nhiều thí nghiệm động vật nuôi 12 Ứng dụng kết vào nuôi tôm sú quy mô công nghiệp, cho thấy thức ăn có mùi thơm đặc trưng, chậm tan nước, tôm sú sử dụng thức ăn tốt, độ bắt mồi cao, suất đạt từ 7,96 - 8,45T/ha/vụ, hệ số chuyển đổi thức ăn FCR 1,50 giá thành thức ăn thấp giá thành thức ăn nhập ngoại Từ kết nghiên cứu xây dựng mơ hình thiết bị sản xuất thức ăn cơng nghiệp nuôi tôm với quy mô 1.000kg/h phù hợp với điều kiện sản xuất Việt Nam Đề xuất nghiên cứu - Cần tiếp tục nghiên cứu biến đổi axit amin, lipid trình tạo viên thức ăn để có chế độ cơng nghệ phù hợp - Nghiên cứu bổ sung sắc tố thiên nhiên Astaxanthin (3,3’dihydroxy4,4diketo- Carotene) vào thức ăn tạo cho tơm sú có vỏ màu xanh sậm - Cần triển khai ứng dụng mơ hình vào sản xuất Ngồi mở rộng hướng nghiên cứu luận án cho đối tượng ni thủy sản khác, nhằm đa dạng hóa nguồn thức ăn nuôi thủy sản - ****** - ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN TIẾN LỰC NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM DINH DƢỠNG VÀ HỒN THIỆN CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT THỨC ĂN NI TƠM SÚ (PENAEUS MONODON) Chun ngành: Cơng nghệ thực phẩm đại cƣơng Mã số: 2.11.01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT TP Hồ Chí Minh - 2011 Cơng trình đƣợc thực tai: Bộ mơn Cơng nghệ thực phẩm, Khoa Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách khoa Viện Nghiên cứu nuôi trồng Thủy sản II Ngƣời hƣớng dẫn Khoa học: - Giáo sư Tiến sĩ Khoa học Nguyễn Văn Thoa - Phó giáo sư Tiến sĩ Khoa học Lê Xuân Hải Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Thanh Phương Phản biện 2: PGS.TS Lê Thanh Hùng Phản biện 3: TS Nguyễn Hoàng Dũng Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Nhà nước tổ chức tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Vào hồi …… …… ngày … tháng …… năm 2011 Có thể tìm đọc luận án tại: - Thư viện Quốc gia - Thư viện trường Đại học Bách Khoa - Thư viện Viện nghiên cứu nuôi trồng thủy sản II DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ Nguyễn Tiến Lực, Nguyễn Văn Thoa, Bạch Thị Quỳnh Mai, Nguyễn Thị Quang Thủy, Nguyễn Hoaøng Uyên, Nguyễn Chí Thuận, (2003) Xác định mức tiêu hóa protein nguyên liệu thức ăn tôm sú (penaeus monodon) Tạp chí Thủy sản số 9/2003; tr 13-15 Nguyễn Tiến Lực, (2005) Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất thức ăn công nghiệp chất lượng cao cho số đối tượng nuôi thủy sản xuất – Tuyển tập hội thảo toàn quốc nghiên cứu ứng dụng khoa học công nghệ nuôi trồng thủy sản Nhà xuất Nông nghiệp, tr 449-477 Nguyễn Tiến Lực, Bạch Thị Quỳnh Mai, Nguyễn Văn Nguyện, Nguyễn Hoàng Uyên, Nguyễn Chí Thuận, Nguyễn Đức Trương, Nguyễn Văn Lệ, (2005) Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất thức ăn công nghiệp chất lượng cao cho số đối tượng nuôi thủy sản xuất (tôm, cá) Mã số KC.06.12.NN - Báo cáo khoa học Bộ Khoa học Công nghệ, Đề tài trọng điểm cấp nhà nước giai đoạn 2001-2005; 134 tr Nguyễn Tiến Lực, Nguyễn Hồng Un, Nguyễn Chí Thuận, (2007) Nghiên cứu đặc điểm dinh dưỡng, hệ enzyme tiêu hoá tôm sú làm chế biến thức ăn công nghiệp chất lượng cao - Tuyển tập Nghề cá sông Cửu long, tập Nhà xuất Nông nghiệp Hà Nội, tr 421-430 Nguyễn Tiến Lực, Bạch Thị Quỳnh Mai, Nguyễn Thành Trung, (2007) Kết chọn chất kết dính để cải thiện độ bền viên thức ăn hỗn hợp cho tôm – Tuyển tập Nghề cá sông Cửu long, tập Nhà xuất Nông nghiệp Hà Nội, tr 431-438 Nguyễn Tiến Lực, Lê Xuân Hải, (2008) Tối ưu hóa đa mục tiêu trình tạo viên nhằm cải tiến công nghệ thức ăn nuôi tôm – Tạp chí Khoa học Công nghệ - Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn số 5/2008; tr 62-65 - ****** - ... NGUYỄN TIẾN LỰC NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM DINH DƢỠNG VÀ HỒN THIỆN CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT THỨC ĂN NUÔI TÔM SÚ (PENAEUS MONODON) Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm đại cƣơng Mã số: 2.11.01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN... liệu thức ăn tôm sú (penaeus monodon) Tạp chí Thủy sản số 9/2003; tr 13-15 Nguyễn Tiến Lực, (2005) Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất thức ăn công nghiệp chất lượng cao cho số đối tượng nuôi. .. lượng thức ăn viên định hướng phát triển nghề nuôi tôm công nghệ sản xuất thức ăn Việt Nam CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nguyên liệu nghiên cứu Tôm sú (Penaeus monodon)