Hàm mục tiêu tổ hợp được xây dựng cĩ dạng:
R(F,M,T,H) = r1(F,M,T,H).r2(F,M,T,H) (3.37) Trong đĩ:
r1(F,M,T,H) = [ 0,0025 – I1(F,M,T,H)] / ( 0,0025 ) khi I1(F,M,T,H) ≤ 0,0025 (3.38) r1(F,M,T,H) = 0 khi I1 (F,M,T,H) > 0,0025 (3.39) r2(F,M,T,H) = [120 – I2 (F,M,T,H)] / (120 – 237,38) khi I2 (F,M,T,H) > 120 (3.40) r2(F,M,T,H) = 0 khi I2(F,M,T,H) ≤ 120 (3.41)
Bài tốn xác định chế độ ép đùn đảm bảo tối ưu đối với hai mục tiêu dung trọng và độ bền trong nước của thức ăn được phát biểu như sau:
Hãy xác định các giá trị tối ưu FR (tốc độ cấp liệu), MR (độ ẩm phối liệu),
TR (nhiệt độ vùng ép), HR (chiều cao viên thức ăn) thuộc miền giới hạn (3.36) sao cho hàm mục tiêu tổ hợp R được xác định bởi (3.37) ÷ (3.41) đạt cực đại.
BTTƯ hai mục tiêu nĩi trên được xác lập dưới dạng:
Rmax = R(FR, MR, TR, HR) = max R(F,M,T,H) (3.42) 700 ≤ F ≤1300 ; 25 ≤ M ≤ 38 ; 70 ≤ T ≤ 105 ; 3 ≤ H ≤ 7 (3.43) A I1min I1R C1 I1 I2 I2max I2R C2 C I(ZR) B
Nghiệm tối ưu (FR, MR, TR, HR) tạo ra một hiệu quả paréto-tối ưu đứng cách xa vùng cấm C nhất. Sử dụng thuật tốn Gauss-Seidel, các kết quả tính tốn được nêu ra ở phụ lục 3. Kết quả xác định được giá trị HMT R thu được tại điểm dừng ε<0,01, tương ứng với các biến mã hĩa là:
X1= 0,72; X2 = 0,275; X3= 0,125 và X4 = 0.
Chuyển qua biến thực với các thơng số cơng ngheä: FR = 1188 g/ph, MR = 37,8%, TR = 103,80C; HR = 5 mm. Các giá trị tương ứng với nghiệm tối ưu là:
Rmax = 0,255 tương ứng với: r1=0,789; r2= 0,323; I1 = 0,0005; ∂ = 0,53 g/cm3 và I2 = 158, ζ = 158 ph.
Kết quả nghiên cứu đã xác định được chế độ cơng nghệ ép đùn tối ưu với tốc độ cấp liệu 1188g/ph, độ ẩm vật liệu 37,8%, nhiệt độ vùng ép 103,80C, chiều cao viên thức ăn 5mm và dung trọng ∂ = 0,53 g/cm3, độ bền trong nước của viên thức ăn là ζ = 158 ph. Với chế độ cơng nghệ tìm được, sản phẩm thức ăn cĩ tốc độ chìm chậm, độ bền trong nước của viên thức ăn đủ dài để cá cĩ thể sử dụng triệt để thức ăn, tránh hiện tượng tổn thất do rị rĩ dưỡng chất, vỡ vụn trong nước hay dư thừa do chìm quá nhanh xuống đáy ao, bè nuơi và hạn chế ơ nhiễm mơi trường, gĩp phần nâng cao hiệu quả nuơi. Từ thực tế nghiên cứu cũng chỉ ra rằng viên thức ăn đạt được các chỉ tiêu dung trọng và độ bền nước nĩi trên thực sự phù hợp với tập tính bắt mồi của cá mú chấm cam và tạo điều kiện nuơi cá mú chấm cam đáp ứng được tiêu chí ni hiệu quả - bền vững.
3.3.3. Qui trình cơng nghệ sản xuất thức ăn nuơi cá mú chấm cam
Từ các kết quả nghiên cứu ở chương 3, mục 3.1 ÷ 3.3, sơ đồ qui trình cơng nghệ sản xuất thức ăn nuơi cá mú chấm cam được mơ tả ở hình 3.6.
Hình 3.6. Sơ đồ qui trình cơng nghệ sản xuất thức ăn ni cá mú chấm cam Chuẩn bị các nguyên liệu dùng cho sản xuất bao gồm các nguyên liệu chính và ngun liệu phụ như đã mơ tả ở mục 3.3.1. Các nguyên liệu được phân loại và lựa chọn theo mơ hình 3.3, mục 3.1.2.
Sau khi tiến hành xác định loại, thành phần nguyên liệu sử dụng để sản xuất thức ăn cho cá. Tiến hành phân loại, đánh giá chất lượng nguyên liệu trước khi lựa chọn cho sản xuất. Các nguyên liệu sau khi được kiểm tra chất lượng sẽ được đem đi cân và xác định tỉ lệ, khối lượng vật liệu tương ứng với lượng thức ăn
- Dầu gan mực
- Chất bổ sung,phụ gia
- Chất lượng nguyên liệu
- Tỉ lệ nguyên liệu
- Cân, xác định khối lượng nguyên liệu
- Tỉ lệ bột cá/bã nành - Độ mịn vật liệu.
- Trộn premix K-V
- Thời gian trộn khơ.
- Thời gian trộn ướt.
- Hệ số chứa đầy thiết bị trộn
- Độ ẩm phối liệu,tốc độ cấp liệu, nhiệt độ vùng ép,chiều cao viên thức ăn.
- Thời gian sấy
- Tốc độ khơng khí sấy (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Bề dày vật liệu sấy
- Kích thước viên thức ăn.
- Nhiệt độ sấy.
- Nhiệt độ khơng khí.
- Thời gian làm nguội
- Kích thước hạt.
- Tỉ lệ vụn nát.
- Chất liệu bao bì
- Nhiệt độ bảo quản
- Vị trí bảo quản Sấy Lựa chọn Nghiền Phối trộn Làm nguội Phân loại Đĩng bao, bảo quản
Nguyên liệu
cần sản xuất. Để đảm bảo quá trình nghiền đạt yêu cầu về độ mịn, một số các nguyên liệu cĩ hàm lượng béo cao như bột cá Peru 65% được trộn với bã nành và đem đi xay nghiền để đạt được kích thước vật liệu ≤ 0,8 mm. Sau khi xay nghiền, nguyên liệu tiếp tục được định lượng và đưa đi trộn khơ với các nguyên liệu khác theo tỉ lệ của cơng thức thức ăn được nêu ra ở bảng 3.21 trong khoảng 15 phút. Sau thời gian trộn khơ, q trình trộn ướt được thực hiện, tiến hành bổ sung một lượng nước nhất định bằng cách phân bố đều lượng nước vào các vị trí của bề mặt vật liệu trộn trong suốt quá trình trộn trong khoảng thời gian 15 phút để khối vật liệu đạt được độ ẩm 37,8%. Sau khi trộn, khối bột được đem đi tạo viên với tốc độ cấp liệu 1188 g/ph và nhiệt độ vùng ép 103,80C, chiều cao viên thức ăn 5 mm. Thức ăn sau khi tạo viên được gàu tải chuyển qua thiết bị sấy tầng sơi, tại đây thức ăn được sấy ở nhiệt độ 800C, bề dày lớp vật liệu sấy là 11 cm và tốc độ khơng khí sấy được điều chỉnh là 1,8 m/s và sấy trong thời gian khoảng 26 phút. Sản phẩm sau khi sấy được chuyển qua thiết bị làm nguội. Quá trình làm nguội được thực hiện với nhiệt độ khơng khí làm nguội ở nhiệt độ phịng, tốc độ khơng khí 2 m/s và thời gian làm nguội khoảng 30 -40 phút để làm nguội sản phẩm đến nhiệt độ phịng rồi đem đi sàng phân loại nhằm loại bỏ bụi và các mảnh vỡ của viên thức ăn. Sản phẩm viên thức ăn sau khi sàng phân loại cĩ độ ẩm khoảng 9%, dung trọng (∂) 0,54 g/cm3 và độ bền trong nước là 158 phút. Sản phẩm thức ăn viên được tiếp tục đem đi đĩng gĩi để bảo quản trong bao hai lớp (20 kg/bao), bên trong là lớp giấy để chống ẩm, bên ngồi là lớp KP (giấy tráng nhựa). Thời gian bảo quản khơng quá 03 tháng tương tự như yêu cầu của các loại thức ăn nuơi tơm, cá tra (28 TCN 102, 187, 188 - 2004).
3.4. NUƠI KHẢO NGHIỆM ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ THỨC ĂN 3.4.1. Thành phần lý, hĩa của thức ăn 3.4.1. Thành phần lý, hĩa của thức ăn
Thức ăn dùng cho nuơi thử nghiệm đánh giá hiệu quả bao gồm 02 loại là thức ăn nghiên cứu ký hiệu là FON đối chứng với thức ăn thương mại, ký hiệu là UP. Kết quả phân tích các đặc tính lý, hĩa của thức ăn FON và UP được thể hiện ở bảng 3.23 và 3.24 [phụ lục, mục 4].
Bảng 3.23. Đặc tính vật lý của thức ăn FON và UP
Đặc tính vật lý Stt Thành phần FON UP 1 Hình dạng Trụ trịn Trụ trịn 2 Kích thước viên (Ø x h mm) 5 x (4,8 - 5,2) mm 3,0 x (4,3 - 4,7) mm 3 Dung trọng 0,54 g/cm3 0,66 g/ml
4 Độ bền trong nước > 2 giờ > 2 giờ
5 Màu Vàng nhạt Nâu sậm
6 Cấu trúc Bề mặt nhám, khơ Bề mặt bĩng láng, khơ, giịn
Thành phần hĩa học của FON và UP được mơ tả trên bảng 3.24 [phụ lục 5]. Bảng 3.24. Thành phần hĩa học (%) của thức ăn FON và UP
Hàm lượng (%) STT Thành phần FON UP 1 Protein thơ 45,58 46,15 2 Lipid thơ 8,56 12,41 3 Tro thơ 12,34 13,52 4 Độ ẩm 8,63 9,54 5 Xơ thơ 1,62 3,19 6 NFE 23,27 15,19
Số liệu phân tích cho thấy thức ăn UP cĩ hàm lượng protein và béo
(46,15% & 12,41%) cao hơn thức ăn FON (45,58% & 8,65%). Như vậy về giá trị năng lượng cho thấy thức ăn UP cĩ giá trị năng lượng (GE) cao hơn thức ăn FON. Kết quả phân tích vi sinh của FON và UP được thể hiện ở bảng 3.25 [phụ lục 5].
Bảng 3.25. Kết quả kiểm tra vi sinh
Kết quả vi sinh (CFU/g)
STT Thành phần
FON UP
1 Cơn trùng sống Khơng phát hiện Khơng phát hiện
2 Salmonella Khơng phát hiện/25g Khơng phát hiện/25g 3 E.coli Khơng phát hiện Khơng phát hiện
Số liệu chỉ tiêu vi sinh của thức ăn sơ bộ cho thấy thức ăn FON và UP đảm bảo tiêu chuẩn vi sinh cho vật nuơi thủy sản [24TCN: 2004]. Từ kết quả nghiên cứu thành phần EAAs trong tồn bộ cơ thịt cá mú chấm cam được trình bày ở bảng 3.4 (mục 3.1.1.4). Thành phần EAAs (%) cần thiết trong khẩu phần protein tối ưu 45,5% cho cá mú chấm cam giống được xác định theo cơng thức (2.1), chương 2, mục 2.2.2.8 (Wilson & Cowey, 1985) và kết quả phân tích EAAs của thức ăn FON được thể hiện ở bảng 3.26 [phụ lục 5]. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 3.26. Thành phần EAAs, cystine, tyrosine của thức ăn (% trong 100 g mẫu)
Thành phần Thức ăn (45% protein thơ) (Tacon,1987)(*) Thức ăn (47% protein thơ) (Tacon,1987)(*) Thức ăn (45,5% protein thơ) Hàm lượng EAAs trong thức ăn FON(%) Arginine 1,94 2,02 2,00 4,01 Histidine 0,82 0,85 0,90 1,54 Isoleucine 1,26 1,32 1,28 1,88 Leucine 2,30 2,40 2,30 4,02 Lysine 2,66 2,78 2,64 9,29 Methionine 0,87 0,90 1,07 4,43 Phenylalanine 0,31 0,33 1,22 2,24 Threonine 1,31 1,36 1,43 2,04 Tryptophan 1,04 1,09 0,19 0,22 Tyrosine 1,45 1,51 1,15 1,50 Cystine 0,27 0,28 0,34 0,00 Valine 1,50 1,56 1,39 2,64
(*): Thành phần EAAs, cystine và tyrosine của thức ăn đối với cá ăn thịt
Số liệu từ bảng 3.26 cho thấy thành phần EAAs (%) trong khẩu phần thức ăn 45,5% protein phù hợp với nghiên cứu của Tacon (1987) về thành phần của EAAs, cystine và tyrosine đối với các lồi cá ăn thịt ở thức ăn cĩ hàm lượng
protein thơ 45 và 47% [phụ lục 1, bảng 1.2; 1.3]. Số liệu phân tích thể hiện tỉ lệ các EAAs (%) cĩ trong thức ăn FON cao hơn nhu cầu EAAs (%) cần thiết cĩ trong thức ăn 45,5% protein. Điều này chứng tỏ thức ăn FON đáp ứng được nhu cầu EAAs của cá. Tuy nhiên, phân tích cho thấy hàm lượng methionine rất cao (9,29%) trong khi cystine ở mức (0%), số liệu bất thường này là do methionine, cystine là những a.a chứa lưu huỳnh và cĩ sự nhầm lẫn, sai sĩt khi tính kết quả của cystine vào cho giá trị methionine. Ngồi ra, số liệu phân tích a.a khơng chính xác do tổng hàm lượng a.a khơng tương ứng với hàm lượng protein của thức ăn. Thành phần acid béo của cá và thức ăn FON được thể hiện ở bảng 3.27 [phụ lục 5].
Bảng 3.27. Thành phần acid béo của cá và FON (% tổng acid béo)
STT Acid béo Cá giống (8-12 g/con) Thức ăn FON
1 C12:0 0,23 0,35 2 C14:0 3,67 3,59 3 C15:0 0,16 0,35 4 C16:0 21,11 21,75 5 C16:1 5,15 4,21 6 C17:0 0,50 0,28 7 C18:0 6,67 4,79 8 C18:1 21,40 18,74 9 C18:2 16,73 21,07 10 C18:3 2,39 3,07 11 C20:0 0,32 0,26 12 C20:1 2,01 1,75 13 C20:4 1,23 1,12 14 C20:5 5,35 6,55 15 C22:0 0,80 1,38 16 C22:1 0,18 0,31 17 C22:5 0,48 0,35 18 C24:0 8,83 1,42 19 C22:6 2,12 8,65
Số liệu từ bảng 3.27 cho thấy trong thức ăn FON chứa đầy đủ các acid béo thiết yếu như C18:2, C18:3, C20:4, EPA, DHA với hàm lượng khá cao, điều này chứng tỏ thức ăn FON đáp ứng được nhu cầu acid béo của cá.
3.4.2. Phân tích, đánh giá chỉ tiêu mơi trường nước nuơi Nhiệt độ Nhiệt độ
Kết quả cho thấy khơng cĩ sự khác biệt nhiệt độ nước trong các bể nuơi giữa 02 nghiệm thức (p > 0,05), nhiệt độ trung bình trong các bể nuơi vào buổi sáng là 28,6 ± 0,60C (dao động 27-300C) và buổi chiều là 30,2 ± 0,880C (dao động 27,5 - 31,50C). Biên độ dao động nhiệt độ trong ngày là 0,5 - 2,50C và biến thiên nhiệt độ được trình bày ở đồ thị 3.12.
26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 33,0 0 10 20 30 40 50 60 Ngày nuơi 0C Sáng Chiều
Đồ thị 3.12. Biến động nhiệt độ trong bể nuơi
Độ mặn
Kết quả quan trắc độ mặn của nước tại các bể nuơi được mơ tả ở đồ thị 3.13.
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 0 3 6 9 1 2 1 5 1 8 2 1 2 4 2 7 3 0 3 3 3 6 3 9 4 2 4 5 4 8 5 1 5 4 5 7 6 0 N ga øy nuơi ppt độ m a ën
Kết quả phân tích độ mặn của nước (đồ thị 3.13) cho thấy rõ ràng là khơng cĩ sự khác biệt cĩ nghĩa (p > 0,05) về độ mặn của nước tại các bể nuơi giữa 02 nghiệm thức do các bể ni đều cĩ chung một nguồn nước cấp. Biến thiên độ mặn của nước nuơi thay đổi trong khoảng 20 -30 ppt và giảm dần theo thời gian nuơi, đồng thời sự thay đổi độ mặn nhằm đảm bảo sự thích ứng và phát triển của cá mú chấm cam trong q trình ni.
TAN và pH
Kết quả phân tích hàm lượng TAN và pH được trình bày ở bảng 3.28.
Bảng 3.28. Hàm lượng TAN (mg/l), pH trong các bể nuơi
Nghiệm thức
Đối chứng (UP) Khảo nghiệm (FON)
Thành phần
TAN 0,80 ± 0,32a 1,16 ± 0,34b
pH 7,83 ± 0,09a 7,93 ± 0,09b
Ghi chú: Các giá trị với các mẫu tự khác nhau trong cùng một hàng là khác biệt cĩ ý nghĩa (p< 0,05). Số liệu thể hiện là giá trị trung bình và độ lệch chuẩn.
Hàm lượng TAN trong các bể ni giữa 02 nghiệm thức khác biệt cĩ ý
nghĩa thống kê (p < 0,05). Ở nghiệm thức đối chứng (UP) lượng TAN là 0,80 ± 0,05 mg/lít (dao động 0,03 - 1,46 mg/lít), trong khi đĩ ở nghiệm thức khảo nghiệm FON, lượng TAN lên đến 1,16 ± 0,03 mg/lít (dao động 0,03 - 1,57 mg/lít). Cá thải phân làm cho lượng TAN trong nước của tất cả bể nuơi của cả 02 nghiệm thức rất cao, tuy nhiên, việc thay nước hàng ngày trong các bể nuơi từ 100 -150% đã giúp loại bỏ lượng TAN nên khơng ảnh hưởng đến sức khỏe của cá nuơi. Kết quả đo pH giữa các bể ni của 02 nghiệm thức khác biệt cĩ ý nghĩa thống kê (p < 0,05). Ở các bể nuơi của nghiệm thức thức ăn UP, giá trị trung bình pH là 7,83 ± 0,02 (dao động 7,40 - 8,03) trong khi đĩ ở các bể ni cá khảo nghiệm (FON), giá trị trung bình pH cao hơn (7,93 ± 0,02; dao động 7,63 – 8,08).
Tuy nhiên các giá trị pH này đều nằm trong giới hạn cho phép và khơng ảnh hưởng đến sức khỏe của cá.
3.4.3. Đánh giá tăng trưởng của cá nuơi (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tăng trưởng về chiều dài và tốc độ tăng trưởng đặc biệt của cá
Lúc mới thả, chiều dài trung bình của cá ở cả 02 nghiệm thức khơng khác biệt cĩ ý nghĩa (p > 0,05) nhưng sau 20, 40 và 60 ngày nuơi, chiều dài trung bình của cá nuơi ở nghiệm thức khảo nghiệm (FON) dài hơn (p < 0,05) so với nghiệm thức đối chứng, số liệu tăng trưởng về chiều dài và tốc độ tăng trưởng đặc biệt được trình bày ở bảng 3.29.
Bảng 3.29. Tăng trưởng chiều dài của cá (cm) theo thời gian ni Chiều dài trung bình
(cm)
Tốc độ tăng trưởng đặc biệt (SGR,%/ngày)
Ngày nuơi
(ngày) chứng (UP) NT đối nghiệm (FON) NT khảo chứng (UP) NT đối nghiệm (FON) NT khảo
Mới thả 8,6 ± 0,4a 8,6 ± 0,3a - -
20 10,6 ± 0,6c 11,2 ± 0,6b 1,00 ± 0,06a 1,27 ± 0,05b
40 13,2 ± 2,0d 14,1 ± 0,9e 1,15 ± 0,06c 1,21 ± 0,05d
60 15,1 ± 1,1f 16,6 ± 0,9h 0,93 ± 0,03e 1,08 ± 0,02f
Ghi chú: Các giá trị với các mẫu tự khác nhau trong cùng một hàng là khác biệt cĩ ý nghĩa (p< 0,05). Số liệu thể hiện là giá trị trung bình và độ lệch chuẩn.
Khi so sánh tăng trưởng về chiều dài cho thấy chiều dài trung bình của cá lúc mới thả nuơi ở 02 nghiệm thức (bảng 3.29) khơng khác biệt cĩ ý nghĩa thống kê (p > 0,05). Sau 60 ngày nuơi, chiều dài trung bình của cá ở nghiệm thức FON lớn hơn và cĩ ý nghĩa thống kê (p < 0,05) so với nghiệm thức đối chứng (UP). Tốc độ tăng trưởng đặc biệt về chiều dài của cá ở nghiệm thức khảo nghiệm tăng nhanh hơn và cĩ ý nghĩa thống kê (p < 0,05) so với nghiệm thức đối chứng trong
suốt chu kỳ nuơi. Sự tăng trưởng về chiều dài của cá lúc thu hoạch của thức ăn FON cao hơn so với thức ăn đối chứng (UP) và được mơ tả ở bảng 3.30.
Bảng 3.30. Tăng trưởng theo chiều dài (cm) của cá lúc thu hoạch
Nghiệm thức Tăng trưởng chiều dài (cm)
Đối chứng (UP) 6,4 ± 0,3a
Khảo nghiệm (FON) 7,9 ± 0,2b
Ghi chú: Các giá trị với các mẫu tự khác nhau trong cùng một cột là khác biệt cĩ ý nghĩa (p < 0,05). Số liệu thể hiện là giá trị trung bình và độ lệch chuẩn.
Tăng trưởng về khối lượng của cá
Khối lượng của cá tăng rất nhanh trong suốt chu kỳ nuơi 60 ngày. Lúc mới thả, khối lượng trung bình của cá chỉ là 10,5 – 10,6 g/con và giữa 2 nghiệm thức khơng khác biệt cĩ ý nghĩa thống kê (p > 0,05). Sau 60 ngày nuơi cá đạt khối lượng trung bình 59,9 – 75,8 g/con. Khối lượng trung bình và tốc độ tăng trưởng