HIỆU QUẢÛ SỬ DỤNG THỨC ĂN TRONG NUƠI TRỒNG THỦY SẢN
Hiệu quả sử dụng thức ăn cơng nghiệp trong ni trồng thủy sản cĩ ý nghĩa
quan trọng, quyết định đến hiệu quả nuơi. Khác với vật nuơi trên cạn, đối với thủy sản, thức ăn cho thủy sản nằm trong mơi trường nước. Do vậy độ bền trong nước, vị trí của viên thức ăn trong nước (nổi, chìm hay lơ lửng) liên quan đến tập tính, thĩi quen ăn, khả năng sử dụng thức ăn và hiệu quả sử dụng thức ăn. Đối với hầu hết các động vật thì các đặc tính vật lý, cảm quan của thức ăn tác động trực tiếp đến các cơ quan phản ứng tiếp nhận thức ăn như thị giác, thính giác và vị giác. Những yếu tố tác động đến việc nhận biết thức ăn của thủy sản như kích thước viên, sự chuyển động, hình dạng, màu sắc, sự tương phản và chất hấp dẫn, mùi vị. Thành phần nguyên liệu và chế độ cơng nghệ, kỹ thuật chế biến là những yếu tố quyết định đến các đặc tính chất lượng của thức ăn [41, 55, 89]. Trong sản xuất thức ăn vật ni thủy sản, các đặc tính vật lý của viên thức ăn được tập trung chú ý nhằm kiểm sốt chất lượng. Aarseth & Prestlokken (2003) nghiên cứu xác định các chế độ cơng nghệ tạo viên nhằm giảm thiểu độ gãy vỡ của viên thức ăn bằng phương pháp phân tích Weibull [27]. Tumurulu & Bandyopadhyay (2001) đã sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) để nghiên cứu tối ưu hĩa chế độ cơng nghệ tạo viên thức ăn nuơi tơm sao cho đạt được các mục tiêu như độ bền trong nước, tỉ lệ trương nở và tỉ trọng của viên thức ăn. Ding & Ainsworth (2003) nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố ép đùn đến các đặc tính hĩa, lý, cảm quan của sản phẩm thơng qua các mục tiêu như độ trương nở, chỉ số hịa tan trong nước (WSI), chỉ số hút nước (WAI) và tỉ trọng của sản phẩm. Ngồi ra Ganjyal & cộng sự (2006) nghiên cứu xây dựng mơ hình tốn học q trình ép đùn thơng qua các hàm mục tiêu như độ trương nở, mức độ hồ hĩa và độ nhớt. Một số các đặc tính
vật lý của viên thức ăn tác động đến hiệu quả sử dụng thức ăn của vật nuơi thủy sản được mơ tả như sau:
1.5.1. Dung trọng
Dung trọng là một thuộc tính chất lượng quan trọng và được xác định một cách đều đặn trong sản xuất để đảm bảo chất lượng của sản phẩm. Dung trọng của thức ăn đại diện cho khối lượng thức ăn trên một đơn vị thể tích và được biểu thị bằng đơn vị (g/l) hoặc (g/cm3). Dung trọng cĩ thể thay đổi giá trị tùy thuộc vào sự khác nhau về kích thước hạt, hàm lượng ẩm hoặc độ nén của viên thức ăn. Đây là thơng số cĩ ý nghĩa rất quan trọng, tác động đến việc điều khiển quá trình sản xuất, lựa chọn và xác định thành phần vật liệu. Dung trọng bị tác động và liên quan đến các yếu tố như mức độ trương nở, thời gian chìm của sản phẩm trong nước, cấu tạo của khn, kích thước sản phẩm. Do vậy cĩ mối tương quan chặt chẽ giữa dung trọng và cấu trúc sản phẩm. Hầu hết các sản phẩm thức ăn dạng viên theo cơng nghệ ép đùn được đĩng gĩi thương mại theo khối lượng. Do vậy nếu dung trọng thay đổi trong suốt q trình sản xuất thì kích thước bao bì sẽ khơng đáp ứng được và dẫn đến hiện tượng rĩt tràn [31, 41, 50, 55, 86, 89].
Harper (1979) cho rằng dung trọng là chỉ tiêu rất quan trọng đối với thức ăn vật nuơi và ảnh hưởng đến các yếu tố như chi phí giá thành, kích thước bao bì, chi phí rĩt sản phẩm. Brigg & cộng sự (1999) khẳng định đối với quá trình ép đùn, sự biến đổi của thành phần vật liệu và chế độ cơng nghệ ép đùn sẽ làm thay đổi dung trọng của thức ăn và do đĩ viên thức ăn cĩ thể nổi, chìm chậm hoặc chìm nhanh trong nước. Theo Halver & Hardy (2002) thì dung trọng là một tiêu chí phản ảnh vị trí viên thức ăn trong nước. Viên thức ăn cĩ cấu trúc đặc, nén chặt cĩ dung trọng lớn sẽ chìm nhanh. Ngược lại viên thức ăn trương nở, cĩ bọt khí bên trong và dung trọng thấp sẽ nổi trên mặt nước [41, 55, 66, 86, 89, 109].
Guy (2001) cho rằng dung trọng là thơng số rất quan trọng ảnh hưởng đến độ chìm nổi của viên thức ăn. Thức ăn viên sẽ nổi trên bề mặt nước nếu cĩ dung trọng < 500 g/l và sẽ hồn tồn chìm ở dung trọng >560 g/l. Botting (1999) chỉ ra rằng viên thức ăn được sản xuất bằng kỹ thuật ép đùn sẽ nổi 100% nếu dung trọng < 550 g/l, đồng thời 100% viên thức ăn sẽ chìm nếu dung trọng > 620 g/l và đối với dung trọng trong khoảng 550 – 620 g/l thì viên thức ăn sẽ cĩ khuynh hướng nổi và sau đĩ là chìm chậm. Halver & Hardy (2002) cho rằng viên thức ăn cĩ dung trọng < 480 g/l sẽ nổi và dung trọng > 600 g/l sẽ chìm, dung trọng càng lớn thì tốc độ chìm càng nhanh [36, 41, 50, 89].
Như vậy cĩ thể thấy rằng dung trọng là một đặc tính vật lý cĩ ý nghĩa hết sức quan trọng. Việc kiểm sốt dung trọng sẽ cho phép xác định được tốc độ chìm hay khả năng chìm, nổi của viên thức ăn. Ngồi ra cịn liên quan đến vấn đề chứa, bảo quản, vận chuyển sản phẩm, mức độ sử dụng thức ăn của vật nuơi và khía cạnh tác động tới mơi trường.
1.5.2. Kích thước và hình dạng
Viên thức ăn cĩ nhiều loại với kích cỡ, hình dạng khác nhau phụ thuộc vào từng giai đoạn phát triển, đặc tính sinh học, thĩi quen sử dụng thức ăn của thủy sản trong tự nhiên. Ngồi ra cịn phụ thuộc vào cơng nghệ và thiết bị chế biến, kích thước và hình dạng được tạo thành phụ thuộc vào cấu tạo của khuơn và tốc độ dao cắt. Tuy vậy hình dạng cịn phụ thuộc vào tính lưu biến của thành phần vật liệu, khẩu phần thức ăn vật nuơi [50, 55, 89].
1.5.3. Độ bền trong nước (WS)
Một trong những yêu cầu quan trọng nhất của một loại thức ăn là đặc tính nguyên vẹn, khơng bị mất các thành phần dưỡng chất trong một khoảng thời gian nhất định trong mơi trường nước. WS của thức ăn viên là một chỉ tiêu vật lý rất quan trọng và cần thiết đối với vật nuơi thủy sản. Độ bền trong nước của viên
thức ăn ảnh hưởng đến các yếu tố như thời gian ăn, tiêu hĩa của vật ni thủy sản [41, 89]. Thức ăn nuơi thủy sản cần phải ổn định trong mơi trường nước và hạn chế thấp nhất hiện tượng phân tán, rị rỉ dưỡng chất ra mơi trường. Nhiều lồi cá như cá hồi, cá da trơn, cá chẽm, cá mú cĩ phản ứng rất nhanh đối với mùi, vị và kích thước của viên thức ăn. Độ bền trong nước bị ảnh hưởng bởi một số các yếu tố cơng nghệ như thành phần và tỉ lệ nguyên liệu, chế độ cơng nghệ và tỉ lệ chất kết dính được sử dụng [41]. Aarseth & Prestlokken (2003) cho rằng để tối ưu hĩa quá trình chế biến thức ăn thì cần thiết phải xác định các đặc tính vật lý và chất lượng viên thức ăn thơng qua việc xác định độ bền và độ cứng của thức ăn. Ngồi ra, các thơng số cơng nghệ trong chế biến cĩ ảnh hưởng rõ nhất đến WS của viên thức ăn. Tumuluru & Bandyopadhyay (2001) khẳng định, một trong những yêu cầu quan trọng nhất đối với thức ăn là độ bền trong nước sao cho viên thức ăn cịn nguyên trong nước và khơng bị mất các thành phần dưỡng chất trong một khoảng thời gian nhất định, đồng thời khơng gây ơ nhiễm mơi trường nuơi [27, 41, 50, 86, 89].
Những lồi thủy sản ăn càng chậm bao nhiêu thì yêu cầu độ bền trong nước càng dài bấy nhiêu. Hầu hết các lồi thủy sản ăn tạp là những lồi ăn nhanh và các loại giáp xác thường là những động vật ăn chậm. Một số lồi cá ăn nổi thì yếu tố độ bền của viên thức ăn là ít quan trọng hơn những loại ăn đáy. Các nguyên liệu dùng trong sản xuất thức ăn vật nuơi thủy sản thường ít cĩ khả năng liên kết khi tạo viên. Do vậy thức ăn được tạo thành từ các thành phần này cĩ tính bền trong nước kém. Trong kỹ thuật để làm tăng độ bền trong nước, một số các biện pháp được áp dụng để cải thiện, nâng cao tính bền như làm mịn vật liệu, tạo viên bằng phương pháp nén ép, ép đùn và bổ sung thêm chất kết dính để tăng cường độ ổn định của viên [41, 55].
Thời gian ổn định của viên thức ăn trong nước phải phù hợp và thỏa mãn tập tính, thĩi quen ăn của từng lồi cá. Thức ăn phải cĩ độ bền thích hợp sao cho cá cĩ thể sử dụng sau một khoảng thời gian nhất định và khơng được tan rã trước khi được vật nuơi sử dụng và khơng gây ơ nhiễm mơi trường. WS của viên thức ăn thường được xác định một cách gián tiếp thơng qua tính hiệu quả của một chất kết dính trong thức ăn bằng cách xác định khối lượng viên thức ăn bị mất trong nước sau một khoảng thời gian xác định. Ngồi ra WS cịn được xác định bằng thời gian mà viên thức ăn giữ được nguyên vẹn hình dạng, cấu trúc trong nước. Đối với lồi thủy sản ăn đáy, yêu cầu độ bền trong nước tối thiểu đối với tơm sú là 1giờ, tơm càng xanh là 2 giờ, đối với lồi ăn nổi như cá tra là 30 phút [10, 24, 41].
Kết luận
- Ở Việt Nam, đối với cá mú chấm cam, các nghiên cứu vừa qua hầu như chỉ tập trung vào việc sản xuất con giống, xây dựng mơ hình nuơi cá mú chấm cam với thức ăn bằng cá tạp và chưa cĩ một cơng trình nghiên cứu cụ thể nào về cơng nghệ sản xuất thức ăn cơng nghiệp cho lồi cá này.
- Nghiên cứu xác định đặc điểm sinh học, các đặc tính lý, hĩa của ngun liệu là những cơ sở khoa học quan trọng và cần thiết cho việc lựa chọn loại, tỉ lệ nguyên liệu thích hợp trong xây dựng cơng thức thức ăn vật nuơi thủy sản.
- Vấn đề xây dựng CTTA bằng phương pháp giải bài tốn tối ưu đa mục tiêu đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng và cĩ giá thành hợp lý là rất cần thiết trong việc nghiên cứu cơng nghệ sản xuất thức ăn ni lồi cá này.
- Nghiên cứu xác định chế độ cơng nghệ tạo viên thức ăn ni cá mú cĩ vai trị quan trọng nhằm kiểm sốt, điều khiển các q trình cơng nghệ tạo ra sản phẩm thức ăn đáp ứng được nhu cầu dinh dưỡng, thĩi quen, tập tính ăn của cá, giảm thiểu tác động ơ nhiễm mơi trường và tăng hiệu quả nuơi.
Chương 2
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP