2.4 Một số nguồn nguyên liệu phổ biến sử dụng trong chế biến thức ăn cá
2.4.1 Nguồn nguyên liệu cung cấp protein
2.4.1.1 Bột cá
Bột cá có mùi thơm hấp dẫn là nguồn cung cấp protein tốt nhất cho các loài tôm cá. Bột cá có hàm lượng protein cao, trung bình từ 45–60%, có loại hơn 70% và chủ yếu được làm từ cá biển. Bột cá chứa đầy đủ các acid amin cần thiết cho động vật thủy sản (EAAI >0,92). Đặc biệt trong thành phần lipid của bột cá có nhiều acid béo cao phân tử không no (HUFA). Trong bột cá có hàm lượng vitamin A, D cao và thích hợp cho việc bổ sung vitamin A trong thức ăn. Ngoài ra, một số nghiên cứu cho thấy trong bột cá có chứa chất kích thích sinh trưởng, đây là nguyên nhân chính khi thay thế bột cá bằng các nguồn protein động vật khác kết quả không hoàn toàn đạt được như sử dụng bột cá. Tuy nhiên một vấn đề gặp phải ở bột cá trong chế biến thức ăn là: trong một số bột cá có thể chứa chất kháng vitamin B1, giá thành cao và nguồn nguyên liệu rất biến động (Lê Thanh Hùng, 2008; Trần Thị Thanh Hiền và Nguyễn Anh Tuấn, 2009).
Bột cá có độ tiêu hóa cao từ 85–95% nên trong thức ăn sử dụng nuôi động vật thủy sản thường có một tỷ lệ phần trăm bột cá cao hơn thức ăn cho các loài động vật khác (Lê Thanh Hùng, 2008). Mức sử dụng bột cá trong xây dựng công thức thức ăn tùy thuộc vào loài cá ăn thịt hoặc ăn tạp. Ngoài ra còn tùy theo giai đoạn phát triển mà tỷ lệ sử dụng bột cá trong công thức thức ăn khác nhau. Thức ăn các loài cá biển thường có tỷ lệ bột cá rất cao so với cá nước ngọt, đặc biệt là cá ăn động vật. Tỷ lệ bột cá hiện nay giới hạn từ mức 5% trong thức ăn cho cá da trơn đến 60% trong thức ăn cá biển (Trần Thị Thanh Hiền và Nguyễn Anh Tuấn, 2009).
Bảng 2.3: Tỷ lệ bột cá sử dụng trong thức ăn thủy sản
Tôm/cá Tỷ lệ bột cá sử dụng (%) Tỷ lệ protein thực vật (%)
Tôm biển 25–55 15–25
Cá biển ăn động vật 40–50 10–15
Cá nước ngọt
Ăn động vật 40–50 10–15
Ăn tạp 5–10 25–40
Nguồn: Lê Thanh Hùng ( 2008)
2.4.1.2 Bột thịt xương
Bột thịt xương là sản phẩm của công nghiệp chế biến thịt nhằm tận dụng tất cả các phế liệu và phụ phẩm. Bột thịt xương có thể sử dụng làm nguồn nguyên liệu thay thế một phần bột cá trong công thức thức ăn cho động vật thủy sản. Hàm
19
lượng chất dinh dưỡng thay đổi tùy theo nguồn nguyên liệu, đặc biệt hàm lượng methionin và isoleucin rất thấp khi so sánh với acid amin thiết yếu của bột cá hay các nguồn nguyên liệu cung cấp protein khác (Lê Thanh Hùng, 2008; Trần Thị Thanh Hiền và Nguyễn Anh Tuấn, 2009). Hàm lượng protein của bột thịt xương dao động 45,5 – 62,4%, lipid từ 8,3 – 12,8%, hàm lượng tro từ 21,8 – 37,2% và xơ từ 2,1 – 3,4% (Hertrampf and Piedad-Pascual, 2000). Độ tiêu hóa protein, lipid, năng lượng của bột thịt xương thay đổi theo giống loài cá và thấp hơn so với độ tiêu hóa của bột cá và các nguồn nguyên liệu cung cấp protein khác (Lê Thanh Hùng, 2008).Trong thực tế sản xuất tỷ lệ bột thịt xương khuyến cáo sử dụng trong thức ăn cá: 10–20% và trong thức ăn tôm: 2 – 10% (Lê Thanh Hùng, 2008).
Một số nghiên cứu gần đây cho thấy bột thịt xương có thể thay thế 20% bột cá trong thức ăn của cá diếc (Carassius auratus) mà không ảnh hưởng đến tăng trưởng của cá (Zang et al. 2006). Đối với cá tra (Pangasius hypophthalmus) giai đoạn giống (4,8g) có thể thay thế 67% protein bột thịt xương cho protein bột cá không làm ảnh hưởng đến tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn của cá (Kader et al., 2011). Kết quả tương tự, ở cá rô phi khi thay thế 25% bột cá bằng bột thịt xương trong thức ăn cũng không ảnh hưởng đến tăng trưởng của cá nhưng khi thay thế hoàn toàn bột cá bằng bột thịt xương thì tăng trưởng của cá sẽ chậm lại (Lê Thanh Hùng, 2008).
2.4.1.3 Bánh dầu nành
Bánh dầu nành được xem là nguồn protein thực vật thay thế tốt nhất cho bột cá, có hàm lượng acid amin tốt nhất trong các nguồn nguyên liệu thực vật giàu protein để đáp ứng nhu cầu acid amin thiết yếu của cá. Bánh dầu nành thường được sử dụng không chỉ do hàm lượng protein cao mà còn có giá thành hợp lý, nguồn cung cấp nguyên liệu ổn định và phổ biến khắp thế giới (Hertrampf and Piedad-Pascual, 2000).
Hạt đậu nành chứa khoảng 36–38% protein thô và 18–20% chất béo. Khi ép dầu bằng ly trích với dung môi hexanol, hay kết hợp ép cơ học với ly trích dầu, phần chất rắn còn lại có hàm lượng protein thay đổi 44–48%; lipid khoảng 0,5 - 5%;
xơ khoảng 6–6,5% và độ ẩm trung bình 10–11%.
Độ tiêu hóa protein của bánh dầu nành ở các loài tôm (90–92%), cao hơn độ tiêu hóa của cá hồi và cá nheo Mỹ (83,3% và 81,8%). Đặc biệt, tôm càng xanh có độ tiêu hóa protein và chất béo cao. Độ tiêu hóa chất béo của các loài cá khá cao (khoảng 80–90%), nhưng các loài tôm có độ tiêu hóa thấp (70–75%) (Trần Thị Thanh Hiền và Nguyễn Anh Tuấn, 2009).
20
Tuy nhiên hạn chế của bánh dầu nành là chứa nhiều độc tố đặc biệt là chất ức chế enzyme tiêu hóa protein: antitrypsine và chất haemagglutinin có tác dụng gắn với hồng cầu làm ảnh hưởng đến khả năng vận chuyển oxy của Hb. Tuy nhiên 2 chất này sẽ tiêu hao hoạt tính khi qua xử lý nhiệt ở 105oC trong 30 phút (Trần Thị Thanh Hiền và Nguyễn Anh Tuấn, 2009). Ngoài ra, bánh dầu nành có sự tiêu hao cân đối giữa các acid amin, hàm lượng các acid amin nhóm sulfur (methionie+cystine) trong bánh dầu nành thường bị giới hạn cho hầu hết nhu cầu của các loài cá (NRC, 2011). Tỷ lệ sử dụng bánh dầu nành trong thức ăn thủy sản thay đổi tùy theo giống loài. Chẳng hạn, đối với cá ăn động vật: 10–15% (5%
cho cá con, 10% cho cá trung bình và 15% cho cá lớn), cá ăn thực vật: 20–30%, tối đa có thể đến 50%, giáp xác: 20 – 30%, tối đa có thể đến 40% (Lê Thanh Hùng, 2008).
Bánh dầu nành được sử dụng làm thức ăn cho động vật hiện nay chủ yếu là bánh dầu nành ly trích dầu có hàm lượng protein khoảng 47-50%, chất béo không quá 2% (Trần Thị Thanh Hiền và Nguyễn Anh Tuấn, 2009). Các loài ăn thực vật, ăn tạp chấp nhận mức độ thay thế protein bột cá bằng protein bánh dầu nành cao hơn loài ăn động vật. Theo kết quả nghiên cứu của AI-Ogaily (2002) về khả năng thay thế protein bột cá bằng protein bánh dầu nành trong thức ăn của cá rô phi vằn (Oreochromis niloticus) giống cho thấy cá có thể sử dụng thức ăn tốt và đạt tăng trưởng cao khi thức ăn có 47% protein bột cá được thay thế bởi protein bánh dầu nành. Theo Lê Thanh Hùng (2008) có thể sử dụng protein bánh dầu nành thay thế 70–75% protein bột cá trong thức ăn cho cá rô phi có bổ sung các acid amin thiết yếu mà không ảnh hưởng đến tăng trưởng của cá. Đối với cá rô phi nuôi trong ao đất, có thể hấp thu một số acid amin và acid béo thiết yếu từ thức ăn tự nhiên. Vì thế, có thể thay thế hoàn toàn protein bột cá trong thức ăn của cá rô phi bằng các nguồn protein khác. Trái lại, trong hệ thống nuôi thâm canh thì cần phải có protein bột cá trong thức ăn, với tỷ lệ thay đổi từ 5–10%. Ai and Xie (2007) nghiên cứu về khả năng thay thế protein bột cá bằng protein bánh dầu nành và có bổ sung methionine vào trong thức ăn của cá da trơn Nam Phi (Silurus meridionalis) cho thấy protein bánh dầu nành có thể thay thế cho protein bột cá ở mức 39%. Tuy nhiên, khi bổ sung methionine vào thức ăn có thể giúp cá sử dụng bánh dầu nành tốt hơn, kết quả là tốc độ tăng trưởng của cá được cải thiện và mức thay thế lúc này là 52%. Protein bánh dầu nành ly trích dầu có thể thay thế đến 60% protein bột cá khi không có bổ sung acid amin, và 70% khi có bổ sung acid amin (methionine và lysine) vào trong thức ăn cá Tra (Pangasius hypophthalmus) giai đoạn giống 5-7g/con (Trần Thị Thanh Hiền và Lê Quốc Phong, 2011).
Đối với nhóm cá ăn động vật, Watanabe et al. (1992) đã công bố kết quả nghiên cứu về khả năng sử dụng protein bánh dầu nành ly trích dầu làm thức ăn viên
21
dạng ẩm của cá đuôi vàng (Seriola quinqueradiata) nuôi trong lồng lưới. Kết quả cho thấy cá có thể sử dụng 30% protein bánh dầu nành ly trích dầu trong công thức thức ăn ở giai đoạn cá giống (160g) và cá trưởng thành (1200 g) mà không ảnh hưởng đến tăng trưởng và hệ số sử dụng thức ăn của cá. Theo nghiên cứu của Hernandez et al. (2007) cho thấy cá tráp mõm nhọn có thể chấp nhận được lượng protein bánh dầu nành thay thế protein bột cá trong khẩu phần ăn đến 60%
mà không ảnh hưởng lớn đến tăng trưởng, không làm thay đổi thành phần trong cơ thể cá và làm cho giá thức ăn thấp hơn. Wang et al. (2006) đã công bố 40%
protein bánh dầu nành có thể thay thế cho protein bột cá trong thức ăn của cá đù (Nibea miichthioides) giai đoạn giống (29,8±1,3g/con) không ảnh hưởng đến tăng trưởng của cá. Nghiên cứu của Ustaoglu et al. (2006) cho thấy có thể thay thế ẵ protein bột cỏ bằng ẵ protein đậu nành trong thức ăn của cỏ tầm (Acipenser ruthenus) giống không ảnh hưởng đến tỷ lệ sống, tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và thành phần cơ thể của cá. Tuy nhiên, đối với cá hanh đỏ (Lutjanus campechanus) giống thì có tỷ lệ tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn giảm khi tăng các mức thay thế protein bột cá bằng protein bánh dầu nành (0%, 10%, 20% và 30%) kết hợp với 10% protein bột gia cầm trong mỗi nghiệm thức vì mùi vị thức ăn không hấp dẫn cá bắt mồi (Davis et al., 2005).
Việc sử dụng protein bánh dầu nành ở những mức khác nhau để thay thế protein bột cá trong khẩu phần thức ăn của cá hồi (Onchorhyunchus mykiss) ở giai đoạn giống đã làm giảm tăng trưởng. Tuy nhiên, khi cho cá hồi ở giai đoạn lớn hơn ăn thức ăn chứa protein bánh dầu nành thì khác nhau không có ý nghĩa so với khẩu phần thức ăn chứa protein bột cá. Việc tăng mức protein bánh dầu nành khi thay thế protein bột cá trong khẩu phần thức ăn của cá hồi Đại Tây Dương (Salmo salar) nuôi trong nước mặn và cá hồi nuôi trong nước ngọt đã làm giảm tăng trưởng đáng kể. Tăng trưởng của cá hồi giảm khi thay thế hoàn toàn protein bột cá bằng protein bánh dầu nành, tuy nhiên khi có bổ sung dầu cá và acid amin thiết yếu, có thể thay thế 75% protein bột cá bằng protein bánh dầu nành (Hertrampf and Piedad-Pascual, 2000).Nghiên cứu trên cá hồi (O.mykiss) giống (12 g) sử dụng protein bánh dầu nành ly trích dầu và protein bột bắp để thay thế một phần protein bột cá trong thức ăn của cá. Với mức thay thế là 30%, 40% và 50% protein bột cá bằng protein bánh dầu nành ly trích dầu và protein bột bắp trong thức ăn. Kết quả sau 7 tuần thí nghiệm cho thấy cá đạt tăng trưởng tốt nhất khi sử dụng protein bánh dầu nành ly trích dầu và kết hợp với protein bột bắp ở mức thay thế 40% (Pongmaneerat andWatanabe, 1992). Nghiên cứu của Gomes et al. (1995), sử dụng protein thực vật (bánh dầu nành và bột bắp) thay thế protein bột cá trong công thức thức ăn cho cá hồi (O. mykiss). Kết quả cho thấy có thể thay thế 50% protein bột cá bằng protein thực vật mà tăng trưởng khác biệt không có có ý nghĩa so với cá ăn hoàn toàn protein bột cá.
22
Theo nghiên cứu của Trần Thị Bé và Trần Thị Thanh Hiền (2010) trên cá lóc (Channa striata) ở giai đoạn giống (4-5g) khi sử dụng thức ăn chế biến có hàm lượng protein 45% và thay thế protein bột cá bằng protein bánh dầu nành với các mức thay thế 0%, 20%, 30%, 40% và 50%. Kết quả thí nghiệm cho thấy cá lóc có thể sử dụng tốt thức ăn ở mức thay thế 40% protein bột cá bằng protein bánh dầu nành. Đối với cá lóc bông (Channa micropeltes, Cuvier, 1831) giai đoạn giống (trung bình 4,34g) có thể sử dụng tốt thức ăn ở mức thay thế 40% protein bột cá bằng protein bánh dầu nành, đảm bảo tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn của cá (Trần Thị Thanh Hiền và ctv., 2010).
2.4.1.4 Bả cải canola
Bả cải canola (CM) hay còn gọi là bột dầu cải (Brassiea napus và B.campestris) là sản phẩm của công nghệ ép dầu, có hàm lượng protein cao hơn bột hạt có dầu khác ngoại trừ bánh dầu nành. Bả cải canola chứa protein trung bình 35–39%, các acid amin thiết yếu không cân đối và tỷ lệ thấp các acid amin gốc lưu huỳnh.
Thành phần chất béo thay đổi khoảng 4–8%, tùy theo phương pháp ép dầu, hàm lượng chất xơ cao, trung bình 10–11%. Độ tiêu hóa protein và lipid của cá hồi đối với bả cải canola lần lượt là 76,9% và 61,4% (Lê Thanh Hùng, 2008).
Yếu tố giới hạn chính khi sử dụng bả cải canola là thành phần kháng dinh dưỡng như glucosinolates (GLs) tuy nhiên nó dễ bị phân hủy khi gặp nhiệt. Trong các thí nghiệm có thể sử dụng bả cải canola đến 60% trong công thức thức ăn. Tuy nhiên trong thực tế, để đảm bảo an toàn khi chế biến thức ăn thủy sản thì lượng bả cải canola nên dùng từ 5 đến 10% (Lê Thanh Hùng, 2008).
Kết quả nghiên cứu việc sử dụng bả cải canola trong chế biến thức ăn thủy sản cũng mang lại những hiệu quả nhất định. Theo Lim et al. (1998) có thể dùng 31% bả cải canola trong khẩu phần của cá nheo Mỹ (Ictalurus punctatus) và thay thế 1/2 bánh dầu nành trong nghiệm thức đối chứng không ảnh hưởng lên tăng trưởng và các hoạt động của cá. Hàm lượng bả cải canola thấp trong khẩu phần của cá Pterophyllum scalare cho kết quả tăng trọng cao hơn nhưng khi bổ sung enzyme cellulose với tỷ lệ khác nhau không giới hạn tăng trưởng và tiêu hóa dinh dưỡng (Erdogan and Olmez, 2010). Ở cá Pacu (Piaractus mesopotamicus) giai đoạn cá hương thay thế đến 19% bằng bả cải canola không ảnh hưởng tăng trưởng cá (Enami, 2011). Đối với cá rô phi vằn (Oreochromis niloticus), bả cải canola dùng đến 35,4% trong khẩu phần và thay thế 48,17% protein bánh dầu nành giai đoạn tăng trưởng (Soeres et al., 2001).
23