CHƯƠNG X: NGUYÊN LIỆU CHẾ BIẾN THỨC ĂN THỦY SẢN
4. CÁC CHẤT PHỤ GIA
Trong sản xuất thức ăn cho động vật thủy sản, ngoài các nguồn nguyên liệu chính, một số nguồn nguyên liệu khác được bổ sung vào thức ăn với nhiều mục đích như: tăng giá trị dinh dưỡng, tăng tính ngon miệng, hạn chế sự biến chất thức ăn….Những chất này được gọi chung là chất phụ gia
4.1. Chất kết dính
Để gia tăng độ kết dính của thức ăn, ngoài tinh bột trong thức ăn, trong chế biến thức ăn cho thủy sản còn sử dụng một số chất kết dính.
Giá trị của chất kết dính bao gồm: đóng góp dinh dưỡng cho thức ăn, giảm sự thất thoát các chất dinh dưỡng, tăng độ bền của thức ăn trong môi trường nước, giảm bụi trong quá trình chế biến thức ăn.
Tuy nhiên một số chất kết dính có thể làm ảnh hưởng đến độ tiêu hóa thức ăn. Một vài loài cá không chấp nhận thức ăn quá cứng. Tinh bột được gelatine hóa là chất kết dính tự nhiên tốt nhất cho động vật thủy sản, tuy nhiên để tăng độ kết dính của thức ăn phải bổ sung thêm chất kết dính.
Một số chất kết dính được sử dụng trong thức ăn thủy sản:
• Nhóm có nguồn gốc tảo biển: Agar (1-2%), Alginate, Carrgeenan..
• Nhóm có nguồn gốc thực vật: tinh bột (10-25%), Gure gum, Hemicellulose, Carboxymethyl Cellulose – CMC ( 1-3%)..
• Nhóm có nguồn gốc động vật: Gelatin, Collagen, Chitosan…
• Nhóm có nguồn gốc vô cơ: Bentonite…
Hàm lượng chất kết dính sử dụng trong thức ăn phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu chế biến thức ăn và thiết bị chế biến. Khi sử dụng các thiết bị thủ công thì chất kết dính sử dụng sẽ nhiều hơn so với hệ thống thiết bị ép viên hiện đại.
4.2.Chất chống oxy hóa
Thức ăn thủy sản do có hàm lượng chất béo cao và thành phần của chất béo chứa nhiều acid béo cao phân tử không no nên dễ bị oxy hóa trong quá trong chế biến và bảo quản. Khi bị oxy hóa thức ăn sẽ hôi dầu và mất đi các acid béo thiết yếu, các vitamin tan trong dầu như A, D và E, carotenoids bị phá hủy làm giá trị dinh dưỡng của thức ăn bị giảm. Do đó trong thức ăn thủy sản, cần bổ sung chất chống oxy hóa. Chất chống oxy hóa phải đảm bảo không độc và có giá thành rẻ. Các chất chống oxy hóa thường được sử dụng là:
- BHT (Butylated hydroxy toluene): 200 ppm - BHA (Butylated hydroxy Anisole): 200 ppm - Ethoxyquin (1,2 dihydro–6 ethoxy–2,2,4 trymethyl quinoline): 150 ppm 4.3. Chất kháng nấm
Nhiệt độ và độ ẩm cao ở vùng nhiệt đới là nguyên nhân làm cho thức ăn thủy sản dễ bị nấm mốc phát triển. Trở ngại chính cho việc chế biến thức ăn thủy sản là sự phát
triển của nấm mốc Aspergillus flavus, nấm mốc này sản xuất ra độc chất Aflatoxin, một loại độc tố nguy hiểm cho động vật thủy sản. Nấm này thường phát triển ở các loại hạt có dầu. bắp và khoai củ. Chất kháng nấm thường được sử dụng là một hay hỗn hợp các loại acid hữu cơ. Trong thức ăn thủy sản một số chất chống mốc được sử dụng là acid propionic, acid sorbic, sodium diacetate, acid phosphoric. Việc sử dụng chất kháng nấm phải không làm ảnh hưởng đến độ ngon miệng của thức ăn đối với động vật thủy sản.
4.4. Chất tạo mùi (chất dẫn dụ)
Chất dẫn dụ đóng vai trò quan trọng, quyết định hiệu quả sử dụng thức ăn của động vật thủy sản, đặc biệt là tôm. Trong môi trường nước, để cãm nhận thức ăn chất dẫn dụ phải hòa tan đề cá tôm có thể cảm nhận. Có hai cách để cảm nhận.
– Khứu giác (smell) – Vị giác (taste)
Do đó chất dẫn dụ càng đễ hòa tan, trọng lượng phân tử càng nhỏ càng có tác dụng cao trong dẫn dụ thức ăn. Trái với tác động nghe và nhìn, tác nhân hóa học trong dẫn dụ có tính chuyên biệt cho từng chất hóa học
* Tính chất chung của chất dẫn dụ:
Không bay hơi
Có trọng lượng phân tử rất bé Hợp chất hữu cơ chứa Nitơ Tan trong nước
Ổn định ở nhiệt độ
Trong các nguồn nguyên liệu sử dụng làm thức ăn cho tôm có sẵn các chất dẫn dụ tự nhiên như: bột mực, bột nhuyễn thể, bột đầu tôm, gium nhiều tơ, nhộng tằm, dịch thủy phân cá, tôm. Hàm lượng chất dẫn dụ thay đổi tùy theo loài (1-5%). Ngoài ra dầu mực, dầu nhuyễn thể cũng được sử dụng như là chất dẫn dụ trong thức ăn cho tôm.
Ngoài các chất dẫn dụ tự nhiên, các chất dẫn dụ nhân tạo như các acid amin tự do (glycine, analine, glutamate) hay một số phân tử peptide như betane cũng được tổng hợp để bổ sung vào thức ăn cho động vật thủy sản.
4.5. Sắc tố
Sắc tố chủ yếu được sử dụng trong thức ăn là carotenoids. Chức năng chính của sắc tố này là:
• Tiền chất tạo vitamin A
• Thành phần của chromatophore
• Liên quan đến màu sắc của giới tính
• Tạo màu đỏ trong một số loài cá
• Màu của trứng tôm cá
Astaxanthin thức ăn (mg/kg)
0 50 100 150 200 250 300
Màu
1 2 3 4 5 6
Astaxanthin thức ăn (mg/kg)
0 50 100 150 200 250 300
Màu
1 2 3 4 5 6
Astaxanthin thức ăn (mg/kg)
0 50 100 150 200 250 300
Màu
1 2 3 4 5 6
1 2 3 4 5 6
Hình 10.1: Ảnh hưởng astaxanthin lên màu sắc tôm hùm (Jasus edwardsii) Trong tự nhiên nguồn cung cấp caroteinoid chính là tảo . Ngoài ra nhóm giáp xác chân chèo, một số loài nhuyễn thể, tôm, cua cũng là nguồn cung cấp caroteinoid.
Astaxanthin là cũng sắc tố thuộc họ carotenoid, bổ sung sắc tố astaxanthin với nồng độ 50ppm sẽ tạo màu sắc tự nhiên cho tôm nuôi. Một số nguồn nguyên liệu giàu sắc tố: bắp vàng, bột cỏ, rong tảo .
4.6. Premix vitamin – khoáng
Trên thị trường có một số loại premix khoáng, premix vitamin, premix vitamin – khoáng có thể sử dụng bổ sung khoáng và vitamin cho thức ăn cho động vật thủy sản.
Mức độ bổ sung khoảng 0.5-2%, tùy thuộc vào hàm lượng chất khoáng và vitamin trong hỗn hợp và nhu cầu của đối tượng nuôi.
Một số chất khoáng cũng được bổ sung vào thức ăn để cung cấp phospho cho tôm như: monocalcium phosphate, di calcium phosphate.
4.7. Enzime tiêu hóa
Để tăng độ tiêu hóa thức ăn của động vật thủy sản, một số nhà nghiên cứu cho biết có thể bổ sung enzime proteolyti và amilolytic vào thức ăn.
Phytate còn gọi inositol hexaphosphate (IP6), hay phytic acid. Đây là dạng phospho hiện diện trong các hạt và ngũ cốc. Phytate liên kết chặt chẻ với một số muối khoáng có hóa trị hai như calcium, magnesium, sắt và kẽm. Dẫn đến một số triệu chứng thiếu muối khoáng khi sử dụng nhiều nguyên liệu gốc thực vật.
Hình 10.2 Cấu tạo của phytate
Phytase được biết đến như là một enzym hóa học thủy phân phosphor (myo- inositol-hexaphosphate) được chiết xuất từ vi sinh vật (Peniophora và E. coli), nấm (Aspergillus ficuum, Mucor piriformis và Cladosporium) hoặc trong một số nguồn thực vật (lúa mì, lúa mạch) (Weremko et al., 1997).
Phytase có nguồn gốc từ các loại nấm, vi sinh vật thì có hoạt tính tốt hơn so với phytase có nguồn gốc từ thực vật do khả năng chịu đựng được nhiệt độ cao và khoảng giá trị pH rộng nhưng tốt nhất vẫn là phytase có nguồn gốc từ nấm. Phytase có nguồn gốc từ thực vật hoạt động không ổn định khi pH dưới 4 và trên 7.5 trong khi đó phytase có nguồn gốc từ các loại nấm, vi sinh vật (microbial phytase) vẫn có hoạt động ổn định ở ngay cả giá trị pH dưới 3 và trên 8 (Greiner and Konietzny, 2006). Ngoài ra, phytase thực vật bị phá hủy nhanh hơn khi đốt nóng và khả năng hoạt hóa của chúng bị giảm xuống trong quá trình chế biến thức ăn. Ở 70oC thì nó bị bất hoạt sau vài phút trong khi đó microbial phytase vẫn hoạt hóa trong thời gian kéo dài. Hiệu quả sinh học của phytase thực vật chỉ bằng 40% so với microbial phytase (Pointillart, 1998). Từ các yếu tố pH tối ưu, nhiệt độ ổn định và hiệu quả sinh học của microbial phytase đều tốt hơn so với phytase thực vật nên người ta chọn microbial phytase bổ sung vào trong thức ăn cá.
Báo cáo của Schafer and Koppe (1995), khi bổ sung phytase 500 và 1000 U/kg trong thức ăn của cá chép làm từ bột đậu nành sẽ phóng thích được 20% và 40% phytate – P. Theo Yu and Wang (2000) khi cá giếc sử dụng thức ăn từ bột đậu nành có 60% và 80% phytate – P được phóng thích khi cung cấp phytase 500 và 1000 U/kg. Phytase biến phytate – P thành P dễ sử dụng thì động vật thủy sản có thể tiêu hóa được chúng ngay lập tức và sự tiêu hóa P sẽ tỷ lệ thuận với lượng phytase thêm vào (Cao et al., 2007).
4.8. Acid amin tổng hợp
Acid amin tổng hợp hóa học như DL- Methionin, hoặc sản phẩm lên men các loại vi sinh vật như L-lysine được bổ sung vào thức ăn cho động vật thủy sản nhằm cân đối acid amin thiết yếu (khi sử dụng nguồn protein thực vật) trong công thức thức ăn. Khả năng hấp thu các acid amin tổng hợp này thay đổi tùy theo loài. Có loài có khả năng sử dụng acid amin này không khác biệt so với acid amin tự nhiên trong nguyên liệu, tuy nhiên cũng có loài khả năng sử dụng acid amin tổng hợp kém hơn so với acid amin tự nhiên.