Đồ án Công nghệ - Thức ăn thủy sản

terol... Trong đó cholesterol được xem như là loại có ảnh hưởng lớn nhất đến sinh trưởng và tỷ lệ sống của nhiều loại giáp xác (Teshima và Kanazawa, 1983). Một số loài giáp xác như cua và tôm hùm sẽ chuyển hoá cholesterol ngoại sinh thành cholesteryl esters, corticoids, kích thích tố sinh dục, và kích thích tố lột xác (Kanazawa, 1985; Teshima và Kanazawa, 1971). Thí nghiệm của Teshima và ctv (1982) trên tôm P. japonicus cho thấy, khi bổ sung 1% cholesterol vào thức ăn cho loài tôm này đã làm gia tăng tỷ lệ sống cũng như tốc độ tăng trưởng. Nhu cầu cholesterol của tôm sú P. monodon được đề nghị bởi Wu (1986) là 0,5%. Một vài lưu ý khi thức ăn bị oxy hóa lipid (ôi dầu) : Lipid bị oxy hóa giảm lượng acid béo cần thiết cho ĐVTS Gây độc cho ĐVTS, nguyên nhân là quá trình oxy hóa chất béo tạo các sản phẩm như andehyt, ketons ... đây là những chất gây độc cho ĐVTS. Quá trình oxy hóa lipid sẽ làm cho thức ăn còn mùi hôi, vị khó ăn nên ảnh hưởng đến sự bắt mồi, hiệu quả sử dụng thức ăn. Sản phẩm ĐVTS khi sử dụng thức ăn bị oxy hóa có mùi hôi khó chịu, mỡ tích lũy sẽ bị vàng hay nâu sậm. Một số dưỡng chất cần thiết bị phân hủy (Vitamin A, B6, C, D, E và carotenoid). Giá trị dinh dưỡng của thức ăn giảm. Một số dấu hiệu khi ĐVTS sử dụng thức ăn có chứa chất béo bị oxy hóa: Xuất huyết, lượng hồng cầu giảm và cá có triệu chứng thiếu máu Trương bụng và phồng gan Giảm ăn và FCR tăng cao Sinh trưởng chậm Mòn vây và teo cơ Tăng tỷ lệ chết Để tránh hiện tượng oxy hóa chất béo nên sử dụng chất kháng oxy hóa. Các chất kháng oxy hóa như vitamin E, phenols, quinones, tocopherols và gallic acid, ascorbic acid, citric acid. Tuy nhiên trong thực tế sản xuất người ta thường dùng các chất kháng oxy hóa nhân tạo như: BHT (Butylated Hydroxy Toluen) BHA (Butylated Hydroxy Anisole) Ethoxyquin Ngoài ra thức ăn cần được bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát để tránh hiện tượng oxy hóa. PHẦN 3 : CARBOHYDRATE 1. GIỚI THIỆU Carbohydrate được xem là nguồn nguyên liệu cung cấp năng lượng rẻ tiền nhất cho ĐVTS. Sự tiêu hóa carbohydrate biến động rất lớn giữa các loài và phụ thuộc vào thành phần của carbohydrate trong nguyên liệu. Năng lượng trao đổi (ME) carbohydrate của ĐVTS dao động lớn từ 0 kcal/g (cellulose) đến 3.8 kcal/g (đường đơn). Carbohydrate chiếm tỷ lệ trên 75% ở thực vật, trong khi ở động vật hiện diện với số lượng nhỏ và tồn tại chủ yếu dưới dạng glycogen. Carbohydrate (Glucid) chứa C, H, O. Công thức tổng quát của (CH2O)n hay Cx(H2O)y. Carbohydrate được chia làm hai nhóm chính: nhóm đường và nhóm không đường: Nhóm đường bao gồm monosaccharide (đường đơn): như glucose, galactose, mannose, fructose và oligosaccharide (đường đa): Sucrose, lactose, maltose... Nhóm này không phải là thành phần quan trọng trong thức ăn của động vật thủy sản. Nhóm không đường: tinh bột, dextrin, glycogen, cellulose, pectin, hemicellulose... trong đó tinh bột vai trò quan trọng trong thức ăn thủy sản. 1.1 Tinh bột Tinh bột là chất dự trữ trong thực vật. Trong hạt có thể chiếm đến 70%, trong trái, khoai củ có thể đến 30%. Tinh bột hiện diện trong tế bào thực vật dưới dạng các hạt tinh bột bao gồm amylose (20-30%) và amylopectin (70-80%). Amylose: gồm chuỗi không phân nhánh (α-1,4) các đơn vị glucose. Amylopectin: gồm chuỗi chính (α-1,4) và các nhánh ngang (α-1,6). 1.2 Dextrin Là sản phẩm trung gian của sự thủy phân tinh bột và glycogen. Thường được sử dụng làm chất kết dính trong thức ăn thủy sản. Trong nghiên cứu về khả năng sử dụng carbohydrate cho tôm cá, dextrin thường được sử dụng như nguồn cung cấp carbohydrate. 1.3 Glycogen Glycogen là dạng dự trữ carbohydrate trong gan và cơ của động vật thủy sản. Cấu trúc là một polysaccharides có nhánh giống như tinh bột nhưng có trọng lượng phân tử lớn hơn, chuỗi có 5.000-25.000 đơn vị glucose. 1.4 Cellulose Là một glucosan, có cấu trúc theo kiểu liên kết 1-4 β-glucose với khoảng 8.000 phân tử β-glucose liên kết lại. Cellulose có ở tất cả thực vật vì nó là chất chính yếu của vách tế bào thực vật. Cellulose hiện diện nhiều trong cám gạo (>12%), một nguồn nguyên liệu quan trọng trong thức ăn cho động vật thủy sản. 2. CHỨC NĂNG CARBOHYRATE TRONG THỨC ĂN CHO ĐỘNG VẬT THỦY SẢN Carbohydrate là nguồn năng lượng chủ yếu cho toàn bộ hoạt động sống cơ thể. 1gr carbohydrate (oxy hóa) = 4,19 Kcal Trong khẩu phần thức ăn khi carbohydrate tăng lên thì sự phân giải lipid và protein trong cơ thể sẽ giảm đi, thì năng lượng chủ yếu do carbohydrate cung cấp. Do đó carbohydrate được xem là nguồn cung cấp năng lượng cùng với protein và lipid. Quá trình dự trữ năng lượng ở dạng glycogen và chuyển hóa thành lipid dự trữ trong cơ thể ĐVTS. Carbohydrate là một trong những thành phần cấu tạo tổ chức cơ thể như glucoprotein có trong màng tế bào. Trong công nghệ chế biến, carbohydrate là đóng vai trò là chất kết dính quan trọng. 3. NHU CẦU CARBOHYDRATE CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN Khả năng sử dụng carbohydrate của động vật thủy sản thì khác nhau, đặc biệt là giữa các loài, trong đó tính ăn là khâu quyết định đến khả năng sử dụng carbohydrate của ĐVTS. Những loài ăn tạp, thực vật có khả năng sử dụng carbohydrate tốt hơn loài ăn động vật. Có những loài tôm cá không có nhu cầu về carbohydrate là do chúng có khả năng tổng hợp carbohyrate thông qua con đường biến dưỡng glucose (gluconeogenesis) hoặc thỏa mãn về nhu cầu năng lượng sử dụng từ lipid và protein. Tuy nhiên việc bổ sung carbohydrate vào thức ăn cho ĐVTS với các mục đích : Giảm giá thành: do carbohydrat là nguồn cung cấp năng lượng rẻ tiền Giảm việc sử dụng protein như là nguồn năng lượng (hoạt động thay thế protein của carbohydrate), từ đó protein cung cấp từ thức ăn được động vật thủy sản sử dụng cho sinh trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn tăng. Tăng độ bền trong nước (chất kết dính trong thức ăn) Giảm mức độ nát, bụi của thức ăn (kết dính các thành phần với nhau) 4. CHẤT XƠ TRONG THỨC ĂN THỦY SẢN Chất xơ là thành phần phổ biến trong thức ăn thực vật. Hiện nay, thức ăn chế biến thường sử dụng một lượng lớn nguồn nguyên liệu có nguồn gốc thực vật nên tỷ lệ xơ trong thức ăn cao. Chất xơ có thể chia làm 2 nhóm: nhóm tan trong nước và nhóm không tan trong nước. Thông thường đối với thức ăn cá có tỷ lệ chất xơ trong thức ăn được đề nghị không quá 10%, riêng đối với thức ăn tôm tỷ lệ này thường không quá 4%. Một vài điểm cần lưu ý đối với chất xơ: Chất xơ kích thích nhu động co bóp của ống tiêu hoá làm cho thức ăn di chuyển dễ dàng để tống cặn bã, độc hại ra ngoài. Chất xơ có tác dụng làm gia tăng tốc độ thức ăn đi qua đường tiêu hóa nên nó tác dụng làm tăng lượng thức ăn ĐVTS ăn vào. Hàm lượng chất xơ cao sẽ làm giảm hoạt động của một số enzyme. Đặc biệt là lignin liên kết với protein làm giảm khả năng tiêu hoá protein. Khi chất xơ quá nhiều thì hàm lượng các dưỡng chất khác thấp, làm cho động vật phải ăn nhiều lên để đủ chất dinh dưỡng, điều này dẫn tới lượng phân thải ra nhiều (tăng COD trong ao nuôi). Chất xơ trong thức ăn sẽ làm giảm khả năng kết dính khi ép viên thức ăn. PHẦN 4 : VITAMIN 1. GIỚI THIỆU So sánh với các thành phần dưỡng chất chính trong thức ăn như protein, lipid và carbohydrate, vitamin chiếm một lượng rất nhỏ từ 1-2% trong thức ăn. Tuy nhiên, vitamin có vai trò quyết định trong quá trình trao đổi chất của cơ thể và chi phí có thể lên đến 15% trong khẩu phần ăn. Hầu hết các vitamin giữ vai trò đặc biệt như là một co-enzyme hay các tác nhân hỗ trợ các enzyme thực hiện các phản ứng sinh hóa trong cơ thể sinh vật, co-enzyme trong sự thành lập hồng cầu và tế bào thần kinh và tiền chất của các hormones. Nhiều kết quả nguyên cứu cho thấy, động vật thủy sản không có khả năng hay khả năng tổng hợp rất ít, không đủ cho nhu cầu, nên việc cung cấp vitamin vào thức ăn là rất cần thiết. Động vật thủy sản ăn thức ăn không được cung cấp đầy đủ vitamin sẽ sinh trưởng chậm, tỷ lệ sống thấp, khả năng chịu đựng với biến động môi trường kém và dễ bị bệnh. Một số dấu hiệu bệnh lý khi thiếu vitamin ở động vật thủy sản đã được ghi nhận như: xuất huyết, dị hình, nứt sọ ở cá, đen thân ở tôm… Nhu cầu vitamin chịu ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố: kích cỡ và giai đoạn phát triển của đối tượng nuôi, các yếu tố môi trường nuôi, mối tương tác với các thành phần dinh dưỡng khác và đặc biệt là quá trình chế biến và bảo quản. 2. TÍNH CHẤT VÀ NHU CẦU VITAMIN CHO ĐỘNG VẬT THỦY SẢN Dựa vào đặc tính hòa tan mà vitamin được chia là hai nhóm chính. Nhóm vitamin tan trong chất béo: vitamin A, D, E và K. Nhóm vitamin tan trong nước gồm: nhóm vitamin B, Vitamin C, chiline và inositol. Mỗi một loại vitamin có cấu tạo, chức năng riêng biệt. Nhu cầu vitamin được nghiên cứu trên một số đối tượng như cá hồi, cá chép, cá nheo Mỹ và một số loài tôm biển 2.1. Nhóm vitamin tan trong nước Nhóm vitamin tan trong nước bao gồm nhóm vitamin B, vitamin C…, chức năng chính của nhóm này là coenzyme trong quá trình trao đổi chất của tế bào. Một vài loài cá nước ấm có khả năng tổng hợp một số vitamin này. 2.1.1 .Thiamin (Vitamin B1) Vitamin B1 có tên hóa học là thiamin hay thiamin chlohydrate. Chức năng là Co-enzymes trong biến dưỡng carbohydrate. Do đó thiamin cần thiết cho cá tăng trưởng và hoạt động sinh sản bình thường. Nhu cầu thiamin được xác định tùy theo mức năng lượng có trong thức ăn. Ở cá chép, nhu cầu vitamin B1 tăng khi tăng lượng carbohydrate trong thức ăn. Dạng vitamin B1 thường được sử dụng bổ sung vào thức ăn là thiamin mononitrate với tỷ lệ thiamin là 91-88%, đây là dạng vitamin bền. Tuy nhiên loại này mất đi khoảng 80-90% nếu giữ ở nhiệt độ phòng trong 3 tháng. Qua ép viên mất đi từ 0 - 10%. Khi phối chế vào thức ăn để trong thời gian 7 tháng mất từ 11 - 12% (Slinger, 1979) 2.1.2. Riboflavin ( Vitamin B2) Vitamin B2 có tên hóa học là riboflavin. Riboflavin là thành phần cấu tạo của flavin adenine dinucleotide (FAD) hay flavin mononucleotide (FMN) là coenzyme cho nhiều phản ứng oxy hóa khử và trao đổi ion. Nhu cầu vitamin B2 khoảng 8 - 10mg/kg thức ăn cho loài cá chép và cá trơn và 25mg/kg cho tôm. Vitamin B2 là dễ bị mất đi qua quá trình chế biến và cho ăn. Khi ép đùn có thể mất 26%, khi cho vào nước sau 20 phút mất đi 40% (Goldblatt, 1979) 2.1.3. Pyrodoxine ( Vitamin B6) Nhóm vitamin B6 bao gồm pyridoxine, pyridoxal, pyridoxamine và nhiều dẫn xuất khác trong đó pyridoxal có hoạt tính sinh học cao nhất. Pyridoxine là coenzyme cho phản ứng decarboxyl hóa cho các acid amin nên pyridoxine liên quan đến sự biến dưỡng protein. Dấu hiệu thiếu vitamin B6 tăng lên khi thức ăn có hàm lượng protein cao. Nhu cầu vitamin B6 được đề nghị ở cá khoảng 5 - 10 mg/kg cho cá, ở tôm là 50 - 60 mg/kg. Vitamin B6 được sử dụng bổ sung vào thức ăn dạng pyridoxine hydrochloride. Hàm lượng vitamin B6 mất đi khoảng 7 - 10% qua quá trình ép viên và bảo quản. 2.1.4. Vitamin PP Vitamin PP bao gồm niacin, nicotinic acid và nicotinamide chúng có tác dụng tương tự vì chúng có thể biến đổi qua lại trong quá trình biến dưỡng. Niacine là thành phần của coenzyme nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) và nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP). Các coenzyme này liên quan đến các phản ứng oxy hóa và khử trong quá trình chuyển vận hydrogen và biến dưỡng của carbohydrate, lipid và amino acid. Nhu cầu vitamin PP là 14 mg/kg cho cá chép, 28 mg/kg cho cá trơn. Ở tôm mức được đề nghị là 40 mg/kg thức ăn. Hàm lượng vitamin PP mất đi khoảng 20% qua quá trình ép viên (Anonymous, 1981). 2.1.5. Vitamin B12 Vitamin B12 cần cho quá trình thành thục và phát triển phôi. Đối với tôm, Vitamin B12 giữ vai trò quan trọng trong tổng hợp nucleotic, protein, biến dưỡng carbohydrate và chất béo. Nghiên cứu nhu cầu vitamin B12 cho tôm cá còn rất hạn chế, nhu cầu cho cá hồi được đề nghị là 0.015 - 0.2 mg/kg, đối với tôm là 0.2mg/kg thức ăn. Vitamin B12 có thể được tổng hợp bởi vi khuẩn đường ruột bởi một số loài cá như cá trơn, cá rô phi, cá chép. Qua quá trình chế biến, hàm lượng vitamin B12 không bị ảnh hưởng. 2.1.6. Biotin Biotin có tác dụng như chất chuyển vận CO2 trong chuỗi phản ứng carboxyl hóa và khử carboxyl, tham gia vào quá trình sinh tổng hợp các acid béo chuỗi dài và purine. Nhu cầu biotin cho cá là 1,5 - 2 mg/kg , cho tôm là 1 mg/kg thức ăn. Một số loài cá có khả năng tổng hợp biotin nhờ hệ vi khuẩn đường ruột như ở cá nheo. Biotin hiện diện phổ biến trong thức ăn thực động vật. Cám gạo, cám mì, bột thịt, bột cá, bột bắp, bánh dầu các loại là nguồn cung cấp đáng kể biotin. Qua quá trình ép viên, hàm lượng bitoin trong thức ăn mất đi khoảng 15% (Anonymous, 1981). 2.1.7. Vitamin C Trong nghiên cứu về thức ăn cho nuôi trồng thủy sản, vitamin C đã được nghiên cứu và đánh giá là cần thiết cho tôm cá cách đây trên 25 năm (Merchie, 1997). Vitamin C được xác định là rất quan trọng cho động vật thủy sản bởi vì cá và giáp xác thiếu enzyme gulonolactone oxidase cần thiết cho bước cuối cùng của quá trình tổng hợp (Dabrowki, 1990). Chính vì thế vitamin C của động vật thủy sản được hấp thu chủ yếu từ thức ăn. Vitamin C được ghi nhận là có vai trò quan trọng trong trao đổi chất, tăng cường các phản ứng miễn dịch và sức đề kháng của tôm cá. Theo Viện nghiên cứu thủy sản quốc gia Mỹ (1993) hàm lượng vitamin C cần thiết cho cá giống dao động trong khoảng từ 25 - 50 mg/kg thức ăn, trong khi đó mức độ cho tôm được đề nghị bởi D’Abramo (1995) là 100 mg/kg thức ăn. 2.2. Nhóm vitamin tan trong chất béo Nhóm vitamin tan trong chất béo là vitamin A, D, E, và K. Nhóm này được hấp thu qua ruột cùng với chất béo trong thức ăn. Vì vậy khi chất béo trong thức ăn được hấp thu tốt thì tạo điều kiện cho nhóm vitamin này cũng được hấp thu tốt hơn. Nhóm vitamin này sẽ tích lũy trong cơ thể khi được cung cấp vượt quá nhu cầu. 2.2.1. Vitamin A Vitamin A có hai dạng là vitamin A1 (retinol) được tìm thấy ở động vật hữu nhũ và động vật biển, vitamin A2 (3-dehydroretinol còn được gọi là retinol 2) được tìm thấy ở cá nước ngọt (Lehninger, 1975). Vitamin A cần thiết cho mắt, vận chuyển Ca qua mang tế bào, thành thục và phát triển phôi. Vitamin A cũng được chứng minh là cần thiết cho sự phát triển của buồng trứng, buồng tinh và phôi của giáp xác. Điều này có thể được chứng minh qua sự tích lũy vitamin A trong trứng của tôm trong quá trình thành thục (Fisher, 1985) Một vài loài cá có thể chuyển đổi β-caroten thành vitamin A. Ở tôm vitamin A có hàm lượng cao ở trong mắt. Một số loại như astaxanthin, carotenoids cũng là nguồn cung cấp vitamin A cho tôm cá. Vitamin A có nhiều trong dầu cá, do đó khi thức ăn cho tôm biển được bổ sung dầu cá biển và carotenoid thì không cần thêm vitamin A. Hàm lượng vitamin A được đề nghị cho cá là 1000- 2000 UI/kg thức ăn, trong khi ở tôm thì yêu cầu cao hơn 5000 UI/kg thức ăn. Dấu hiệu thiếu vitamin A ở cá là thiếu máu, xuất huyết mắt, mang, thận, màu sắc cơ thể thay đổi... Hàm lượng vitamin A bị mất đi khoảng 20% qua quá trình ép đùn, mất 53% sau thời gian bảo quản nhiệt độ phòng trong 6 tháng. 2.2.2. Vitamin D Vitamin D có hai dạng là Vitamin D2 (engocalciferol) và vitamin D3 (cholecalciferol). Vitamin D3 có nhiều vitamin D hoạt tính hơn vitamin D2 và được tìm thấy chủ yếu ở động vật. Vitamin D3 được sử dụng tốt hơn là vitamin D2. Vitamin D có vai trò quan trọng trong việc vận chuyển và hấp thu Ca và P. Khi bổ sung thiếu hoặc thừa vitamin D đều làm ảnh hưởng đến động vật thủy sản. Hàm lượng vitamin D cần bổ sung cho cá từ 500- 1000 UI/kg thức ăn cho cá, cho tôm được đề nghị là 2000 UI/kg thức ăn. Khi thức ăn có bổ sung lượng dầu cá lớn có thể không cần cung cấp vitamin D. Dạng vitamin D thường được bổ sung là vitamin D3 (cholecalciferol) 2.2.3. Vitamin E Vitamin E có tên hóa học là tocophenol. Vitamin E có một số dạng khác nhau, trong đó dạng α - tocophenol là có chứa hàm lượng vitamin E hoạt tính cao nhất. Một trong những chức năng sinh học của vitamin E là ngăn cản quá trình oxy hóa chất béo cao phân tử không no (HUFA) của lipid trong màng tế bào sinh học. Vitamin E có vai trò trong quá trình tổng hợp và hoạt động của các hormone sinh dục. Vitamin E rất dễ phân hủy qua quá trình chế biến và bảo quản, đặc biệt là ở các nước vùng nhiệt đới. Dạng vitamin E thường được sử dụng bổ sung vào thức ăn cho tôm cá là α - tocophenol acetace. Nhu cầu vitamin tăng khi hàm lượng PUFA trong thức ăn cao. Nhu cầu vitamin E ở cá khoảng 30-100 mg/kg và ở tôm là 100 mg/kg thức ăn. Dấu hiệu khi thiếu vitamin E ở cá là giảm sinh trưởng, tỷ lệ chết cao thoái hóa cơ, tích mỡ trong gan… Đối với tôm biển, sức sinh sản và tỷ lệ nở của tôm giảm khi thức ăn được cung cấp thêm HUFA nhưng thiếu vitamin E. 2.2.4. Vitamin K Vitamin K có vai trò quan trọng trong quá trình đông máu ở động vật và cả ở cá. Thiếu vitamin K dẫn tới cá không có khả năng tổng hợp proconvertin và prothrombin ở trong gan, đây là các chất cần thiết cho quá trình đông máu. Dạng vitamin K được sử dụng tốt cho tôm cá lá vitamin K3. Nhu cầu vitamin K ở cá là 10 mg/kg thức ăn, ở tôm được đề nghị là 5 mg/kg thức ăn. Ở một số loài tôm khi cho ăn thiếu vitamin K thì sinh trưởng của tôm giảm. Vitamin K được bổ sung vào thức ăn dưới dạng muối menadione, menadione sodium bisulfite (50% vitamin K3), hỗn hợp menadione sodium bisulfite (33% vitamin K3), menadione dimethylpyrimidinal (45,5% K3). Vitamin K bị phân hủy dưới điều kiện nhiệt độ, ẩm độ cao. (Anonymous, 1981) Bảng 4.5: Nhu cầu vitamin cho một số loài tôm cá (mg/kg thức ăn) Vitamin Cá chép Cá hồi Tôm biển Thiamin (B1) 1 – 3 10 – 15 60 Riboflavin (B2) 7 – 10 20 – 25 25 Pyridoxine (B6) 5 – 10 15 – 20 50 Niacin (PP) 30 – 50 150 – 200 40 Cyanocobalamin (B12) - 0,015 – 0,02 0,2 Vitamin C 30 – 50 100 – 150 200 Vitamin A (IU) 1000 – 2000 2000 – 2500 5000 Vitamin D (IU) - 2400 2000 Vitamin E 80 – 100 30 100 Vitamin K - 10 5 PHẦN 5 : MUỐI KHOÁNG 1. GIỚI THIỆU Đối với động vật hiện nay người ta xác định có 6 nguyên tố khoáng đa lượng (Ca, Mg, P, Na, K và Cl) và 16 nguyên tố vi lượng là (As, Cr, Co, Cu, I, F, Fe, Mn, Mo, Ni, Se, S, Si, Sn, Zn và V) là cần thiết cho cơ thể động vật. Trong nhóm khoáng vi lượng chức năng sinh lý của Cr, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Se, Zn, F và I thì đã được khẳng định, còn vai trò của Ni, V, Si và As thì chưa được nghiên cứu. Tuy nhiên các nghiên cứu cho thấy động vật thủy sản cần Ni, V, As nếu sinh trưởng trong nước không có khoáng. Các nghiên cứu về ảnh hưởng của việc thiếu P, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu, Mn và Se đã được nghiên cứu trên một số loài tôm cá. Có rất nhiều trở ngại khi nghiên cứu về nhu cầu khoáng cho động vật thủy sản là do động vật thủy sản có thể hấp thu khoáng trực tiếp từ môi trường nước thông qua việc uống nước hoặc hấp thu qua mang, da... Do đó rất khó xác định nhu cầu chính xác về khoáng cho động vật thủy sản. Nhu cầu về khoáng cho động vật thủy sản phụ thuộc vào: Thành phần và hàm lượng khoáng hiệu quả trong thức ăn Nồng độ khoáng trong môi trường nước Tình trạng dinh dưỡng trước đó của động vật thủy sản 2. CHỨC NĂNG CỦA MUỐI KHOÁNG Thành phần cấu tạo của cơ thể như các nguyên tố đa lượng Ca, P, Mg tham gia cấu tạo khung cơ thể. Vai trò chất xúc tác cho phản ứng sinh hoá. Duy trì chức năng sinh lí thể hiện ở những muối kiềm ảnh hưởng đến sự cân bằng acid và baze góp phần việc ổn định nồng độ thẩm thấu cơ thể cũng như duy trì sự cân bằng nước. Tham gia vào cấu tạo máu như Fe (hemoglobin), Cu (hemocyanin). Nồng độ thẩm thấu muối vô cơ trong cơ thể và môi trường ngoài khác nhau lớn, do đó cơ thể và môi trường luôn có quá trình trao đổi muối khoáng thông qua da, mang, ruột... 3. KHOÁNG ĐA LƯỢNG 3.1. Calci (Ca) và Phosphorus (P) Ca và P cần thiết cho quá trình hình thành xương. Trong xương cá, Ca chiếm tỷ lệ cao. Ở vảy cá rô phi, hàm lượng Ca cũng chiếm đến 19 - 21%. Tỷ lệ Ca/P ở vảy và xương cá là 1.5 - 2.1 và tỷ lệ Ca/P cả cơ thể là 0.7 - 1.6. Ngoài ra, Ca còn tham gia vào quá trình động máu, co cơ, dẫn truyền truyền thông tin thần kinh, duy trì áp suất thẩm thấu. Trong khi đó P có vai trò trong quá trình biến dưỡng các chất dinh dưỡng trong cơ thể. P là chất cấu thành hợp chất cao năng Adenosine triphosphate (ATP), Phospholipid, AND, ARN và một số coenzyme. Vì vậy P tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng, điều khiển sinh sản, sinh trưởng … P tham gia vào việc duy trì ổn định pH trong cơ thể động vật thủy sản. Dấu hiệu thiếu P chủ yếu là giảm sinh trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và khoáng trong xương, vảy, vỏ. Các dạng Ca và P động vật thủy sản có thể sử dụng: Khả năng sử dụng và hấp thu Ca phụ thuộc vào dạng, hàm lượng Ca, thành phần của thức ăn và cấu trúc hệ thống tiêu hóa của động vật thủy sản. Thường sử dụng: Ca lactate, Ca carbonate, Ca phosphate. Khả năng hấp thu Ca sẽ giảm 20-34% khi hàm lượng P tăng cao trong thức ăn. Hiệu quả sử dụng và hấp thu P phụ thuộc vào dạng P được sử dụng, hàm lượng Ca và loài cá. Dạng Na phosphate, K phosphate và Ca phosphate là được sử dụng hiệu quả nhất. Tỷ lệ Ca/P đề nghị: 0,56/1,1 cho tôm hùm, 1/1 cho tôm he Nhật Bản, 1/1 hoặc 1/1,5 ở tôm sú. Mức Ca tối đa cho tôm là 2,3% trong thức ăn, mức P là 1 - 2% trong thức ăn. Ở cá, mức P được đề nghị là 0,29 - 0,8 tùy thuộc vào loài và dạng P sử dụng. 3.2. Magneium (Mg) Chức năng chủ yếu của Mg là giữ vai trò quan trọng trong các phản ứng phosphoryl hóa. Hàm lượng Mg trong nước biển tiêu chuẩn khá cao 1,350 mg/l , giáp xác và cá biển có khả năng hấp thu và đào thải lượng Mg thừa ra khỏi cơ thể. Ở môi trường nồng độ muối thấp hoặc môi trường nước ngọt thì tôm cá cần được cung cấp Mg từ thức ăn: ở tôm thẻ chân trắng khi bổ sung 0,12% thức ăn tôm sẽ sinh trưởng tốt hơn (Liu, 1997), tôm he được đề nghị mức 0,3%. Đối với cá khi thiếu Mg, giảm ăn, lờ đờ, tỷ lệ chết cao và hàm lượng Mg tích lũy trong cơ thể giảm. Nhu cầu Mg ở cá cũng phụ thuộc vào hàm lượng Mg có trong nước, khi hàm lượng Mg trong nước khoảng 1,35 - 3.5 g/lít thì nhu cầu Mg khoảng 0,04 g/kg thức ăn. 3.3. Các khoáng đa lượng khác Các khoáng đa lượng như Na, Cl và K thì cần thiết cho các hoạt động sinh lý của cơ thể động vật thủy sản. Chức năng chủ yếu là duy trì cân bằng áp suất thẩm thấu của cơ thể, cân bằng acid - base, dẫn truyền thần kinh, duy trì cấu trúc màng tế bào. Nhiều nghiên cứu cho thấy không cần bổ sung Na và Cl vào thức ăn. Khi hàm lượng muối quá cao trong thức ăn (> 2%) có thể ảnh hưởng đến sinh trưởng của một số loài cá. Ở tôm he, hàm lượng K yêu cầu từ thức ăn là 0,9 - 1%. Đối với cá nước ngọt, hàm lượng K đôi khi không đủ, do đó cá cần một nhu cầu K trong khoảng 0.3 - 0.8% tuỳ theo môi trường có nhiều hay ít K. Tuy nhiên nhiều nghiên cứu cho thấy do K có sẵn trong nước biển, nên không cần phải bổ sung vào dưới dạng khoáng vào thức ăn. Bảng 4.6: Nhu cầu muối khoáng đa lượng cho một số loài cá (g/kg) Loài P Ca Mg Cá trơn Mỹ 0,45 0,45 0,04 Cá chép 0,65 0,3 0,05 Cá rô phi 0,90 0,65 0,06 Cá hồi 0,5 – 0,8 0,05 0,05 4. CÁC NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG Một số nguyên tố hiện diện với một số lượng rất nhỏ (10 - 12%) nhưng có ảnh hưởng một cách rõ rệt đến các quá trình trao đổi chất cơ thể đó là nguyên tố vi lượng (như Fe,Cu, Zn,...) Bảng 4.7: Nhu cầu một số khoáng vi lượng của một số tôm cá (ppm) Loài Zn Fe Cu Mn Cá hồi - - 6 20 Cá trơn Mỹ 20 - 5 2,4 Cá chép 15 – 30 30 3 13 Cá phi 25 150 3,5 12 Tôm thẻ chân trắng - - 16 – 32 - 4.1. Kẽm (Zn) Kẽm xúc tác phản ứng hydrate hoá làm tăng khả năng vận chuyển CO2. Ngoài ra, còn kích thích tiết HCl trong dạ dày. Khi thiếu Zn, tôm cá giảm tăng tưởng và sức sinh sản. Nhu cầu Zn cho cá từ 15 - 25 mg/kg thức ăn, và tôm là 15 - 20mg/kg thức ăn. 4.2. Sắt (Fe) Fe trong cơ thể tồn tại ở dạng hợp chất hữu cơ như Hemoglobin hay có thể ở dạng vô cơ như Fe dạng dự trữ. Fe giữ vai trò quan trọng trong quá trình hô hấp. Thiếu Fe cá sẽ giảm lượng hồng cầu và gan vàng. Trong khẩu phần thức ăn, Fe ở dạng vô cơ dễ hấp thu hơn dạng hữu cơ ; Fe có hoá trị thấp hấp thu nhanh hơn Fe có hoá trị cao. Động vật thủy sản có thể hấp thu sắt qua môi trường. Hàm lượng Fe được đề nghị bổ sung vào thức ăn cho cá khoảng 60- 150 ppm. 4.3. Đồng (Cu) Là thành phần nhiều enzyme có tính oxy hoá và có vai trò quan trọng trong sự hô hấp, là thành phần của sắc tố đen (Melanin), kích thích quá trình sử dụng Fe và là chất xúc tác cho việc tạo thành Hemoglobin (Hb). Ở tôm thiếu Cu, giảm sinh trưởng, giảm hàm lượng Cu trong máu, gan tụy. Ở cá thiếu Cu, cũng ảnh hưởng đến sinh trưởng và dễ bị nhiễm bệnh. Hàm lượng Cu đề nghị cho tôm là 16 - 32 mg/kg thức ăn. Bảng 4.8: Nhu cầu khoáng đề nghị cho tôm biển Khoáng Yêu cầu Khoáng đa lượng (%) Ca Tối đa 2,3% P 0,8% Mn 0,2% K 0,9% Khoáng vi lượng (mg/kg) Fe Tối đa 200 mg Cu 35 mg Zn 150 mg Mg 20 mg Nguyên liệu thô Làm sạch nguyên liệu, hút sắt Trộn sơ bộ Nghiền tinh Tách liệu bằng không khí Lắng tụ thức ăn tinh Trộn tinh Tiền xử lý bằng hơi nước Ép viên Hậu xử lý Làm nguội Sàng viên Đóng bao bì Cán miểng Sàng phân cỡ miểng Đóng bao bì Thức ăn dạng miểng Thức ăn dạng viên Tái chế miểng không đạt kích cỡ Tái chế viên không đạt kích cỡ Nước và chất dầu Hơi nước Premix khoáng-vitami