khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao nuôi thủy sản

Các hợp chất này cùng với sự phát triển quá mức của vi sinh vậtkhông có lợi trong môi trường nuôi làm giảm chất lượng nước dẫn đến tăng stress và tăng khảnăng nhiễm bệnh, tôm cá phát tri

LỜI CẢM ƠN

Qua bốn năm học tập tại trường chúng em đã tiếp thu được rất nhiều kiến thức mà các thầy cô đã tận tình chỉ dạy cho chúng em Và để chúng em kết thúc khóa học được tốt đẹp, các thầy cô đã tạo điều kiện và giới thiệu chúng em được thực tập tại trung tâm công nghệ sauthu hoạch của viện nuôi trồng thủy sản II Bên cạnh đó trong quá trình thực tập tại trung tâm chúng em đã được sự chì dẫn tận tình của thầy Nguyễn Văn Nguyện, anh Giáp Văn Thắng và các anh chị trong trung tâm

Với tấm lòng biết ơn chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, thầy Nguyễn Văn Nguyện, anh Giáp Văn Thắng và các anh chị phòng hóa sinh đã chỉ dẫn và tạo điều kiện thuậnlợi để chúng em hoàn thành luận văn được tốt đẹp này đồng thời Và tôi cũng xin cảm ơn các bạn đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong đợt thực tập này

Chúng em xin kính chúng quý thầy cô, các anh chị và các bạn luôn dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp

LỜI MỞ ĐẦU

Trong vài năm trở lại đây, phong trào nuôi cá tra xuất khẩu ở ĐBSCL tăng rất nhanh,đem về cho đất nước một nguồn ngoại tệ rất lớn Cá tra, cá ba sa là loài dễ nuôi, sinh trưởngnhanh, thời gian nuôi ngắn, cho năng suất cao, lại có thị trường xuất khẩu nên được nông dân

mở rộng diện tích nuôi Hiện cá tra được nuôi phổ biến ở các tỉnh khu vực đồng bằng sôngCửu Long trong lồng bè trên sông, ao hầm ven sông, bãi bồi giữa sông và đăng quầng chắnven sông cho năng suất và chất lượng cao Năm 2006 sản lượng cá tra, cá ba sa là 825.000tấn, giá trị xuất khẩu đạt 736.872.115 USD Nhưng do phát triển còn mang tính tự phát, thiếuquy hoạch nên đã nảy sinh nhiều tồn tại, bất cập về môi trường và dịch bệnh cũng như việccung cấp đủ giống có chất lượng, vấn đề cung ứng thức ăn và thú y thủy sản, vấn đề thịtrường vv đòi hỏi phải có giải pháp khắc phục để phát triển bền vững nghề nuôi cá tra, cá ba

sa

Bên cạnh đó trong quá trình nuôi trồng thủy sản, lượng thức ăn thừa, chất thải hữu cơthải ra môi trường nuôi khá lớn Các hợp chất hữu cơ này là nhân tố kích thích sự phát triểncủa vi sinh vật gây ô nhiễm ao nuôi, làm mất cân bằng hệ sinh thái ao nuôi Mặt khác, trongquá trình phân hủy không triệt để các hợp chất hữu cơ từ thức ăn thừa, chất thải, xác động vậtnuôi sinh ra một số chất độc Các hợp chất này cùng với sự phát triển quá mức của vi sinh vậtkhông có lợi trong môi trường nuôi làm giảm chất lượng nước dẫn đến tăng stress và tăng khảnăng nhiễm bệnh, tôm cá phát triển còi cọc, tỷ lệ chết tăng cao Để khắc phục vấn đề ô nhiễm

từ nuôi trồng thủy sản, các hộ nuôi đã dùng rất nhiều biện pháp như: nạo vét bùn, dùng thuốckháng sinh, dùngcác chất diệt khuẩn, chủ yếu là chlorin nhưng các biện pháp trên đều có hậuquả nguy hiểm đối với sức khỏe của vật nuôi và sức khỏe của người sử dụng sản phẩm thủysản Với clo và dẫn xuất có thể kết hợp với các chất hữu cơ thành phức clo hữu cơ rất độc.Việc lạm dụng các chất kháng sinh dẫn đến sự lờn thuốc các vi sinh vật gây bệnh và có thểkhông kiểm soát được các dịch bệnh Do đó, việc dùng các hóa chất trong chăn nuôi và bảoquản sản phẩm đang gặp rất nhiều khó khăn đối với các loài thủy sản xuất khẩu Ngày nay cácnhà nghiên cứu đã sản xuất ra các chế phẩm sinh học sử dụng trong xử lý nước ao nuôi trồngthủy sản, các chế phẩm sinh học này đã được sử dụng rộng rãi do nó có rất nhiều ưu điểm sovới phương pháp dùng thuốc kháng sinh và hóa chất như: giảm lượng bùn hữu cơ, giảm chu

kỳ thay nước và cải thiện môi trường (tăng oxi hòa tan, giảm COD, BOD) từ đó có thể khốngchế các nguồn dịch bệnh trong nuôi thủy sản, tăng sức đề kháng Ngoài ra, còn có tác dụnggiảm đáng kể tỷ lệ chết, tỷ lệ còi cọc, tăng sản lượng và giảm mùi hôi của ngư trường và còn

giúp hạn chế việc sự dụng kháng sinh hay hóa chất mà vẫn còn được cho phép tại một vài khuvực

Các chế phẩm sinh học trong nuôi tôm, cá chủ yếu dùng các nhóm vi sinh vật có íchtrong chế phẩm để thủy phân các chất hữu cơ do tôm, cá thải ra Vì vậy nó có một vai trò cực

kỳ quan trọng trong việc làm giảm đáng kể lớp bùn và nhớt trong ao Kết quả là cải thiện chấtlượng nước, giảm lớp bùn đáy, giảm tỷ lệ mắc bệnh, tăng số lượng vi sinh vật phù du, giảmmùi hôi và sau cùng tăng sản lượng nuôi Trong các dạng chế phẩm sinh học thì chế phẩmdạng viên đang là đích đến của các nhà nuôi trồng do tính tiện lợi và dễ sử dụng của chúng.Chế phẩm dạng viên là chế phẩm phải có chất mang để chứa vi sinh vật và được nén thànhviên, sau đó đóng gói và bảo quản

Tóm lại sử dụng chế phẩm sinh học (men vi sinh) trong nuôi thủy sản là hướng đi có ýnghĩa thực tiễn về khía cạnh bảo vệ môi trường và đảm bảo hiệu quả sản xuất Từ đó, gópphần đưa nghề nuôi thủy sản phát triển bền vững

Chính những vấn đề cấp thiết về môi trường và để sản lượng cá thu được có chất lượngcao nên đề tài: “ Khảo sát quá trình tạo viên chế phẩm sinh học dùng trong xử lý ao nuôi thủysản” được thực hiện nhằm đưa ra một công thức phối trộn hiệu quả đồng thời xây dựng quytrình tạo viên với mục đích tạo được viên chế phẩm có màu sắc phù hợp, thời gian tan rã trongnước thích hợp và lưu trữ được lượng lớn vi sinh vật Nội dung của đề tài:

- Tìm hiểu một số chủng vi sinh vật dùng trong xử lý ao nuôi thủy sản

- Khảo sát và lựa chọn các nguyên liệu có thể làm chất mang và có khả năng tạo viên

- Khảo sát các công thức phối trộn để tạo hỗn hợp chất mang

- Khảo sát tỉ lệ phối trộn vi sinh vật với hỗn hợp chất mang

- Khảo sát bổ sung các chất phụ gia thích hợp

- Phân tích nồng độ vi sinh vật sau quá trình tạo viên

- Khảo sát nồng độ vi sinh vật trên viên nén theo thời gian lưu trữ

- Đánh giá chất lượng viên nén

Qua những khảo sát trên đưa ra được công thức phối trộn có hiệu quả cao nhất, từ đóhoàn thành quy trình sản xuất viên nén với mong muốn cải thiện môi trường nuôi trồng thủysản, giảm thiểu ô nhiễm môi trường

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tình trạng ô nhiễm môi trường trong nuôi trồng thủy sản

ĐBSCL là nơi có tiềm năng phát triển nuôi trồng thủy sản lớn nhất nước ta cả về nuôitrồng thủy sản nước lợ và nước ngọt Đặc biệt ưu thế vẫn là nước lợ, mà chủ yếu là nuôi tôm.Ngoài ra còn có tiềm năng môi trường nuôi các loài nhuyễn thể, các loài thủy sản khác màhiện nay là mặt hàng cá tra, cá ba sa đang được chú trọng Tổng diện tích tự nhiên của cáctỉnh ven biển ĐBSCL là 2.842.379 ha, trong đó tổng diện tích nuôi cá tra, ba sa trên 5.000 ha

So với năm 2000 diện tích này đã tăng trên 10 lần và dự báo sẽ tiếp tục tăng nhanh trongnhững năm sắp tới ĐBSCL là nơi có điều kiện thuận lợi để nuôi cá tra và cá ba sa, bởi nhữngđiều kiện tự nhiên về môi trường nước, sinh thái vv Từ đó thu hút người nuôi ngày càngnhiều nên mỗi năm diện tích nuôi cá tra, ba sa đều tăng [8,9]

Bảng 1.1: Tỷ trọng thị trường nhập khẩu cá tra, basa Việt Nam trong 4 tháng đầu năm

2006 [19].

Các mô hình nuôi trồng thủy sản ở đồng bằng sông Cửu Long chuyển hóa rất nhanh, từnuôi tự nhiên, nuôi quảng canh, nuôi phân tán mật độ thấp sang nuôi bán thâm canh, nuôithâm canh, nuôi công nghiệp tập trung mật độ cao Việc tiếp cận các phương thức nuôi trồng,

sử dụng nhiều năng lượng và chi phí tác động tiêu cực đến môi trường, nếu không được xử lýtriệt để có thể tạo ra sự mất cân bằng của hệ thống sinh thái tự nhiên ảnh hưởng không nhỏđến nuôi trồng thủy sản Hơn nữa, với các mô hình nuôi thâm canh càng cao, quy mô côngnghiệp càng lớn thì lượng chất thải lại càng lớn và mức độ nguy hại càng nhiều và vấn đề mấtcân bằng sinh thái càng trở nên trầm trọng Theo đánh giá của các nhà khoa học, hằng nămthải ra 456,6 triệu m3 bùn thải (phù sa lắng đọng trong chất thải) và chất thải nuôi trồng thủysản mà trong đó riêng chất thải nuôi cá tra, cá ba sa là hơn hai triệu tấn/ năm Nguồn chất thảiđộc hại này hiện nay vẫn chưa được xử lý triệt để, vẫn tiếp tục thải vào sông rạch trong khu

vực Các chất thải nuôi trồng thủy sản là các nguồn thức ăn dư thừa thối rữa bị phân hủy; cácchất tồn dư sử dụng như: hóa chất và thuốc kháng sinh, vôi và các loại kháng chất Diatomit, lưu huỳnh lắng đọng Theo số liệu điều tra, trong 1 ao nuôi có diện tích 1ha cho ra sản phẩm

300 tấn nhưng trong đó sử dụng thức ăn là 480 tấn Trong lượng thức ăn này có 75% đượcchuyển hóa thành sản phẩm, phần còn lại được thải loại dưới dạng thức ăn dư thừa thối rữalắng đọng dưới đáy ao và thải ra môi trường nước Đây là nguồn chất thải cực kỳ nguy hiểm,

là một nguyên nhân quan trọng gây ra sự biến đổi chất lượng nước trên sông rạch Nếu chúng

ta không ngăn chặn tình trạng này kịp thời, đến lúc nào đó môi trường nước không còn chophép phát triển thủy sản, đặc biệt là những vùng nuôi cá tra ở các con sông, rạch [13,17].Bên cạnh đó sự gia tăng diện tích nuôi cá tra tại khu vực ĐBSCL đã làm phức tạp thêmvấn nạn ô nhiễm môi trường nước Theo Sở Tài Nguyên và Môi Trường An Giang (2007),qua kết quả quan trắc chất lượng nước tại các khu vực trọng điểm nuôi thủy sản ở An Giangcho thấy nồng độ các chất ô nhiễm đặc biệt gia tăng nhanh Đặc biệt tại huyện Châu Phú (tỉnh

An Giang) kết quả quan trắc chất lượng nước (bảng 1.2) cho thấy, chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơBOD, COD và vi sinh ngày càng gia tăng và đều vượt mức cho phép nhiều lần so với giới hạncho phép theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 6774 :2000 và TCVN 5942 :1995), tác động xấuđến sự sinh trưởng và phát triển của cá, đồng thời ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạtcủa cộng đồng [15]

Bảng 1.2 Kết quả quan trắc nước ở huyện Châu Phú đợt 1 (tháng 2) và đợt 6 (tháng 11) năm 2006 [15].

Qua tình hình trên cho thấy, nguy cơ ô nhiễm môi trường nước tại các sông và kênh ởĐBSCL sẽ ngày càng gia tăng nếu như không có biện pháp xử lý các chất thải từ ao nuôi mộtcách hợp lý trước khi thải ra môi trường bên ngoài Chính vì vậy, xử lý nước thải và bùn từcác ao nuôi cá trước khi thải ra môi trường là rất cần thiết nhằm bảo vệ nguồn nước nuôi

trồng thuỷ sản, bảo đảm chất lượng môi trường và giúp cho việc phát triển nghề nuôi cá tra aođược bền vững về lâu dài Do đó, tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm môi trường nước từcác ao nuôi cá tra là cần thiết [15].

1.1.1 Các nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước ao nuôi cá tra

Nguồn nước ở ĐBSCL bị ô nhiễm nặng từ việc nuôi cá tra chủ yếu do các nguyên nhânsau :

Nguyên nhân quan trọng nhất là do lượng thức ăn dư thừa trong quá trình nuôi đã ảnhhưởng đến vấn nạn ô nhiễm môi trường Chính các nguồn này đã làm cho hàm lượng các chấtđộc hại trong môi trường ao nuôi ngày càng tăng Các nguồn chất thải này nếu chưa được xử

lý triệt để khi thải trực tiếp ra môi trường sẽ ảnh hưởng đến chất lượng môi trường nước bênngoài Bên cạnh đó trong một số kết quả nghiên cứu cho thấy chỉ có 17 % trọng lượng khôcủa thức ăn cung cấp cho ao nuôi được chuyển thành sinh khối, phần còn lại được thải ra môitrường dưới dạng phân và chất hữu cơ dư thừa, thối rữa xả vào môi trường Qua đó cho thấy,

83 % lượng thức ăn được thải vào môi trường ao nuôi dưới dạng thức ăn bị hòa tan vào nước

và phân do cá thải ra lắng xuống đáy ao Đây là nguồn chất thải cực kỳ nguy hiểm và là mộtnguyên nhân quan trọng gây ra sự biến đổi chất lượng nước trên sông rạch khi các chất nàyđược thải ra môi trường bên ngoài không qua xử lý

Và một nguyên nhân nữa cũng không kém phần quan trọng là do các hộ nuôi sử dụngthức ăn tự chế đã làm nước ao nuôi cá tra dễ bị nhiễm bẩn đã góp phần làm ô nhiễm môitrường nước bên ngoài khi nước thải từ các ao này thải trực tiếp ra ngoài Thức ăn tự chế kémbền, dễ vỡ vụn và hòa tan vào nước hơn thức ăn công nghiệp dạng viên Lượng chất thải từthức ăn tự chế thải ra môi trường bên ngoài cao hơn 9 – 16 lần so thức ăn công nghiệp dạngviên Điều này cho thấy, việc sử dụng các loại thức ăn khác nhau cũng ảnh hưởng đến chấtlượng nước khác nhau Do đó, việc chế biến và sử dụng các loại thức ăn có độ kết dính caogóp phần quan trọng vào việc hạn chế tình trạng ô nhiễm môi trường nước là rất cần thiết.Một yếu tố quan trọng khác ảnh hưởng trực tiếp đến việc ô nhiễm môi trường nước đó làviệc xử lý nước thải từ các ao nuôi cá tra trước khi thải ra môi trường bên ngoài Do phần lớncác hộ nuôi cá tra ao đều không có ao xử lý các chất thải nên tất cả các độc tố tích tụ trong các

ao nuôi đều thải ra môi trường bên ngoài Theo thống kê trong tổng số 1.600 ha diện tích aonuôi cá tra ở An Giang có đến 90 % số ao chưa có hệ thống xử lý chất thải Điều này chothấy, tổng lượng nước thải và bùn ao nuôi cá tra được thải xuống các kênh và sông gây nguy

cơ ô nhiễm nguồn nước ở các kênh và sông rất cao Nếu trường hợp các chất thải này được xử

lý trước khi thải ra ngoài thì nồng độ và hàm lượng các độc tố đã được giảm đi phần nào vànguy cơ ô nhiễm cũng sẽ thấp hơn Do đó, xây dựng các hệ thống xử lý chất thải từ ao nuôi cátra trước khi thải ra môi trường bên ngoài có vai trò rất lớn trong việc hạn chế tình trạng ônhiễm môi trường nước.

Tóm lại, có nhiều nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước từ nuôi cá tra ao Nhưngchủ yếu là do thức ăn dư thừa và không có hệ thống xử lý dẫn đến chất thải tích tụ ngày càngnhiều trong nước và bùn của ao nuôi cá tra đều bị thải ra môi trường nước Đây là một trongnhững nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường nước và sẽ tác động đến sức khỏe củangười dân [14]

1.1.2 Một số biện pháp khắc phục tình trạng ô nhiêm môi trường nước ao nuôi cá tra

Sự mở rộng diện tích nuôi cá tra ở khu vực ĐBSCL đã làm cho tình trạng ô nhiễm môitrường nước ngày càng nặng Để hạn chế tình trạng ô nhiễm môi trường nước ao nuôi cá tramột số biện pháp hiện đang được áp dụng như thay nước nước ao, dùng phiêu sinh thực vậtkết hợp với sục khí, dùng hóa chất, xử lý bùn và biện pháp sinh học

1.1.2.1 Biện pháp thay nước ao

Biện pháp này được người dân áp dụng phổ biến đối với biện pháp này người nuôithường lợi dụng những vùng bãi bồi Đây là những nơi rất thuận lợi cho nuôi cá do phù samàu mỡ và đặc biệt là biên độ triều thường lớn hơn 1m rất thuận lợi cho việc bổ sung nướccấp và xả đáy ao mà không cần dùng hệ thống bơm Việc lấy nước vào ao nuôi với mục đíchcung cấp nước mới làm cho ao nuôi cá luôn luôn mát mẻ và sạch để cá nuôi có thịt trắng, chấtlượng cao và chóng lớn Đồng thời gia tăng lượng oxi hòa tan trong ao nuôi làm cho cá đủdưỡng khí để trao đổi chất hàng ngày và thay lượng nước cũ có nhiều khí và các chất độckhông tốt cho cá

Tuy nhiên, việc bơm cấp nước cho ao nuôi cá và xử lý nước trong ao nuôi cá của cáctrang trại và ngư dân còn nhiều hạn chế, cần khắc phục để hiệu quả cao hơn Đối với nhữngvùng biên độ triều thấp thì việc cấp và thoát nước phải dùng hệ thống bơm nước có công suấtlớn và hiện đại Theo tính toán của các nhà khoa học, thay nước mới cho ao nuôi cá chỉ cungcấp thêm 4% lượng oxy cho cá mà thôi Vì vậy bơm nước để bổ sung oxy cho ao cá khôngkinh tế Việc dùng cách bơm nước để loại trừ các thán khí và các độc tố trong ao thì cũngtương tự Vì thán khí và các chất gây độc khác tích tụ ở dưới đáy ao, khi bơm thay nước mới

ta chỉ thay được lớp nước mặt Việc bơm nước mới cho ao nuôi cá là cần thiết, mỗi ngày chỉ

bơm 1 lần vào lúc thủy triều cao nhất và chỉ cần bơm thay 1/3 lượng nước trong ao, khôngcần thiết mỗi ngày phải bơm thay nước 2 lần vừa tốn kém chi phí, vừa không xử lý được môitrường ao nuôi như mục đích đặt ra, mà phải xử lý bằng giải pháp khác hiệu quả hơn Bêncạnh đó việc thay nước nhiều sẽ không tốt với môi trường xung quanh và có thể còn gây sốccho tôm, cá Vì vậy nên hạn chế thay nước bằng các biện pháp kĩ thuật khác.

Biện pháp thay nước chỉ là biện pháp xử lý sơ cấp, tạo cơ sở cho các quá trình xử lý caohơn Do vậy biện pháp thay ao nước không tiến hành đơn lẻ mà thường sử dụng kết hợp vớicác biện pháp khác [20]

1.1.2.2 Biện pháp dùng phiêu sinh thực vật kết hợp sử dụng máy sục khí

Một biện pháp nữa cũng khá phổ biến đó là cho phiêu sinh thực vật phát triển trong ao

cá và sử dụng máy sục khí, biện pháp này đã cải thiện được một số hạn chế của biện phápthay ao nước

Trong nghiên cứu các yếu tố thủy lý hóa trong ao nuôi cá, yếu tố phiêu sinh thực vật cótrong ao cung cấp 90% lượng oxy cho cá Để cho phiêu sinh thực vật phát triển trong ao cáchúng sẽ dùng các loại thán khí: CO2, Hydrogen, phosphor, Nitrogen, Sunfur (đây là nhữngchất dinh dưỡng thiết yếu của phiên sinh thực vật) Như vậy phiêu sinh thực vật vừa cung cấpoxy cho ao cá, vừa lọc sạch các độc tố cho nước trong ao Tuy nhiên, về ban đêm phiêu sinhthực vật lại hô hấp hết khoảng 60% lượng oxy trong nước ao, để khắc phục điều này các trangtrại dùng thêm máy sục khí cho ao cá vào ban đêm Máy sục khí vừa cung cấp oxy ban đêmcho cá, vừa đẩy tất cả các chất thán khí từ đáy ao nhanh chóng bay hơi thoát ra khỏi ao cá Từnhững thông số kỹ thuật nêu trên cho thấy biện pháp kết hợp giữa phiêu sinh thực vật với máysục khí và bơm nước một phần để cải thiện môi trường ao cá, tiết kiệm được chi phí cho bơmnước rất lớn, cá lớn nhanh và chất lượng tốt [12]

1.1.2.3 Biện pháp xử lý bùn

Phần lớn chất thải rắn tích tụ dưới đáy ao dưới dạng bùn Bùn chứa nhiều chất hữu cơ,thuốc kháng sinh, hóa chất, khí độc (H2S, NH3) và nhiều loại vi khuẩn gây bệnh…vv Dunglượng tích lũy càng lớn thì mức độ ô nhiễm càng cao từ đó ảnh hưởng đáng kể tới chất lượngnước và tác hại đến cá trong ao nuôi làm giảm năng suất Trước đây, bùn thải từ đáy ao sauquá trình nuôi được người dân đắp lại trên bờ ao hoặc được thải thẳng ra đất mà không qua xửlý…vv Nhưng chất bùn thải này chưa qua xử lý còn mang nhiều mầm bệnh, vì vậy nguy cơgây ô nhiễm trở lại ao nuôi cá là rất lớn Hiện nay, biện pháp xử lý bùn sau thu hoạch chủ yếu

là hút bùn đáy, tách nước, phơi nắng diệt khuẩn làm phân bón hoặc làm thức ăn cho cá Trongtrường hợp không nạo vét hết bùn ra khỏi ao, các hộ sản xuất được khuyến cáo sử dụng chếphẩm sinh học để phân hủy, loại bỏ lớp bùn cặn ở đáy ao mà không làm hủy hoại nguồn nước.Tuy nhiên do việc nạo vét bùn mất nhiều thời gian và hiệu quả không cao nên biện pháp này ítđược sử dụng [20].

1.1.2.4 Biện pháp sử dụng hóa chất

Đây là biện pháp thường được sử dụng sau khi đã xử lý cơ học cho ao nuôi bằng cáchtháo nước, rửa ao, phơi nắng Các hóa chất được dùng như vôi, thuốc tím, chlorin…vv.Thường người nuôi phối trộn 1kg vôi với 2 lít nước rồi tạt xuồng ao nhằm hòa tan các chấthữu cơ, kích thích tảo phát triển và làm sạch nước ao Thuốc tím cũng được hòa tan với nướctrong ca nhựa ở nồng độ 1 ÷ 2 ppm rồi tạt đều khắp ao, nó là chất oxi hóa mạnh nên có khảnăng oxi hóa chất hữu cơ, vô cơ và diệt khuẩn Clorin được dùng để xử lý nước đầu vào vànước trong quá trình nuôi thủy sản với nồng độ là 20 ÷ 30ppm Chlorin là hợp chất oxi hóamạnh có độc tính với tất cả các vi sinh vật, có khả năng diệt vi khuẩn, vi rút, tảo, phiêu sinhđộng vật nước nên được dùng để khử trùng nước trong ao nuôi Biện pháp này có ưu điểm là

dễ sử dụng, đơn giản, có hiệu quả và tác dụng nhanh Tuy nhiên cũng có nhược điểm là khi sửdụng hóa chất trong nuôi trồng thủy sản thì chỉ đạt hiệu quả trong thời gian ngắn Ngoài ra,còn ảnh hưởng đến sức khỏe người trực tiếp sử dụng, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm do

dư lượng hóa chất trong các sản phẩm thủy sản, ảnh hưởng của hóa chất đến chất lượng nước

và bùn đáy ao, tác động đến cấu trúc và tính đa dạng sinh học; tồn lưu trong môi trường, tích

tụ lâu ngày có thể làm thoái hóa môi trường, tác động đến hệ vi sinh vật trong môi trường vàđưa đến các dòng vi khuẩn kháng thuốc làm cho việc ô nhiễm có thể bị nghiêm trọng hơn và

có khả năng tái ô nhiễm Vì vậy biện pháp này đang được khuyến cáo hạn chế sử dụng thayvào đó là khuyến khích xử lý nước ao nuôi bằng biện pháp sinh học [11]

1.1.2.5 Biện pháp sinh học

Bản chất của phương pháp sinh học là nhờ vào hoạt động sống của vi sinh vật để biếnđổi các hợp chất hữu cơ cao phân tử trong nước thải thành các hợp chất đơn giản Trong quátrình này, vi sinh vật sẽ nhận được các đơn chất làm nguyên liệu để xây dựng cơ thể do vậysinh khối vi sinh vật tăng lên đồng thời các chất hữu cơ gây ô nhiễm ngày càng giảm đi.Phương pháp sinh học xử lý ô nhiễm nước ao nuôi thủy sản được đánh giá có nhiều ưuđiểm hơn các phương pháp khác So với phương pháp vật lí, hoá học, phương pháp này chiếmvai trò quan trọng về qui mô cũng như giá thành đầu tư, do chi phí cho một đơn vị khối lượng

chất khử là ít nhất Đặc biệt xử lí nước thải bằng biện pháp sinh học sẽ không gây ô nhiễm, tái

ô nhiễm môi trường, một nhược điểm của biện pháp hoá học hay mắc phải

Có rất nhiều đối tượng sinh học đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong xử lý ô nhiễmmôi trường nứơc thải trong ao nuôi thủy sản Phổ biến là việc sử dụng hệ sinh vật để phân huỷhoặc hấp thụ các chất ô nhiễm hữu cơ, vô cơ từ nước thải bằng cách sử dụng các loài vi sinhvật có khả năng sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạonăng lượng, sinh trưởng và nhờ vậy sinh khối của chúng tăng lên Các loài vi sinh vật nàyđược sử dụng để phân huỷ các chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ có trong nước thải từ nuôi trồngthủy sản và sau đó chúng trở thành thức ăn của thủy sản nuôi trong ao nuôi

Cho đến nay, phương thức làm sạch ao nuôi bằng chế phẩm sinh học được xem là biệnpháp chủ yếu mang lại nhiều lợi ích Phương pháp này được đánh giá là có khả năng cải thiệnchất lượng nước và chất lắng đọng ở đáy ao, giúp giảm sốc và nâng cao sức khỏe cho thủysản Đồng thời làm cho nước thải sạch hơn nên giảm tác động đến môi trường Ngoài ra,chúng có thể kiểm soát vi khuẩn gây bệnh, tác hại của chúng và quản lý tốt hệ sinh thái visinh Bên cạnh đó phương pháp này giúp ngăn ngừa sự gia tăng độc tính và khả năng gâybệnh của mầm bệnh, giảm thiểu mối nguy gây ra khả năng kháng thuốc và kích thích hệ miễndịch của thủy sản, cải thiện hệ vi khuẩn đường ruột, giúp giảm nguy cơ nhiễm bệnh và thúcđậy quá trình tiêu hóa thức ăn

Nuôi trồng thủy sản đang là thế mạnh trong phát triển nông nghiệp, giúp nền kinh tếnông nghiệp phát triển Tuy nhiên, nuôi trồng thủy sản phát triển nhanh chóng cũng góp phầnlàm cho chất lượng nguồn nước suy giảm Đa số các hộ nuôi trồng thủy sản sử dụng nguồnnước mặt từ các sông, rạch và thải nguồn nước bị ô nhiễm trong mô hình nuôi ra lại nguồnnước đang sử dụng dẫn đến kết quả là làm nguồn nước nuôi trồng thủy sản ngày càng bị ônhiễm, gây nên tình trạng cá, tôm chết hàng lọat Ngoài ra, ở các hộ nuôi trồng thủy sản,người dân ít quan tâm đến việc bố trí ao lắng riêng biệt hoặc không xử lí nước thải đúng cáchtrước khi đưa ra môi trường Từ đó dẫn đến tình trạng nước thải ở đầu nguồn cũng chính lànguồn nước cấp vào của các mô hình nuôi trồng thủy sản tiếp theo Vì vậy, việc đưa ra biệnpháp thích hợp để góp phần hạn chế và cải thiện nguồn nước ô nhiễm cần được quan tâm và

có hướng giải quyết thích hợp Trong nhiều biện pháp xử lí nước thải ao nuôi thủy sản thìbiện pháp sinh học được quan tâm nhiều nhất và cũng cho hiệu quả cao hơn cả Đây là một xu

hướng tích cực cho việc mở rộng ứng dụng các chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sảntrong tương lai [16]

1.2 Các dạng chế phẩm sinh học

1.2.1 Sơ lược về chế phẩm sinh học

Chế phẩm sinh học là hỗn hợp sinh khối sống của các nhóm vi sinh vật có ích (vi khuẩn

lactic, vi khuẩn Bacillus, vi khuẩn nitrat hóa, vi khuẩn tía khử H2S và nấm men) Đặc điểmcủa chế phẩm là số lượng tế bào sống của vi sinh vật từ vài trăm triệu đến hàng tỷ (108 - 109)trong một đơn vị là gram (chế phẩm dạng bột, dạng viên) hoặc ml (chế phẩm dạng lỏng) Yêucầu chất lượng là chế phẩm có tỷ lệ tế bào sống phải đạt từ 60 ÷ 70% trở lên, dễ thích nghi vớimôi trường và sinh trưởng, phát triển bình thường Ngoài ra, các nhóm khi phát triển ở môitrường mới phải đảm bảo có hoạt tính: vi khuẩn lactic lên men lactic làm môi trường axit hóa,

vi khuẩn Bacillus sinh ra amylase, protease v.v.

Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm sinh học mới quan tâm trong 20 năm trở lại đây, nhưngtác dụng của nó được phát hiện từ rất sớm trước đó Chế phẩm này được sử dụng khá hiệu quảtrong chăn nuôi đặc biệt là trong nuôi trồng thủy sản, trồng trọt, bảo vệ sức khỏe và bảo vệmôi trường Tuy nhiên việc dùng chế phẩm này vào nuôi trồng thủy sản mới bắt đầu tronghơn thập kỷ gần đây [2]

1.2.2 Tác dụng của chế phẩm sinh học

1.2.2.1 Trong đường ruột động vật

Khi chế phẩm được đưa vào đường ruột các vi sinh vật hữu ích trong chế phẩm làm sạchđường ruột, cân bằng hệ sinh thái, điều chỉnh môi trường, ức chế các vi sinh vật gây hại, loại

bỏ các quá trình lên men bất lợi do các vi sinh vật có hại này gây nên, làm cho các chức năngđường ruột được hoạt động tốt hơn Chế phẩm còn làm tăng cường hệ số tiêu hóa thức ăn:tăng hệ số hấp thu và sử dụng các chất dinh dưỡng trong thức ăn, làm bình thường các chứcnăng miễn dịch của cơ thể, làm lành mạnh và hoạt hóa khả năng tự nhiên của tế bào [2]

1.2.2.2 Trong bảo vệ môi trường

Các vi sinh vật của chế phẩm, đặc biệt là nhóm vi khuẩn lactic và nhóm vi khuẩn

Bacillus có tác dụng ức chế các vi sinh vật gây bệnh đường ruột, đó là Samonella, Vibrio, Shigella rất rõ Ngoài ra, axit lactic tạo thành có tác dụng làm sạch ruột, làm cơ chất dinh

dưỡng rất tốt cho vật tiêu hóa Nhóm vi khuẩn Bacillus là các vi khuẩn sống hiếu khí tùy tiện

và có khả năng sinh ra các enzyme thủy phân ngoại bào Vì vậy, khi vào môi trường nuôichúng có thể sinh sản rất mạnh, ngoài khả năng ngăn chặn các vi sinh vật gây bệnh phát triển,chúng còn phân hủy các chất hữu cơ do thức ăn thừa và phân của vật nuôi bài tiết để làmgiảm thiểu ô nhiễm.

Trong quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ ta thấy xuất hiện khí H2S và các khí gâymùi khác là dẫn xuất của khí này Trong chế phẩm sinh học có vi khuẩn tía có khả năng sửdụng khí H2S làm thức ăn, mùi hôi thối giảm đi rõ rệt Đồng thời các nấm men có trong chếphẩm có khả năng lên men rượu rừ đường có trong môi trường, tạo mùi thơm, cải thiện mùicho môi trường và nâng cao hệ số tiêu hóa của thức ăn cho vật nuôi [2]

1.2.2.3 Trong chăn nuôi

Chế phẩm giúp phát triển hệ vi sinh vật đường ruột, tăng cường khả năng tiêu hóa vàhấp thu dinh dưỡng từ các loại thức ăn Đồng thời còn làm tăng sức khỏe vật nuôi, tăng sức đềkháng và khả năng chống chịu với các điều kiện bất lợi cho vật nuôi, phòng chống các dịchbệnh thường gặp Chế phẩm làm cho gia súc, gia cầm mắn đẻ hơn, tăng chất lượng thịt, tăngnăng suất chăn nuôi, ức chế và có thể tiêu diệt được các vi sinh vật có hại Làm giảm hoặclàm mất mùi hôi thối ô nhiễm chuồng trại chăn nuôi [2]

1.2.2.4 Trong trồng trọt

Trong trồng trọt chế phẩm kích thích sự nảy mầm, ra hoa, kết quả và quá trình chín củaquả Cải thiện hệ vi sinh vật đất, ngăn chặn các mầm bệnh Tăng cường khả năng hấp thụ chấtdinh dưỡng của cây trồng Kéo dài thời gian bảo quản, tăng chất lượng các sản phẩm tươisống, làm hoa trái tươi lâu [2]

1.2.3 Phân loại chế phẩm sinh học

1.2.3.1 Chế phẩm vi sinh vật dạng dịch

Chế phẩm dạng dịch là chế phẩm chứa môi trường dinh dưỡng của quá trình tạo sinhkhối vi sinh vật Chế phẩm này được sản xuất trong phòng thí nghiệm hoặc trong nhà máy, xínghiệp theo quy trình công nghệ lên men Vì vậy cần có hệ thống máy lắc lớn hoặc nồi lênmen có hệ thống điều khiển tốc độ khí để tạo sinh khối lớn Sau đó dịch vi sinh vật được đóngvào chai lọ hoặc bình nhựa Chế phẩm này có ưu điểm là không cần phải pha hoặc trộn vớinước mà có thể trộn luôn vào đối tượng và có thể ly tâm dịch vi sinh vật để cô đặc sinh khốiqua đó hạ giá thành sản xuất Bên cạnh đó cũng có một số nhược điểm là chế phẩm này khinhiễm vào đối tượng sử dụng thì độ sống sót và độ bám dính của vi sinh vật không cao Chế

phẩm luôn phải bảo quản lạnh vì vậy khá tốn kém và không thuận lợi trong vận chuyển, chiphí sản xuất tương đối cao vì dụng cụ chứa đựng đắt tiền [6].

1.2.3.2 Chế phẩm vi sinh vật dạng khô

Chế phẩm này được sản xuất bằng cách cho sinh khối vi sinh vật vào bình sục khí đểđuổi hết nước, sau đó ly tâm để tách vi sinh vật chuyên tính ra khỏi cơ chất và cho hấp thụvào chất mang là bột cao lanh, sau đó cho hấp thụ tiếp vào CaSO4 hoặc Na2SO4 để thu đượcchế phẩm vi sinh vật dạng khô Ưu điểm của chế phẩm là cất trữ, vận chuyển rất thuận lợi, dễdàng, chế phẩm không bị tạp nhiễm Nhược điểm là công nghệ sản xuất phức tạp, tốn kém do

đó hiệu quả kinh tế không cao [6]

1.2.3.3 Chế phẩm vi sinh vật dạng đông khô

Sinh khối vi sinh vật sau khi lên men được đông khô lại ở nhiệt độ rất thấp (20 ÷

-400C) Ưu điểm của chế phẩm là ít bị tạp nhiễm ngay cả khi ở nhiệt độ rất cao, độ sống sótcủa vi sinh vật chuyên tính rất cao Nhược điểm là tỉ lệ bám dính trên đối tượng sử dụng thấp,sản xuất rất công phu và tốn kém [5]

1.2.3.4 Chế phẩm vi sinh vật dạng bột

Hiện nay hầu hết các nước trên thế giới đều sản xuất loại chế phẩm vi sinh vật trên nềnchất mang, trong đó vi sinh vật được tẩm nhiễm vào chất mang là các hợp chất hữu cơ hoặckhông hữu cơ tự nhiên hoặc tổng hợp có tác dụng làm nơi trú ngụ và bảo vệ vi sinh vậtchuyên tính trong chế phẩm từ khi sản xuất đến khi sử dụng Chế phẩm có ưu điểm là quytrình sản xuất đơn giản, dễ làm, không tốn kém nhiều dẫn đến giá thành hạ Nguyên liệu sẵn

có trong tự nhiên, mật độ vi sinh vật chuyên tính trong chế phẩm cao, chuyên chở dễ, tiện sửdụng, độ bám dính của vi sinh vật trên đối tượng sử dụng cao Ngoài ra chế phẩm cũng cónhược điểm là dễ bị tạp nhiễm bởi vi sinh vật không chuyên tính, chất lượng không ổn định,

độ sống sót của vi sinh vật trong chế phẩm không cao Nếu sử dụng không kịp thời thì chếphẩm có thể bị loại bỏ vì không đảm bảo mật độ vi sinh vật chuyên tính [6]

1.2.3.5 Chế phẩm dạng viên

Chế phẩm này là công đoạn tiếp theo của chế phẩm dạng bột Đối với dạng chế phẩmnày cần phải có một hỗn hợp để mang vi sinh vật Hỗn hợp chất mang ở đây thường là cácloại bột do chúng có khả năng lưu trữ vi sinh vật và khả năng nén viên tốt Bào tử sau khihình thành sẽ được cấy trên chất mang Sau đó hỗn hợp này được sấy đến độ ẩm thích hợp vàtiến hành nén viên

Hiện nay chế phẩm dạng viên đang được chú ý nhiều nhất do tính tiện lợi, dễ sử dụng,vận chuyển và bảo quản.

1.2.4 Tổng quát quy trình sản xuất các dạng chế phẩm

Hình 1.1: Quy trình tổng quát sản xuất các dạng chế phẩm [2].

Các chủng gốc được giữ trong các ống môi trường thạch, được hoạt hóa và nhân giống(cấp 1, cấp 2) Với môi trường nhân giống thường dùng môi trường phân lập không có thạch,còn môi trường nuôi mở rộng có thể dùng môi trường cải tiến thay thế một số thành phần đắttiền dễ kiếm nhưng vẫn phải đáp ứng đấy đủ sinh dưỡng và yêu cầu sinh lý của chủng nuôicấy Sau đó giống được nuôi mở rộng bằng thiết bị lên men để tạo sinh khối Chế phẩm thuđược là chế phẩm dạng dịch Trong dịch này có chứa các nhóm vi sinh vật được nuôi cấy vàsống trong dạng nghỉ không hoạt động Dịch gốc chứa trong các can, chai nhựa sạch và kín

Từ chế phẩm dạng dịch được phối trộn với chất mang, bổ sung chất phụ gia, sấy < 450C đểgiảm bớt độ ẩm xuống < 9%, thu được chế phẩm dạng bột Loại chế phẩm này có thể giữ hoạttính sau 90 ngày hoặc 180 ngày [2]

Dạn

g bột

Vi khuẩn

Nhân giống (hiếu khí)

Nuôi mở rộngSinh khối

Sấy

Phối trộn với chất mang

Dạn

g dịch

T0 < 450C

1.3 Chế phẩm sinh học dạng viên và tiềm năng thương mại trong thủy sản

Hiện nay trên thị trường tuy có nhiều dạng chế phẩm sinh học nhưng chế phẩm sinh họcdạng viên đang được chú ý nhiều nhất do thuận lợi trong quá trình đóng gói bảo quản, vậnchuyển, dễ sử dụng, mật độ vi sinh vật có lợi cao hơn so với dạng dịch Chế phẩm sinh họcdạng viên còn được sản xuất dựa trên nền chất mang mà chất này có khả năng tạo viên và visinh vật có thể tồn trữ trên hỗn hợp trong một thời gian nhất định với số lượng tế bào sống ổnđịnh Chất mang được dùng tạo chế phẩm thường là các loại bột có hàm lượng hydrocacboncao và có khả năng hút nước tốt Chất mang này sau khi được phối trộn với sinh khối vi sinhvật sẽ đem sấy khô và nén viên chế phẩm

Chế phẩm sinh học được sử dụng có tác dụng điều chỉnh hệ vi sinh vật thủy sinh theohướng hạn chế các vi sinh vật gây bệnh, tăng cường sự phân hủy các chất hữu cơ do thức ănthừa, vật nuôi bài tiết, do xác động thực vật chết bị thối rữa vv để cải thiện môi trường, đồngthời làm tăng cường khả năng miễn dịch của vật nuôi với vi sinh vật gây bệnh Bên cạnh đó,việc sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản sẽ hạn chế sử dụng hóa chất vàkháng sinh, yếu tố gây ra hậu quả của việc nuôi trồng thủy sản kém bền vững, tạo điều kiệnthuận lợi cho ngành thủy sản nước ta bước vào thị trường các nước một cách thuận lợi

Ngày nay xu hướng sử dụng chế phẩm sinh học đang ngày càng được các hộ nuôi quantâm Hiện nay có 123 loại chế phẩm sinh học được sử dụng bao gồm chế phẩm trộn vào thức

ăn và chế phẩm xử lý nước nhưng chủ yếu do các công ty cung cấp, phân phối, đại lý chonước ngoài hay sử dụng công nghệ của nước ngoài để sản xuất và phân phối tại Việt Nam Vìvậy có hạn chế rất lớn cho người sử dụng, một mặt các chế phẩm khi đưa vào Việt Nam thìcác chủng vi sinh vật trong chế phẩm có phù hợp với điều kiện Việt Nam hay không, mặtkhác các chế phẩm được nhập khẩu thường có giá rất cao, điều đó gây khó khăn cho các hộnuôi Đồng thời hiện nay vấn đề ô nhiễm môi trường đang lan nhanh, dẫn đến lượng chếphẩm được sử dụng sẽ tăng lên Việc này càng thúc đẩy làm sao các chế phẩm trong nướcxuất hiện trên thị trường càng sớm càng tốt Chính vì vậy, việc sử dụng chế phẩm sinh họcprobiotic để xử lý môi trường nuôi trồng thủy sản là một phương án tối ưu đang được sử dụngkhá phổ biến hiện nay và là biện pháp thích hợp có rất nhiều triển vọng [2]

1.4 Một số nguyên liệu sử dụng làm chất mang trong chế phẩm sinh học

1.4.1 Sơ lược về vi khuẩn Bacillus subtilis

Trong các loại chế phẩm sinh học xử lý ô nhiễm môi trường nuôi thủy sản thường sử

dụng hỗn hợp rất nhiều chủng vi sinh vật như: Bacillus, Aspergillus oryzae,

Nitrosomonas vv Trong đó loài Bacillus được xác định là thành phần chủ yếu của chế phẩm

và đóng vai trò quan trọng như chủng Bacillus subtilis.

Chủng vi khuẩn Bacillus là nhóm trực khuẩn sinh bào tử, sống hiếu khí tùy tiện nhưng

trong điều kiện hiếu khí hoạt động mạnh hơn Chúng rất phổ biến trong tự nhiên Một sốchủng của loài này còn được tìm thấy trong khoang miệng, trong đường ruột của người và

động vật Tất cả các loài Bacillus đều có khả năng phân giải hợp chất hữu cơ chứa nitơ, như

protein, khá mạnh nhờ sinh ra protease ngoại bào Ngoài ra chúng còn có khả năng sinh raamylase làm loãng tinh bột, bi ến chất này thành chất dễ hòa tan và thủy phân tiếp theo thành

các dextrin và các loại đường hợp thành Một số chủng thuộc loài như Bacillus subtilis, B.

Mesentericus có thể sinh ra enzym xenlulase và hemixenlulase phân hủy xenlulose và

hemixenlulose Ngoài các enzym trên, các vi khuẩn còn có khả năng sinh ra bacterioxin – chất

có hoạt tính kháng sinh nên giúp cho thủy sản có thể kháng được bệnh

Trong chế phẩm sinh học người ta thường sử dụng các loài Bacillus như B subtilis, B.

licheniformis, B megaterium Các chủng của những loài này rất có ích, không gây bệnh cho

người và động vật, đặc biệt là trong đường ruột [2]

Bảng 1.3 Thành phần hóa học của vi sinh vật [3].

Các chất Cacbon Nitơ Hydro P2O5 K2O SO3

1.4.2 Một số nguyên liệu sử dụng làm chất mang trong chế phẩm sinh học

Chất mang dùng làm chế phẩm sinh học phải có khả năng hút nước cao (150 ÷ 200%),hàm lượng cacbon hữu cơ cao, tốt nhất > 60% Đồng thời chất mang đó không chứa các chấtđộc hại đối với vi sinh vật, hàm lượng muối khoáng không vượt quá 1% và kích thước hạt phùhợp với đối tượng sử dụng

Một số loại chất mang thường được sử dụng như than bùn, đất sét, bã mía, lõi ngônghiền, vỏ trấu, bột mì, bột gạo, bột đậu nành.v.v Tuy nhiên, tùy theo mục đích sử dụng màlựa chọn các thành phần khác nhau cho hỗn hợp chất mang Thông thường một số chất mang

dễ kiếm và rẻ tiền được lựa chọn để sản xuất chế phẩm như bột gạo, bột khoai mì, cám gạo vàkhô dầu đậu nành [6]

Trong các nguyên liệu có nguồn gốc từ tự nhiên, cám gạo được sử dụng nhiều trongnuôi cấy vi sinh vật Trong cám gạo có đầy đủ các chất rất phù hợp cho sự phát triển của visinh vật, trong đó nấm sợi phát triển rất mạnh trong môi trường có chứa cám gạo [4].

1.4.2.4 Khô dầu đậu nành

Khô dầu đậu nành là phụ phẩm của quá trình chế biến dầu từ hạt đậu nành Hàm lượngdầu còn lại khoảng 10g/kg Khô dầu đậu nành là một nguồn protein thực vật có giá trị dinhdưỡng tốt nhất trong tất cả các loại khô dầu Thành phần axit amin gần giống với protein sữa

và dùng để thay thế một phần protein động vật trong khẩu phần vật nuôi Trong khô dầu đậutương chỉ tồn tại một lượng nhỏ khoáng và nhiều vitamin trừ vitamin B12.

Cũng giống như bột đậu nành, khô dầu đậu nành có hàm lượng protein cao, chiếmkhoảng 42 ÷ 45% theo vật chất khô (bảng 5) Protein của khô dầu đậu nành cũng chứa hầu hếtcác axit amin thiết yếu, nhưng nghèo axit amin chứa lưu huỳnh như cystine và methionin.Ngoài ra còn có glucid, chất xơ và một số thành phần khác Khô dầu đậu nành có hàm lượngđạm cao, do đó được sử dụng trong một số lĩnh vực như môi trường nuôi cấy vi sinh vật, trộnvào thức ăn gia súc, gia cầm khoảng 25% để tăng lượng đạm, chế biến thành sản phẩm giàuđạm dùng cho người như:làm bánh, nước tương v.v [10]

1.4.3 Khả năng lưu trữ vi sinh vật của một số loại chất mang

Để nâng cao giá trị của quy trình công nghệ đặc biệt là để hạ giá thành sản phẩm, người

ta sử dụng nguồn nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm như: nguyên liệu thô, phụ phẩm của một sốngành công nghiệp khác để làm chất mang Tuy nhiên khi sử dụng thì nguyên liệu đó phảicung cấp đủ nguồn cacbon, hydro, nitơ và oxi, đồng thời phải đáp ứng được điều kiện sốngcủa vi sinh vật vì chính những nguyên liệu này sẽ ảnh hưởng đến khả năng tồn tại và sức sinh

trưởng của chúng Trong các nguyên liệu được sử dụng làm chất mang ở trên đều đáp ứng đủđiều kiện để vi sinh vật có thể lưu trữ:

 Về thành phần dinh dưỡng: các nguyên liệu đều dồi dào lượng cacbonhdrat vàprotein

 Về các chất độc hại: không có, riêng bã đậu nành có thành phần trypsin có tácdụng ức chế enzym tiêu hóa nhưng đã được xử lý nhiệt trước khi ép viên

Đồng thời vi sinh vật là loài rất dễ thích nghi đối với các nguyên liệu dạng bột và trongquá trình bảo quản giống vi sinh vật thì một số nguyên liệu trên cũng được sử dụng làm môitrường để giữ giống vi sinh vật Quá trình bảo quản giống vi sinh vật là quá trình làm giảm sựtrao đổi chất và làm giảm quá trình hô hấp của vi sinh vật Có nhiều phương pháp bảo quảngiống vi sinh vật trong đó có phương pháp bảo quản giống trong hạt ngũ cốc, nguyên tắc củaphương pháp này là nuôi các vi sinh vật trực tiếp trong hạt ngũ cốc đã hấp chín trong 3 đến 5ngày ở nhiệt độ 28 ÷ 320C, bào tử được tạo thành, đem sấy ở nhiệt độ < 400C cho đến khi độ

ẩm < 8% Quá trình bảo quản giống trên hạt ngũ cốc cũng gần giống với quá trình tạo hỗnhợp chất mang cho quá trình tạo viên chế phẩm (hỗn hợp chất mang sau khi phối trộn với visinh vật được sấy khô đến độ ẩm <9%) Vì vậy khả năng lưu trữ vi sinh vật trên các loạinguyên liệu này là rất tốt [4]

Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG

PHÁP NGHIÊ N CỨU

2.1 Vật liệu

Chủng vi khuẩn: Bacillus subtilis được cung cấp từ phòng vi sinh – Trung tâm công

nghệ Sau thu hoạch

Các nguyên liệu làm chất mang: Bột mì, khô dầu đậu nành, bột gạo, cám gạo và CMC.Trong đó bột gạo được cung cấp từ công ty TNHH SX TM XNK Vĩnh Thuận có hàm lượngcacbonhydrat > 75%.Bột khoai mì, cám gạo và khô dầu đậu nành được cung cấp từ xưởngthức ăn chăn nuôi Cái Bè CMC được dùng là CMC công nghiệp mua từ các cửa hàng hóachất

2.2 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất

2.2.1 Thiết bị: Máy dập viên tâm sai 380 v

Hình 2.1 Máy dập viên tâm sai 380 v

 Lực nén: 7T5

 Cấp độ nén: 19 cấp độ

 Công suất: 60 viên/phút

 Cơ chế tạo viên: tạo viên dựa trên lực nén ép

 Nguyên tắc hoạt động: Hỗn hợp chất mang được đưa vào cối qua phễu nhập liệu vàbên dưới phễu nhập liệu có thanh gạt đồng thời sẽ gạt đều nguyên liệu trên bề mặt cối.Tiếp theo chày sẽ chuyển động nhờ vào mô tơ và nén chặt chất mang xuống cối, tạohình cho viên nén theo hình dạng và kích thước khuôn của cối Tạo viên xong, chày sẽđược đưa lên đồng thời viên nén cũng lên khỏi cối và thanh gạt sẽ chuyển động tới gạtviên nén ra

2.2.2 Dụng cụ

+ Ống đong: 10 và 100ml + Khay inox

+ Đũa thủy tinh + Cân phân tích + Muỗng + Cân đo độ ẩm

2.2.3 Hóa chất, môi trường nuôi cấy

+ Hóa chất: Các hóa chất được sử dụng trong đề tài là hóa chất kỹ thuật và hóa chấttinh khiết thuộc phòng thí nghiệm hóa - vi sinh – Trung tâm công nghệ sau thu hoạch

+ Môi trường: Một số môi trường được khảo sát và thành phần của chúng như sau [5]

Môi trường Plate Count Agar (PCA) (cho 1 lít)

Bảng 2.1 Thành phần của PCA

Môi trường Plate Count Agar

Môi trường được khử trùng ở 1210C trong thời gian 15 phút pH = 7,0 ± 0,2

Môi trường Trypticase Casein Soy (TCS) (cho 1 lít)

Môi trường được khử trùng ở 1210C trong thời gian 15 phút pH = 7,6 ± 0,2

2.3 Một số phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Xác định công thức phối trộn nguyên liệu làm chất mang bằng phương pháp

toán học [1].

A/B = (m – b)/(a – m)

Từ công thức trên ta lấy (m-b) trong lượng của nguyên liệu A trộn với (a-m) trọng lượngcủa nguyên liệu B sẽ được hỗn hợp có nồng độ chất khô là m%.

Trong đó: A là nguyên liệu có nồng độ chất khô a%

B nguyên liệu có nồng độ chất khô b%

Cách tiến hành: Dùng micropipet và đầu tip vô trùng, thao tác vô trùng chuyển 1ml dịchchứa giống vi sinh vật lên bề mặt môi trường trong đĩa petri Đổ khoảng 15 – 20ml môitrường đã đun chảy và để nguội đến 45 ÷ 550C vào đĩa petri đã cấy mẫu Sau đó, xoay nhẹ đĩapetri cùng chiều và ngược chiều kim đồng hồ vài lần để dung dịch giống được trộn đều Rồi

úp ngược đĩa petri và nuôi ở 300C trong 24h [7]

2.3.3 Đánh giá thời gian lưu trữ vi sinh vật trên viên nén

Môi truờng nuôi cấy: Môi trường TCS

Phương pháp: Phương pháp đếm khuẩn lạc (theo mục 2.4.1)

Cách đánh giá: Sau khi nén viên, tiến hành phân tích lần thứ nhất và ghi kết quả sốkhuẩn lạc mọc trên đĩa Thời gian phân tích viên nén của mỗi lần khảo sát tiếp theo cách nhaumột tuần, ghi kết quả khuẩn lạc mọc trên đĩa So sánh các kết quả và đưa ra nhận xét về sựbiến động vi sinh vật

2.3.4 Đánh giá viên chế phẩm