Nghiên cứu tạo chế phẩm axit amin thủy phân từ da cá tra và thử nghiệm bổ sung vào thức ăn ương cá hồng mỹ (sciaenop ocellatus, linnaeus 1766) giai đoạn giống

NGUYỄN NGỌC ANH NGHIÊN CỨU TẠO CHẾ PHẨM AXIT AMIN THỦY PHÂN TỪ DA CÁ TRA VÀ THỬ NGHIỆM BỔ SUNG VÀO THỨC ĂN ƢƠNG CÁ HỒNG MỸ Sciaenop ocellatus, Linnaeus 1766 GIAI ĐOẠN GIỐNG LUẬN VĂN

NGUYỄN NGỌC ANH

NGHIÊN CỨU TẠO CHẾ PHẨM AXIT AMIN THỦY PHÂN TỪ DA CÁ TRA VÀ THỬ NGHIỆM

BỔ SUNG VÀO THỨC ĂN ƢƠNG CÁ HỒNG MỸ

(Sciaenop ocellatus, Linnaeus 1766)

GIAI ĐOẠN GIỐNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

NGHỆ AN - 2015

NGUYỄN NGỌC ANH

NGHIÊN CỨU TẠO CHẾ PHẨM AXIT AMIN THỦY PHÂN TỪ DA CÁ TRA VÀ THỬ NGHIỆM

BỔ SUNG VÀO THỨC ĂN ƯƠNG CÁ HỒNG MỸ

(Sciaenop ocellatus, Linnaeus 1766)

GIAI ĐOẠN GIỐNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Nuôi trồng thủy sản

Mã số: 60 62 03 01

Người hướng dẫn khoa học: TS Phạm Thị Tâm

NGHỆ AN - 2015

Luận văn thạc sỹ „„Nghiên cứu tạo chế phẩm axit amin thuỷ phân từ da cá tra và thử nghiệm bổ sung vào thức ăn ương cá Hồng Mỹ ( Sciaenops ocellatus,

Linnaeus 1766 ) giai đoạn giống‟‟,chuyên ngành nuôi trồng thủy sản là của riêng tôi

Luận văn đã sử dụng thông tin từ nhiều nguồn dữ liệu khác nhau, các thông tin có sẵn

đã được trích rõ nguồn gốc

Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu đã có được trong luận văn này là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Mọi sự giúp đỡ trong việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được trích rõ nguồn gốc

Tác giả

Nguyễn Ngọc Anh

Lời đầu tiên, tôi xin được trân trọng cảm ơn tới Ban Giám hiệu, phòng Sau đại học, khoa Nông Lâm Ngư - Trường Đại học Vinh đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi được học tập, nghiên cứu và hoàn thành đề tài luận văn Thạc s của m nh

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô giáo hướng dẫn TS Phạm Thị Tâm, người đã định hướng và chỉ dẫn tận t nh trong suốt quá tr nh thực hiện đề tài

và hoàn thành luận văn

Cảm ơn Ban lãnh đạo Trung tâm thực hành thủy sản nước mặn Trường Đại Học Vinh, cán bộ phòng thí nghiệm khoa Công nghệ sinh học Trường Đại học Mở Hà Nội, TS.Đào Thị Hồng Vân, cô giáo Phạm Mỹ Dung đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi có đủ điều kiện thực hiện đề tài luận văn

Xin chân thành cảm ơn đề tài cấp nhà nước:“ Nghiên cứu công nghệ sản xuất gelatinase tái tổ hợp và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm, mỹ phẩm”

mã số: KC 06.15/11-15đãhỗ trợ kinh phí để tôi hoàn thành luận văn này

Cảm ơn tới Gia đ nh, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên, cổ v và giúp đỡ tôi trong quá tr nh học tập, nghiên cứu

Mặc d đã có nhiều cố gắng, song luận văn tốt nghiệp không thể tránh khỏi những thiếu sót Kính mong nhận được sự góp , chỉ bảo của Hội đồng khoa học, thầy, cô và các bạn

Vinh, tháng 10 năm 2015

Tác giả

Nguyễn Ngọc Anh

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU vii

DANH MỤC HÌNH viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Đặc điểm sinh học của cá Hồng Mỹ 4

1.1.1 Vị trí phân loại 4

1.1.2 Đặc điểm hình thái ngoài 4

1.1.3 Sự phân bố 5

1.1.4 Tập tính sống 5

1.1.5 Vòng đời 6

1.1.6 Tính ăn 6

1.1.7 Đặc điểm dinh dưỡng 7

1.1.8 Đặc điểm sinh trưởng 7

1.1.9 Đặc điểm sinh sản 7

1.2 Tình hình nghiên cứu cá Hồng Mỹ trong và ngoài nước 8

1.2.1 Tình hình nghiên cứu cá Hồng Mỹ trên thế giới 8

1.2.2 Tình hình nghiên cứu cá Hồng Mỹ ở Việt Nam 11

1.3 Một số điều kiện tự nhiên ảnh hưởng đến đối tượng nghiên cứu 14

1.4 Nghiên cứu dinh dưỡng bổ sung axit amin vào thức ăn cho ĐVTS 15

1.5 Nguồn nguyên liệu da cá 16

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNGVÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

2.1 Đối tượng nghiên cứu 19

2.2 Nội dung nghiên cứu 19

2.3 Phương pháp nghiên cứu 19

2.3.1 Nghiên cứu tạo chế phẩm axit amin thủy phân từ da cá tra 19

2.3.2 Thử nghiệm bổ sung chế phẩm axit amin thủy phân từ da cá tra vào thức ăn ương nuôi cá Hồng Mỹ giai đoạn giống 24

2.3.3 Sơ đồ khối nghiên cứu 24

2.3.4 Phương pháp xác định các yếu tố môi trường 25

2.3.5 Phương pháp xác định tỷ lệ sống: 25

2.3.6 Phương pháp xác định tốc độ tăng trưởng 25

2.3.7 Phương pháp xác định hệ số chuyển đổi thức ăn 26

2.3.8 Phương pháp xác định thành phần axit amin 26

2.3.9 Phương pháp xác định độ đồng đều của cá 26

2.3.10 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu 27

2.4 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 27

2.4.1.Thời gian nghiên cứu 27

2.4.2 Địa điểm nghiên cứu 27

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 28

3.1 Kết quả nghiên cứu tạo chế phẩm axit amin thủy phân từ da cá tra 28

3.1.1 Kết quả xác định điều kiện tiền thủy phân da cá 28

3.1.2 Xác định điều kiện thủy phân phụ phẩm da cá tra 30

3.1.3 Xác định thành phần axit amin trong dịch thủy phân da cá tra và thức ăn thí nghiệm 33

3.1.4 Xác định điều kiện sấy phun tạo chế phẩm 35

3.2 Kết quả thử nghiệm bổ sung chế phẩm axit amin thủy phân vào thức ăn ương cá Hồng Mỹ giai đoạn giống 37

3.2.1 Biến động các yếu tố môi trường trong quá trình thí nghiệm 37

3.2.2 Ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm axit amin thủy phân vào thức ăn lên tỷ lệ sống 39

3.2.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung chế phẩm axit amin thủy phân vào thức ăn lên tăng trưởng về chiều dài và khối lượng thân của cá Hồng Mỹ 40

3.2.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung chế phẩm axit amin vào thức ăn đến hệ số biến động của kích thước cá Hồng Mỹ 493.2.4 Ảnh hưởng của các mức tỷ lệ bổ sung chế phẩm axit amin vào thức ăn đến hệ

số chuyển đổi thức ăn 50KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 52TÀI LIỆU THAM KHẢO 53PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

(Phân tích phương sai một nhân tố)

(Tốc độ tăng trưởng tuyệt đối)

(Tốc độ tăng trưởng tương đối)

(Hệ số chuyển đổi thức ăn)

(Axit amin thiết yếu)

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Trang

Bảng 1.1: Một số loài cá biển có giá trị kinh tế được nuôi tại châu Á 10

Bảng 2.1 Cách xác định các yếu tố môi trường 25

Bảng 3.1 Hàm lượng axit amin thủy phân trong thức ăn thí nghiệm và dịch thủy phân (µg/ml) 33

Bảng 3.2 Thành phần axit amin trong Gelatin thủy phân từ da cá tra 34

Bảng 3.3 Kết quả theo dõi yếu tố môi trường nước trong giai thí nghiệm 38

Bảng 3.4 Tốc độ tăng trưởng của cá Hồng Mỹ ở các công thức thức ăn khác nhau 40

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung chế phẩm axit amin vào thức ăn lên tăng trưởng tuyệt đối về chiều dài thân của cá Hồng Mỹ (DWGL) 42

Bảng 3.6 Tốc độ tăng trưởng tương đối về chiều dài (SGRL) 43

Bảng 3.7: Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung chế phẩm axitamin vào thức ăn lên tăng trưởng tuyệt đối về khối lượng thân của cá Hồng Mỹ (DWGW) 46

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung chế phẩm axit amin vào thức ăn lên tăng trưởng tương đối về khối lượng thân củacá Hồng Mỹ (SGRW) 47

Bảng 3.9 Hệ số biến động của kích thước cá với các tỷ lệ bổ sung chế phẩm axit amin thủy phân vào thức ăn 49

Bảng 3.10 Hệ số chuyển đổi thức ăn 50

DANH MỤC HÌNH

Trang

Hình 1.1 Cá Hồng Mỹ (Sciaenops ocellatus, Linnaeus 1766) 4

Hình 1.2 Sơ đồ di cư của ấu trùng cá Hồng Mỹ 6

Hình 1.3 Tổng sản lượng thuỷ sản thế giới (FAO, 2010) 11

Hình 2.1 Sơ đồ khối thí nghiệm 24

Hình 3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ trong quá trình tiền thủy phân đến độthủy phân sau khi đã bổ sung enzyme 28

Hình 3.2: Sự phụ thuộc của độ thủy phân vào độ pH dịch xử lý tiền thủy phân 29

Hình 3.3: Ảnh hưởng của thời gian xử lý tiền thủy phân tới hiệu quả thủy phân sau khi bổ sung enzyme 29

Hình 3.4: Ảnh hưởng của pH đến hoạt động của enzyme gelatinase tái tổ hợp trong quá trình thủy phân da cá tra đã qua tiền xử lý 30

Hình 3.5: Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến hiệu quả thủy phân da cá tra của enzyme gelatinase tái tổ hợp 31

Hình 3.6 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân da cá tra sử dụng enzyme gelatinase 32

Hình 3.7 Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí đầu vào đến hiệu suất thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun 35

Hình 3.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí đầu vào đến độ ẩm sản phẩm 35

Hình 3.9 Ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu đến hiệu suất thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun 36

Hình 3.10 Ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu đến độ ẩm sản phẩm 36

Hình 3.11 Ảnh hưởng của áp suất khí nén đến hiệu suất thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun 37

HÌnh 3.12 Ảnh hưởng của áp suất khí nén đến độ ẩm sản phẩm 37

Hình 3.13 Tỷ lệ sống của cá Hồng Mỹ ở các công thức thí nghiệm 39

Hình 3.14 Tốc độ tăng trưởng trung bình theo chiều dài thân cá Hồng Mỹ 41

Hình 3.15 Tốc độ tăng trưởng tuyệt đối chiều dài toàn thân cá Hồng Mỹ 42

Hình 3.16 Tốc độ tăng trưởng tương đối về chiều dài toàn thân cá Hồng Mỹ 44

Hình 3.17 Tốc độ tăng trưởng trung bình theo khối lượng cá Hồng Mỹ 45

Hình 3.18 Tốc độ tăng trưởng tuyệt đối khối lượng toàn thân cá Hồng Mỹ 46

Hình 3.19 Tốc độ tăng trưởng tương đối về khối lượng toàn thân cá Hồng Mỹ 48

Hình 3.20 Hệ số biến động theo khối lượng của cá Hồng Mỹ trong quá trình nuôi 49

MỞ ĐẦU

Cá Hồng Mỹ (Sciaenops ocellatus,Linnaeus 1766)là loại rộng nhiệt, rộng

muối, phân bố ở vùng Mehico và vùng duyên hải Tây-Nam nước Mỹ Đây là đối tượng dễ nuôi bởi chúng có thể sống được trong các môi trường mặn, lợ và ngọt Chúng là một trong những đối tượng nuôi có tốc độ sinh trưởng nhanh, thịt cá thơm ngon giàu dinh dưỡng và có giá trị kinh tế cao Theo FAO (2006) sản lượng nuôi cá Hồng Mỹ năm 2004 trên thế giới đạt trên 40.000 tấn thương phẩm, trong

đó hơn 90 % sản phẩm được cung cấp từ Trung Quốc, Israel, Manitius, Mayotte

và Mỹ Tổng giá trị sản phẩm đạt 55,79 triệu USD Tuy nhiên khi đưa vào nuôi

cá Hồng Mỹ thương phẩm thường gặp khó khăn về vấn đề con giống, từ năm

1999 các Viện nghiên cứu trong nước đã đưa cá Hồng Mỹ vào nghiên cứu sinh sản, đến năm 2003 quy trình sản xuất gống đã được khép kín và chuyển giao cho một số tỉnh trong đó có Nghệ An đã đáp ứng được phần lớn nhu cầu con giống phục vụ nuôi nội địa

Nghệ An là một trong những tỉnh có tiềm năng rất lớn về nuôi trồng thuỷ sản, với hơn 82 km bờ biển, nhiều cửa sông, lạch, trên 2.200 ha đầm nuôi mặn lợ

có thể nuôi tôm, cá các loại và hơn 50 Trại sản xuất giống thuỷ sản mặn lợ, có trên 100 lồng nuôi cá biển trong các eo biển, cửa sông

Trong nuôi thủy sản, thức ăn thường chiếm 50 - 60% tổng chi phí đầu tư Muốn có được thức ăn tốt để vật nuôi lớn nhanh thì việc hiểu biết về từng thành phần dinh dưỡng sử dụng trong phối chế thức ăn là rất quan trọng và cần thiết Khi nói đến protein, người ta không chỉ quan tâm đến hàm lượng của nó trong thứcănmà còn chú ý đến các axit amin tham gia cấu tạo nên protein (đặc biệt là thành phần và tỷ lệ các axit amin thiết yếu trong protein) Nhu cầu protein nói một cách chính xác hơn đó chính là nhu cầu amino axit Ngoài nhiệm vụ chính là cấu tạo nên protein, chúng còn là tiền chất của một số sản phẩm trao đổi chất khác Các axit amin tham gia quá trình tạo thành năng lượng ở dạng trực tiếp hay tích lũy ở dạng glucogen hay lipid Khi thức ăn thiếu protein thì động vật chậm sinh trưởng, chậm phát dục, sức sinh sản giảm

Axit amin gồm hai loại: - Axit amin không thay thế (indispensable amino axit) hay còn gọi là axit amin thiết yếu (essential amino axit - EAA): Đây là loại axit amin rất cần thiết cho cơ thể động vật để cho quá trình sinh trưởng và phát triển Cơ thể động vật không thể tự tổng hợp được để thoả mãn nhu cầu của bản thân mà phải thường xuyên đưa từ bên ngoài vào với thức ăn Đối với động vật nói chung có 9 axit amin không thay thế được: Valine, leucine, isoleucine, threo nine, methionine, phenylalanine, tryptophan, lysin, histidine Loại thay thế được (dispensable amino axit) hay còn gọi là axit amin không thiết yếu (nonessential amino axit - NEAA): tức là loại axit amin mà cơ thể động vật có thể tự tổng hợp được từ các nguyên liệu sẵn có (các axit béo, amiac, amid ) Nhóm này gồm các axit amin còn lại Cần phải chú ý thêm rằng không phải mọi axit amin đều có tác dụng vì ảnh hưởng như nhau đối với các loại động vật mà mỗi gia súc, gia cầm

có những nhu cầu đặc trưng của mình đối với từng loại axit amin Có loại động vật cần tới 10 axit amin không thay thế (ví dụ như đối với gà con thì arginin là axittin không thay thế), nhưng có loại động vật lại chỉ cần 8 axit amin không thay thế (ví dụ như người thì histidin được xếp vào nhóm axit amin thay thế) Một số axit amin không được xếp vào nhóm không thể thay thế hay nhóm thay thế mà chúng được xếp vào nhóm bán thay thế (sâm- dispensable) hay còn gọi là bán thiết yếu (semi-essential) Thuộc nhóm này có arginin, cystein, tyrosin Arginin được coi là bán thay thế đối với lợn vì arginin có thể được tổng hợp từ glutamin Tuy vậy, sự tổng hợp này không đủ đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển cơ thể

Việc bổ sung axit amin tổng hợp vào thức ăn để tăng giá trị dinh dưỡng đã được ứng dụng trên nhiều loài động vật thủy sản Ở tôm he Nhật bản khi sử dụng casein có bổ sung thêm methionin, sinh trưởng của tôm được cải thiện, đối với tôm càng xanh, tốc độ tăng trưởng của tôm gia tăng khi bổ sung thêm vào thứcăncông nghiệp lysine, methionin Đối với cá kết quả này cũng được ghi nhận trên cá trê phi, cá chép Tuy nhiên một vài nghiên cứu cho thấy, không thành công khi bổ sung thêm axit amin vào thức ăn mặc dù thức ăn này đang thiếu

những axit amin này như ở tômPalaemon serratus, hoặc ở tôm he Nhật bản khi

bổ sung arginin Ở một số loài cá khi sử dụng bột đậu nành có bổ sung thêm lysin cũng không đạt kết quả Nguyên nhân được giải thích là trong một số trường hợp khi bổ sung thêm 1-2 axit amin tổng hợp, các axit amin này sẽ được ĐVTS hấp thu nhanh hơn so với axit amin của protein thức ăn, bởi vì axit amin của thức ăn phải qua quátrình dị hóatrước khi được hấp thu.Nhu cầu về axit amin thiết yếu được nghiên cứu nhiều bởi vì cá không thể tổng hợp được chúng mà phải lấy từ thức ăn Cũng như động vật bậc cao, các loài động vật thủy sản nói chung cần 10 loại axit amin, gồm: arginin, histidin, isoleucin, leucin, lysin, methionin, phenillalanin, threonin, tryptophan và valin (Halver, 1989)

Nghiên cứu liên tục trên các đối tượng cá khác nhau, đã cho thấy rằng sự cân bằng giữa các axit amin thiết yếu với các axit amin tự do trong khẩu phần ăn

cá tra có thể làm giảm hàm lượng bột cá và các nguồn protein khác trong thức ăn

và giảm hàm lượng đạm thải ra của cá.Thử nghiệm bổ sung axit amin vào thức

ăn cho thấy rằng hàm lượng protein có thể giảm từ 28% xuống còn 23% trong khẩu phần ăn của cá tra Tuy nhiên, câu trả lời về việc làm giảm hàm lượng protein trong thức ăn còn phụ thuộc vào việc bổ sung các axit amin thiết yếu sao cho phù hợp với từng loài Các nghiên cứu gần đây cho thấy phương pháp này có hiệu quả trong việc giảm hàm lượng protein trong thức ăn của cá trắm cỏ, cá rô phi và cá tra

Xuất phát từ những lý do trên tôi tiến hành đề tài: „„Nghiên cứu tạo chế

phẩm axit amin thuỷ phân từ da cá tra và thử nghiệm bổ sung vào thức ăn

ương cá Hồng Mỹ (Sciaenops ocellatus, Linnaeus 1766) giai đoạn giống‟‟

Mục tiêu của đề tài

Tạo được chế phẩm axit amin thủy phân từ phụ phẩm da cá tra và xác định được tỷ lệ bổ sung chế phẩm axit amin vào thức ăn ương giống cá Hồng Mỹ

nhằm tăng hiệu quả ương nuôi cá giống

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Đặc điểm sinh học của cá Hồng Mỹ

Hình 1.1 Cá Hồng Mỹ (Sciaenops ocellatus, Linnaeus 1766)

1.1.2 Đặc điểm hình thái ngoài

Cơ thể cá Hồng Mỹ có hình thon dài thân hơi tròn lưng gồ cao lên, vẩy lược lớn vừa và nhỏ Khoảng cách giữa mắt và đầu không có vẩy, bộ phận đầu trừ mõm, xương trước mắt và xương dưới mắt ra đều có vẩy Vây lẻ không có

vẩy hoặc vẩy bẹ thấp; đường bên hoàn toàn, đi ra sau theo vành ngoài của bộ phận lưng Mắt trung bình; miệng rộng, ở phía trước, hơi thấp và hơi lệch phía dưới, môi mỏng, có thể co duỗi được; chúng có từ 4-6 răng nanh nhọn sắc, một

số ít là răng cắt ở phía trước hàm và ở đằng trước của mỗi hàm, tiếp đó là nhiều hàng răng chóp hoặc răng tròn phía sau thì nở rộng thành răng cấm sau này sẽ to dần lên như răng hàm và trải ra thành từ hai đến bốn hàng mà hàng ngoài là răng rất chắc khoẻ (Zohar et al, 1996) Vây lưng liên tục, không có khía lõm, bộ phận gai và tia vây rất nở nang, gai vây lưng to khoẻ, chúng có khoảng 10-13 tia gai cứng, từ 9-17 tia vây mềm Vây hậu môn có 3 tia gai

1.1.3 Sự phân bố

Cá Hồng Mỹ (Siaenops ocellatus, Linnaeus 1766) thuộc họ cá đù

(Sciaenidae) là loài cá biển rộng muối, rộng nhiệt phân bố ở vịnh Mêhicô và

vùng duyên hải Tây Nam nước Mỹ Một số năm trở lại đây đối tượng này đã được nhập cư vào các nước trong khu vực như: Đài loan, Trung Quốc, Việt Nam và nhanh chóng trở thành một đối tượng kinh tế khá quan trọng trong khu vực Họ cá này cũng được tìm thấy ở các vùng nước đại dương ôn đới và nhiệt đới Chúng sống đáy vùng ven bờ, vùng đá ngầm ven bờ, nơi có dòng

nước ấm (Watanabe T et al 1996) Cũng có thể thấy chúng sống ở các vùng

đáy cát, đá cứng, vùng hỗn hợp bùn cát hoặc vùng đá san hô chết Phân bố theo chiều ngang thì chúng sống từ đáy ven bờ cho đến các rạn đá hoặc bãi san hô chết ở độ sâu tới 50-60m nước Cũng có loài, ban đầu ở các vùng cửa sông, phát triển lớn hơn chuyển ra các vùng nước sâu hơn, có khi tới độ sâu 150m nước (FAO, 1991) [5]

1.1.4 Tập tính sống

Cá Hồng Mỹ sống thành đàn, phân bố phạm vi rộng, khi trưởng thành thường đi đến những vùng cửa sông và vùng biển nông để sinh sản Nhiệt độ

C Cá Hồng Mỹ có thể sinh sống ở cả nước ngọt, nước lợ và nước mặn.[19]

1.1.5 Vòng đời

Hình 1.2 Sơ đồ di cư của ấu trùng cá Hồng Mỹ

(Nguồn: Lates calarifer Bloch)

Cá Hồng Mỹ trải qua phần lớn thời gian sinh trưởng 2÷3 năm trong các thủy vực nước ngọt, nơi cửa sông nối liền với biển Cá có tốc độ tăng trưởng nhanh,thường đạt kích cỡ 3,5÷6 kg sau 2÷3 năm

Cá trưởng thành 3÷4 tuổi di cư từ vùng nước ngọt về vùng cửa sông và ra biển nơi có độ mặn 30÷32‰ để phát triển tuyến sinh dục và đẻ trứng sau đó Cá

đẻ trứng theo chu kỳ trăng, cá thường đẻ vào thời điểm thuỷ triều lên, điều này giúp trứng và ấu trùng trôi vào vùng cửa sông, tại đó ấu trùng di chuyển ngược dòng để lớn lên

1.1.6 Tính ăn

Các loài trong họ cá Đù đều là cá dữ, ăn đáy, chúng chủ yếu dinh dưỡng bằng các loại động vật không xương sống như thân mềm (Mollusca), giáp xác (Crustacea), giun nhiều tơ (Polychaeter), kể cả cá nhỏ Cá Hồng Mỹ cũng như hầu hết các loài cá biển khác, trong giai đoạn ấu trùng thức ăn đầu tiên của chúng

đều là động vật phù du như: Luân trùng (Brachionus plicatilis), chân chèo biển

(Copepoda) Khi ấu trùng đạt chiều dài cơ thể lớn hơn 4 mm thức ăn ưa thích là

Vùng cửa sông, vùng biển nông

Vùng biển nước mặn 18 ÷

35 ‰

Bãi sinh trưởng của cá con, nồng

độ muối 25÷30‰ ven biển

Rotifer và tiếp tục đến 30 ngày kể từ khi nở Khi ấu trùng có chiều dài đạt 12 mm thường ăn Copepoda như Tigriopus, Arcatia, Oithoina, Paracalannus

1.1.7 Đặc điểm dinh dưỡng

Các loài trong họ cá Đù đều là cá dữ, ăn đáy, chúng chủ yếu dinh dưỡng

bằng các loại động vật không xương sống như thân mềm (Mollusca), giáp xác (Crustacea), Giun nhiều tơ (Polychaeter), kể cả cá nhỏ (FAO, 1995)

Cá Hồng Mỹ cũng như hầu hết các loài cá biển khác, ấu trùng của chúng

thức ăn đầu tiên đều là động vật phù du như: Luân trùng (Brachionus plicatilis), chân chèo biển (Copepoda) Ấu trùng khi đạt chiều dài cơ thể lớn hơn 4 mm thức

ăn ưa thích là Rotifer, và tiếp tục đến sau 30 ngày kể từ khi nở Khi ấu trùng có chiều dài đạt 12mm thường ăn Copepoda như: Tigriopus, Arcatia, Oithoina,

Paracalanus (Shepherd, J., Bromage, N., 1996).[22]

1.1.8 Đặc điểm sinh trưởng

Tốc độ tăng trưởng của cá Hồng Mỹ phụ thuộc rất lớn vào khu vực nuôi, tại các trang trại ở Florida và vịnh Mexico cá hồng Mỹ có thể đạt 1-1,2kg trong thời gian 14-22tháng, nhưng nếu nuôi trong khu vực nhiệt đới thì tốc độ tăng trưởng của chúng tăng lên rất nhiều

Tốc độ tăng trưởng của cá còn phụ thuộc vào mật độ nuôi, thời gian nuôi, thức ăn nuôi, cỡ cá thả ban đầu Chẳng hạn như cỡ cá giống 120kg, thả trong

tốc độ tăng trưởng trung bình là 800g/con trong

khi nuôi trong thời gian 10-14tháng và cho ăn bằng thức ăn cao đạm Ở các tỉnh ven biển phía bắc nước ta, cá nuôi sau 1 năm có thể đạt từ 1,0-1,8kg/con

cũng rất lớn, một con cá cái 11-14kg có thể đẻ 0,5triệu trứng/lần, và đạt 1-3triệu trứng/năm Cá Hồng Mỹ thường đẻ vào mùa thu và phụ thuộc rất nhiều vào yếu

tố môi trường như: nhiệt độ nước, tốc độ dòng chảy, thuỷ triều

Dựa trên các tập tính sinh sản của cá trong bể, nhiều tác giả cho biết cá đực

và cá cái sẽ tách đàn và ngừng ăn một tuần trước khi đẻ Khi cá cái thành thục sinh dục nó sẽ gia tăng các hoạt động sinh dục với cá đực Cá đực và cá cái khi thành thục sinh dục sẽ bơi lội thành cặp, và thường xuyên ở tầng mặt khi sắp đẻ Cá đẻ thành nhiều đợt trong ngày, thời gian đẻ trứng vào lúc chiều tối 19-23h.[6]

Phát triển phôi

Lần phân cắt đầu tiên kéo dài trong 20 phút sau khi thụ tinh Sự phân chia

tế bào tiếp tục sau mỗi 15-20 phút và trứng phát triển đến giai đoạn nhiều tế bào trong 3 giờ Sự phát triển của trứng trải qua các giai đoạn thông thường: phôi nang, phôi vị, phôi thần kinh và phôi mầm Tim phôi bắt đầu hoạt động sau

1.2 Tình hình nghiên cứu cá Hồng Mỹ trong và ngoài nước

1.2.1 Tình hình nghiên cứu cá Hồng Mỹ trên thế giới

Trong thời gian từ 2006 đến 2011, tổng sản lượng khai thuỷ sản không

có nhiều biến động, dao động trong khoảng 88,6 – 90,4 triệu tấn (Bảng 1) Xuhướng khai thác cá nội địa tăng nhẹ với mức khoảng hơn 1,5 triệu tấn trong

thời gian này, nhưng xu hướng khai thác cá biển giảm dần hàng năm, tương đương với khoảng 1,5 triệu tấn (FAO, 2012) Tuy nhiên, sản lượng nuôi thuỷ sản lại tăng đều hàng năm, kể cả nuôi thuỷ sản nội địa và nuôi biển Tổng sản lượng nuôi thuỷ sản dao động từ 47,3 đến 63,6 triệu tấn, tăng khoảng 16,3 triệu tấn trong vòng 6 năm qua, tăng bình quân 2,72 triệu tấn/năm Sản lượng cá nuôi biển chỉ chiếm từ 30-34% trong tổng số sản lượng nuôi thuỷ sản trên thế giới (FAO, 2012)

Sản lượng cá từ khai thác và nuôi trồng được con người sử dụng làm thực phẩm có xu hướng tăng nhẹ, chiếm từ 83 đến 86% tổng sản lượng Con người sử dụng bình quân từ 17,4 kg/người/năm (năm 2006) tăng đến 18,8 kg cá/người/năm (năm 2011) Trong 10 nước hàng đầu thế giới và châu Á thì Trung Quốc là quốc gia đứng đầu thế giới (chiếm 61,35%) và khu vực châu Á (chiếm 68,92) về sản lượng nuôi trồng thuỷ sản Việt Nam là nước đứng hàng thứ 3 về sản lượng thuỷ sản nuôi, chiếm 5,01% ở châu Á và 4,46% toàn thế giới

Hiện nay, các loài thuộc họ cá đù (Scianenidae) là những loài chủ yếu được sản xuất giống nhân tạo ở Trung Quốc, tiếp theo là các loài cá thuộc họ cá tráp (Sparidae), cá sạo (Pamadassyidae), cá mú (Serranidae), cá bơn vĩ (Paralichthyidae), cá hồng (Lutiauidae) [9] Trong các đối tượng trên, những loài cá biển đã được khép kín vòng đời trong điều kiện nuôi ở Trung Quốc gồm: cá đù vàng, cá Hồng Mỹ, cá vược Nhật, cá đối (Liza haematocheila), cá

đù Mi-uy, cá tráp đỏ, cá bơn Nhật, cá tráp đen, cá tráp (Sparus latus), cá Turbot

Bảng 1.1: Một số loài cá biển có giá trị kinh tế đƣợc nuôi tại châu Á

Loan

Trung Quốc

Thái Lan Idonesia Malaysia

7 Cá vƣợc Nhật Bản Lateolabrax japonicas

+

12 Song chấm (E malabaricus)

13 Cá song (Epinephelus ssp)

Hình 1.3 Tổng sản lượng thuỷ sản thế giới (FAO, 2010)

1.2.2 Tình hình nghiên cứu cá Hồng Mỹ ở Việt Nam

Việt Nam được coi là nước có nhiều lợi thế để phát triển nuôi biển nói chung và nuôi cá biển nói riêng đã có những tiến bộ Do chúng ta có các đặc điểm lợi thế như: bờ biển dài, nhiều eo vịnh kín, gần với thị trường tiêu thụ cá tươi sống lớn như Trung Quốc, Hồng Kông, Đài Loan Tuy nhiên, cũng như nhiều nước khác nghề nuôi cá biển của Việt Nam cũng là lĩnh vực mới Trước những năm 90 ngoài cá nước ngọt, chỉ có một số loài như cá vược, cá đối, cá tráp được nuôi trong các ao nuôi tôm quảng canh, nguồn cá giống chủ yếu thu gom từ ngoài tự nhiên

Về điều kiện tự nhiên và thị trường tiêu thụ hải sản tươi sống, các tỉnh miền Bắc và đặc biệt là hai tỉnh Hải phòng và Quảng ninh có nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển nuôi biển hơn các tỉnh khác Mặt khác kinh ngạch xuất khẩu của các tỉnh miền Bắc hiện nay chỉ đạt 7% của cả nước, tiềm năng chưa được khơi dậy, sự đầu tư của nhà nước cũng chưa đúng mức (Đỗ Văn Khương, 2001)

Trong kế hoạch 1999-2010, Bộ Thuỷ sản đã xác định: các tỉnh phía Nam

có điều kiện thuận lợi để phát triển nuôi tôm, Chính phủ sẽ tập trung đầu tư để phát triển Các tỉnh miền Bắc mà đặc biệt là hai tỉnh Hải phòng và Quảng ninh có điều kiện thuận lợi để nuôi cá biển, tập trung chủ yếu phát triển ở vịnh Hạ long

và Cát Bà phấn đấu đạt 200.000 tấn hải sản trong năm 2001, đưa tỷ trọng kinh ngạch xuất khẩu của các tỉnh miền Bắc đạt 15-20% và tiến tới 30-35% vào năm

2010 Chính phủ đã chỉ thị Bộ Thuỷ sản triển khai dự án quy hoạch tổng thể nuôi biển cho cả hai tỉnh từ 15.000-20.000 lồng bè.[17]

Muốn phát triển nghề nuôi cá biển thì việc chủ động cung cấp đủ con giống có chất lượng cao là rất quan trọng Hiện nay trên thế giới có rất nhiều phương pháp cho cá đẻ nhân tạo điển hình như phương pháp sinh sản nhân tạo cá Silurus glanis ở Ba Lan bằng sử dụng thuốc kích dục GnRH của Woynarovich,

1992 và Kozlowski, 1994; phương pháp của Peter, Lin, Vander Kruak & little, 1993; Brzuska & Adamek, 1994 dùng hợp chất Ovaprim để kích thích sự rụng trứng ở cá bố mẹ Silurus glanis; Phương pháp thay đổi các điều kiện môi trường

Sutheme-Chai-Ku, 1986 (Thái Lan); Phương pháp của Harvey và ctv, 1985 dùng thuốc kích dục tố LHRH-a với liều lượng 38-75 microgam/kg cá bố mẹ Phương pháp sinh sản nhân tạo cá hồi của Stickney, 1991 và While Leitriz & Lewis, 1980 trong hệ thống bể xi măng nước luôn chuyển, tỷ lệ sống ấu trùng cá đạt 60- 80%

Để quá trình ương nuôi ấu trùng cá có hiệu quả hiện nay đã có nhiều phương pháp như phương pháp ương ấu trùng cá vược của P.J.Palmer, J.M.Burke và R.R.Simspon, 1992 (Queensland) trong hệ thống bể xi măng ngoài trời có sục khí, tỷ lệ sống trung bình của ấu trùng đạt 86,9%, phương pháp ương

cá Babylonia areolata trong hệ thống bể xi măng trong nhà của Y.Natsukari (Nhật Bản) và N.Chaitanawisuti, A.Kritsanapuntu, S.Kathinmai (Thái Lan) tỷ lệ

ấu trùng sống từ 96,9-97,3%

Ở Việt Nam, trong những năm gần đây nuôi cá biển và các loài nhuyễn thể phát triển mạnh trong cả nước Tuy nhiên, do điều kiện sinh thái khác nhau nên vấn đề phát triển công nghệ và năng suất cũng nhiều sai khác Gần đây một số

công trình nghiên cứu đã đề cập đến: Nghiên cứu kỹ thuật vớt và sản xuất giống,

nuôi, vận chuyển giống cá song (Epinephelus spp), cá cam (Seriola spp), cá vược

(Lates calcarifer), (Đào Mạnh Sơn, 1991-1995); Đặc điểm sinh học và sản xuất

giống cá song ở miền Bắc Việt Nam (Đào Mạnh Sơn 1998; Sinh học và công nghệ sản xuất giống cá giò (Đỗ Văn Khương, Đỗ Văn Minh & CTV, 2000); Kết quả bước đầu sản xuất giống nhân tạo cá tráp vây vàng (Mylio latus) tại Hải phòng (Trần Văn Đan, Vũ Dũng & CTV, 2001); Nghiên cứu đặc điểm sinh học

sinh sản cá tráp vây vàng ( Mylio latus) ở Hải phòng Nhiều công trình khoa học

nghiên cứu gây nuôi sinh khối và lưu giũ giống thức ăn tươi sống phục vụ sinh sản nhân tạo tôm cá giống của nhiều tác giả như: Nuôi artemia salina thu sinh khối và trứng bào xác ở ruộng muối (Vũ Dũng, Đào Văn Trí 1985 - 1990);

Năm 1999, cá Hồng Mỹ bắt đầu được nhập và nuôi thử nghiệm tại Việt Nam Năm 2004, Trạm Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản nước lợ Quý Kim, Hải Phòng (thuộc Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản I) đã cho sinh sản và ương nuôi thành công

Hiện, công nghệ sản xuất giống đã được chuyển giao đến nhiều trung tâm

và trạm trại giống các địa phương, đáp ứng phần lớn nhu cầu con giống trong nước Sau một thời gian nuôi, cá Hồng Mỹ đã thể hiện được những đặc tính ưu việt: sinh trưởng nhanh, tính thích nghi cao, phù hợp các loại hình nuôi từ ao đất,

bể xi măng cho đến lồng nuôi trong các môi trường nước khác nhau (mặn, lợ và ngọt) Ngoài giá trị kinh tế mang lại, cá Hồng Mỹ còn được coi như một đối tượng nuôi phù hợp trong các ao nuôi tôm sú bị dịch bệnh

Tại Nghệ An, phong trào nuôi cá biển đã phát triển nhưng chưa mạnh, đối tượng nuôi còn ít Từ năm 2005, số lượng lồng nuôi trên biển lên đến 200 lồng, nhưng do ảnh hưởng của các cơn bão năm 2005, 2007 đã tàn phá hết số lồng trên nên phong trào nuôi cá lồng trên biển giảm rõ rệt Phong trào nuôi cá biển bắt đầu phát triển trở lại khi Trung tâm giống thủy sản Nghệ An sản xuất thành công giống cá Vược, Phân viện Nghiên cứu nuôi trồng thủy sản Bắc Trung Bộ sản xuất thành công cá Chim biển, cá Mú, cá Giò, cá Bống Bớp, Theo số liệu thống kê của ngành thủy sản Nghệ An, hiện nay trên toàn

tỉnh Nghệ An có trên 20 ha, trên 100 lồng nuôi cá nước mặn phân bố chủ yếu

ở các huyện: Quỳnh Lưu, Diễn Châu, Nghi Lộc và thị xã Cửa Lò Ngoài các đối tượng đã sản xuất trong tỉnh thì một số đối tượng cá biển có giá trị kinh tế vẫn phải nhập từ các tỉnh phía Nam và các tỉnh thành phía Bắc trong đó có đối tượng cá Hồng Mỹ Trong năm 2011, các cơ sở ương nuôi cá biển đã nhập về Nghệ An khoảng 5 triệu trứng và 30 vạn cá Hồng Mỹ Điểm nổi bật của đối tượng này là khi đưa vào nuôi thương phẩm có tốc độ tăng trưởng nhanh, chất lượng thịt thơm ngon, cá có thể chịu lạnh trong mùa đông, có thể nuôi đơn hay nuôi ghép với một số đối tượng khác

1.3 Một số điều kiện tự nhiên ảnh hưởng đến đối tượng nghiên cứu

3 gió Đông Bắc thịnh hành làm nhiệt độ giảm thấp, từ tháng 4 đến tháng 10 có gió Tây Nam thịnh hành, nhiệt độ trung bình cao hơn nhưng cũng là thời kỳ chiếm tới

80 % lượng mưa cả năm

Nghệ An có vị trí địa lý: Phía Tây giáp với tỉnh Xiêng Khoảng - Lào, phía Nam giáp tỉnh Hà Tĩnh, phía Bắc giáp tỉnh Thanh Hoá và phía Đông giáp biển Đông

C và kéo dài nhiều giờ trong ngày Số giờ nắng trung bình hàng năm 1.500÷1.800 giờ, trung bình tháng cao nhất 180÷220 giờ, trung bình tháng thấp nhất 38÷50 giờ, số ngày

- Độ mặn: Ngoài khơi độ mặn vùng ven biển Nghệ An vào loại khá cao ở độ sâu 6 mét nước vào bờ biển giao động từ 23,1÷28,5‰, rất thuận lợi cho việc sản xuất giống và nuôi thương phẩm các đối tượng thủy hải sản trong đó có cá biển

- Lượng mưa trung bình hàng năm là 1.572 mm ở miền núi và 1.767 mm ở đồng bằng ven biển, 80% lượng mưa tập trung vào tháng 5 đến tháng 10 Độ ẩm trung bình hàng năm là 81÷85%

- Chế độ thuỷ triều và bão: Chế độ thuỷ triều vùng biển và ven biển khá phức tạp Ngoài khơi là chế độ nhật triều, ven bờ là bán nhật triều không đều Hàng tháng

có một nửa số ngày thuỷ triều lên xuống 2 lần, trong đó triều dâng trong ngày 9÷10 giờ, triều rút 15÷16 giờ Biên độ thủy triều giao động từ 0÷3,5 m

1.4 Nghiên cứu dinh dưỡng bổ sung axit amin vào thức ăn cho ĐVTS

Nhu cầu dinh dưỡng của cá loài cá biển thường cao hơn nhiều so với cá nước ngọt Thức ăn công nghiệp sử dụng để nuôi thương phẩm thường có hàm lượng protein từ 40-50% và lipid từ 10-20%

Việc bổ sung axit amin tổng hợp vào thức ăn để tăng giá trị dinh dưỡng đã được ứng dụng trên nhiều loài động vật thủy sản Ở tôm he Nhật bản khi sử dụng casein có bổ sung thêm methionin, sinh trưởng của tôm được cải thiện, đối với tôm càng xanh, tốc độ tăng trưởng của tôm gia tăng khi bổ sung thêm vào thức

ăn công nghiệp lysine, methionin Tuy nhiên, một vài nghiên cứu cho thấy, không thành công khi bổ sung thêm axit amin vào thức ăn mặc dù thức ăn này

đang thiếu những axit amin này như ở tôm Palaemon serratus, hoặc ở tôm he

Nhật bản khi bổ sung arginin Ở một số loài cá khi sử dụng bột đậu nành có bổ sung thêm lysin cũng không đạt kết quả Nguyên nhân được giải thích là trong một số trường hợp khi bổ sung thêm 1-2 axit amin tổng hợp, các axit amin này sẽ được ĐVTS hấp thu nhanh hơn so với axit amin của protein thức ăn, bởi vì axit amin của thức ăn phải qua quá trình dị hóa trước khi được hấp thu Điều này dẫn đến không cùng thời điểm của các axit amin tại vị trí tổng hợp protein Hơn nữa, Rumsey (1990) chứng minh rằng, giá trị sinh vật học của protein được cải thiện khi được bổ sung nhiều loại axit amin

Nhiều nghiên cứu ở trong và ngoài nước cho thấy, các loài cá biển không

có khả năng tự tổng hợp các loại axit amin thiết yếu mà phải lấy từ bên ngoài qua đường thức ăn Trong quá trình chế biến thức ăn, thực tế các loại axit amin bị hao hụt trong quá trình sấy, phun, hấp thức ăn về hàm lượng Qua các nghiên cứu

Lê Anh Tuấn (2007) và Phạm Mỹ Dung, Nguyễn Lê Hoàng (2014) có sử dụng thức ăn bổ sung axit amin trong ương nuôi cá Mú, đạt kết quả khả quan Ngoài

ra, một số kết quả nghiên cứu về nhu cầu sử dụng axit amin của cá bớp giai đoạn

giống như: Methionine là 11,9g/kg-1

Lysine và Arginine lần lượt là 23,3 và 28,2 (Ren & ctv,2012; Zhou & ctv, 2007)

thức ăn có tác dụng tăng tốc độ tăng trưởng và hiệu quả chuyển đổi thức ăn trên cá bớp (Langer & ctv, 2007) Trong số các axit amin thì Lysine và Arganine có tác dụng tới tăng trưởng

và quá trình sinh hóa của cá

Trên thực tế, phụ phẩm chế biến da cá tra rất nhiều, thành phần da chiếm hơn 6% khối lượng thân cá Qua quá trình tách chiết Colagen, Gelatine thủy phân thành axit amin nhỏ hơn và ứng dụng vào trong dược phẩm và thức ăn chăn nuôi Trong quá trình tạo ra chế phẩm axit amin có sử dụng hóa chất độc hại, lâu ngày sẽ gây độc hại Dựa vào đó, chúng tôi muốn sử dụng phương pháp tách chiết tạo chế phẩm axit amin bằng enzyme thủy phân da cá tra

1.5 Nguồn nguyên liệu da cá

Họ cá Tra có tên khoa học là Pangasiidae, cá Tra phân bố rộng ở khu vực Tây Nam Á Cá Tra là loài ăn tạp, trong tự nhiên cá ăn mùn bã hữu cơ, rễ cây thủy sinh, rau quả, các loài cá tạp nhỏ, tôm, tép, cua và các loại côn trùng nhỏ có sẵn trong môi trường sống

Năm 2012, cá Tra Việt Nam được xuất khẩu sang 142 quốc gia và vùng lãnh thổ, tăng so với cùng kỳ của năm 2011 Đạt giá trị 1,744 tỷ USD, giảm 3,4%

so với năm 2011

héc ta nuôi cá tra, trong đó Đồng Tháp, An Giang với 2.340 héc ta Do có ưu điểm như dễ nuôi, lớn nhanh, thịt ngon nên tiềm năng nuôi cá Tra vẫn còn khá lớn Việc phát triển nuôi cá Tra sẽ làm tăng sản lượng cá nuôi nước ngọt trong cả nước, tăng thêm lượng thủy sản xuất khẩu và góp phần phát triển ổn định nghề nuôi

Tuy nhiên, so với năm 2009, trong những tháng qua, giá cá tra trên thị trường quốc tế giảm từ 2,28 đô la Mỹ xuống còn 2,13 đôla Mỹ/kg, đã gây khó

khăn không ít cho các doanh nghiệp xuất khẩu Điều này khiến nhiều doanh nghiệp quan tâm hơn tới việc tăng doanh thu từ các nguồn khác như các mặt hàng chế biến sẵn, các mặt hàng giá trị gia tăng, tận dụng phế phẩm của quá trình phi lê (da, mỡ…), đồng thời tăng giá trị sử dụng cho phế phẩm

Như trên đã nói, hàng năm tại các nhà máy chế biến lượng da cá thải ra rất lớn

Ước tính lượng phụ phẩm từ công nghiệp chế biến cá Tra hàng năm lên đến 700.000 tấn/năm, đây là một con số rất lớn, nếu tận dụng hợp lý sẽ thu lại một lợi nhuận đáng kể Từ thực trạng và bài toán kinh tế đó, Công ty Cổ phần Vĩnh Hoàn, Đồng Tháp là công ty đầu tiên trong nước xây dựng nhà máy sản xuất collagen từ da cá tra/ cá ba sa với công xuất 1000 tấn/ năm Theo dự báo kết quả kinh doanh nhà máy sản xuất collagen của công ty này, ngay trong năm đầu hoạt động - năm 2012, lợi nhuận sau thuế có thể đạt xấp xỉ 1,1 triệu USD, hay tỉ suất lợi nhuận trên doanh thu là khoảng 15%

Từ collagen trong da cá, theo nghiên cứu của tác giả Trần Thanh Nhãn,

2009, hiệu xuất chiết tách gelatin từ da cá tra/ cá basa đạt 16%, nguồn gelatine này đạt các tiêu chuẩn dược điển Việt Nam III, hoàn toàn an toàn đối với vật nuôi

và con người có thể sử dụng trong ngành thực phẩm và thức ăn chăn nuôi Tuy nhiên, một vấn đề đặt ra là cùng với lượng chính phẩm thủy sản khai thác được thì các loại phụ phẩm sau chế biến cũng là một vấn đề rất đáng quan tâm Theo kết quả điều tra tại các nhà máy chế biến, tỷ lệ phi lê cá Tra đạt khoảng 35% còn lại 65% là phế phẩm như xương, da, thịt vụn, nội tạng, mỡ Với tỷ lệ 6% trong phụ phẩm thì trong một năm vùng ĐBSCL sản xuất khoảng 600.000 tấn cá Tra phi lê sẽ có khoảng 85-100 tấn da cá được thải ra ở hơn 1000 nhà máy phi lê cá Nếu không tận thu lượng phụ phẩm sau chế biến này sẽ gây thất thoát lãng phí lớn trong sản xuất và ô nhiễm môi trường Trong khi đó, từ collagen trong da cá, theo nghiên cứu của tác giả Trần Thanh Nhãn, 2009, hiệu suất chiết tách gelatin từ da cá tra/ cá basa đạt 16%, nguồn gelatine này đạt các tiêu chuẩn dược điển Việt Nam III, hoàn toàn an toàn đối với vật nuôi và con người có thể

sử dụng trong ngành thực phẩm và thức ăn chăn nuôi Điều này, có thể áp dụng cho Việt Nam trong hoàn cảnh hiện nay, khi cá Tra/ba sa nguyên liệu rất khó xuất khẩu, phụ phẩm cá tra chưa được tận dụng đúng mức, lãng phí Bên cạnh

đó, trong một vài năm trở lại đây do ảnh hưởng của sự suy thoái kinh tế cộng với thuế áp chống bán phá giá của Mỹ và một số nước phương Tây làm cho nghề nuôi trồng cũng như các nhà máy chế biến gặp không ít khó khăn Cùng với đó là

sự phát triển mạnh mẽ của nghề nuôi cá biển cả về số lượng, chất lượng nên đòi hỏi một lượng lớn nhu cầu về thức ăn thủy sản Vì thế, các doanh nghiệp hiện nay đang hướng sự quan tâm hơn tới việc tăng doanh thu từ các nguồn khác như các mặt hàng chế biến sẵn, các mặt hàng giá trị gia tăng, tận dụng phụ phẩm của quá trình phi lê, tăng giá trị sử dụng cho nguồn phụ phẩm này

 Cấu tạo da cá

Da cá có thể chia thành 3 lớp:

- Lớp trong chủ yếu là lipit và thịt vụn còn sót

- Lớp giữa có thành phần chủ yếu là collagen

- Lớp ngoài có thành phần chủ yếu là các protein phức tạp

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: cá Hồng Mỹ (Sciaenops ocellatus,Linnaeus

1766), cỡ cá 5,013 cm

- Da cá tra được lấy từ Công ty cổ phần Vĩnh Nguyên, khu công nghiệp Trà Nóc Thành phố Cần Thơ

- Chế phẩm axit amin thủy phân từ da cá tra

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu tạo chế phẩm axit amin thủy phân từ da cá

- Thử nghiệm bổ sung chế phẩm axit amin thủy phân từ da cá tra vào thức ăn ương nuôi cá Hồng Mỹ giai đoạn giống

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Nghiên cứu tạo chế phẩm axit amin thủy phân từ da cá tra 2.3.1.1 Sơ chế da cá tra

Bước 1:Ngâm muối

Sau khi cắt nhỏ da cá ta tiến hành ngâm muối ở nồng độ bão hòa Lượng muối NaCl cho vào trong nước cất để đạt độ bão hòa cần thiết được xác định theo thực nghiệm

Mục đích: nhằm rửa sạch các tạp chất bẩn, tẩy mỡ, máu, mùi tanh, chất nhờn, cắt đứt các mạch polypeptide của Collagen thành các đoạn peptide ngắn Và các mạch này trở nên lỏng lẻo, tạo điều kiện cho quá trình trích ly được dễ dàng, hiệu suất thu hồi gelatin cao

Trong công đoạn này ta tiến hành khảo sát tỉ lệ ngâm muối và thời gian ngâm muối để tìm ra tỉ lệ và thời gian tối ưu mà ở đó ta thu được gelatin với hiệu suất cao nhất

Bước 2: Trích Gelatin bằng nhiệt

Sau khi ngâm da cá ta lấy ra rồi rửa sạch đến hết mỡ, chất nhờn, bỏ vào bercher rồi tiến hành trích gelatin bằng nước cất ở nhiệt độ cao Trong công đoạn này

ta tiến hành khảo sát tỉ lệ nước với da, nhiệt độ trích và thời gian trích

2.3.1.2 Thủy phân phụ phẩm da cá tra

* Xác định pH của quá trình thủy phân phụ phẩm da cá tra

Nhằm đánh giá ảnh hưởng cũng như xác định được khoảng pH tối ưu cho quá trình thủy phân sản phẩm da cá tra bằng enzyme gelatinase tái tổ hợp ở quy

mô phòng thí nghiệm

Tiến hành:

Sử dụng dung dịch NaOH 2M trung hòa các mẫu da cá tra sau tiền xử lý

về các giá trị pH khác nhau: 6; 6,5; 7; 7,5; 8; 8,5; 9 Sau đó bổ sung 5% enzyme Gelatinse tái tổ hợp (1000U/mg), độ tinh sạch 90% rồi tiến hành thủy phân trong thời gian 3 giờ

* Xác định nhiệt độ tối ưu cho quá trình thủy phân phụ phẩm da cá tra

Xác định được ảnh hưởng cũng như xác định được nhiệt độ tối ưu cho quá trình thủy phân sản phẩm phụ phẩm cá tra bằng enzyme gelatinase tái tổ hợp ở qui mô phòng thí nghiệm

Trong nghiên cứu ở quy mô PTN, chúng tôi tiến hành nghiên cứu trong các bình tam giác dung tích 250ml với thể tích mẫu dịch thủy phân là 100ml Các mẫu da cá tra đồng đều được đưa về pH=7,5 sau đó bổ sung 5% enzyme Gelatinase tái tổ hợp (1000U/mg), độ tinh sạch 90% Nhiệt độ thủy phân được

vòng/phút trong thời gian 3 giờ

* Xác định thời gian tối ưu cho quá trình thủy phân phụ phẩm da cá tra

Để xác định được thời gian thủy phân thích hợp nhất cho quá trình thủy phân da cá tra ở qui mô PTN, chúng tôi tiến hành nghiên cứu trong các bình tam giác dung tích 250ml với thể tích mẫu dịch thủy phân là 100ml

Các mẫu phụ phẩm cá tra/basa đã được tiền xử lý có pH=7,5 được bổ sung 5% enzyme Gelatinase tái tổ hợp (1000U/mg), độ tinh sạch 90% Tiến hành gia

2.3.1.3 Phương pháp sấy phun

Trước hết, tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ không khí sấy, tốc độ bơm nhập liệu tới quá trình sấy phun và khoảng biến thiên của

vòi phun: 1,2 bar; tốc độ bơm nhập liệu: 30 ml/phút

Để khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ không khí sấy, dịch thủy phân phun được phối trộn với maltodextrin theo tỷ lệ khối lượng maltodextrin/tổng chất khô hòa tan của dịch thủy phân là 54% Tiến hành sấy phun với tốc độ bơm nhập liệu 30ml/phút, áp suất vòi phun 1,2 bar và

Ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu tới quá trình sấy phun được xác định bằng cách lấy dịch thủy phân được phối trộn maltodextrin theo tỷ lệ khối lượng maltodextrin/tổng chất khô hòa tan của dịch thủy phân là 54%

bar, tốc độ bơm nhập liệu thay đổi 10,20,30,40,50 ml/phút

2.3.1.4 Phương pháp DNFB (xác định độ thuỷ phân)

Độ thuỷ phân được xác định theo phương pháp DNFB được mô tả bởi Nguyên và cộng sự (2011) Thu hồi Nitơ được xác định theo Liaset và cộng

sự (2002) như sau:

Thu hồi Nitơ = lượng Nitơ tổng số trong sản phẩm thuỷ phân (g) x 100/lượng Nitơ tổng số trong mẫu da cá sau khi xử lý đem đi thuỷ phân (g) Theo Benjakul và Morrisesey (1997) sự thu hồi Nitơ (protein) phản ánh

tỷ lệ Nitơ (protein) thu hồi được trong sản phẩm thuỷ phân

2.3.1.5 Phương pháp xác định hàm lượng nitơ tổng số theo phương pháp Kjeldah

Nguyên lý:

Tất cả các dạng nito có trong cơ thể hay các mô được gọi là nito tổng

số Nito có trong thành phần amino acid của protein là nito protein Nito không có trong thành phần protein như của các muối vơ cơ, acid nitric, các

amino acid tự do, các peptid,ure và các dẫn xuất ure, purin và pirimidin…

là nito phi protein

Nito tổng số = nito protein + nito phi protein

Tiến hành:

- Đốt đạm: Cho 1g mẫu, 5g chất xúc tác (K2SO4 và CuSO4) và 10ml

H2SO4 đậm đặc vào bình Kjeldahl và đun trên bếp từ từ cho đến khi thu được dung dịch trong suốt không màu hoặc có màu xanh lơ của CuSO4 để nguội

Chú ý:

 Quá trình vô cơ hóa mẫu trong bình Kjelhdahl giải phóng khí SO2 nên phải tiến hành trong tử hút

 Trong quá trình đốt nên đặt bình nằm hơi nghiêng trên bếp

- Cất đạm: Sau khi vô cơ hóa mẫu hoàn toàn, cho một ít nước cất vào

bình Kjeldahl để tráng rồi cho vào bình định mức 500ml, tráng rửa bình Kjeldahl và phễu vài lần rồi cho vào bình định mức và cho khoảng 10÷15ml NaOH 40% và vài giọt phenoltalein vào bình định mức, sau đó thêm nước cất vừa đủ 300ml

Chuẩn bị dung dịch ở bình hứng NH3: dùng pipet cho vào bình hứng khoảng 10ml acid Boric, sau đó lắp vào hệ thống sao cho đầu ống sinh hàn ngập trong dung dịch acid Boric Bắt đầu quá trình cất đạm cho đến khi dung dịch trong bình hứng đạt khoảng 150ml

- Chuẩn độ: Lấy bình hứng ra và đem đi chuẩn độ bằng H2SO4 0,1N

2.3.1.6 Phương pháp sắc ký lớp mỏng

Cách tiến hành:

- Mẫu dịch thuỷ phân phụ phẩm chế biến cá tra được chấm trực tiếp trên bản mỏng Mẫu bột axit amin sau khi sấy khô được hoà tan trong dung môi hữu cơ phù hợp, nồng độ 2-5% dung môi hoà tan mẫu không nhất thiết phải là dung môi giải ly

- Cắt tấm bản mỏng nhỏ (5x2 cm), dùng bút chì kẻ một đường thằng phía dưới bảng cao 1cm làm mức xuất phát Một đường thẳng phía trên bản mỏng cao 0,5cm làm tiền tuyến dung môi

- Hút 10 microlit dịch phân tích nhỏ vào tấm bản mỏng tại vị trí xuất phát Nhanh chóng nhấc vi quản rời khỏi tấm bản mỏng để vết chấm chỉ lan rộng ra thành vết tròn có đường kính 2-5 mm

- Sau khi chấm xong sấy nhẹ để dung môi bay ra khỏi vết chấm rồi nhúng vào dung dịch giải ly

- Nếu cần khảo sát một lượt các mẫu khác nhau, chuẩn bị và chấm mỗi mẫu một vết trên bản mỏng Vết này cách vết kia 1cm, hai vết ở ngoài bìa phải cách bờ khoảng 1,5cm

Giải ly bản mỏng:

- Pha dung môi (hệ dung môi) phủ hợp cho vào bình giải ly có đặt sẵn một tấm giấy thấm (giấy lọc), nghiêng đảo nhẹ để dung môi thấm ướt tờ giấy lọc (làm dung môi trong bình được bão hoà)

- Đặt tấm bản mỏng vào bình giải ly, cạnh đáy của bản mỏng chạm vào đáy của bình và ngập trong dung môi Các vết chấm mẫu không được chạm vào dung môi

- Khi dung môi đến mức tiền tuyến (vạch phía trên) bản mỏng thì ngưng quá trình giải ly Lấy bản mỏng ra sấy khô dung môi Tiến hành hiện hình mẫu thử bằng các thuốc thử đặc trưng

- Bản mỏng sau khi giải ly xong, sấy khô, đặt bản mỏng vào đèn UV, quan sát

màu và dùng bút chì khoanh vach sắc ký để so sánh mẫu chuẩn và mẫu phân tích