Nghiên cứu các Biện pháp làm khô cỏ và nâng cao giá trị dinh dưỡng cỏ khô hòa thảo, ứng dụng công nghệ đóng bánh cỏ khô họ đậu để sản xuất cỏ khô thương mại tại Nho Quan- Ninh Bình Đỗ
Trang 1Nghiên cứu các Biện pháp làm khô cỏ và nâng cao giá trị dinh dưỡng cỏ khô (hòa thảo), ứng dụng công nghệ đóng bánh cỏ
khô (họ đậu) để sản xuất cỏ khô thương mại
tại Nho Quan- Ninh Bình
Đỗ Viết Minh 1 , Lê Thị Hồng Thảo 1 , Lê Văn Huyên 1 , Lại Thị Nhài 1
Nguyễn Thị Mùi 1 và Phạm Văn Thức 2
1 Đặt vấn đề
Cỏ khô và thức ăn thô xanh ở các nước nhiệt đới cũng như ở nước ta thường giàu xơ (269-372 g/kg vật chất khô (VCK) ), tỷ lệ tiêu hoá thấp hơn 10-15 % so với cùng loại cỏ trồng ở ôn đới (Buxton and Fales, 1994), và nghèo chất dinh dưỡng, nhất là dinh dưỡng protêin, khoáng, vitamin và kể cả năng lượng Trong các loại cỏ thu hoặch muộn, hoặc cỏ khô hoà thảo hàm lượng bột đường và xơ dễ tiêu thấp,
đường dễ tiêu hao hụt bởi quá trình hô hấp trong khi phơi và bảo quản (Nguyễn Xuân Trạch, 2003) Mặt khác nếu cỏ họ đậu có hàm lượng protêin cao dễ gây biến tính protêin nếu bảo quản không tốt ở độ ẩm cao, phơi ngoài trời ở nhiệt độ cao có thể sinh ra phản ứng giữa đường và axit amin tạo ra sản phẩm Maillard làm giảm khả năng tiêu hoá (Colin và cộng sự, 1995, Guerrero, 2006) Tuy nhiên chất lượng
cỏ khô phụ thuộc nhiều vào độ ẩm của nguyên liệu, nhiều nghiên cứu ở trong và nước ngoài cho biết nếu độ ẩm nhỏ hơn 15 % thì mất mát dinh dưỡng là rất thấp (không đáng kể), nếu độ ẩm từ 15-20 % thì VCK hao hụt 5 -15 %, giảm tỷ lệ tiêu hoá và năng lượng giảm nhỏ hơn 5 %, độ ẩm cao hơn 20 % thì hao hụt VCK trên
15 % và giảm đáng kể tỷ lệ tiêu hoá Bởi vậy việc nghiên cứu các giải pháp làm khô
ít hao tổn dinh dưỡng và các biện pháp nâng cao giá trị dinh dưỡng cỏ khô (hòa thảo) là cần thiết Hơn nữa thức ăn thô xanh (họ đậu và hoà thảo) ở nước ta thường sản xuất theo mùa, dồi dào trong mùa mưa, nhưng lại khan hiếm trong mùa khô ở miền Nam và mùa đông ở miền Bắc (Nguyễn Thị Mùi và cộng sự, 2005) Giá thành vận chuyển thức ăn ở nước ta rất cao, bởi vì giá nhiên liệu cao (xăng, dầu, điện ),
và các vùng có tiềm năng chăn nuôi lại không có tiềm năng sản xuất thức ăn thô xanh, bởi vậy việc nghiên cứu đóng bánh, đóng kiện để tăng thời gian bảo quản và hạ giá thành vận chuyển cũng góp phần đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn các phương pháp bảo quản truyền thống Nhiều nghiên cứu ở trong và nước ngoài đã
Trang 2tiến hành xác định độ ẩm tối ưu để chế biến cỏ khô là dưới 15 %, tuy nhiên để đóng kiện-đóng bánh nhiều nghiên cứu chỉ ra độ ẩm phù hợp là 18-22 % (Jimy và CTV, 2006) Chất lượng cỏ khô là ảnh hưởng bởi (i) độ ẩm của nguyên liệu khi đóng bánh, thời điểm thu hoặch cỏ (ii), điều kiện và thời gian bảo quản (iii) và (iv) chủng loại cỏ Nhiều nghiên cứu đã khẳng định cỏ thu hoặch trước lúc ra hoa là tốt để chế biến cỏ khô, tuy nhiên độ ẩm ảnh hưởng đến quá trình sinh nhiệt, thời gian bảo quản Ơ Việt Nam cỏ khô thường được bảo quản bằng phương pháp truyền thống là
đánh đống ngoài trời có mái che, hoặc để trong nhà kho bảo quản, tuy nhiên sự hao hụt chất dinh dưỡng do nấm mốc và chất lượng cỏ thay đổi do điều kiện nóng ẩm là
đáng kể Mặt khác cỏ thường để rối nên công vận chuyển lớn, mặt khác cỏ họ là khan hiếm ở Việt Nam và thường phải nhập khẩu với giá thành cao, như cỏ Alfalfa nhập từ Mỹ, bởi vậy để giảm chi phí vận chuyển, giảm giá thành sản xuất cỏ họ đậu thì nghiên cứu đóng bánh-kiện cỏ khô ở Việt Nam là cần thiết đặc biệt với điều kiện nóng ẩm ở nước ta Bởi vậy chúng tôi tiến hành đề tài:
Nghiên cứu các giải pháp làm khô và nâng cao giá trị dinh dưỡng cỏ khô, ứng dụng công nghệ đóng bánh cỏ khô (họ đậu) để sản xuất cỏ khô thương mại tại Nho Quan-Ninh Bình., với 2 mục tiêu
- Đưa ra được các giải pháp làm khô cỏ (họ đậu, hòa thảo) đảm bảo ít hao hụt dinh dưỡng và nâng cao giá trị dinh dưỡng cỏ khô (hòa thảo) nhằm tăng giá trị dinh dưỡng cỏ khô, tăng hiệu quả sử dụng cho gia súc nhai lại, đặc biệt cho mùa khô và mùa đông
- Đưa ra đựợc quy trình thử nghiệm sản xuất cỏ khô (họ đậu) bằng ứng dụng công nghệ cơ khí để đóng bánh-kiện nhằm tăng thời gian bảo quản và giảm giá thành vận chuyển cỏ khô thương mại
2 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Thí nghiệm tiến hành từ tháng 4/2006 đến tháng 4/2007 tại phòng thí nghiệm Viện Chăn Nuôi và trại Thỏ giống huyện Nho Quan- Ninh Bình
Thí nghiệm 1 Nghiên cứu các biện pháp làm khô để đạt ẩm độ <15 % và xác
định hao hụt dinh dưỡng của các mùa vụ khác nhau
Mô tả phương pháp làm khung nhà phơi di động: Xây dựng 100 m2 nhà di
động với chiều dài 20m, chiều rộng 5m, cao 3,5m có mái che bằng nilon và bạt dứa
để ngăn ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp, và để che khi có trời mưa, khung nhà
Trang 3bằng kẽm có thể tháo rời để vận chuyển sang các cánh đồng khác nhau để phơi cỏ Bên trong nhà có các giá phơi cỏ có chiều dài 20m, chiều rộng 1,2m, cách nhau 0,7m; để tiện cho việc đảo cỏ trong quá trình phơi; trên mỗi giá phơi có 3 dàn, mỗi dàn cách nhau 0,5 m làm bằng tre, lứa và bạch đàn, có thể tháo rời đẻ vận chuyển; như vậy ta có diện tích phơi tăng được khoảng 250 m2 từ khung dàn phơi (tăng diện tích 2,5 lần so với sân phơi ngoài trời) Sân phơi đối chứng: sân xi măng để phơi cỏ trực tiếp với diện tích tương đương nhà phơi di động (250 m2) Cỏ thí nghiệm có 3 biện pháp làm khô (mái che ni lông, mái che bạt, và sân phơi ngoài trời) Cỏ phơi rải ngoài trời (i) (trên sân nền), phơi trên giá (ii) có mái che bằng ni lông kết hợp với lật đảo 4 lần/ngày và (iii) phơi có mái che bằng bạt có đảo lật (4 lần/ngày) để tránh mưa và giảm thiểu mất mát các chất dinh dưỡng, đặc biệt là hàm lượng đường
và caroten
Tham khảo số liệu khí tượng vùng Ninh Bình và vùng đồng bằng sông Hồng của trung tâm nghiên cứu khí tượng thuỷ văn quốc gia tại trạm khí tượng thủy văn Láng, Hà Nội, để theo dõi nhiệt độ và ẩm độ không khí và theo dõi khả năng mất hơi nước sau khi phơi 0, 1, 2, 3 và 4 ngày (0, 24, 48, 72, 96 giờ), hiệu quả làm khô
và mức độ hao hụt các chất dinh dưỡng trong quá trình chế biến theo mùa vụ (mùa mưa và mùa khô) Mỗi mùa lấy mẫu phân tích theo lứa thu cắt 2 lần/mùa, mùa mưa thu cắt 2 lần (tháng 6, 8), mùa khô (Tháng 10 và 12), và lặp lại 3 lần theo sơ đồ bảng 1 Mẫu phân tích giá trị dinh dưỡng và hao hụt VCK lấy trong lứa thu cắt 1 (tháng 6/2006) và sau khi làm khô đạt ẩm độ dưới 15 %, lấy mẫu 3 lần lặp lại trong
một mùa mưa (tháng 6, 7 và 8) và 3 lần lặp lại trong mùa khô (tháng 10, 11, 12)
Phân tích thành phần hoá học và hao hụt chất dinh dưỡng của cỏ khô bảo quản sau
0, 1 tháng, 2 tháng và 3 tháng với các chỉ tiêu như: VCK, protêin thô, xơ thô, NDF, ADF, khoáng tổng số, can xi và phốt pho tại phòng Phân tích –Viện Chăn Nuôi Nấm mốc theo dõi bằng cảm quan
Thí nghiệm bố trí theo thí nghiệm đa nhân tố Mỗi mùa (theo lứa cắt cỏ)
5400 kg cỏ họ đậu (stylo) được thu cắt và chia thành 3 lô theo phương pháp chia lô
so sánh, với 3 lần lặp lại (300 kg/lặp lại)
Lô 1: Cỏ (stylo) thu cắt đem phơi trên giá có mái che cải tiến bằng nilông Lô 2: Cỏ (stylo) thu cắt đem phơi trên giá có mái che cải tiến bằng bạt dứa Lô 3: Cỏ (stylo) thu cắt đem phơi ngoài trời (sân phơi)
Trang 4Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1
Biện pháp làm
khô
Mái nilong
Mái bạt Ngoài
trời
Mái nilong
Mái bạt Ngoài
trời
Tổng số
cỏ tưoi (kg)
Các chỉ tiêu theo dõi:
- Thời gian làm khô, chất lượng và hao hụt dinh dưỡng (cảm quan, VCK, protêin ) của các biện pháp làm khô khác nhau theo các thời gian phơi khác nhau (0, 24, 48, 72 và 96 giờ) trong 2 mùa khác nhau
- Tỷ lệ thu hồi vật chất khô giữa các lô trong từng đợt phơi (theo mùa vụ) và giá trị dinh dưỡng hao hụt theo mùa vụ và theo thời gian bảo quản
Xử lý số liệu
Số liệu thu thập được sử lý thông kê bằng phân tích phương sai ANOVA trên mền mềm MINITAB 14.0 Theo mô hình thống kê sau:
Y ijk = M + Ai + Bj + (AB)ij + eij
M = Giá trị trung bình
Ai = Anh hưởng của phương pháp làm khô (mái che và ngoài trời)
Bj = Anh hưởng của mùa vụ (mùa mưa và mùa khô) (AB)ij = Tương tác phương pháp làm khô và mùa vụ
e ij = Sai số ngẫu nhiên
Thí nghiệm 2 Công thức thử nghiệm nâng cao giá trị dinh dưỡng cỏ hòa thảo
và ứng dụng công nghệ cơ khí đóng bánh cỏ khô (họ đậu) thương mại
Thử nghiệm 2.1. Bảo quản và nâng cao giá trị dinh dưỡng protêin của cỏ khô hoà thảo bằng cách kết hợp các nguồn nitơ phi protêin công nghiệp (urê), vôi (CaO) khác nhau
Thí nghiệm triển khai tại trạm thực nghiệm đồng cỏ và phòng thí nghiệm Viện Chăn Nuôi
Trang 5Phương pháp tiến hành: Cỏ Ghinê thu cắt tại đồng cỏ Viện Chăn Nuôi phơi
và chế biến ở các độ ảm khác nhau theo phương pháp của Jimy và cộng sự (2006),
cỏ phơi thu sau 2- 3 ngày dưới ánh nắng mặt trời có lật đảo 4 lần/ngày để đạt ẩm độ khác nhau, sau đó bổ sung hoá chất và các chất dinh dưỡng theo công thức sau (bảng 2 1), urê ở các mức khác nhau (0, 1 và 1,5 %) Thí nghiệm thiết kế 2 nhân tố
ảnh hưởng của urê (nhân tố 1), ảnh hưởng của các độ ẩm khác nhau (nhân tố 2)
Tương tự thí nghiệm 1 thiết kế 2 nhân tố là ẩm độ và các phương pháp sử lý khác nhau
Bảng 2.1 Công thức thử nghiệm xử lý cỏ khô bằng urê, vôi và muối ăn để bảo quản
cỏ khô ở các độ ẩm khác nhau
(%)
Nguyên
liệu
Urê (%),
(UR)
CO(NH2)2
Vôi bột,
(CaO)
(%)
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Muối ăn
(NaCl)
(%)
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Ghi chú: bổ sung vừa đủ 100 kg cỏ theo công thức
Các chỉ tiêu theo dõi:
- Theo dõi cảm quan nấm mốc có và không có urê theo các thời gian khác nhau (0, 1, 2,3 và 6 tháng)
Thử nghiệm 2 2 Thử nghiệm đóng bánh-kiện cỏ khô (họ đậu) bằng ứng dụng cơ khí trên máy nén thuỷ lực
Tuy nhiên để hạn chế sự mất mát dinh dưỡng, tăng thời gian bảo quản và giảm chi phí vận chuyển nguyên liệu, thử nghiệm một số phương pháp đóng bánh khác nhau:
Trang 6(1) Đóng kiện vuông cỏ họ đậu ở các độ ẩm khác nhau (15 và 20 % ) có và không có bao gói
(2) Đóng kiện vuông cỏ họ đậu ở các độ ẩm khác nhau (15 và 20 %) có và không bao gói hoặc không bao gói
Quy trình (1)
Cỏ (họ đậu) - phơi nắng (3 ngày) - ẩm độ 15 % - ép nén thuỷ lực -
có và không bao gói
Quy trình (2)
Cỏ (họ đậu) - phơi nắng (2 ngày) - ẩm độ 20 % - ép nén thuỷ lực -
có và không có bao gói
Trang 7Các chỉ tiêu theo dõi:
- Chất lượng cảm quan và hao hụt VCK theo các thời gian khác nhau (0, 1 tháng 3 tháng và 6 tháng)
Xử lý số liệu
Số liệu thu thập được sử lý thông kê bằng phân tích phương sai ANOVA trên mền mềm MINITAB 14.0 Theo mô hình thống kê sau:
Y ijk = M + Ai + Bj + (AB)ij + eij
M = Giá trị trung bình
Ai = Anh hưởng của ẩm độ nguyên liệu
Bj = Anh hưởng của phương pháp chế biến, bảo quản (AB)ij = Tương tác của ẩm độ và phương pháp chế biến, bảo quản
e ij = Sai số ngẫu nhiên
3 Kết quả và thảo luận
3.1 Thí nghiệm 1 Nghiên cứu các biện pháp làm khô để đạt ẩm độ <15 % và xác định hao hụt dinh dưỡng của các mùa vụ khác nhau
Biểu đồ 1 Nhiệt độ và ẩm độ trung bình tại Ninh Bình năm 2006
Nhiệt độ và ẩm độ tại Ninh Bình năm 2006
0 5 10 15 20 25 30 35
Tháng
66 68 70 72 74 76 78 80 82
Nhiệt độ (o C)
Độ ẩm(%)
(Nguồn: Trạm khí tượng thủy văn trung ương, Láng, 2006)
Trang 8Số liệu biểu đồ 1 cho biết nhiệt độ và ẩm độ trung bình của mùa mưa (tháng
5 và tháng 8) cao hơn so vói mùa khô (tháng 10 và tháng 12) của năm 2006, khi thí nghiệm được tiến hành nhiệt độ trung bình là 30,5o C và ẩm độ là 77 % trong mùa mưa và tương ứng là 21,1o C và ẩm độ 71 % trong mùa khô
Kết quả thu hồi vật chất khô (VCK) cỏ họ stylo bằng các phương pháp và mùa vụ khác khác nhau được trình bày ở bảng 1 Kết quả cho biết tỷ lệ thu hồi VCK ở 2 mùa và 3 biện pháp làm khô là khác nhau có ý nghĩa thống kê (P<0,05) Làm khô trong mùa hè và phơi ngoài trời không có mái che chỉ cần 48 giờ (2 ngày)
đã thu hồi VCK đạt 87 %, (ẩm độ < 15 %), nhưng mùa khô phảis au 96 giờ, và nếu
có mái che nilông trong mùa hè phải sau 72 giờ, và mái bạt sau 96 giờ Kết quả nghiên cứu cho biết trong mùa khô để đạt ẩm độ nguyên liệu < 15 % phải làm khô ngoài trời không có mái che Kết quả báo cáo của một số tác giả trong nước cho biết phơi cỏ 3 ngày dưới ánh nắng mặt trời có lật đảo 4-5 lần/ngày sẽ đạt ẩm độ dưới 15 % (Bùi Đức Lũng, 2005) Tuy nhiên hao hụt chất dinh dưỡng và hao hụt VCK còn phụ thuộc thời gian bảo quản và mùa vụ bảo quản Kết quả ảnh hưởng của mùa vụ và thời gian bảo quản đến hao hụt VCK và giá trị dinh dưỡng cỏ họ đậu stylo tại Nho Quan- Ninh Bình được trình bày ở bảng 2
Bảng 1 ả nh hưởng của phương pháp làm khô và mùa vụ đến thu hồi vật chất khô
cỏ họ đậu stylo
Phương
pháp làm
khô
Mái nilong (Mean)
Mái bạt (Mean)
Ngoài trời (Mean)
Mái nilong
Mái bạt Ngoài
trời
VCK
0 giờ
21,90a 21,34 a 22,41a 21,41 a 19,93 a 22,81a 0,75
VCK
24 giờ
(ngày 1)
53,71a 42,86b 63,06c 27,50ab 25,09ab 43,71cb 2,19
VCK 48
giờ
(ngày 2)
72,53a 64,54b 86,70c 44,90ab 38,64bc 65,27cd 1,61
Trang 9VCK 72
giờ
(ngày 3)
86,70a 75,98b 92,40c 64,28ab 44,27bc 71,14cd 0,64
VCK 96
giờ
(ngày 4)
92,10a 87,50b 92,80 a 71,13 ab 55,17bc 85,13 b 0,51
khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05)
Kết quả bảng 2 cho biết hao hụt VCK và giá trị dinh dưỡng của cỏ stylo, đặc biệt là chất đường, protein , NDF và ADF có sự sai khác rõ rệt theo thời gian bảo quản (P<0,05) Hàm lượng VCK hao hụt trong mùa mưa cao hơn đáng kể so với mùa khô (9 % so với 3 %), một số chất dinh dưỡng cũng hao hụt đáng kể theo thời gian bảo quản, đặc biệt hàm lượng đường giảm khoảng 29 % trong mùa mưa và 12
% trong mùa khô sau 90 ngày bảo quản (bảng 2 và biểu đồ 2) Nhiều nghiên cứu ở
Ân Độ và các nước nhiệt đới nóng ẩm cho biết cỏ khô bảo quản bằng phương pháp truyền thống (cuốn kiện để ngoài đồng ) có thể hao hụt 38 % giá trị dinh dưỡng (Colin và cộng sự, 1995) Theo tài liệu của Nguyễn Xuân Trạch,(2003), thì năng lượng của thức ăn xơ thô chủ yếu là các hydratcabon của vách tế bào, và trong quá trình chế biến cỏ khô nguồn dinh dưỡng này có thể hao hụt
Bảng 2 ả nh hưởg của mùa vụ và thời gian bảo quản đến hao hụt dinh dưỡng (VCK), hàm lượng đường và các chất dinh dưỡng khác của cỏ stylo (độ ẩm < 15%)
Trang 10Ghi chú: a, b, c, của giá trị trung bình trong cùng một hàng và cùng một nhân tố khác nhau là sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05)
Biểu đồ 2 Anh hưởng của thời gian bảo quản đến hao
hụt VCK cỏ khô Stylo
65 70 75 80 85 90
Thoi gian bao quan (ngay)
81 82 83 84 85 86 87 88
Mua kho
3.2 Bảo quản và nâng cao giá trị dinh dưỡng protêin, khoáng của cỏ khô hoà thảo bằng cách kết hợp các nguồn nitơ phi protêin công nghiệp (urê), vôi (CaO) khác nhau
Kết quả thử nghiệm ở bảng 2.1 cho biết bước đầu tìm ra phương pháp bảo quản cỏ khô bằng sử dụng bổ sung urê kết hợp vôi bột (CaO) cho thấy nấm mốc ít
Thời gian bảo
quản
30 ngày (Mean )
60 ngày (Mean )
90 ngày (Mean )
30 ngày (Mean)
60 ngày (Mean )
90 ngày (Mean VCK (%) 86,69 a 84,28b 77,90c 87,50 a 86,17 a 83,56b 0.68 Protêin thô (%) 16,71a 16,03a 15,23b 16,26a 16,05a 15,64b 0,27
Đường (%) 6,71a 6,41a 4,76c 5,75b 5,30b 5,02b 0,27 Xơ thô (%) 34,74a 38,53b 41,13c 39,31b 36,45a 37,56b 0,75 NDF (%) 59,60a 62,59a 64,15b 58,33a 61,63a 65,32b 1,69 ADF (%) 39,90a 47,89b 48,27b 39,70a 44,14b 46,15b 1,18
