XÂY DỰNG ĐƯỜNG CHUẨN CHO MÁY NIRS 5000 VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH PROTEIN THÔ ĐỐI VỚI NGUYÊN LIỆU BỘT CÁ, KHÔ DẦU ĐẬU NÀNH TRONG ĐIỀU KIỆN CÓ HOẶC KHÔNG CÓ CHẤT NITƠ PHI PROTEIN

HỒ CHÍ MINH KHOA CHĂN NUÔI – THÚ Y ************* NGUYỄN THỊ THỦY XÂY DỰNG ĐƯỜNG CHUẨN CHO MÁY NIRS 5000 VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH PROTEIN THÔ ĐỐI VỚI NGUYÊN LIỆU BỘT CÁ, KHÔ DẦU Đ

BỘ GIÁO DỤC và ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CHĂN NUÔI – THÚ Y

*************

NGUYỄN THỊ THỦY

XÂY DỰNG ĐƯỜNG CHUẨN CHO MÁY NIRS 5000 VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH PROTEIN THÔ ĐỐI VỚI NGUYÊN LIỆU BỘT CÁ, KHÔ DẦU ĐẬU NÀNH TRONG ĐIỀU KIỆN CÓ HOẶC KHÔNG

CÓ CHẤT NITƠ PHI PROTEIN

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Bác sĩ thú y

Giáo viên hướng dẫn

TS DƯƠNG DUY ĐỒNG

Th.S LÊ MINH HỒNG ANH

Tháng 08/2010

XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ THỦY

Tên luận văn: “Xây dựng đường chuẩn cho máy NIRS 5000 và đánh giá kết quả phân tích protein thô đối với nguyên liệu bột cá, khô dầu đậu nành trong điều kiện có hoặc không có chất nito phi protein”

Đã hoàn thành luận văn theo đúng yêu cầu của giáo viên hướng dẫn và các ý

kiến đóng góp của hội đồng chấm thi tốt nghiệp khoa Chăn Nuôi – Thú Y, Trường

đại học Nông Lâm Tp.HCM ngày tháng năm 2010

Giáo viên hướng dẫn

TS DƯƠNG DUY ĐỒNG

LỜI CẢM TẠ

Con xin kính dâng lòng biết ơn đối với cha mẹ đã hết lòng tận tụy, lo lắng và luôn dõi theo bước đường con đi Xin cám ơn người anh trai luôn là người động viên, an ủi và là nguồn động lực lớn cho em hoàn thành tốt việc học tập như ngày hôm nay

Ban Giám hiệu trường Đại Học Nông Lâm Tp.HCM

Ban Chủ nhiệm khoa Chăn Nuôi-Thú Y, Ban Chủ nhiệm bộ môn Dinh Dưỡng Gia Súc

Toàn thể quí thầy cô khoa Chăn Nuôi - Thú Y đã truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quí báu trong suốt thời gian em học tập tại trường

Cô Trần Thị Phương Dung, chị Lộc đã nhiệt tình giúp đỡ em trong suốt thời gian thực tập tại phòng thí nghiệm thuộc bộ môn Dinh Dưỡng Gia Súc, Khoa Chăn Nuôi- Thú Y

Chân thành cảm ơn đến!

Tập thể lớp thú y 31, cùng toàn thể bạn bè thân quen đã luôn động viên, giúp đỡ và chia sẻ cùng tôi trong suốt thời gian qua

Nguyễn Thị Thủy

TÓM TẮT

Đề tài “Xây dựng đường chuẩn cho máy NIRS 5000 và đánh giá kết quả

phân tích protein thô đối với nguyên liệu bột cá, khô dầu đậu nành trong điều kiện

có hoặc không có chất nitơ phi protein” được tiến hành tại phòng thí nghiệm thuộc

bộ môn Dinh Dưỡng Gia Súc, khoa Chăn Nuôi Thú Y, trường đại học Nông Lâm Tp.HCM từ 14/1/2010 đến 26/7/2010

Phân tích hóa học của 104 mẫu bột cá, 110 mẫu khô dầu đậu nành làm cơ sở

dữ liệu xây dựng đường chuẩn dự đoán nhanh các thành phần hóa học thu được kết quả như sau:

Bột cá: vật chất khô (90,06 %), protein thô (52,39 %), béo thô (8,73 %), xơ thô (1,56 %), khoáng tổng số (25,26 %), Ca (11,23 %), P (2,03 %)

Khô dầu đậu nành: vật chất khô (88,10 %), protein thô (45,303 %), béo thô (1,677 %), xơ thô (4,818 %), khoáng tổng số (6,734 %), Ca (0,887 %), P (0,499 %)

Kết quả xây dựng đường chuẩn như sau: Xây dựng được đường chuẩn của bột cá trên 100 mẫu, của khô dầu đậu nành trên 78 mẫu

Đối với bột cá: Có thể sử dụng đường chuẩn dự đoán nhanh chỉ tiêu protein

thô, béo thô và xơ thô

Đối với khô dầu đậu nành: Có thể sử dụng đường chuẩn dự đoán nhanh chỉ

tiêu xơ thô

Kết quả kiểm tra thành phần protein thô trong bột cá, khô dầu đậu nành bằng máy NIRS khi có sự hiện diện chất nitơ phi protein (urê) như sau:

Đối với bột cá: Ở tỉ lệ 0,5 %; 1 % urê, không có sự khác biệt giữa kết quả

phân tích protein thô trên lý thuyết và kết quả dự đoán trên NIRS với P > 0,05 Vơí các tỉ lệ 1,5 %; 2 %; 3 %; 4 %; 5 % urê, có sự khác biệt rất lớn giữa kết quả phân tích protein trên lý thuyết và kết quả dự đoánh nhanh trên NIRS

Khô dầu đậu nành: Với cả 7 tỉ lệ 0,5 %; 1 %; 1,5 %; 2 %; 3 %; 4 %; 5 % urê,

có sự khác biệt rất lớn giữa kết quả phân tích protein thô trên lý thuyết và kết quả

dự đoán nhanh trên NIRS

MỤC LỤC

TRANG

Trang tựa i

Phiếu xác nhận của giáo viên hướng dẫn ii

Lời cảm tạ iii

Tóm tắt iv

Mục lục v

Danh sách chữ viết tắt ix

Danh sách các bảng x

Danh sách các hình xi

Danh sách sơ đồ xii

Danh sách đồ thị xiii

Danh sách biểu đồ xiv

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích 2

1.3 Yêu cầu 2

Chương 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN 3

2.1 Tổng quan về protein 3

2.1.1 Khái niệm về protein 3

2.1.2 Protein thô trong thức ăn 3

2.1.2.1 Protein thuần (True protein- TP) 3

2.1.2.2 Chất chứa Nito phi protein (Non Protein Nitrogen- NPN) 4

2.1.3 Hai nguyên liệu cung đạm chủ yếu trong TĂCN 4

2.1.3.1 Bột cá 4

2.1.3.2 Khô dầu đậu nành 5

2.1.4 Chất chứa N phi protein trong TĂCN 6

2.1.4.1 Các acid amin không protein 6

2.1.4.2 Nitrate 6

2.1.4.3 Urê 7

2.1.4.4 Melamine 8

2.2 Thực trạng ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi hiện nay 10

2.3 Vì sao phải tiến hành phân tích mẫu TĂCN? 11

2.4 Các hệ thống đánh giá TĂCN 12

2.4.1 Phương pháp kiểm tra nhanh 12

2.4.1.1 Phương pháp kiểm tra nhanh bằng Quick Test 13

2.4.1.2 Phương pháp quan sát vi thể 13

2.4.2 Phương pháp phân tích hóa học 15

2.4.2.1 Phương pháp phân tích hoá học cổ điển 15

2.4.2.2 Phân tích hóa học hiện đại bằng phương pháp quang phổ hấp phụ cận hồng ngoại (NIRS - near infrared reflectance spectroscopy) 15

2.5 Các phương pháp phân tích xác định urê trong TĂCN 18

2.5.1 Kiểm tra định tính 18

2.5.1.1 Phản ứng kiểm tra urê 18

2.5.2 Kiểm tra định lượng 18

2.5.2.1 Phương pháp đo phổ 18

2.5.2.2 Phương pháp xác định hoạt độ urê 20

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

3.1 Thời gian và địa điểm tiến hành 22

3.2 Vật liệu nghiên cứu 22

3.3 Nội dung nghiên cứu 22

3.4 Phương pháp tiến hành 22

3.4.1 Xử lý mẫu 22

3.4.2 Phân tích hóa học 23

3.4.3 Bố trí thí nghiệm 23

3.5 Phương pháp xử lý số liệu 24

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25

4.1 Bột cá 25

4.1.1 Kết quả phân tích thành phần hóa học của bột cá 25

4.1.2 Kết quả đường chuẩn dự đoán nhanh thành phần hóa học của bột cá 27

4.1.3 Kết quả phân tích của bột cá bằng đường chuẩn 29

4.1.4 Kết quả kiểm tra thành phần protein thô trong bột cá bằng máy NIRS khi có sự hiện diện chất nitơ phi protein (urê) 30

4.2 Khô dầu đậu nành 33

4.2.1 Kết quả phân tích thành phần hóa học của khô dầu đậu nành 33

4.2.2 Kết quả đường chuẩn dự đoán nhanh thành phần hóa học của khô dầu đậu nành 35

4.2.3 Kết quả phân tích của khô dầu đậu nành bằng đường chuẩn 36

4.2.4 Kết quả kiểm tra thành phần protein thô trong khô dầu đậu nành bằng máy NIRS khi có sự hiện diện chất nitơ phi protein (urê) 38

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 41

5.1 Kết luận 41

5.2 Đề nghị 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

PHỤ LỤC 45

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT

1 AOAC (Association of Official Agricultural Chemists): Hiệp hội phân tích hóa học sản phẩm nông nghiệp

7 FDA (Food And Drug Administration) : Cơ quan Quản lý Thực

phẩm và Dược phẩm Mỹ

8 NIRS ( Near Infrared Reflectance Spectrocopy) : Quang phổ hấp phụ cận

hồng ngoại

13 CV (Coefficient of variation) : Hệ số biến động

17 SECV (Standard error of cross validation) : Sai số chuẩn sau khi đánh

giá đường chuẩn

18 RSQ : Hệ số tương quan của các mẫu trong đường chuẩn

19 1-VR : Hệ số tương quan sau khi đánh giá đường chuẩn

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Hàm lượng protein tăng trên lý thuyết với từng tỉ lệ urê 24 Bảng 4.1 Kết quả phân tích thành phần hóa học của bột cá 25 Bảng 4.2 Kết quả đường chuẩn dự đoán nhanh thành phần

hóa học của bột cá 28 Bảng 4.3 So sánh kết quả phân tích hóa học với kết quả NIRS của bột cá 29 Bảng 4.4 Kết quả phân tích thành phần hóa học của khô dầu đậu nành 33 Bảng 4.5 Kết quả đường chuẩn dự đoán nhanh thành

phần hóa học của khô dầu đậu nành 35 Bảng 4.6 So sánh kết quả phân tích hóa học với kết quả NIRS của

khô dầu đậu nành 37

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1 Cấu trúc phân tử urê 7

Hình 2.2 Cấu trúc phân tử melamine 9

Hình 4.1 Phổ hấp phụ cận hồng ngoại của bột cá 31

Hình 4.2 Phổ hấp phụ cận hồng ngoại của bột cá so với urê 31

Hình 4.3 Phổ hấp phụ cận hồng ngoại của khô dầu đậu nành 38

Hình 4.4 Phổ hấp phụ cận hồng ngoại của khô dầu đậu nành so với urê 38

DANH SÁCH SƠ ĐỒ

Sơ đồ 2.1 Thành phần các chất dinh dưỡng trong thức ăn 11

Sơ đồ 2.2 Tiến trình lập đường chuẩn cho máy NIRS 16

DANH SÁCH ĐỒ THỊ

Đồ thị 4.1 So sánh giá trị dự đoán (NIRS) với giá trị phân tích hóa học của chỉ tiêu

protein thô của bột cá 30

Đồ thị 4.2 So sánh giá trị dự đoán (NIRS) với giá trị phân tích hóa học của chỉ tiêu

Ca của bột cá 30

Đồ thị 4.3 So sánh giá trị dự đoán (NIRS) với giá trị phân tích hóa học của chỉ tiêu

protein thô của khô dầu đậu nành 37

DANH SÁCH BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 4.1 Mức protein thô của bột cá máy NIRS dự đoán và trên lý thuyết theo từng tỉ lệ urê 32 Biểu đồ 4.2 Mức protein thô của khô dầu đậu nành máy NIRS đoán và trên lý thuyết theo từng tỉ lệ urê 39

Chương 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Khi xây dựng các công thức thức ăn cho vật nuôi từ các loại nguyên liệu khác nhau thành phần protein luôn được quan tâm nhiều nhất để đảm bảo mức nhu cầu protein thô phù hợp cho từng loại vật nuôi theo độ tuổi và cân bằng về số lượng, chủng loại axit amin theo nhu cầu của vật nuôi đó Nguồn cung cấp protein có giá trị dưỡng chất cao hiện nay thường sử dụng là bột cá và khô dầu đậu nành

Khi giá cả thị trường biến động hoặc nguồn cung cấp khan hiếm, vì mục tiêu lợi nhuận, có thể người ta đã pha vào trong nguyên liệu “thuần” một nguyên liệu khác rẻ tiền, không có giá trị dinh dưỡng bằng theo một cách nào đó Ví dụ bột cá

có thể bị pha với bột lông vũ; bột xương cũng có thể bị pha thêm bột sò; hay bột cá cũng có thể pha thêm urê, melamine đã xuất hiện trên thị trường thức ăn chăn nuôi (TĂCN) một vài năm trở lại đây vv… Các hợp chất vô cơ như urê, melamine khi trộn vào nguyên liệu TĂCN, với phương pháp phân tích hóa học cổ điển tất yếu sẽ qua mắt được nhà sản xuất, vì phương pháp này chỉ thể hiện thông số ở dạng protein thô

Khô dầu đậu nành, bột cá là những loại nguyên liệu chính cấu thành nên sản phẩm thức ăn chăn nuôi nhưng mức giá của chúng luôn cao và hầu như nước ta phải nhập khẩu rất nhiều.Đối với các doanh nghiệp, quan trọng nhất vẫn là giá thành để

cạnh tranh sản phẩm Do đó, thành phần hóa học của nguyên liệu đầu vào luôn được quan tâm Cho đến nay, thành phần hóa học trong TĂCN thường được phân tích bằng phương pháp hóa học Mặc dù có nhiều ưu điểm nhưng phương pháp này không đáp ứng được nhu cầu kiểm tra với số lượng lớn vì tốn rất nhiều thời gian và chi phí hóa chất Chính vì lẽ đó, phương pháp mới ra đời được cả thế giới đang quan tâm là phương pháp quang phổ hấp phụ cận hồng ngoại (NIRS- Near Infrared

Reflectance Spectrocopy) cho kết quả nhanh hơn, ít tốn kém hơn nhưng đòi hỏi phải

có đường chuẩn cho nguyên liệu cần phân tích

Để giải quyết vấn đề trên và khảo sát khả năng phân tích thành phần protein

thô trong TĂCN Được sự giúp đỡ, hướng dẫn của tiến sĩ Dương Duy Đồng, Th.s

Lê Minh Hồng Anh chúng tôi tiến hành đề tài “Xây dựng đường chuẩn cho bột cá, khô dầu đậu nành và đánh giá kết quả phân tích protein thô của bột cá, khô dầu đậu nành bằng đường chuẩn máy NIRS trong điều kiện có hoặc không có chất nitơ phi protein”

1.2 Mục đích

Xây dựng đường chuẩn cho nguyên liệu bột cá, khô dầu đậu nành trên máy NIRS 5000 Monochromator của hãng Foss, USA

Đánh giá kết quả phân tích protein thô của bột cá và khô dầu đậu nành trên

máy NIRS 5000 trong điều kiện có và không có chất nitơ phi protein

1.3 Yêu cầu

Xác định 7 chỉ tiêu: vật chất khô, protein thô, béo thô, xơ thô, khoáng tổng

số, calci, phospho trong bột cá và khô dầu đậu nành bằng phương pháp phân tích hóa học

Phân tích phổ của bột cá và khô dầu đậu nành bằng máy NIRS 5000

Xây dựng đường chuẩn cho 7 thành phần hóa học của bột cá và khô dầu đậu nành

Sử dụng đường chuẩn để phân tích hàm lượng protein thô của các mẫu bột cá

và khô dầu đậu nành trong điều kiện có và không có chất phi protein trên máy NIRS

5000

Chương 2

CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1 Tổng quan về protein

2.1.1 Khái niệm về protein

Trong thức ăn người ta gọi protein thô có nghĩa là tất cả mọi chất chứa nitrogen (N), trong đó N được xác định chung rồi qui đổi ra protein bằng cách nhân với hệ số 6,25 Sở dĩ có hệ số này là vì hàm lượng N có trong protein của chất albumin khỏang 16 % ( bằng 100/16) Như vậy N tổng số tính ra proten thô như sau

N tổng số x 100/16 = N tổng số x 6,25 Thực ra mỗi loại protein khác nhau đều có chứa hàm lượng N khác nhau, tuy nhiên nó không cách biệt xa với tỉ lệ 16 % Ngoài ra trong thức ăn còn có rất nhiều chất chứa N không phải protein Ví dụ như nucleotide, betain, cholin, ammoniac, nitrate,…chính vì lẽ đó để cho chính xác người ta phải tìm hệ số nhân cho mỗi loại protein khác nhau Còn số 6,25 người ta áp dụng cho các protein động vật gần gũi hơn Tuy nhiên trong thực tế phân tích mẫu thức ăn, do có sự bù trừ giữa các protein

động vật và protein thực vật nên thường chỉ sử dụng chung một hệ số 6,25 cho tất

cả các loại mẫu nguyên liệu thức ăn (Dương Duy Đồng, Dương Thanh Liêm và Bùi Huy Như Phúc, 2002)

2.1.2 Protein thô trong thức ăn

Tất cả các chất chứa N trong thức ăn được gọi chung là protein thô (crude protein), bao gồm protein thuần hay còn gọi là protein thực (true protein) và chất chứa N không phải là protein (Non protein Nitrogen- NPN)

2.1.2.1 Protein thuần (True protein- TP)

Là những đại phân tử được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà các đơn phân

là axít amin Chúng kết hợp với nhau thành một mạch dài nhờ các liên kết peptide

(gọi là chuỗi polypeptide) Ngoài các acid amin liên kết với nhau trong protein, nó còn chứa các nhóm chất hóa học khác không phải là protein

2.1.2.2 Chất chứa Nito phi protein (Non Protein Nitrogen - NPN)

Chất chứa N không phải protein là những hợp chất không có cấu trúc protein,

có thể là những sản phẩm chuyển hóa trung gian hoặc cuối cùng của quá trình chuyển hóa protein, hoặc là một số vitamin hay một số hoạt chất sinh học khác có chứa N

Chất chứa N có giá trị cao: Các peptide mạch ngắn, các acid amin thiết yếu

và không thiết yếu Các chất có hoạt tính sinh học có chứa N, phần lớn trong số này

là các vitamin, một số hormone ví dụ như betain, cholin, B1, B2, PP, B6,…

Các chất chứa N có giá trị thấp: Sản phẩm phân giải gốc kiềm của acid nucleic là purin, pirimidin, ure, acid uric, nitrat, nitrit, ammonium, các alkaloid độc hại (Dương Duy Đồng, Dương Thanh Liêm và Bùi Huy Như Phúc, 2002)

2.1.3 Hai nguyên liệu cung đạm chủ yếu trong TĂCN

2.1.3.1 Bột cá

Bột cá là thành phần quan trọng không thể thiếu trong thức ăn chăn nuôi gia súc và nuôi thủy sản Các dạng bột cá thường dùng được gọi tên theo mức đạm thô: bột cá 40 % đạm, bột cá 45 % đạm, bột cá 60 % đạm, vv…

Những loại cá thường được dùng sản xuất bột cá là cá trích, cá mòi, cá cơm

Ở Việt Nam khu vực có nguồn nguyên liệu cá cơm dồi dào là Bình Thuận nhưng

bột cá cơm của Việt Nam sản xuất cũng chỉ đạt khoảng 55 % đạm

Tỉ lệ các axit amin trong bột cá cân đối và có nhiều axit amin chứa lưu huỳnh Cùng với hàm lượng và chất lượng protein cao, bột cá còn là nguồn cung cấp rất tốt các chất khoáng (calci, phospho và khoáng vi lượng) và vitamin Bột cá cũng tạo độ ngon miệng cao cho thức ăn heo, gà Nhìn chung, thành phần dinh dưỡng của bột cá dao động lớn tùy thuộc theo nguồn cá nguyên liệu để chế biến bột

cá và tùy thuộc công nghệ chế biến

Thực tế sử dụng bột cá trong thức ăn chăn nuôi thường gặp vấn đề là hàm lượng protein thô và acid amin hữu dụng thực không đúng như công bố của sản

phẩm thương mại Nguyên nhân của sự sai khác giữa hàm lượng công bố và hàm lượng thực là do giá bán cao dẫn đến sự pha tạp các chất độn khác để kiếm lời, hoặc

kỹ thuật chế biến (sấy nhiệt độ cao) làm mất giá trị sử dụng các acid amin (Dương Duy Đồng, Dương Thanh Liêm và Bùi Huy Như Phúc, 2002)

2.1.3.2 Khô dầu đậu nành

Nếu như bắp được xem là loại hạt chủ lực trong thức ăn gia súc để cung cấp

năng lượng thì đậu nành (Glycine max) là loại hạt họ đậu chủ lực được sử dụng

cung cấp đạm trong TĂCN Các nước sản xuất nhiều đậu nành là Brazil, Ấn Độ, Trung Quốc

Hạt đậu nành có hàm lượng đạm khá cao (38 %) và nhiều béo (18 %) nên trong chăn nuôi ít sử dụng hạt nguyên mà thường dùng khô dầu đậu nành Đậu nành hạt thường chỉ được sử dụng trong các khẩu phần thú nhỏ, nhất là heo con tập ăn, cần có cùng lúc nhiều năng lương và đạm có giá trị cao

Trong hạt đậu nành có nhiều độc tố, gồm protease inhibitor (hay còn gọi là anti - trypsin), lectin, phytoestrogen (estrogen thực vật), saponin, goitrogen (chất gây bướu cổ) Các anti - trypsin chỉ bị mất hoạt tính khi xử lý ở nhiệt độ cao nên

đậu nành hạt sử dụng trong chăn nuôi phải được xử lý ở nhiệt độ 105oC trong vòng khoảng 30 phút Các độc tố khác trong đậu nành như phytoestrogen (estrogen thực vật), goitrogen (chất gây bướu cổ) thường có tác động không tốt trên tăng trưởng heo con Ở thú trưởng thành các chất này không có tác động đáng kể Vì vậy, với khẩu phần tập ăn cho heo con thường người ta chỉ sử dụng các sản phẩm giàu protein ly trích từ đậu nành mà không dùng hạt nguyên hoặc khô dầu để giới hạn

ảnh hưởng của độc tố Ngoài ra trong đậu nành còn chứa các protein ở dạng dự trữ

gọi là glicinin và conglicinin có thể gây dị ứng cho thú, đặc biệt là bê và heo nhỏ Các hiện tượng dị ứng này làm hạn chế phát triển những nhung mao ruột và do đó gây rối loạn hấp thu Mặc dù chứa một số độc tố trong hạt, nhưng khô dầu đậu nành

là nguồn cung cấp protein chủ yếu trong thức ăn thú dạ dày đơn trên toàn thế giới Khô dầu đậu nành có hàm lượng đạm thô trong khoảng 43 % - 49 %, giàu acid amin thiết yếu, nhất là lysine mặc dù hàm lượng các acid min chứa lưu huỳnh hơi thấp

khi so với nhu cầu của gia cầm Hạt đậu nành rang chín có mùi thơm làm tăng tính ngon miệng cho heo (Dương Duy Đồng, Dương Thanh Liêm và Bùi Huy Như Phúc, 2002)

Hiện nay giá khô dầu tương đối cao nên cần chú ý khô dầu sẽ dễ bị độn thêm

để tăng trọng lượng như thêm vào bột sò, khô dầu cao su, khô dầu mè, khô dầu đậu

phộng (Lã Văn Kính, 2004) Để tăng thêm độ đạm cho khô dầu, người ta thường trộn thêm urê, “cứ 1 tấn khô dầu trộn thêm 3,6 kg urê thì độ đạm tăng thêm 1 %” (http://vinhlong.agroviet.gov.vn/index.asp)

2.1.4 Chất chứa N phi protein trong TĂCN

2.1.4.1 Các acid amin không protein

Thường có trong các cây họ đậu có khả năng cố định đạm, chúng hấp thụ nitrogen từ không khí, thông qua hệ thống vi khuẩn kí sinh ở các nốt sần hấp thu N

và biến đổi thành hợp chất hữu cơ để cung cấp đạm thỏa mãn nhu cầu cho cây Trước tiên N liên kết tạo ra những sản phẩm alkaloid hoặc những acid amin độc hại tích lũy trong cơ thể thực vật dưới dạng sản phẩm trao đổi thứ cấp Những acid amin này có cấu trúc gần giống với những acid amin thiết yếu, vì vậy nó trở thành yếu tố đối kháng với những acid amin thiết yếu gần giống với nó Khi động vật ăn loại này và hấp thu vào cơ thể, sẽ làm thay đổi một số phản ứng trong trao đổi acid amin, gây ra độc hại cho cơ thể Theo tài liệu của D’Mello (1992) thì nhiều loại cây

họ đậu nhiệt đới có chứa acid amin không protein (Non-protein Amino Acids) Theo tài liệu của trường đại học Cornell (Animal Science at Cornell Univercity, 2003) thì đây là những acid amin không có vai trò trong dinh dưỡng, do đó ông gọi

là Non-nutrient Amino Acid, ví dụ: Arginine analogs, canavinine, Indospecine, L - amino D - proline,….(Dương Thanh Liêm, 2009)

2.1.4.2 Nitrate

Tất cả các loại rau củ và thức ăn thô xanh đều có thể chứa nitrate Phần lớn lượng N trong đất hấp thu vào thực vật, trong điều kiện ổn định thì N ở dạng muối ammonia được cây trồng hấp thu, nhưng cũng còn một số lượng ammonia khác lại

bị oxy hóa để biến thành nitrite và cuối cùng sẽ biến thành nitrate Phản ứng tạo

thành nitrite, nitrate từ NH3 được thực hiện bởi vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter Nguồn nitrate này cũng được thực vật hấp thu và sử dụng như là nguồn

đạm cho sinh trưởng cây trồng Một phần nitrate không được cây trồng hấp thu sẽ

hòa tan vào nguồn nước làm tăng hàm lượng nitrate trong nước.Khi cơ thể hấp thu nitrate đến một mức nào đó thì sẽ gây ngộ độc Trong thực tiễn, hiện tượng ngộ độc nitrate ít xảy ra vì thú có sức chịu đựng lớn Tuy nhiên, nếu cho thú ăn một lượng nitrate lớn thì sẽ gây ra rối loạn sinh sản, giảm thấp tỷ lệ đậu thai (Dương Thanh Liêm, 2009)

2.1.4.3 Urê

Urê được Hilaire Rouelle phát hiện năm 1773 Nó là hợp chất hữu cơ được tổng hợp nhân tạo đầu tiên từ các chất vô cơ, được Friedrich Woehler thực hiện vào năm 1828 bằng cách cho xyanat kali phản ứng với sulfat amoniac

Urê là một hợp chất hữu cơ của cacbon, nitơ, oxy và hydro, với công thức CON2H4 hay (NH2)2CO Urê còn được biết đến như là cacbamua, đặc biệt là trong tên gọi sử dụng ở châu Âu theo các tên gọi không đăng ký quốc tế được khuyến cáo (rINN) (http://vi.wikipedia.org/wiki/Ure)

Hình 2.1 Cấu trúc phân tử urê

(Nguồn: http://vi.wikipedia.org/wiki/Ure) Mục đích sử dụng urê trong thức ăn chăn nuôi:

Người ta sử dụng urê làm nguồn thức ăn cung đạm cho thú nhai lại Khi bò

ăn vào, carbamid tan ra có hiện tượng thu nhiệt gây cảm giác lạnh cho thú, vì vậy

mà làm giảm độ ngon miệng Khi trộn quá nhiều urê vượt quá nhu cầu của vi sinh vật để tổng hợp ra acid amin thì lượng dư thừa carbamid dưới tác dụng của enzyme urease dạ cỏ bị phân huỷ sinh ra CO2 và NH3 gây nhiều độc hại cho thú Vì vậy

người ta đề ra một số nguyên tắc khi sử dụng urê vẫn đảm bảo an toàn cho thú như không sử dụng quá liều qui định, không nên đưa urê vào khẩu phần có nhiều protein

dễ tan, phải trộn đều, dùng ở dạng phân giải chậm…

Đối với thức ăn của heo và gia cầm, urê chỉ được xem như là một loại tạp

chất lẫn trong NLTĂ hoặc người ta dùng nó để pha vào bột cá để làm tăng hàm

lượng đạm thô (Huỳnh Thị Ái Thi, 2005)

Tùy vào mục đích mà người ta sử dụng hàm lượng urê ở những mức độ khác nhau:

Một số nhà xuất khẩu Trung Quốc đã trộn các sản phẩm ngũ cốc phụ với urê

để tạo thành gluten ngô Mặc dù urê chỉ được phép sử dụng làm thức ăn cho động

vật nhai lại nhưng các chất phát sinh tìm thấy là melamine và axit cyanuric bị cấm Các quan chức ALP (Viện nghiên cứu Thuỵ Sĩ Agroscope Liebefeld tại Posieux) đã lấy 63 mẫu gluten ngô và có 11 mẫu không chứa gluten ngô Các sản phẩm giả này

là hỗn hợp của sản phẩm phụ ngũ cốc, chủ yếu là lúa mỳ, có chứa hàm lượng lớn urê Phân tích các mẫu cho thấy tới 15 % urê đã được trộn vào để đạt tỷ lệ đạm 60

% theo yêu cầu Hai thành phần khác là melamine và axit cyanuric tìm thấy trong

11 mẫu Cả hai chất này đều bị cấm trong thức ăn chăn nuôi (Theo All about feed ngày 28/6/2007 )

2.1.4.4 Melamine

Ngày 27/4/2008, cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA - Food and Drug Administration) cho rằng tất cả protein thực vật nhập khẩu từ Trung Quốc dành cho người và vật nuôi phải tạm giữ mà không cần khảo sát vật lý, bao gồm gluten lúa mì, gluten gạo, protein gạo, protein gạo cô đặc, gluten bắp, thức ăn gluten bắp, phụ phẩm bắp, protein đậu nành, gluten đậu nành, thực phẩm đậu nành và đạm

đậu dạng nước giải khát Đến ngày 30/5, sau nhiều thông báo cập nhật, FDA phát đi

một thông cáo báo chí khẳng định rằng hai nhà sản xuất thực phẩm gia súc đã pha trộn thực phẩm gia súc và tôm/cá với melamine (http://dantri.com.vn/c7/s7-51646/su-that-ve-melamine.htm)

Năm 2008, Việt Nam cũng phát hiện bột cá và một số thành phẩm thức ăn chăn nuôi có chứa melamine Vậy melamine là gì và tác hại như thế nào mà cả thế giới đang quan tâm và đối đầu với những hậu quả của nó để lại?

Melamine là một hóa chất được sử dụng trong sản xuất nhựa và nhiều ngành

công nghiệp khác Melamine (1,3,5 – triazine - 2,4,6 - triamin) là một basơ hữu cơ

có chứa 66 % N Trong khi đó phân đạm urê chỉ có 46 % N, và protein trong thực phẩm có 16 % N Nếu so sánh trên gốc độ nguyên tố N thì melamine có hàm lượng

đạm cao gấp 4,13 lần protein trong thực phẩm, cao gấp 1,44 lần phân đạm

urê.(Dương Thanh Liêm, 2009)

Hình 2.2 Cấu trúc phân tử melamine (1,3,5 – triazine - 2,4,6 - triamin)

(Nguồn:http://en.wikipedia.org/wiki/Melamine) Melamine có nhiều dẫn xuất hóa học như: acid cyanuric, ammelide, ammeline,… các dẫn xuất có hàm lượng N thấp hơn melamine, và tính độc hại của chúng cũng khác nhau Đưa melamine vào dạ dày trong một thời gian dài sẽ làm hỏng thận và có thể gây ung thư ruột Hóa chất này bị cấm trong chế biến thực

phẩm cho con người và vật nuôi

Vì sao melamine lại đi vào thức ăn chăn nuôi?

Đó là do gian lận trong thương mại Điều này có thể khẳng định là chắc chắn vì cứ đưa 1% melamine vào trong thứa ăn thì làm tăng lên 4.13% protein thô,

nên những nhà sản xuất gian lận lợi dụng điều này để làm tăng hàm lượng protein thô, giảm chi phí và tăng lợi nhuận.(Dương Thanh Liêm, 2009)

2.2 Thực trạng ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi hiện nay

Là một nước nông nghiệp, thị trường TĂCN của Việt Nam khá lớn, hàng năm nhập khẩu tới trên 1,5 tỉ USD nguyên liệu Nếu xu hướng này trở thành sự phụ thuộc và sản xuất trong nước không phát triển để đáp ứng đủ, ngành chăn nuôi Việt Nam và cả ngành thủy sản sẽ chịu một sức ép lớn về giá Hơn nữa, việc nhập khẩu nguyên liệu không những khiến ngành chăn nuôi phải phụ thuộc vào biến động giá

cả của thị trường thế giới mà còn lãng phí tiềm năng đất đai trong nước Đó cũng chính là lý do khiến giá TĂCN nước ta cao hơn các nước trong khu vực

Thực trạng hiện nay cho thấy công nghệ và số lượng doanh nghiệp đầu tư vào ngành sản xuất, chế biến, kinh doanh TĂCN chưa cao Phân bố các nhà máy và vùng nguyên liệu chưa thực sự chuyên nghiệp Hay nói đúng hơn, ngành chế biến TĂCN đang thiếu quy hoạch phát triển nguồn nguyên liệu thô cũng như công nghiệp phụ trợ cho chế biến Việc thiếu nhân lực tâm huyết với nghề hiện cũng là một cản trở lớn Có thể nói thiếu từ cán bộ nghiên cứu đến cán bộ sản xuất, kinh doanh và thị trường Lao động phổ thông thừa, nhưng lao động chất lượng cao, biết bám thực tế sản xuất thì rất ít

Hiện tại cả nước có 225 nhà máy chế biến TĂCN gia súc gia cầm và 89 nhà máy chế biến TĂCN thủy sản Trong khi hầu hết các tập đoàn sản xuất TĂCN mạnh trên thế giới đều đã có mặt ở Việt Nam Bởi vậy, thực tế đòi hỏi ngày càng cần phải

có các chính sách, cơ chế khuyến khích hoạt động quản lý, sản xuất chế biến và kinh doanh TĂCN có khả năng đáp ứng được nhu cầu trong nước, đó là chưa kể hướng tới xuất khẩu ra thị trường nước ngoài (Nguồn: Nghị định số 8/2010/NĐ-CP)

Cục phó Cục chăn nuôi Hoàng Kim Giao cho biết, hiện nay, nguồn nguyên liệu TĂCN trong nước chỉ đáp ứng được 68 % - 70 % so với nhu cầu, số còn lại phải nhập từ nước ngoài (khoảng 20 % nguyên liệu giàu năng lượng, 80 % các loại

thức ăn bổ sung, 60 % - 70% thức ăn giàu đạm và hơn 90 % chất phụ gia), chiếm 45

% tổng giá trị nguyên liệu sản xuất TĂCN công nghiệp

Trên thị trường hiện nay, các loại thuốc tăng trọng và nguyên liệu sản xuất TĂCN có nguồn gốc từ Trung Quốc được bán khá nhiều Nhưng vấn đề chất lượng

là điều đáng lo ngại vì các nguồn nguyên liệu TĂCN phát hiện gần đây bị nhiễm melamine Đây là thách thức lớn trong công tác quản lí chất lượng sản phẩm của nhà sản xuất và nhập khẩu TĂCN

2.3 Vì sao phải tiến hành phân tích mẫu TĂCN

Phân tích mẫu TĂCN là phương pháp dùng những kỹ thuật phân tích để xác

định thành phần dinh dưỡng của mẫu thức ăn Đối với hầu hết các loại TĂCN thông

thường thì thành phần của chúng được thể hiện theo Sơ đồ 2.1

THỨC ĂN GIA SÚC, GIA CẦM

NƯỚC VCK THUẦN

TRO TOÀN PHẦN CHẤT HỮU CƠ Protein thuần

chứa các acid amin

KHOÁNG KHOÁNG Các Hợp Chất Amid:

TINH KHIẾT TẠP CHẤT peptid, acid amin, betain, (tan trong acid) (không hoà tan) glucosid…

-Khoáng chức năng XƠ THÔ -Cellulose, hemicellulose,

K, Na, Mg, Cl, S (CF) lignin, chitin…

-Khoáng xúc tác

(vi khoáng như DẪN XUẤT VÔ -Tinh bột, pectin, đường,

Fe, Cu, Zn, Mn…) ĐẠM NFE acid hữu cơ…

Sơ đồ 2.1 Thành phần các chất dinh dưỡng trong thức ăn

Vậy thì vì sao phải phân tích mẫu TĂCN?

Thứ nhất, phân tích để biết rõ giá trị dinh dưỡng của mẫu thức ăn (đạm,

đường, béo,…) Mỗi một loài thú nuôi, tuỳ theo giai đoạn tuổi, giới tính, thể trạng

của từng cơ thể mà bộ máy tiêu hoá hoạt động khác nhau, vì vậy mà nhu cầu dinh dưỡng cũng khác nhau Chẳng hạn, kiểu hình bộ máy tiêu hoá của loài thú ăn cỏ là biến đổi dạ dày thành nhiều túi nhưng khi chúng còn non thì kiểu hình cũng giống như thú dạ dày đơn Vì vậy mà làm sao để cung cấp không thiếu, đảm bảo sự phát triển, hoạt động của con thú được bình thường cũng như cung cấp thức ăn không thừa đảm bảo mục tiêu kinh tế thì phải biết được thành phần cơ thể thú, dựa trên nhu cầu dinh dưỡng của cơ thể thú và biết được thành phần dinh dưỡng của thức ăn,

để từ đó ta tính ra được khẩu phần tương đối Khẩu phần này đảm bảo sự phát triển

bình thường và hiệu quả kinh tế cao nhất

Thứ hai, phân tích để biết chất lượng thật sự của mẫu thức ăn đó về nhiều mặt như: mẫu thức ăn có bị nhiễm độc tố nấm mốc không, có bị nhiễm độc chất không, có bị pha lẫn với các chất khác hay không

Khi biết được rõ thành phần của thực liệu, một công thức thức ăn hợp lý cho phép tiết kiệm được lượng thức ăn ăn vào và đảm bảo lượng mà con thú ăn vào hữu dụng cho cơ thể của nó

2.4 Các hệ thống đánh giá TĂCN

Hiện nay có 2 hệ thống đánh giá thức ăn là:

- Đánh giá bằng kiểm tra nhanh

- Đánh giá bằng phân tích hoá học

Sau đây, chúng tôi xin nêu tổng quát từng phương pháp

2.4.1 Phương pháp kiểm tra nhanh

Phương pháp này có nguồn gốc từ Mỹ vào những năm 1960 Đặc thù của phương pháp này là sự nhanh gọn, hầu hết các kiểm tra không qua các bước cầu kỳ

về dụng cụ, cách làm cũng như thời gian thực hiện Vì thế, đây là một phương pháp

có nhiều khả năng ứng dụng trong việc đánh giá nguyên liệu thức ăn (NLTĂ)

Phương pháp phân tích nhanh gồm phương pháp kiểm tra bằng Quick Test và phương pháp quan sát vi thể

2.4.1.1 Phương pháp kiểm tra nhanh bằng Quick Test

Nguyên tắc của mỗi phản ứng kiểm tra nhanh Quick Test là dựa trên những tương tác của hoá chất với một thành phần nào đó trong NLTĂ mà kết quả là nó thể hiện thành những biểu hiện rõ ràng và đặc hiệu cho từng nguyên liệu như sự thay

đổi màu sắc, xuất hiện kết tủa, sủi bọt,…

Người ta sử dụng các chất hoá học vô cơ lẫn hữu cơ, rồi dùng những hoá chất này pha chế thành những thuốc thử để sẵn Mẫu thức ăn sẽ được kiểm tra bằng thuốc thử Mỗi thuốc thử đặc hiệu cho một chất nào đó trong nguyên liệu thức ăn Việc kiểm tra cho kết quả dương tính có nghĩa là chất X nào đó tồn tại trong nguyên liệu Ví dụ: Trong phản ứng kiểm tra carbonate, khi nhỏ dung dịch thuốc thử HCl vào mẫu, nếu thấy sủi bọt (mẫu dương tính) tức là có nhóm CO3 trong nguyên liệu thức ăn đó Thông thường CO3 có trong bột đá vôi, bột sò, hoặc bột vỏ trứng Do đó nếu mẫu nguyên liệu như bột thịt xương dương tính với phản ứng carbonate chứng

tỏ mẫu này đã bị pha tạp với bột đá vôi, hoặc bột sò, bột vỏ trứng

Các chỉ tiêu mà Quick Test có thể kiểm tra, đa phần nghiêng về định tính hoặc những định lượng mang tính tương đối trong một khoảng giá trị nào đó Đó là kiểm tra nitrate, carbonate, urê, bột lông vũ, bột thịt xương bị pha tạp trong thức ăn; các nguyên tố vi lượng như Fe, Cu, Zn, S,… Kiểm tra có hay không các kháng sinh trong thức ăn, kiểm tra sự hiện diện của độc tố nấm mốc

2.4.1.2 Phương pháp quan sát vi thể

Mẫu sẽ được chọn lọc, làm tiêu bản rồi quan sát dưới kính hiển vi Người

đánh giá phải xác định được cấu tạo và thành phần nguyên liệu tương ứng với

những gì họ quan sát được trên mẫu với sự trợ giúp của kính hiển vi

Có 2 cách quan sát phỏng theo cách xử lý mẫu thô ban đầu:

Phương pháp “screening”

Nguyên liệu đơn hoặc thức ăn hỗn hợp cấu trúc gồm nhiều mảnh thức ăn có kích cỡ khác nhau Chia chúng ra bằng cách dùng một cái rây với các kích cỡ lỗ

khác nhau (ví dụ: 10, 20, 30 mesh) Khi mẫu đã chuẩn bị xong thì quan sát ở độ phóng đại nhỏ (từ 8 đến 60X), nguyên liệu sẽ được xác định thông qua những tính chất vật lý bên ngoài như hình dạng, màu sắc, kích cỡ thông thường, độ mềm, độ cứng, kết cấu, mùi…

Sau đó, quan sát dựa trên cấu trúc tế bào và cấu trúc mô học của nguyên liệu thức ăn bằng kính hiển vi lập thể Phương pháp này đòi hỏi những kỹ năng chuyên sâu, và kết quả sẽ chính xác hơn ngay cả khi nguyên liệu thức ăn được nghiền càng mịn Kết quả tốt nhất khi có sự quan sát kết hợp giữa hai phương pháp, đôi khi một vài thực liệu đòi hỏi phải quan sát vĩ mô (quan sát bằng mắt thường)

Việc phân biệt các nguyên liệu theo từng nhóm họ hàng là rất quan trọng vì

sự pha tạp một phần dựa vào nguyên lý này Nó đòi hỏi nhà phân tích phải có những hình ảnh của từng nguyên liệu, từng tạp chất chuẩn để so sánh cộng với sự rèn luyện kỹ năng quan sát bằng thực nghiệm

Phương pháp phù nổi (Flotation)

Kỹ thuật quan sát thứ hai trên kính hiển vi là phương pháp phù nổi Phương pháp này phỏng theo nguyên tắc nổi của thức ăn trong dung dịch dầu nhẹ (như CCl4) để xác định những mảnh vỡ từ côn trùng, các tạp chất khác trong NLTĂ, phân biệt thành phần vô cơ và hữu cơ Những thí nghiệm sâu hơn đó là pha trộn mẫu lại với nhau, sau đó xác định thành phần và tỷ lệ của chúng, việc này được ứng dụng để kiểm tra thức ăn hỗn hợp Hàng trăm mẫu thức ăn đã được thực nghiệm từ vài mươi năm trước đây Kết quả cho thấy các nhà nghiên cứu thức ăn bằng kính hiển vi có thể áp dụng phương pháp phù nổi để xác định tên nguyên liệu cũng như

tỷ lệ phần trăm chúng trong thức ăn hỗn hợp

Dung dịch thức ăn hoà tan được tách thành 2 hoặc 3 phần: phần nổi và phần chìm Sau đó, lọc và sấy khô, cân trọng lượng và quan sát từng phần dưới kính hiển

vi, định danh nguyên liệu và ước lượng chúng Phần nổi và phần chìm đó có thể là:

Bột lông vũ đã thuỷ phân Bột cá

2.4.2 Phương pháp phân tích hóa học

2.4.2.1 Phương pháp phân tích hoá học cổ điển

Phương pháp này còn được gọi là phân tích gần đúng (Proximate analysis)

Hệ thống các phương pháp phân tích hoá học được phát triển vào giữa thế kỷ XIX ở

Đức bởi Henneberg và Stoman (thuộc Weende Experiment Station) để phân tích

thức ăn cho người và động vật Các chỉ tiêu được phân tích là ẩm độ, protein thô, béo thô, xơ thô, tro và dẫn xuất vô đạm (NFE) Đây là mốc khởi điểm cho sự phát triển của các phương pháp phân tích hoá học sau này

Cơ sở chung cho các phương pháp phân tích hoá học đó là sự tách rời chất muốn kiểm tra ra khỏi những hợp chất khác của nguyên liệu thức ăn Cho đến nay, phương pháp này vẫn được ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam và nhiều nơi trên thế giới

Ưu điểm: Dụng cụ máy móc được trang bị trong phòng thí nghiệm, hóa chất

dùng thí nghiệm dễ mua và dễ pha chế, độ chính xác giữa các lần lặp lại của thí nghiệm được cho là chính xác hơn các phương pháp khác

Nhược điểm: Tốn nhiều thời gian và chi phí hóa chất, kết quả phân tích chỉ thể hiện ở dạng thô Thí dụ như giá trị protein thô (CP) xác định bằng phương pháp Kjeldalh được tính từ Nitơ tổng số trong mẫu thức ăn nhân với hệ số 6,25 không phản ánh giá trị protein thực và chất chứa Nitơ phi protein (NPN) trong thức ăn Giá trị CP đó không nói lên được protein đó có được con vật tiêu hóa và hấp thu hay không

2.4.2.2 Phân tích hóa học hiện đại bằng phương pháp quang phổ hấp phụ cận hồng ngoại (NIRS - Near Infrared Reflectance Spectroscopy)

Nguyên lý của phương pháp:

Theo William và cộng sự (1998), nguyên lý của phương pháp này như sau: Khi có một chùm ánh sáng tới chiếu qua các mẫu sinh học, vùng ánh sáng cận hồng ngoại (750 - 2500nm) được các cầu nối C-H, N-H, O-H là các thành tố cơ bản tạo nên các chất hữu cơ của mô sinh học, hấp phụ Đo phổ ánh sáng phản xạ từ các mẫu

ta có được các thông tin về thành phần hóa học của mẫu đó Phổ (spectrum) thu

được nhờ một phần mềm WinISI chúng ta có được một ma trận các giá trị số của

phổ cho một chất hữu cơ nào đó (ví dụ protein thô) Dùng các mô hình thống kê nhiều biến cho phép mô tả quan hệ giữa phổ hấp phụ và thành phần hóa học, quan

hệ sau đó chính là mô hình toán để chẩn đoán thành phần hóa học của các mẫu chưa phân tích tại phòng thí nghiệm

Sơ đồ 2.2 Tiến trình lập đường chuẩn cho máy NIRS

Ứng dụng của phương pháp NIRS:

NIRS cũng là phương pháp được AOAC chính thức công nhận để phân tích protein thô và ADF (AOAC 989.03) và ẩm độ (AOAC 991.01); Barton và

Windham, 1998) NIRS cũng được dùng để xác định tinh bột và đường polysaccharides không phải tinh bột, mỡ và dầu, năng lượng trao đổi, tồn dư thuốc bảo vệ thực vật và độc tố trong ngũ cốc (Wrigley, 1999) chất khô ở các loại cỏ làm thức ăn gia súc (Murray, 1993) NIRS cũng được dùng để kiểm tra các loại thực phẩm (De Boever và cs,1994) Protein bị nhiệt làm biến tính, tồn dư nấm mốc và các chất phụ gia trộn trong nguyên liệu cũng có thể được phát hiện thông qua các phổ sau khi sử dụng phần mềm chuyên dụng (Givens và Deaville, 1999) NIRS còn xác định thành phần hóa học và tỷ lệ tiêu hóa của cỏ khô, các loại hạt thô khô (Abrams và cs, 1987; Barton,1988; Brown và cs,1990 Người ta cũng đã thành công trong việc dùng NIRS để xác định thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của các thức ăn hạt cốc cho gia súc nhai lại (Arminda và cs, 1998), heo (Van Barneveld và

Hạn chế: Cần nhiều thời gian cho chuẩn hóa và phát triển mô hình Xử lý số liệu khó, chuyển đổi số liệu từ các máy khác nhau về serie khá khó khăn (Given và Deaville, 1999), tốn kém đầu tư ban đầu (máy + đường chuẩn), độ chính xác dựa trên số lượng mẫu phân tích hóa học ban đầu (số mẫu trong cơ sở dữ liệu của đường chuẩn) Không thực hiện được với các mẫu lạ, chưa biết rõ

Tiến trình quét mẫu trên máy NIRS:

Mẫu được chuẩn bị nhanh, gọn có thể ở dạng nguyên hạt hoặc dạng nghiền Lau sạch cốc đựng mẫu trước khi đưa mẫu vào, cốc đựng mẫu phải đảm bảo trong suốt, không dính bụi, không trầy xước Cho mẫu cần quét vào cốc và đưa lên máy quét, thời gian quét cho một mẫu khoảng 1 phút tùy thuộc vào cốc lớn hay cốc nhỏ

Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả quét mẫu:

Nguyên nhân từ mẫu: Mẫu thức ăn dự trữ quá lâu, mốc thối, sâu mọt, quá ẩm

ướt Tính chất vật lý mẫu thức ăn cũng ảnh hưởng đến kết quả như mẫu ở dạng hạt,

dạng nghiền mịn nếu sử dụng cùng một đường chuẩn cho nguyên liệu thức ăn đó

Nguyên nhân chủ quan: không trộn đều mẫu khi phân tích, thao tác kĩ thuật viên không chính xác, cốc không sạch, mẫu thức ăn đưa vào cốc còn để khe hở hay chưa đạt yêu cầu, nhiệt độ phòng quá nóng, vị trí đặt máy (gần luồng gió hoặc nơi thay đổi nhiệt độ thường xuyên), nguồn điện không ổn định

2.5 Các phương pháp phân tích xác định urê trong TĂCN

2.5.1 Kiểm tra định tính

2.5.1.1 Phản ứng kiểm tra urê

Thuốc thử: dung dịch urease (hoà tan 0,2 g bột urease trong 50 ml nước cất), dung dịch urê chuẩn (0, 1, 2,…, 5 %) và chất chỉ thị Cresol red 0,1 %

Thực hiện: Cân 10 g mẫu, thêm vào 100 ml nước cất Khuấy và lọc với giấy lọc, dùng pipet 2 ml hút dung dịch chuẩn và mẫu lên khay sứ, thêm vào 2 - 3 giọt cresol red và 2 - 3 giọt dung dịch urease

Kết quả: Để trong 3 - 5 phút, nếu có urê, chất chỉ thị sẽ chuyển sang màu vàng cánh sen Sau đó, so sánh mẫu với các mức urê chuẩn Đọc kết quả trong 10 -

12 phút

2.5.2 Kiểm tra định lượng

2.5.2.1 Phương pháp đo phổ

Theo TCVN 6600:2000 tương đương ISO 6654:1991

Định nghĩa hàm lượng urê trong tiêu chuẩn này như sau: Phần lượng chất thu được khi xác định theo quy trình qui định trong tiêu chuẩn này Phần lượng này được biểu thị dưới dạng phần trăm khối lượng

Nguyên tắc: Làm mất màu dung dịch huyền phù của mẫu thử Khuấy dung dịch này và lọc Thêm vào dịch lọc dung dịch 4 - dimethyl - amino - benzaldehyde (4 - DMAB) và đo độ hấp thụ quang học trên máy đo phổ ở bước sóng 420 nm Phương pháp tiến hành

Bước 1: Phần mẫu thử

Cân chính xác đến 1 mg, khoảng 2 g mẫu thử Đối với các mẫu có hàm lượng urê lớn hơn 3 %, có thể giảm phần mẫu thử xuống 1 g hoặc pha loãng dung dịch mẫu để nồng độ không vượt quá 50 mg urê/500 ml Đối với mẫu có hàm lượng urê thấp, phần mẫu thử có thể tăng lên sao cho dịch lọc thu được phải trong và không có màu

Bước 2: Chuẩn bị dung dịch mẫu thử

Chuyển phần mẫu thử cùng 1 g than hoạt hóa vào bình định mức 500 ml Thêm 400 ml nước, 5 ml dung dịch Carrez I và 5 ml dung dịch Carrez II Lắc đều bình trên máy lắc trong 30 phút Định mức đến vạch bằng nước cất, lắc đều và lọc qua giấy lọc định tính, tốc độ chậm Nếu dịch lọc vẫn có màu thì chuẩn bị lại dịch lọc như trên nhưng tăng thêm lượng than hoạt hóa

Bước 3: Lên màu

Dùng pipet hút 5 ml dịch lọc trong, không màu cho vào ống nghiệm, dùng pipet hút thêm vào đó 5 ml 4 - DMAB Lắc đều và để đứng ống nghiệm trong nồi cách thủy 15 phút ở nhiệt độ 20oC

Bước 4: Đo phổ

Chuyển dung dịch mẫu thử đã chuẩn bị vào cuvet và đo độ hấp thụ trên máy phổ kế ở bước sóng 420 nm, hiệu chỉnh với mẫu trắng (chuẩn bị mẫu trắng song song với mẫu kiểm tra, các bước tiến hành tương tự và lượng các thuốc thử cho vào cũng tương đương như chuẩn bị mẫu thử chỉ khác là không có dịch mẫu) Nếu mẫu chứa các hợp chất nitơ như các axit amin, thì tiến hành đo độ hấp thu ở bước sóng

435 nm

Tính kết quả như sau:

Hàm lượng urê có trong mẫu thử, tính theo phần trăm khối lượng, được biểu thị bằng công thức sau: c / (m*20)

Trong đó:

c là lượng urê có trong dịch lọc của mẫu thử được xác định từ đường chuẩn, tính bằng µg/ ml

m là khối lượng mẫu thử được tính bằng g

Chuẩn bị đồ thị chuẩn như sau:

Dùng pipet lần lượt hút 1 ml, 2 ml, 4 ml, 5 ml và 10 ml dung dịch urê chuẩn vào 5 bình định mức 100 ml Định mức đến vạch bằng nước cất Như vậy 1 ml dung dịch chuẩn chứa lần lượt 10 µg, 20 µg, 40 µg, 50 µg, 100 µg urê Từ các dung dịch chuẩn này dùng pipet hút chính xác lần lượt mỗi bình 5 ml cho vào 5 ống nghiệm Thêm vào mỗi ống nghiệm 5 ml thuốc thử 4 - DMAB và lắc đều Đo độ hấp thụ của các dung dịch ở bước sóng 420 nm trên máy đo phổ kế Hiệu chỉnh với dung dịch chuẩn 5 ml thuốc thử 4 - DMAB và 5 ml nước Xây dựng đồ thị chuẩn với trục tung

là các giá trị độ hấp thu và trục hoành là nồng độ urê tính theo µg/ml

2.5.2.2 Phương pháp xác định hoạt độ urê

Theo TCVN 4847:1989 tiêu chuẩn này hoàn toàn phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế ISO 5506 - 1988, áp dụng cho các sản phẩm chế biến từ đậu nành, các sản phẩm chưa nấu kĩ và qui định phương pháp xác định hoạt độ urê cho các sản phẩm

có hoạt độ urê trong điều kiện qui định ít hơn 1 mg Nitơ từ 1 g sản phẩm Đối với những sản phẩm có hoạt độ urê cao hơn có thể áp dụng phương pháp này nhưng lượng mẫu cân ít hơn

Định nghĩa: Hoạt độ urê là lượng nitơ amon tính bằng mg nitơ giải phóng ra

trong 1 phút từ 1 gam sản phẩm ở điều kiện qui định

Nguyên tắc: Trộn 1 lượng mẫu cân với dung dịch đệm urê, sau khi giữ hỗn hợp này trong 30 phút ở 30oC, trung hòa lượng NH3 giải phóng ra bằng 1 lượng dư dung dịch HCl và chuẩn độ ngược bằng dung dịch NaOH thể tích chuẩn

Cách tiến hành: Cho vào ống nghiệm khoảng 0,2 g mẫu thử, cân chính xác

đến 0,1 mg Đối với mẫu có hoạt độ urê cao, có thể giảm lượng mẫu cân tới 0,05 g Đối với mẫu có hàm lượng chất béo lớn hơn 10 % có thể tách mỡ trước bằng

phương pháp chiết lạnh Dùng pipet thêm vào ống nghiệm đựng mẫu thử 10 ml dung dịch đệm urê Đậy ngay nút ống nghiệm lại và lắc mạnh Đặt ống nghiệm vào bếp cách thủy ở nhiệt độ 30 ± 0.50C và giữ ở nhiệt độ này trong 30 phút Dùng pipet nhanh chóng thêm vào 10 ml dung dịch HCl làm lạnh ngay đến 20oC và chuyển

toàn bộ chất chứa trong ống nghiệm vào bình chuẩn độ Tráng ống nghiệm 2 lần, mỗi lần bằng 5 ml nước cất Chuẩn ngay và nhanh bằng dung dịch NaOH đến pH 4,7

Thử mẫu trắng: Dùng pipet cho vào ống nghiệm 10 ml dung dịch đệm urê và

10 ml dung dịch HCl nhanh chóng thêm vào 1 lượng mẫu cân bằng lượng đã dùng như trong phép thử chính Cân chính xác đến 0,1 mg Đậy ngay ống nghiệm lại và lắc mạnh Đặt ống nghiệm vào bếp cách thủy ở nhiệt độ 30 ± 0.50C và giữ ở nhiệt

độ này trong 30 phút Sau đó làm nguội đến 20oC và chuyển toàn bộ chất chứa trong

ống nghiệm vào bình chuẩn độ và chuẩn độ bằng dung dịch NaOH đến pH 4,7

m là khối lượng mẫu thử tính bằng g

C là nồng độ chính xác của dung dịch NaOH tính bằng ml/l