Kỹ thuật lên men thể rắn

Nhiều quốc gia châu Á vẫn phụ thuộc vào nhập khẩu thành phần thức ăn cho tôm sú, trong đó, khô đậu (SBM) là nguồn protein quan trọng nhất. Tuy nhiên, ngành nuôi trồng thủy sản đang cạnh tranh nguồn cung khô đậu với ngành chăn nuôi. Do đó, nguyên liệu thức ăn nội địa như cám gạo thu hút sự chú ý bởi giá rẻ và nguồn cung dồi dào.

Các sản phẩm từ gạo thường không được sử dụng trong thức ăn cho tôm vì chúng có giá tương đương sản phẩm từ lúa mì nhưng không có đặc tính kết dính thức ăn.

Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện nhằm cải thiện chất lượng cám gạo để tăng khả năng sử dụng như thành phần thức ăn chăn nuôi. Biến đổi sinh khối thông qua quá trình lên men thể rắn (SSF) là một trong những kỹ thuật như vậy. Quá trình này giúp tăng khả năng cung cấp dinh dưỡng qua những thay đổi do hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật, làm tăng protein và đường hòa tan, đồng thời giảm các carbohydrate phức tạp.

Đến nay, chưa có báo cáo nào công bố về việc sử dụng cám gạo lên men (FRB) trong thức ăn cho tôm. Mới đây, trại giống của Viện Nuôi trồng Thủy sản, Khoa Thủy sản và Khoa học Đại dương, Đại học Philippines Visayas ở Miagao, Philippines đã thực hiện thử nghiệm với cám gạo lên men trên ấu trùng tôm sú (PL15) chất lượng tốt và sạch bệnh.

Ấu trùng tôm được thích nghi và nuôi trong ao bạt trong 30 ngày. Cuối giai đoạn ươm, tôm được chuyển sang hệ thống thí nghiệm. Con tôm giống được phân bố ngẫu nhiên vào 20 ị bể nhựa 60 lít có hệ thống nước biển tuần hoàn, mật độ 15 con tôm/bể và được thích nghi trong 7 ngày.

Thử nghiệm sử dụng cám gạo lên men (FRB) như một nguồn protein thay thế khô đậu (SBM) trong khẩu phần ăn cơ bản của tôm sú. Cụ thể, FRB thay thế SBM theo tỷ lệ 0% (T0), 12,5% (T12.5), 25% (T25), 37,5% (T37.5) và 50% (T50). Năm nghiệm thức đều có thành phần protein thô 44%, mỗi nghiệm thức được thực hiện lặp lại 4 lần và kéo dài 50 ngày.

Cải thiện giá trị dinh dưỡng cám gạo

Kết quả của nghiên cứu cho thấy quá trình lên men đã giảm khoảng bảy lần hàm lượng chất xơ trong cám gạo so với cám gạo chưa qua lên men. Hàm lượng chất xơ tổng (TDF) trong cám gạo dao động 20-30%, và gần 90% trong số đó là chất xơ không hòa tan (IDF). Hàm lượng cao xơ không hòa tan là nguyên nhân khiến giá trị dinh dưỡng của cám gạo thấp và việc sử dụng cám gạo trong thức ăn còn hạn chế.

Kỹ thuật lên men thể rắn đã làm tăng hàm lượng protein trong cám gạo lên khoảng ba lần so với nguyên liệu ban đầu. Số lượng axit amin trong FRB cũng tăng lên so với cám gạo chưa lên men, cho thấy sự cải thiện về chất lượng protein. Các nghiên cứu khác cũng ghi nhận sự cải thiện tương tự về hàm lượng protein và chất lượng axit amin. Sự cải thiện protein liên quan đến vi sinh vật, là tinh chất protein tự nhiên, vì nó chứa các protein dễ tiêu hóa với đầy đủ các axit amin thiết yếu.

Chỉ số axit amin thiết yếu của FRB đạt 84%, được đánh giá là một nguồn protein chất lượng tốt và tương đương khô đậu. Chỉ số điểm hóa học của FRB cho thấy tryptophan là axit amin hạn chế. Axit amin của cám gạo lên men phụ thuộc vào loài vi sinh vật và nguyên liệu được sử dụng trong quá trình lên men.

Thay thế khô đậu

Kết quả của nghiên cứu này xác nhận tính khả thi của FRB về thay thế khô đậu trong khẩu phần cho ấu trùng tôm sú. Việc thay thế 25% khô đậu bằng FRB đã mang lại sự cải thiện rõ rệt về tăng trọng, tốc độ tăng trưởng đặc hiệu, tỷ lệ chuyển hóa thức ăn và tỷ lệ hiệu quả protein. Thế nhưng, không có sự tác động đáng kể đến hiệu suất tăng trưởng khi thay thế khô đậu ở mức độ cao hơn. Điều này cho thấy quá trình lên men có thể cải thiện giá trị dinh dưỡng của cám gạo và có thể sử dụng để thay thế một phần khô đậu trong khẩu phần của tôm sú.

Trong nghiên cứu trên cá tra trước đây, FRB thay thế 20% SBM. Các nghiên cứu khác cũng báo cáo những tác động tích cực tới tăng trưởng của tôm khi thay thế SBM bằng chất thải nông nghiệp. Ví dụ, tôm thẻ được cải thiện tăng trưởng khi ăn bột khoai lang lên men.

FRB không ảnh hưởng tiêu cực tới thành phần dinh dưỡng của tôm sú. Hơn nữa, khả năng giữ protein ở tôm được cải thiện khi thay thế SBM lên đến 25%. Tuy nhiên, khi thay thế SBM ở mức cao hơn, mức độ giữ protein tương tự như nhóm đối chứng do sự gia tăng axit amin thiết yếu trong các khẩu phần có chứa FRB, dẫn đến khả năng giữ protein hiệu quả hơn. Kết quả này trái ngược với các nghiên cứu khác, trong đó việc thay thế một phần SBM bằng các chất thải nông nghiệp lên men không có tác động đáng kể đến khả năng giữ protein của tôm.

Phân tích axit amin của tôm sú sau thử nghiệm cho ăn cho thấy mức lysine trong tôm được cho ăn 50% FRB thay thế khô đậu cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng. Lysine, cùng với nhiều axit amin khác, đóng vai trò quan trọng trong hương vị của tôm. Hơn nữa, axit glutamic – một chất quyết định vị ngon, tăng cao hơn ở nhóm tôm sú ăn 50% FRB. Những kết quả này cho thấy FRB có thể cải thiện các đặc tính cảm quan của tôm sú.

Nghiên cứu hiện tại chỉ ra rằng quá trình lên men thể rắn có thể cải thiện giá trị dinh dưỡng của cám gạo thành nguyên liệu thức ăn giàu protein cho tôm sú bằng cách làm tăng hàm lượng protein, giảm hàm lượng xơ, cải thiện axit amin và nâng cao hệ số tiêu hóa của nguyên liệu. Kết quả cho thấy FRB có thể thay thế một phần SBM trong khẩu phần ăn mà không ảnh hưởng đến hiệu suất tăng trưởng và giá trị dinh dưỡng của tôm.

Việc thay thế 25% SBM bằng FRB giúp tăng trưởng tôm, và thay thế 50% FRB có thể thay thế hoàn toàn SBM mà không làm ảnh hưởng đến sự phát triển của tôm. Do đó, cần nghiên cứu thêm để đánh giá việc thay thế hoàn toàn SBM bằng FRB.