Tài liệu Nghiên cứu xử lý vỏ quả mắc ca nhằm bổ sung vào thức ăn cho lợn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------------------------------------- Keoudone SOULIYASENG NGHIÊN CỨU XỬ LÝ VỎ QUẢ MẮC CA NHẰM BỔ SUNG VÀO THỨC ĂN CHO LỢN Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. NGUYỄN THỊ MINH TÚ 2. TS. NGUYỄN VĂN LỢI Hà Nội – Năm 2018 Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện luận văn này tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, động viên rất nhiều từ quý thầy cô và bạn bè. Luận văn thạc sĩ khoa học này được thực hiện tại Bộ môn Quản lý chất lượng - Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú và TS Nguyễn Văn Lợi Xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Ban chủ nhiệm Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm. Quý thầy cô Viện Đào tạo Sau đại học và đặc biệt là quý thầy cô tại Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã động viên, giúp đỡ tôi, giảng dạy và truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt quá trình theo học chương trình học Thạc sĩ và thực hiện Luận văn này. Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với sự hướng dẫn tận tình, chu đáo của PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú cùng TS Nguyễn Văn Lợi – Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Một lần nữa, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới quí thầy cô giáo và bạn bè đã quan tâm, động viên, tạo môi trường thuận lợi giúp đỡ trong suốt thời gian qua. Tuy có nhiều nỗ lực và cố gắng nhưng thời gian và kiến thức có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được sự góp ý, chỉnh sửa của quý thầy cô. Hà Nội, tháng 05 năm 2018 Học viên thực hiện Keoudone SOULIYASENG HVTH: Keoudone SOULIYASENG i Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ ........................................................................................v DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................. vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................... vii MỞ ĐẦU ................................................................................................................1 1. Đặt vấn đề ..........................................................................................................1 2. Mục tiêu đề tài ...................................................................................................2 3. Nội dung nghiên cứu .........................................................................................2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................3 1.1. Tổng quan về mắc ca .....................................................................................3 1.1.1. Giới thiệu chung về mắc ca .........................................................................3 1.1.2. Ứng dụng của vỏ mắc ca .............................................................................6 1.2. Tổng quan về thức ăn chăn nuôi cho lợn .....................................................8 1.2.1. Tình hình chăn nuôi lợn hiện nay ..............................................................8 1.2.2. Tình hình sản xuất thức ăn chăn nuôi hiện nay ......................................10 1.2.3. Vai trò của sản xuất thức ăn đối với chăn nuôi .......................................12 1.2.4 Thức ăn và nhu cầu dinh dưỡng của lợn ..................................................12 1.2.5. Mối quan hệ giữa thức ăn, vật nuôi và sức khỏe người tiêu dùng..........15 1.3. Tổng quan về enzyme ...................................................................................18 1.3.1. Vai trò của enzyme trong thức ăn chăn nuôi lợn .....................................18 1.3.2. Enzyme cellulase ........................................................................................19 1.3.3. Enzyme α-amylase (α-1,4-glucanohydrolase) ...........................................21 CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1. Nguyên vật liệu và dụng cụ thiết bị ............................................................28 2.1.1. Nguyên liệu.................................................................................................28 2.1.2. Dụng cụ thiết bị ..........................................................................................30 HVTH: Keoudone SOULIYASENG ii Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi 2.1.3. Hóa chất ......................................................................................................31 2.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................32 2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu........................................................................................32 2.2.2. Phương pháp khảo sát nguyên liệu...........................................................34 2.2.3. Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý vỏ quả mắc ca bằng enzyme cellulose ...................................................................................................42 2.2.4. Phương pháp lựa chọn công thức phối trộn thức ăn chăn nuôi .............43 2.2.5. Phương pháp khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý bằng enzyme amylase ....................................................................................................44 2.2.6. Hoàn thiện quy trình sản xuất thức ăn lợn có bổ sung vỏ quả mắc ca ...46 2.2.7. Phương pháp xử lý số liệu .........................................................................47 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .........................................................48 3.1. Kết quả phân tích đánh giá chất lượng nguyên liệu .................................48 3.1.1. Vỏ quả mắc ca ............................................................................................48 3.1.2. Các nguyên liệu khác .................................................................................49 3.2. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý vỏ quả mắc ca bằng enzyme cellulase ....................................................................................52 3.3. Lựa chọn công thức phối trộn thức ăn chăn nuôi lợn ..............................54 3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý bằng enzyme amylase ..........56 3.4.1. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme amylase .................................................56 3.4.2. Kết quả khảo sát nhiệt độ thủy phân .........................................................57 3.4.3. Kết quả khảo sát thời gian thủy phân .......................................................58 3.5. Hoàn thiện qui trình sản xuất thức ăn chăn nuôi cho lợn ........................60 3.5.1. Hoàn thiện và mô tả quy trình sản xuất thức ăn chăn nuôi cho lợn ......60 3.5.2. Đánh giá chất lượng sản phẩm hoàn thiện ..............................................62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................64 Kết luận ................................................................................................................64 HVTH: Keoudone SOULIYASENG iii Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi Kiến nghị ..............................................................................................................65 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................66 PHỤ LỤC .............................................................................................................70 Phụ lục 1: Kết quả khảo sát thành phần các nguyên liệu ...............................70 Phụ lục 2: Kết quả khảo sát quá trình thủy phân enzyme cellulase ..............71 Phụ lục 3: Kết quả phân tích các công thức phối trộn ....................................73 Phụ lục 4: Kết quả khảo sát điều kiện thủy phân bằng enzyme amylase ......78 Phụ lục 5: Đánh giá chất lượng dinh dưỡng sản phẩm hoàn thiện ................81 HVTH: Keoudone SOULIYASENG iv Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. Cây mắc ca .........................................................................................3 Hình 1.2. Quả mắc ca ........................................................................................5 Hình 1.3. Các sản phẩm của cây mắc ca tại Nam Phi. ...................................6 Hình 1.4. Mô hình nuôi lợn công nghiệp tại Việt Nam ..................................9 Hình 1.5. Mô hình chuỗi thực phẩm sạch khép kín......................................15 Hình 1.6. Cơ chế hoạt động của enzyme cellulose .......................................20 Hình 2.1. Vỏ quả mắc ca khô ..........................................................................28 Hình 2.2. Sơ đồ nghiên cứu thực tế ................................................................33 Hình 3.1. Bột vỏ quả mắc ca ...........................................................................48 Hình 3.2. Bột ngô .............................................................................................49 Hình 3.3. Bột đậu tương ..................................................................................50 Hình 3.4. Bột xương trâu bò ...........................................................................51 Hình 3.5. Bột cá mè ..........................................................................................51 Hình 3.6. Vỏ quả Mắc ca được thủy phân bằng enzyme cellulase ..............53 Hình 3.7. Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian enzyme cellulase ...............53 Hình 3.8. Các mẫu thức ăn phối trộn theo 5 công thức ...............................54 Hình 3.9. Thức ăn chăn nuôi sau khi phối trộn và bổ sung enzyme ...........56 Hình 3.10. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme amylase ...................................57 Hình 3.11. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hiệu suất thủy phân .......................58 Hình 3.12. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất thủy phân ....................59 Hình 3.13. Quy trình sản xuất thức ăn chăn nuôi ........................................60 Hình 3.14. Mẫu thức ăn trên khay sấy ..........................................................61 HVTH: Keoudone SOULIYASENG v Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Đặc điểm của quả mắc ca...........................................................................4 Bảng 1.2. Thành phần hóa học của vỏ quả mắc ca theo thời điểm thu hoạch.......5 Bảng 1.3. Thống kê sơ bộ của Tổng cục hải quan về thị trường nhập khẩu thức ăn chăn nuôi và nguyên liệu tháng 2/2017 ...................................................11 Bảng 1.4. Các chỉ tiêu lý hóa và giá trị dinh dưỡng trong thức ăn hỗn hợp lợn .14 Bảng 2.1. Danh sách các dụng cụ, thiết bị dùng trong nghiên cứu .......................30 Bảng 2.2. Danh sách các hóa chất dùng trong nghiên cứu ....................................31 Bảng 2.3. Xác định tỷ lệ và thời gian thủy phân của enzyme cellulase ................42 Bảng 2.4. Công thức phối trộn .................................................................................43 Bảng 2.5. Xác định tỷ lệ enzyme phù hợp ..............................................................44 Bảng 2.4. Xác định nhiệt độ thủy phân phù hợp ....................................................45 Bảng 2.5. Xác định thời gian thủy phân phù hợp ..................................................46 Bảng 3.1. Kết quả phân tích chất lượng vỏ quả mắc ca ........................................48 Bảng 3.2. Kết quả khảo sát bột ngô .........................................................................49 Bảng 3.3. Kết quả khảo sát bột đậu tương ..............................................................50 Bảng 3.4. Kết quả khảo sát bột xương trâu bò .......................................................50 Bảng 3.5 Kết quả khảo sát bột cá mè.......................................................................51 Bảng 3.6. Kết quả khảo sát thời gian thủy phân và nồng độ enzyme cellulase ...52 Bảng 3.7. Kết quả phân tích các công thức phối trộn ............................................54 Bảng 3.8. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ enzyme amylase .................56 Bảng 3.9. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân ...........................57 Bảng 3.10. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất thủy phân 59 Bảng 3.11. Đánh giá cảm quan mẫu thức ăn hoàn thiện .......................................62 Bảng 3.12. Kết quả đánh giá thành phần dinh dưỡng ...........................................63 HVTH: Keoudone SOULIYASENG vi Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TCTK Tổng cục Thống kê NN-PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn TĂCN Thức ăn chăn nuôi KNNK Kim ngạch nhập khẩu KN Kim ngạch TPAT Thực phẩm an toàn VSATTP Vệ sinh An toàn Thực phẩm CNSH Công nghệ Sinh học CT Công thức HVTH: Keoudone SOULIYASENG vii Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Hiện nay, tại Việt Nam có một loại cây trồng mới đang được chú trọng đầu tư và phát triển là cây mắc ca. Cây mắc ca, tên khoa học là Macadamia thuộc họ proteaceae. Hạt mắc ca chứa rất nhiều đạm thực vật, giàu Omega-3, Omega-6, Omega-9, hơn 20 loại vitamin và khoáng chất thiết yếu cho cơ thể đặc biệt vỏ hạt mắc ca có nhiều tannin và protein [1],[10]. Nhân hạt mắc ca được áp dùng rất rộng rãi như dùng để chế biến nhân bánh, chocolate, nước uống, dầu salat…. Sau khi chế biến sản phẩm hạt mắc ca, một lượng lớn vỏ bị dư thừa rất lãng phí trong khi rất có tiềm năng trong chế biến nhờ vào hàm lượng dinh dưỡng và các hợp chất tốt như tannin và protein,… Mặt khác, Khi nhu cầu đời sống con người càng ngày càng cao hơn, “chất lượng và an toàn” chiếm một vị trí rất quan trọng. Tuy nhiên, trong lĩnh vực sản xuất, chăn nuôi nói chung và trong lĩnh vực nuôi lợn nói riêng còn nhiều vấn đề đáng lo ngại, như việc hướng dẫn và quản lý sử dụng thuốc kháng sinh còn lỏng lẻo; tình trạng sử dụng các chất bổ trợ trong thức ăn chăn nuôi khá tùy tiện. Từ đó đã để lại tồn dư các hóa chất, kháng sinh trong sản phẩm chăn nuôi, gây nguy hại nghiêm trọng đến sức khỏe người tiêu dùng. Với mục đích bảo vệ sức khỏe cho người sử dụng sản phẩm chăn nuôi, bảo vệ môi trường sống không bị ô nhiễm bởi các hóa chất độc hại, người ta hạn chế hoặc cấm sử dụng một số loại thuốc, đặc biệt là thuốc kháng sinh và thay thế thuốc kháng sinh bằng cách bổ sung các loại enzyme. Enzyme được đưa vào thức ăn chăn nuôi qua việc nghiên cứu xử lý các thành phần nguyên liệu sản xuất thức ăn lợn. Ngoài ra việc tận dụng nguyên liệu dư thừa như vỏ quả mắc ca rất có lợi vì ngoài bổ sung được các chất dinh dưỡng còn giảm được chi phí sản xuất. Từ những thực tế trên, tác giả đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xử lý vỏ quả mắc ca nhằm bổ sung vào thức ăn cho lợn”. HVTH: Keoudone SOULIYASENG 1 Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi 2. Mục tiêu đề tài Xử lý vỏ quả mắc ca nhằm bổ sung vào thức ăn cho lợn để hỗ trợ quá trình tiêu hóa và lợn dễ hấp thụ các chất dinh dưỡng từ thức ăn. 3. Nội dung nghiên cứu 1. Phân tích thành phần nguyên liệu: 1.1. Phân tích thành phần vỏ quả mắc ca: khảo sát độ ẩm, hàm lượng tanin, hàm lượng protein tổng số, hàm lượng tinh bột, hàm lượng glucid tổng số, hàm lượng lipid, hàm lượng pectin và hàm lượng cellulose. 1.2. Phân tích thành phần các nguyên liệu khác: 1.2.1. Bột ngô: Khảo sát hàm lượng tinh bột, hàm lượng glucid tổng số. 1.2.2. Bột đậu tương: Khảo sát hàm lượng protein tổng số, hàm lượng tinh bột và hàm lượng lipid tổng số 1.2.3. Bột xương trâu, bò: Khảo sát hàm lượng khoáng tổng số, hàm lượng canxi và hàm lượng photpho. 1.2.4. Bột cá mè: Khảo sát hàm lượng protein tổng số 2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý vỏ quả mắc ca bằng enzyme cellulase: 2.1. Xác định nồng độ enzyme cellulase 2.2. Xác định thời gian thủy phân 3. Lựa chọn công thức phối trộn thức ăn chăn nuôi bổ sung vỏ quả mắc ca: 3.1. Dự kiến các công thức phối trộn 3.2. Phân tích các công thức phối trộn và chọn công thức thích hợp 4. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý bằng enzyme amylase: 4.1. Xác định nồng độ enzyme amylase sử dụng 4.2. Xác định nhiệt độ thủy phân 4.3. Xác định thời gian thủy phân 5. Hoàn thiện quy trình sản xuất thức ăn cho lợn có bổ sung vỏ quả mắc ca 5.1. Hoàn thiện và mô tả quy trình sản xuất 5.2. Đánh giá chất lượng sản phẩm hoàn thiện HVTH: Keoudone SOULIYASENG 2 Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về mắc ca 1.1.1. Giới thiệu chung về mắc ca Mắc ca tên khoa học là Macadamia, thuộc chi Macadamia, họ Proteaceae là cây thực phẩm, quả khô, thân gỗ có giá trị kinh tế cao, gồm hai loài là: loài vỏ hạt trơn (Macadamia integrifolia Maiden & Betche) và loài vỏ hạt sần (Macadamia tetraphylla L. Jhonson) và giống lai giữa hai loài này. Cũng có thể phân biệt giữa 2 loài mắc ca này dựa vào số lá trên một đốt thân: với loài vỏ láng (Macadamia integrifolia), trên mỗi đốt thân thường có 3 lá; loài vỏ nhăn (Macadamia tetraphylla) thường có 4 lá trên mỗi đốt thân [13]. Cây này là một loại có trái thương mại, có giá trị kinh tế cao, hạt chứa dầu cho thương phẩm gần giống hạt điều. Đây là cây lấy quả nổi tiếng và đang trở thành cây trồng được quốc tế hoá như cà phê, ca cao, cao su… Hiện nay, nhu cầu sử dụng hạt mắc ca trên thế giới rất lớn và giá thành của loại sản phẩm này khá đắt. Theo tính toán của các nhà khoa học, trồng mắc ca có thể đem lại lợi nhuận cao gấp 2 lần so với trồng chè, gấp 3 lần so với cây cà phê [14]. Hình 1.1. Cây mắc ca [10] Mắc ca đã được phát hiện vào năm 1857, do nhà thực vật học của Úc là B.F. Von Mueller và nhà thực vật học Scotlen là Walter Hill trong rừng cây bụi ở gần sông Pine của vịnh Moreton của Queensland và đặt tên là cây quả khô Australia. HVTH: Keoudone SOULIYASENG 3 Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi Năm 1888, Charles Staff đã trồng gồm 250 cây mắc ca trơn với diện tích 1,2 ha tại Rous mill gần Lismore của bang New South Wales của Úc, đó là vườn quả mắc ca thương phẩm đầu tiên trên thế giới [14]. Cây mắc ca được đưa vào trồng ở Việt Nam từ năm 1994, đến nay Việt Nam là nước đứng thứ 11 trong số nước có diện tích Mắc ca lớn nhất thế giới [1]. Khác với nhiều loại cây ăn quả khác như nhãn, vải, xoài…cây mắc ca ra quả bên trong tán cây chứ không mọc ở đầu cành. Hoa của mắc ca có dạng hoa tự đuôi sóc phát dục qua 3 thời kỳ: thời kỳ hình thành mầm hoa, thời kỳ vươn dài của hoa và thời kỳ nở hoa. Sau khi phân hóa mầm hoa đến khi mầm hoa lớn tới mức mắt thường nhìn thấy được, tùy từng vùng khác nhau thời kỳ này biến động từ 50 - 96 ngày. Thời điểm nở hoa sau khi phân hóa mầm hoa thường là 136 - 153 ngày. Số lượng hoa trên một cây đã thành thục (7 tuổi) khoảng 3 triệu hoa nhưng tỷ lệ đậu quả của mắc ca rất thấp chỉ đạt khoảng 0,3% - 0,4% [10]. Quả mắc ca có đặc điểm như sau: Bảng 1.1. Đặc điểm của quả mắc ca [24] TT Đặc điểm Giá trị 1 Hình dạng quả Hình quả đào hoặc tròn như hòn bi 2 Đường kính hạt 2- 3 cm 3 Trọng lượng hạt 8- 9 g 4 Độ dày vỏ quả 2-3 mm 5 Tỷ lệ vỏ quả 25- 30% 6 Tỷ lệ vỏ hạt 20- 25% 7 Tỷ lệ nhân 50- 55% Vỏ quả mắc ca gồm 2 lớp gồm lớp vỏ ngoài láng bóng tạo nên bởi những tế bào dạng sợi và lớp áo trong tạo nên bởi tế bào nhu mô. Nhân hạt màu trắng sữa. Sản phẩm chính của cây mắc ca là nhân hạt. Hạt mắc ca có hương vị thơm ngon nhất trong các loại hạt dùng để ăn và được mệnh danh là “Hoàng hậu quả khô”. HVTH: Keoudone SOULIYASENG 4 Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi Hình 1.2. Quả mắc ca Bảng 1.2. Thành phần hóa học của vỏ quả mắc ca theo thời điểm thu hoạch[1]. Thời điểm thu hoạch TT Thành phần hóa học (%) 175 ngày 195 ngày 215 ngày 1 Nước 57,0 53,0 49,3 2 Tanin 16,5 15,5 13,4 3 Protein tổng số 6,0 8,2 8,2 4 Gluxit tổng số 7,9 8,3 8,9 5 Lipit tông số 5,0 5,7 6,9 6 Pectin 3,0 3,9 4,1 7 K 0,02 0,02 0,04 8 P 0,03 0,03 0,05 9 Mg 0,02 0,04 0,04 10 Ca 0,5 0,6 0,6 11 S 0,6 0,7 0,7 12 Fe 0,01 0,01 0,015 13 Zn 0,01 0,01 0,012 14 Mn 0,01 0,01 0,02 15 Cu 0,02 0,025 0,025 16 Vitamin B1 0,02 0,022 0,028 17 Vitamin B2 0,1 0,013 0,017 HVTH: Keoudone SOULIYASENG 5 Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi Cây mắc ca ở Việt Nam thường ra hoa vào cuối tháng 2, đầu tháng 3 dương lịch, quả thường chín rụng vào giữa tháng 8, đầu tháng 9. Khi quả mắc ca chuyển từ màu xanh sang màu nâu sẫm, khô vỏ, nứt vỏ tạo thành 2 phần từ cuống xuống rốn sau đó quả sẽ rụng. Tại thời điểm khi kiểm tra thấy toàn bộ số quả trên cây ngả màu nâu người ta sẽ thu hoạch đồng loạt. Khi thu hoạch về phân thành 2 loại: một là đã tách hết vỏ (bỏ riêng) và một là còn vỏ. Qủa còn vỏ được phơi thời gian nhất định (từ 1- 2 ngày), sau khi vỏ nứt người ta bỏ vỏ ra nhặt lấy hạt. Vỏ quả mắc ca được rửa sạch loại bỏ tạp chất và phơi hoặc sấy khô để bảo quản [10]. 1.1.2. Ứng dụng của vỏ mắc ca Khi nói đến mắc ca không có gì là lãng phí, tất cả các phần của cây mắc ca đều có thể được sử dụng ngay cả lớp vỏ hạt. Ví dụ như ở Nam Phi sau khi thu hoạch hạt được tách khỏi vỏ mềm, hạt được sấy khô, đập vỡ vỏ cứng và thu lấy nhân để rang dầu hoặc rang khô. Nhân thường được chế biến dưới dạng gói hạt snack và kẹo nhân mắc ca phủ socola. Toàn bộ các giá trị sử dụng của ngành mắc ca được ngành công nghiệp mắc ca của Nam Phi mô tả như sau: Quả Mắc ca Bơ mắc ca Vỏ quả, vỏ hạt Mắc ca Nhân Mắc ca Phân bón Lớp phù Nhân rang, nguyên liệu làm bánh Dầu Mắc ca Dầu làm salad Công nghiệp mỹ phẩm Thức ăn động vật Xạ phòng, kem chống nắng, dầu gội đầu Hình 1.3. Các sản phẩm của cây mắc ca tại Nam Phi [17]. HVTH: Keoudone SOULIYASENG 6 Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi Vỏ hạt mắc ca được sử dụng đầy đủ theo nhiều cách. Nó có thể sử dụng như một cacbon hoạt động. Nhờ hàm lượng dầu cao của mắc ca làm cho chúng cháy dần và nóng có thể làm nhiên liệu nấu ăn tốt. Vỏ hạt mắc ca được đốt ở nhiệt độ cao để tạo ra than và than hoạt tính. Lớp vỏ cứng được xay nhỏ kết hợp với các chất hữu cơ khác tạo thành một thứ phân bón tuyệt vời, vừa có thể giữ ẩm, ngăn không cho cỏ dại phát triển và đồng thời cung cấp nguồn dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng. Vỏ hạt Mắc ca được đốt ở nhiệt độ cao để tạo thành cacbon hoạt tính, thường được dùng để lọc nước và không khí [14]. Vỏ quả mắc ca có chứa hàm lượng chất xơ cao, đặc biệt là có chứa peptit nên có khả năng ứng dụng vào sản xuất thức ăn chăn nuôi. Vỏ quả mắc ca đặc biệt là vỏ quả khô có thành phần cellulose chiếm phần lớn, vỏ quả khô rất cứng, gây khó khăn trong việc nghiền nhỏ và cũng gây khó khăn trong quá trình tiêu hóa của vật nuôi. Vì thế, có thể bổ sung thêm các loại enzyme cenllulase để phân giải bớt các thành phần xơ cứng của vỏ mắc ca, giúp vật nuôi dễ tiêu hóa hơn [10]. Ngoài giá trị chính là nhân hạt có thể chế biến thành nhiều sản phẩm trong những ngành hàng khác nhau như thực phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm chức năng… thì các sản phẩm từ các bộ phận khác của cây như vỏ mắc ca có thể làm phân bón, chất đốt… cũng mang lại nguồn lợi đáng kể, tạo thêm công ăn việc làm cho người sản xuất. Toàn bộ các phần trong quả mắc ca đều có thể ứng dụng trong sản xuất. Với giá trị dinh dưỡng như đã nêu trên, mắc ca nhanh chóng vương lên vị trí hàng đầu trong các loại hạt và được mạnh danh là “Hoàng hậu các loại hạt khô”. Đặc biệt tại Việt Nam cây mắc ca được coi là “cây tỷ đô” đầy triển vọng, vì thế diện tích trồng mắc ca đang ngày càng được nhân rộng, hiện nay diện tích trông mắc ca đạt 2.000 ha và dự kiến đến năm 2020 sẽ có 30.000 ha tại Tây Bắc và 200.000 ha tại Tây Nguyên, đồng thời cũng cho sản lượng cao đạt đến 3 tấn/ha. Nhưng hiện nay chúng ta chỉ tập trung vào nghiên cứu và khai thác sản phẩm chính là nhân mắc ca dẫn đến tình trạng là phần lớn các phụ phẩm còn lại của quả mắc ca như vỏ hạt và vỏ quả, chưa được khai thác và vận dụng một cách triệt để, vì vậy việc nghiên cứu xử lý và ứng dụng vỏ quả mắc ca là vô cùng cần thiết. HVTH: Keoudone SOULIYASENG 7 Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi 1.2. Tổng quan về thức ăn chăn nuôi cho lợn 1.2.1. Tình hình chăn nuôi lợn hiện nay a. Tình hình chăn nuôi trên thế giới. Nghề chăn nuôi lợn ra đời rất sớm. Cách đây một vạn năm, chăn nuôi lợn đã xuất hiện và phát triển ở châu Âu và châu Á. Sau đó, khoảng thế kỷ XVI, bắt đầu phát triển ở châu Mỹ và thế kỷ XVIII phát triển ở châu Úc. Đến nay, nuôi lợn đã trở thành một nghề truyền thống của nhiều quốc gia. Ở nhiều nước, chăn nuôi lợn có công nghệ cao và có tổng đàn lợn lớn như: Nga, Anh, Pháp, Mỹ, Nhật, Canada, Hà Lan, Đan Mạch, Thụy Điển, Đức, Ý, Úc, Trung Quốc, Xing-ga-pho, Đài Loan… Nói chung ở các nước tiên tiến, chăn nuôi lợn phát triển lợn theo hình thức công nghiệp và đạt trình độ chuyên môn hóa cao [15]. Tuy vậy, đàn lợn trên thế giới phân bố không đồng đều ở các châu lục. Có tới 70% số đầu lợn được nuôi ở châu Á và Âu, khoảng 30% ở các châu lục khác. Trong đó, tỷ lệ đàn lợn được nuôi nhiều ở các nước có chăn nuôi lợn tiên tiến. Nơi nào có nhu cầu thịt lợn cao, nơi đó nuôi nhiều lợn. Tính đến nay chăn nuôi lợn ở các nước châu Âu chiếm khoảng 52%, châu Á 30,4%, châu Úc 5,8%, châu Phi 3,2 %, châu Mỹ, 8,6 % [12]. Nhìn chung, sản phẩm của ngành chăn nuôi lợn được sử dụng rộng rãi khắp nơi trên thế giới (trừ ở các các nước theo tín ngưỡng Hồi giáo). Giá trị dinh dưỡng cao của thịt lợn là nguồn thực phẩm tốt cho con người, không những thế nghề chăn nuôi lợn đã đem lại lợi nhuận không nhỏ cho nền kinh tế của các nước này. b. Tình hình chăn nuôi tại Việt Nam. Trước đây, nông dân Việt Nam ở các vùng đồng bằng chủ yếu nuôi lợn để tận dụng các phế phụ phẩm nông nghiệp (cám gạo, cám ngô, khoai, sắn, rau, bèo...). Nhưng dần dần đã phát triển mô hình trại chăn nuôi hợp tác xã, thành lập các nông trường trong đó có các trại chăn nuôi cùng với một số trung tâm giống ở các địa phương cung cấp giống cho nông dân. Một số trung tâm mổ và chế biến thịt lợn đã hoạt động và đã xuất khẩu thịt lợn sang các nước thuộc Liên Xô cũ và một số nước Đông Âu. Sau đó những chính sách kinh tế mới nói chung và những chính sách HVTH: Keoudone SOULIYASENG 8 Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi trong nông nghiệp nói riêng của thời kỳ đổi mới trong đó có ngành chăn nuôi đã có những thay đổi rất lớn trong tất cả các khâu từ nghiên cứu lai tạo giống, quy trình chăn nuôi đến chế biến và tiêu thụ sản phẩm. Hiện nay, các giống heo nội đang dần được thay thế bởi các heo ngoại cao sản, đặc biệt ở nhiều trại quy mô lớn có trình độ chăn nuôi thâm canh và đầu tư cao. Tuy nhiên, trong điều kiện sản xuất nông hộ ở nhiều vùng nông thôn Việt Nam, đại đa số nông dân nuôi con lai giữa nái địa phương và đực ngoại. Các giống heo nái nội có tầm vóc nhỏ bé, nhiều mỡ, ít nạc, nhưng có nhiều đặc tính ưu việt: Chịu kham khổ, dễ nuôi dưỡng, tận dụng tốt nguồn thức ăn địa phương, mắn đẻ, nuôi con khéo, đề kháng cao với bệnh tật và đặc biệt thích nghi với môi trường khí hậu. Trong khi đó các giống ngoại lớn nhanh cho nhiều nạc [15]. Từ 1986 đến nay đây là giai đoạn chuyển đổi nền kinh tế, chuyển đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi phù hợp với môi trường sinh thái và nông nghiệp sản xuất hàng hóa để tham gia thị trường khu vực (AFTA) và tổ chức Thương mại thế giới (WTO). Từ đó, các mô hình chăn nuôi lợn được hình thành và phát triển ở các tỉnh miền Nam và các tỉnh phía Bắc, hình thức chăn nuôi lợn theo trang trại và doanh nghiệp tư nhân hình thành và phát triển mạnh. Ngoài ra, còn có nhiều doanh nghiệp và công ty chăn nuôi lợn có vốn đầu tư 100% của nước ngoài. Năm 2001 cả nước có 21.741 ngàn con lợn, sản xuất 1513 ngàn tấn thịt lợn hơi, xuất khẩu 27,3 tấn thịt xẻ, chiếm 2,6% số thịt lợn sản xuất ra [16]. Hình 1.4. Mô hình nuôi lợn công nghiệp tại Việt Nam HVTH: Keoudone SOULIYASENG 9 Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi Theo ước tính của TCTK, tổng số lợn của cả nước tháng 2/2017 tăng 4,55,2% so với cùng kỳ năm 2016. Nguyên nhân chủ yếu do người chăn nuôi mở rộng quy mô đàn trong những tháng cuối năm 2016 để xuất khẩu [15]. 1.2.2. Tình hình sản xuất thức ăn chăn nuôi hiện nay Thức ăn chăn nuôi (TĂCN) là yếu tố mắt xích quan trọng để phát triển ngành chăn nuôi, vốn đang được coi là giải pháp đảm bảo an ninh lương thực trên toàn thế giới. Tuy nhiên, xét về thị phần hiện nay, các doanh nghiệp (DN ) ngoại đang chiếm 60– 65% tổng sản lượng thức ăn chăn nuôi sản xuất ra. Theo Hiệp hội Thức ăn chăn nuôi Việt Nam, Việt Nam chỉ tự túc được khoảng 40% nguyên liệu chế biến thức ăn công nghiệp, còn 60% là nhập khẩu. Hiện nay, 100% ngô nhập về dùng cho sản xuất TĂCN; đậu nành hạt nhập về để ép lấy dầu, còn 80% bã dùng cho chăn nuôi; khoảng 20% sản lượng lúa mì nhập khẩu phục vụ ngành chăn nuôi. Việt Nam chỉ chủ động được nguồn cám gạo, khoai mì, còn lại phụ thuộc vào nhập khẩu. Điều này cho thấy, ở Việt Nam, tình trạng thiếu nguồn nguyên liệu TĂCN và phải nhập khẩu số lượng lớn TĂCN đã diễn ra từ lâu, trong khi TĂCN chiếm tới 60% chi phí sản xuất và giá thành [12]. HVTH: Keoudone SOULIYASENG 10 Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi Bảng 1.3. Thống kê sơ bộ của Tổng cục hải quan về thị trường nhập khẩu thức ăn chăn nuôi và nguyên liệu tháng 2/2017 (đơn vị: nghìn USD) KNNK KNNK KNNK 2T/ 2016 T2/2017 2T/ 2017 +/-so với +/- so với +/- so với T1/2017 T2/2016 2T/2016 (%) (%) (%) Tổng KN 412.515 354.773 612.445 72,2 85,5 48,5 Achentina 187.716 191.033 288.774 95 63,7 53,8 Ấn Độ 15.584 14.049 25.990 17,7 133 66,8 Áo 24.697 11.408 19.601 39,2 15,4 -20,6 Bỉ 1.626 1.718 2.911 43,9 121,9 79,1 Brazil 7.205 3.277 6.345 6,8 10,7 -11,9 Canada 1.257 2.322 3.150 180,7 594,7 150,6 Chilê 1.208 1.084 1.904 32,1 58,2 57,7 Đài Loan 6.800 4.062 8.595 -10,4 99,1 26,4 Hà Lan 2.785 2.351 5.410 -26,7 107,1 94,2 Hàn Quốc 4.219 1.909 4.023 -9,6 -1,7 -4,7 Hoa Kỳ 56.086 36.086 95.973 -41,4 153,8 71,1 Indonesia 7.815 8.375 17.058 -3,5 244,3 118,3 Italia 2.405 7.926 12.295 81,4 770,3 411,2 Malaysia 4.162 1.904 3.875 -3,4 87,5 -6,9 Nhật Bản 1.176 361 758 -9,1 95,2 -35,5 Australia 1.618 1.806 3.129 36,6 127,8 93,4 Pháp 2.546 2.544 4.783 10,3 137,2 87,8 Philippin 1.242 4.425 5.307 401,4 11209,0 327,1 Singapore 2.518 1.647 2.697 56,92 116,2 7,1 Tây Ban Nha 3.569 1.585 3.239 -4,2 82,1 -9,3 Thái Lan 9.872 5.915 12.152 -5,2 47,5 23,1 Trung Quốc 26.622 9.502 20.718 -15,7 70,8 -22,2 Nguồn: Tổng Cục Hải Quan Viêt Nam HVTH: Keoudone SOULIYASENG 11 Luận văn Thạc sĩ Khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, TS Nguyễn Văn Lợi Tính đến nay, số lượng nhà máy sản xuất TĂCN trong nước cũng hạn chế, năng lực tự sản xuất còn khiêm tốn, Việt Nam vẫn bị các doanh nghiệp nước ngoài thao túng do không làm chủ được công nghệ sản xuất. Khối tư nhân nhà nước chỉ chiếm khoảng 35-40% trong tổng sản lượng. 1.2.3. Vai trò của sản xuất thức ăn đối với chăn nuôi Trong chăn nuôi, thức ăn được coi như “nguyên liệu” cho sản xuất “công nghiệp”. Điều quan trọng hơn là cỗ máy “công nghiệp” chăn nuôi lại vận hành liên tục không được phép dừng hoạt động sản xuất, dù chỉ một ngày, nên nguồn nguyên liệu thức ăn chăn nuôi đòi hỏi phải được đảm bảo một cách đầy đủ kịp thời thường xuyên liên tục. Tính chất sản xuất và cung cấp thức ăn, đặc điểm và tính hữu hiệu của thức ăn chăn nuôi sẽ quyết định tính chất, đặc điểm và năng suất sản phẩm ngành chăn nuôi. Do vậy phát triển sản xuất đảm bảo cung cấp đầy đủ nguồn thức ăn là một nội dung và là cơ sở quan trọng của phát triển ngành chăn nuôi. Thức ăn chăn nuôi bao gồm nhiều loại, có nguồn gốc khác nhau, về cơ cấu, thức ăn cho chăn nuôi phải đảm bảo đầy đủ và cân đối giữa các yếu tố: chất thô, chất bột, đạm và muối khoáng v.v… Tuỳ theo mỗi phương thức chăn nuôi và mỗi loại vật nuôi mà cơ cấu giữa các yếu tố này là khác nhau cho phù hợp. Vì vậy việc khai thác và sản xuất thức ăn cho chăn nuôi cần phải chú ý đảm bảo đủ cả lượng và chất của từng loại thức ăn cho từng loại gia súc nuôi nhằm góp phần tái sản xuất nhanh đàn gia súc các loại. 1.2.4 Thức ăn và nhu cầu dinh dưỡng của lợn Các loại lợn ở các giai đoạn tuổi khác nhau có nhu cầu dinh dưỡng rất khác nhau. Người chăn nuôi lợn cần nắm vững đặc điểm nhu cầu dinh dưỡng của từng loại lợn ở các giai đoạn để cấp đủ chất dinh dưỡng cần thiết cho lợn phát triển. a. Các nhóm thức ăn đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cho lợn - Nhóm thức ăn giàu năng lượng: Là nhóm nguyên liệu thức ăn có giá trị năng lượng cao từ 2500- 3000 Kcal/kg nguyên liệu (tính theo vật chất khô) chủ yếu là nhóm chất bột đường, cung cấp năng lượng cho các hoạt động như đi lại, thở, tiêu hóa thức ăn,…và góp phần tạo nên các sản phẩm (thịt, thai, sữa, tinh dịch,…). HVTH: Keoudone SOULIYASENG 12