Tận Dụng Chất Thải Vỏ Tôm Làm Nguyên Liệu Thay Thế Cho Nuôi Trồng Thủy Sản

Tóm tắt

Thức ăn là bài toán nan giải trong nuôi trồng thủy sản, chiếm 70% chi phí vận hành. Nguyên nhân là do giá thành nguyên liệu nhập khẩu cao. Giải pháp tiềm năng là tìm nguồn nguyên liệu thô thay thế tại địa phương cho bột cá nhập khẩu. Nghiên cứu này đánh giá tiềm năng sử dụng vỏ tôm thải từ quá trình chế biến bánh quy tôm (Paneus sp.) làm bột tôm. Mẫu vỏ tôm được thu thập 3 lần mỗi tháng (đầu, giữa và cuối tháng). Vỏ tôm được sấy khô, nghiền thành bột và phân tích thành phần dinh dưỡng. Dữ liệu được lập bảng bằng phần mềm Microsoft Excel và sau đó được phân tích mô tả bằng cách so sánh hàm lượng dinh dưỡng trong bột thải của tôm với nhu cầu thức ăn của ngành nuôi trồng hải sản. Kết quả cho thấy bột vỏ tôm có hàm lượng protein (27,4%), chất béo (2,07%), carbohydrate (14,84%) và tro (47,27%). Hàm lượng dinh dưỡng này đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của cá biển. Do đó, vỏ tôm có thể được sử dụng làm nguyên liệu thay thế trong sản xuất thức ăn cho cá biển, góp phần giảm chi phí và bảo vệ môi trường.

Giới thiệu

Tôm là mặt hàng xuất khẩu chủ lực của Indonesia, mang lại giá trị kinh tế cao. Riêng tỉnh Kepulauan Riau đã đóng góp 18.517 tấn tôm từ ngành đánh bắt thủy sản (KKP, 2018). Không chỉ được tiêu thụ dưới dạng thô, tôm còn được đưa vào công nghiệp chế biến. Mặt hàng này có thể được phục vụ dưới nhiều hình thức khác nhau như tôm đóng gói nguyên con từ đầu và thân, tôm bỏ đầu, chỉ tôm thịt và bánh phồng tôm.

Quá trình chế biến tôm chỉ sử dụng phần thịt, còn lại 35-50% là vỏ, đầu, đuôi tôm bị bỏ đi. Chất thải này chứa 25-40% protein thô, có thể được tận dụng để chế biến thành bột tôm. Bột tôm được kỳ vọng là nguồn nguyên liệu thay thế bột cá trong thức ăn thủy sản. Việc sử dụng nguyên liệu thô địa phương này cần được quan tâm và phát triển để giảm chi phí và bảo vệ môi trường.

Vỏ tôm có hàm lượng dinh dưỡng cao, đặc biệt là protein, đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của vật nuôi. Sử dụng vỏ tôm làm thức ăn thay thế có thể giúp giảm chi phí sản xuất và tăng năng suất canh tác. Hiện nay, gần 90% thức ăn cho cá được sản xuất từ nguyên liệu nhập khẩu, dẫn đến giá thành cao và không ổn định. Việc sử dụng vỏ tôm làm nguyên liệu thay thế sẽ giúp giảm phụ thuộc vào nguyên liệu nhập khẩu, góp phần ổn định giá thức ăn. Nghiên cứu này đánh giá tiềm năng sử dụng vỏ tôm làm thức ăn cho cá biển. Bằng cách biến vỏ tôm thành bột, chúng ta có thể tạo ra nguồn nguyên liệu thay thế cho bột cá nhập khẩu, giúp giảm chi phí sản xuất và tăng hiệu quả nuôi trồng.

Phương pháp

Nghiên cứu này được thực hiện từ tháng 4 đến tháng 8 năm 2021. Mẫu nghiên cứu là vỏ, đầu và đuôi tôm (Paneaus sp.) được thu thập từ nhà máy chế biến bánh quy tôm ở Làng Sungai Buluh, Quận Singkep Barat, Quận Lingga. Quá trình chế biến bột tôm được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Khoa Khoa học Hàng hải và Thủy sản, Đại học Maritim Raja Ali Haji. Việc phân tích thành phần dinh dưỡng của bột tôm được tiến hành tại Phòng thí nghiệm công nghệ gen Saraswanti Indo, Bogor. Mẫu được thu thập 3 lần mỗi tháng vào đầu, giữa và cuối tháng. Sau khi thu thập, vỏ, đầu và đuôi tôm được sấy khô, nghiền thành bột và phân tích thành phần dinh dưỡng.

Dữ liệu lấy từ kết quả kiểm tra gần đúng được lập bảng bằng chương trình Microsoft Excel. Hơn nữa, dữ liệu được phân tích mô tả bằng cách so sánh hàm lượng dinh dưỡng của bột thải tôm với nhu cầu thức ăn của nghề nuôi biển.

Kết quả

Hàm lượng chất dinh dưỡng

Thành phần dinh dưỡng có trong bột vỏ tôm được thể hiện ở bảng 1:

Bảng 1. Kết quả phân tích dinh dưỡng bột vỏ tôm (Penaeus sp.)

Mô tả: Dữ liệu theo % trọng lượng khô

Giá trị của việc phân loại vỏ tôm

Giá trị chiếm tỷ lệ lớn nhất là phần thịt đạt 50% và 50% phần vỏ bị ướt. Sản lượng sản xuất bột vỏ tôm có thể được xem trong bảng 2 dưới đây.

Bảng 2. Bột vỏ tôm ngẫu nhiên (Peneaus sp.)

Nghiên cứu này cho thấy tỷ lệ thịt và vỏ tôm là 50:50. Chất thải vỏ tôm không được tách riêng để tối đa hóa việc sử dụng. Tỷ lệ này cao hơn so với kết quả nghiên cứu của Diah (2011), cho thấy tỷ lệ thịt, đầu và vỏ tôm lần lượt là 36-58%, 29-41% và 13-23%. Kết quả này cho thấy 50% trọng lượng tôm là chất thải, nên cần được quản lý hiệu quả.

Thảo luận

Protein đóng vai trò quan trọng trong dinh dưỡng của cá, cung cấp axit amin thiết yếu cho sự phát triển, sửa chữa mô, duy trì năng lượng và bổ sung protein cho cơ thể. Cá không thể tự tổng hợp protein, do đó cần cung cấp protein qua thức ăn. Giá trị dinh dưỡng protein trong bột vỏ tôm đạt 27,34%, thấp hơn so với một số nguyên liệu khác như bột cá (31,55%), bột xương (35,15%) và bột đậu nành (30,55%).

Hàm lượng protein thấp trong bột vỏ tôm có thể do phương pháp xử lý nguyên liệu. Ví dụ, quá trình ngâm vỏ tôm có thể làm giảm hàm lượng protein do protein dạng hình cầu tan trong nước (Triyono, 2010). Lượng protein cần thiết cho cá phụ thuộc vào độ tuổi, kích thước, nhiệt độ nước và thói quen ăn uống. Cá nước biển ăn thịt cần lượng protein cao hơn 40%, cá ăn tạp cần 30-40%, và cá ăn cỏ cần 20-30%. Do hàm lượng protein tương đối thấp, bột vỏ tôm từ nghiên cứu này có thể phù hợp làm nguồn protein cho cá ăn cỏ trong việc chế biến thức ăn.

Chất béo là nguồn năng lượng quan trọng cho cá, cung cấp gấp 2 lần so với protein và carbohydrate. 1 gram chất béo cung cấp 9 kcal năng lượng. Chất béo cũng vận chuyển vitamin và hormone tan trong chất béo, đồng thời cung cấp năng lượng cho quá trình sinh sản. Hàm lượng chất béo trong bột vỏ tôm là 2,07%. Theo Chen (1992), ấu trùng và hậu ấu trùng tôm sú cần 1,25% và 2% chất béo trong thức ăn. Do đó, bột vỏ tôm có thể bổ sung lượng chất béo cần thiết cho cá. Tuy nhiên, hàm lượng chất béo trong thức ăn không được quá cao vì có thể dẫn đến tích tụ mỡ trong cơ thể cá.

Carbohydrate là nguồn năng lượng dễ hấp thu cho cá. Chúng tham gia vào quá trình hình thành bộ xương carbon của axit béo không thiết yếu và tổng hợp chất béo. Carbohydrate cũng quan trọng trong việc hình thành oxaloacetate và NADPH2 Lượng carbohydrate phù hợp cho cá ăn thịt là 10-20%. Khả năng sử dụng carbohydrate của cá phụ thuộc vào khả năng tiết enzyme amylase. Cá ăn cỏ có khả năng sử dụng carbohydrate tốt nhất, sau đó là cá ăn tạp và cá ăn thịt. Do hàm lượng dinh dưỡng phù hợp, bột vỏ tôm có thể được sử dụng làm nguồn cung cấp chất béo và carbohydrate cho cá, đặc biệt là cá ăn cỏ và cá ăn tạp.

Hàm lượng carbohydrate trong bột vỏ tôm (14,84%) phù hợp với nhu cầu của cá ăn thịt (10-20%) (Furuichi, 1988). Mặc dù khả năng sử dụng carbohydrate của cá thấp, nhưng nó cần thiết để đảm bảo chuyển hóa protein và chất béo thành năng lượng hiệu quả, thúc đẩy tốc độ tăng trưởng (Handayani, 2006). Thức ăn cân bằng carbohydrate và chất béo giúp giảm sử dụng protein làm nguồn năng lượng (Hiệu ứng tiết kiệm protein), tiết kiệm chi phí sản xuất thức ăn và giảm thiểu chất thải nitơ ra môi trường. Tuy nhiên, lượng carbohydrate cao có thể dẫn đến tích tụ mỡ trong gan cá (Kurniasih et al., 2015). Do đó, cần cân bằng lượng carbohydrate trong thức ăn. Carbohydrate đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất, cung cấp tiền chất cho axit amin và axit nucleic, thúc đẩy sự tăng trưởng (Craig & Helfrid, 2002). Hàm lượng tro trong bột vỏ tôm thể hiện hàm lượng khoáng chất. Khoáng chất thiết yếu cho cơ thể cá, tham gia vào cấu trúc cơ thể (bộ xương), duy trì hệ keo (áp suất thẩm thấu, độ nhớt) và điều chỉnh cân bằng axit-bazơ. Ngoài ra, khoáng chất còn là thành phần của hormone và chất kích hoạt enzyme (NRC, 1993).

Nhu cầu khoáng chất ở cá phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm: loại cá, giai đoạn phát triển, tình trạng sinh sản, môi trường và khả năng hấp thụ khoáng chất từ môi trường của cá. Cá có thể hấp thụ khoáng chất từ nước, nhưng thường không đủ. Do đó, cần bổ sung khoáng chất vào thức ăn cho cá. Trong quá trình chuẩn bị thức ăn nhân tạo, hỗn hợp khoáng thường được thêm vào khoảng 2-5% tổng lượng nguyên liệu thức ăn thô (Gusrina, 2008).

Hàm lượng tro trong bột vỏ tôm cao (47,27%), cao hơn so với các chất dinh dưỡng khác. Hàm lượng tro này bao gồm chitin và canxi cacbonat, là những khoáng chất thiết yếu cho cá. Do đó, bột vỏ tôm có tiềm năng được sử dụng làm nguồn khoáng chất trong thức ăn cho cá. Ngoài ra, các thành phần trong bột vỏ tôm có thể được tách riêng hoặc chiết xuất để tăng giá trị. Phương pháp xử lý là chế biến bột tôm từ phế liệu vỏ tôm để làm nguyên liệu sản xuất thức ăn cho cá.

Nghiên cứu này cho thấy năng suất thu được từ việc chế biến bột vỏ tôm là 81,75%. Năng suất này cao hơn so với các nghiên cứu trước đây. Quá trình giảm kích thước hạt (tinh chế) được thực hiện để biến vỏ tôm thành bột. Giá trị năng suất thu được trong nghiên cứu này cao hơn giá trị năng suất thu được của (Pratiwi và cộng sự, 2017) chỉ tạo ra năng suất trung bình khoảng 15,95%.

Hơn nữa, bột vỏ tôm có nhiều ưu điểm trong sản xuất thức ăn cho cá: bột làm ra dễ trộn với các nguyên liệu khác trong quá trình làm thức ăn cho cá. Ngoài ra, trong quá trình tinh chế, bột mì thu được có hàm lượng nước thấp nên có thể bảo quản được lâu hơn. Kết quả bột vỏ tôm có màu hơi nâu. Màu đỏ này là do vỏ tôm có chứa sắc tố đỏ tự nhiên (astaxanthin). Trong quá trình sấy và nghiền, da tôm chuyển sang màu sẫm và hơi nâu. Điều này xảy ra là do phản ứng giữa hàm lượng protein và carbohydrate trong vỏ tôm với nhiệt độ (nhiệt độ).

Kết luận

Từ kết quả nghiên cứu, có thể kết luận rằng hàm lượng dinh dưỡng của bột vỏ tôm bao gồm hàm lượng protein, chất béo, carbohydrate và tro lần lượt là 27,4%, 2,07%, 14,84% và 47,27%. Năng suất thu được từ quá trình chế biến bột vỏ tôm là 81,75%. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu để nâng cao chất lượng nguyên liệu bột vỏ tôm.

Theo Tri Yulianto, Dwi Septiani Putri, Shavika Miranti, Wiwin Kusuma Atmaja Putra

0Nguồn: https://www.academia.edu/63880068/Utilization_of_Shrimp_Shell_Waste_as_Alternative_Raw_for_Mariculture

Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hóa Bình Minh

TÔM GIỐNG GIA HÓA – CHÌA KHÓA THÀNH CÔNG

Xem thêm:

Kỹ Thuật Nuôi, Tin Tức