Đánh giá chất lượng nguyên liệu có nguồn gốc đậu nành sử dụng trong sản xuất thức ăn thủy sản
TÓM TẮT
Sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp thức ăn nuôi thủy sản dẫn đến nhu cầu sử dụng
nguồn nguyên liệu protein ngày càng cao. Các nguyên liệu cung cấp protein có nguồn gốc đậu nành
dùng trong sản xuất thức ăn nuôi thủy sản được xem như là giải pháp tối ưu trong việc giảm áp lực
sử dụng nguyên liệu bột cá, giảm chi phí thức ăn và thân thiện với môi trường. Sử dụng nguyên
liệu thay thế có nguồn gốc đậu nành gồm bánh dầu đậu nành, bã đậu nành lên men và bột đậu nành
đậm đặc với ưu điểm nguồn cung dồi dào. Tuy nhiên, bột đậu nành vẫn có một số nhược điểm cần
khắc phục về vấn đề thiếu hụt một số acid amin, yếu tố kháng dinh dưỡng. Kết quả khảo sát cho
thấy một số nguồn nguyên liệu có nguồn gốc bã nành nhiều tiềm năng dùng trong sản xuất thức ăn
nuôi thủy sản như bã nành tách béo, bã nành lên men (Dabomp, soytide,.), bã đậu nành cao đạm
(soy protein concentrate) có hàm lượng protein cao nhất (58,69-66,37%). Tỉ lệ sử dụng từ 5-30%
trong khẩu phần thức ăn tôm, cá. Hàm lượng protein dao động từ 40-45%, lipid từ 0,88-2,22%,
xơ từ 3,35-8,08%, tro từ 5,33-8,39%. Đặc biệt bã nành lên men có hàm lượng protein cao (49,81
-52,37%), hàm lượng béo khá thấp (0,86-1,08%). Diện di SDS-PAGE cho thấy vẫn chưa tách hết
các chất kháng dinh dưỡng như β-conglycinin, glycinin. Kết quả khảo sát cho thấy sự đa dạng của
các chủng loại, chất lượng của các nguyên liệu thức ăn có nguồn gốc từ bã nành, trong đó đặc biệt
chú ý một số các yếu tố kháng dinh dưỡng cần lưu ý loại bỏ trong sản xuất thức ăn nuôi tôm, cá.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Tóm tắt nội dung tài liệu: Đánh giá chất lượng nguyên liệu có nguồn gốc đậu nành sử dụng trong sản xuất thức ăn thủy sản
Hiện trạng sử dụng nguyên liệu bã đậu nành trong thức ăn thủy sản. Công ty nhập khẩu Nguyên liệu Xuất xứ Tỷ lệ sử dụng trong CTTA (%) Nhà máy tại Tp.HCM Khô đậu nành Argentina, Brasil, Mỹ 20-30 Nhà máy tại Bình Dương Khô đậu nành Argentina, Brasil 15-35 Nhà máy tại Bến Tre Khô đậu nành Mỹ, Brasil, Paraguay 5-10 96 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 10 - THÁNG 12/2017 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II Bảng 2. Hiện trạng sử dụng nguyên liệu bã đậu nành lên men trong thức ăn thủy sản. Công ty nhập khẩu Nguyên liệu Xuất xứ Tỷ lệ sử dụng trong CTTA (%) Nhà máy tại Tp.HCM Bã đậu nành lên men Đài Loan, Hàn Quốc 5-10% Nhà máy tại Bình Dương Bã đậu nành lên men Đài Loan 5% Nhà máy tại Bến Tre Bã đậu nành lên men Đài Loan 3-5% 3.2. Kết quả đánh giá chất lượng nguyên liệu bã đậu nành 3.2.1. Bã đậu nành (BĐN) Các sản phẩm từ bã đậu nành gồm có: bã đậu nành, bã dầu đậu nành nguyên hạt cả vỏ trích ly, bã dầu đậu nành nguyên hạt ít vỏ trích ly. Trong đó, bã đậu nành và bã đậu nành nguyên hạt ít vỏ trích ly có hàm lượng protein cao (45,4% và 46,53%) và thấp nhất là bã đậu nành nguyên hạt cả vỏ trích ly (41,36%). Bảng 3. Thành phần hóa học của khô dầu đâu nành, đậu nành nguyên hạt trích ly Nguyên liệu Ẩm (%) Protein (%) Lipid (%) Xơ (%) Tro (%) Bã đậu nành 9,71-12,87 45,4-48,8 0,88-2,27 3,35-8,31 5,33-7,88 Bã dầu đậu nành nguyên hạt cả vỏ trích ly 11,13±0,12 41,36±0,34 2,22±0,14 8,02±0,82 8,39±0,33 Bã dầu đậu nành nguyên hạt ít vỏ trích ly 8,7±0,22 46,53±0,45 1,86±0,18 8,08±0,74 6,3±0,48 3.2.2. Bã đậu nành cao đạm (BĐNCĐ) Bảng 4 cho thấy hàm lượng protein trong nguyên liệu sau khi loại bỏ kháng dinh dưỡng và oligosaccharide thay đổi rất lớn từ 58,69% đến 66,37%, tăng đáng kể so với bã đậu nành sau khi trích lý dầu (41,36-46,53%). Bảng 4. Hàm lượng protein đậu nành đậm đặc từ nhà cung cấp nguyên liệu và nhà máy. STT Nguyên liệu Hàm lượng (%) 1 Đậu nành đậm đặc 1 62,46±0,06 2 Đậu nành đậm đặc 2 58,69±0,51 3 Đậu nành đậm đặc 3 66,37±0,27 3.2.3. Bã đậu nành lên men (BĐNLM) Hàm lượng protein của BĐNLM (Bảng 5) của một số sản phẩm trên thị trường (49,81- 52,37%) cao hơn bã đậu nành chưa lên men (45,4-48,8%) nhưng thấp hơn đậu nành cao đạm (58,69-66,37%). Bảng 5. Thành phần hoá học bã đậu nành lên men Nguyên liệu Ẩm (%) Protein (%) Lipid thô (%) Xơ (%) Tro (%) Phosphor (%) Bio-Soytide 10,24±1,12 49,81±0,91 1,01±0,83 5,09±0,8 8,09±0,29 0,78±0,21 Dabom 8,83±2,86 52,23±2,37 1,08±2,27 3,28±1,93 7,02±0,83 0,80±0,19 Bã đậu nành lên men 5,67±2,08 52,37±2,06 0,86±2,93 3,69±0,86 6,51±0,94 0,73±0,93 Trong khi đó, bã đậu nành lên men được nhập chủ yếu từ các nước như Đài Loan và Hàn Quốc (Bảng 2), nơi các nước không có nguồn nguyên liệu về bã đậu nành nhưng lại xuất khẩu bã đậu nành lên men với số lượng lớn. 97TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 10 - THÁNG 12/2017 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II 3.2.4. Kết quả điện di Qua kết quả điện di SDS-PAGE (Hình 1 và Hình 2 a và b) trên một số bã sản phẩm đậu nành lên men như Bio lên men, Dabom-P, đậu nành chưa lên men và so sánh với protein chuẩn cho thấy một số vạch biểu hiện tương ứng với trọng lượng phân tử protein từ 20 kDa đến 100 kDa và chất kháng dinh dưỡng (β-conglycinin và glycinin) cũng xuất hiện trong các mẫu BĐNLM và BĐN. Về cấu trúc hóa học thì glycinin và β-conglycinin là các protein dự trữ chiếm khoảng 70% trong đậu nành. β-conglycinin là protein 7S trimer có khối lượng phân tử khoảng 50-175 kDa, có cấu tạo gồm các tiểu đơn vị polypeptide tương đồng kết hợp nhau gồm α’ (76 kDa), α (72 kDa) và β (53 kDa) (Yaklich, 2001). Glycinin là protein không đồng nhất 11S hexamer với khối lượng phân tử khoảng 340- 375 kDa. Glycinin có cấu tạo từ hai tiểu đơn vị có tính acid (a-subunit) có khối lượng phân tử 40 kDa liên kết bằng cầu disulfit với vùng base (b-subunit, 20 kDa). Điểm đẳng điện của vùng acid là 4,8-5,4 và vùng base là 8-8,5 (Yaklich, 2001; Mo và ctv., 2006). Hình 1. Kết quả điện di của 5 mẫu bã đậu nành lên men của sản phẩm ESP 500 từ 0126 đến 0130 được mã hóa theo thứ tự 26, 27, 28, 29 và 30, SBM (bã đậu nành chưa lên men - BĐN) và M (protein chuẩn - marker), các tiểu đơn vị của glycinin (a và b) và β-conglycinin (α’, α và β) (a) (b) Hình 2. Kết quả điện di của mẫu bã đậu nành Bio-peptide lên men và Dabom-P, M (protein chuẩn - marker) và SBM (bã đậu nành chưa lên men). 98 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 10 - THÁNG 12/2017 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II IV. THẢO LUẬN Theo kết quả khảo sát từ Bảng 1 thì tỉ lệ sử dụng trong công thức thức ăn tùy theo nhà máy trong đó cao nhất là nhà máy tại Tp.HCM (20-30%) và thấp nhất là Nhà máy tại Bến Tre (5-10%). Đối với BĐNLM (Bảng 2) thì tỉ lệ sử dụng cũng ít hơn rất nhiều so với bã đậu nành với tỉ lệ tối đa chỉ khoảng 5-10% đối với nhà máy tại Tp.HCM và thấp nhất là 3-5% tại nhà máy ở Bến Tre. Về chất lượng của BĐN, theo quy định của Bộ NN và PTNT ban hành năm 2006 (10 TCN 865:2006) thì hàm lượng protein thô, tính theo % khối lượng, không nhỏ hơn đối với khô dầu đậu tương tách vỏ là 44% và khô dầu đậu tương không tách vỏ là 40%. Theo kết quả phân tích chất lượng từ nguyên liệu bã đậu nành (Bảng 3), bã đậu nành nguyên hạt cả vỏ trích ly có hàm lượng protein thấp nhất (41,36%) và có hàm lượng tro cao nhất (8,39%). Trong khi đó, bã dầu đậu nành nguyên hạt ít vỏ trích ly cho thấy hàm lượng protein ở mức cao hơn sau khi tách vỏ (46,53%). Với nguyên liệu là bã đậu nành, hàm lượng protein nằm trong khoảng 45,4- 48,8%, các chỉ số khác cũng thay đổi lớn như lipid (0,88-2,27%) hay xơ (3,35-8,31%) và tro (5,33-7,88%). Đối với BĐNCĐ (Bảng 4) thì hàm lượng protein cao nhất (58,69-66,37%) so với bã đậu nành sau khi trích ly dầu (41,36- 46,53%) và BĐNLM (49,81-52,37%) do đã loại bỏ kháng dinh dưỡng và oligosaccharide. Oligosaccharide trong đậu nành là các carbohydrate chiếm khoảng 2% dưới dạng đường (Raffinose và Stachyose) và 6% dạng cellulose (Peisker, 2001), đã có các nghiên cứu về ảnh hưởng của oligosaccharide lên vật nuôi như giảm mức độ tiêu hóa các chất dinh dưỡng do thiếu enzyme α-galactosidase thủy phân stachyose và giảm mức độ tăng trưởng, tăng sự bài tiết nitơ đối với heo đang lớn (Zhang và ctv., 2001; Smiricky và ctv., 2002). Đối với cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss) làm giảm sự tiêu hóa protein và do đó làm giảm giá trị dinh dưỡng của thức ăn thủy sản (Glencross và ctv., 2003). Do đó, trong quy trình sản xuất BĐNCĐ, oligosaccharide cũng như các chất kháng dinh dưỡng khác được loại bỏ theo phương pháp trích ly bằng cồn hay phân giải bằng enzyme (Peisker, 2001). Điều này cho thấy việc xử lý loại bỏ các chất kháng dinh dưỡng tuỳ thuộc vào công nghệ mà có chất lượng khác nhau. Mặc dù hàm lượng protein cao từ BĐNCĐ cao nhất so với các sản phẩm bã đậu nành khác. Tuy nhiên, các nhà cung cấp và nhà máy bắt đầu chuyển qua sử dụng bã đậu nành lên men nên đậu nành đậm đặc ít được sử dụng trong sản xuất thức ăn thuỷ sản. Theo Hong và ctv., (2004) thì BĐN khi được lên men giúp cải thiện giá trị dinh dưỡng như làm tăng các peptide có kích thước phân tử nhỏ (< 20kDa) và các acid amin threonine, valine, acid glutamic, giảm hàm lượng oligosaccharide. Đồng thời, loại bỏ các chất kháng dinh dưỡng như chất ức chế trypsin. Hàm lượng protein của BĐNLM (49,81- 52,37%) trong Bảng 5 được cải thiện đáng kể so với BĐN (45,4-48,8%). Khi so sánh một số vạch biểu hiện cho chất kháng dinh dưỡng giữa bã đậu nành chưa lên men và một số sản phẩm bã đậu nành lên men trên thị trường thì vẫn còn xuất hiện vạch kháng dinh dưỡng như β-conglycinin, chất ức chế sự phát triển của lợi khuẩn đường ruột. Như vậy một số sản phẩm bã đậu nành lên men trên thị trường vẫn chưa tách hết các chất kháng dinh dưỡng, kết quả nghiên cứu này phù hợp với một số các nghiên cứu và nhận định trước đây (Shiu và ctv., 2015; Teng và ctv., 2012). V. KẾT LUẬN Kết quả khảo sát nguyên liệu tại các nhà máy, cơ sở sản xuất thức ăn cho thấy sự đa dạng của các nguyên liệu có nguồn gốc đậu nành dùng trong sản xuất thức ăn thủy sản. Trong đó, bã đậu nành thông thường có hàm lượng protein từ khoảng 41-47%, bã đậu nành đậm đặc có hàm lượng protein cao hơn (58-66%), bã đậu nành lên men có hàm lượng protein (50- 99TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 10 - THÁNG 12/2017 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II 52%) tăng cao hơn so với bã đậu nành thông thường và thấp hơn đậu nành đậm đặc. Các nguyên liệu bã đậu nành lên men thường đã được tách các chất kháng dinh dưỡng như β-conglycinin, glycinin, tuy nhiên một số sản phẩm vẫn chưa được loại bỏ triệt để các chất kháng dinh dưỡng này. TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Trần Thị Thanh Hiền, Trần Lê Cẩm Tú, Nguyễn Vĩnh Tiến, Nguyễn Bảo Trung, Trần Minh Phú, Phạm Minh Đức và Bengston David, 2014. Thay thế bột cá bằng một số nguồn bột đậu nành trong thức ăn cho cá lóc (Channa striata). Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 1, 310-318. Nguyễn Văn Nguyện, Lê Đức Trung, Phạm Duy Hải, Lê Hoàng, Nguyễn Quốc Cường, Trần Văn Khanh, Trần Thị Lệ Trinh, Nguyễn Thành Trung, Hoàng Thị Hồng Thơm, Nguyễn Thị Sa, Nguyễn Thị Thu Hiền, 2017. Báo cáo tổng kết nhiệm vụ thường xuyên theo chức năng: Khảo sát, đánh giá hiện trạng sử dụng nguyên liệu có nguồn gốc bã đậu nành dùng trong sản xuất thức ăn nuôi thủy sản. Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II. Tài liệu tiếng Anh Álvaro G.R., Jesús D. C., José M.C., María S.R., Vanesa G., & Juan B. F., 2014. Evaluation of soy protein concentrate as replacement of fish meal in practical diets for juvenile tench (Tinca tinca L.). Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 14, 807-815. FAO, 2016. The State of World Fisheries and Aquaculture 2016 - Contributing to food security and nutrition for all. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), ISBN 978-92-5-109185-2, 1-200. Francis G., Makkar H.P.S., & Becker K., 2001. Antinutritional factors present in plant-derived alternate fish feed ingredients and their effect in fish. Aquaculture, 199, 197-227. Glencross B.D., Thierry B., & Sadasivam J. K., 2003. Influence of oligosaccharides on the digestibility of lupin meals when fed to rainbow trout, Oncorhynchus mykiss. Aquaculture, 219, 703–713. Hong K.J., Lee C.H., & Kim S.W., 2004. Aspergillus oryzae GB-107 Fermentation Improves Nutritional Quality of Food Soybeans and Feed Soybean Meals. Journal of Medicinal Food, 7, 4, 430–435. Kim S.S., Galaz G.B., Pham M.A., Jang J.W., Oh D.H., Yeo I.K.. & Lee K.J.. 2009. Effects of Dietary Supplementation of a Meju, Fermented Soybean Meal, and Aspergillus oryzae for Juvenile Parrot Fish (Oplegnathus fasciatus), Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 22, 6, 849 - 856. Mo X., Zhong Z., Wang D., & Sun X., 2006. Soybean Glycinin Subunits: Characterization of Physicochemical and Adhesion Properties. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54, 7589-7593. NRC (National Research Council), 1993. Nutrient Requirements of Fish. National Academy Press, Washington, DC. Peisker M. (2001). Manufacturing of soy protein concentrate for animal nutrition. Zaragoza: CIHEAM, 54, 103-107. Shiu Y.L., Wong S.L., Guei W.C., Shin Y.C., & Liu C.H., 2015. Increase in the plant protein ratio in the diet of white shrimp, Litopenaeus vannamei (Boone), using Bacillus subtilis E20-fermented soybean meal as a replacement. Aquaculture Research, 46, 382-394. Smiricky M.R., Grieshop C.M., Albin D.M., Wubben J. E., Gabert V. M., & Fahey G.C. Jr., 2002. The influence of soy oligosaccharides on apparent and true ileal amino acid digestibilities and fecal consistency in growing pigs. American Society of Animal Science, 80, 2433–2441. Teng D., Gao M., Yang Y., Liu B., Tian Z., & Wang J., 2012. Bio-modification of soybean meal with Bacillus subtilis or Aspergillus oryzae. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 1, 32-38. Yang S.D., Lin T.S., Liu F.G., & Liou C.H., 2009. Dietary Effects of Fermented Soybean Meal on Growth Performance, Body Composition and Hematological Characteristics of Silver Perch (Bidyanus bidyanus). Journal of Taiwan Fisheries Research, 17, 1, 53-63. Yaklich R.W., 2001. β-Conglycinin and Glycinin in High-Protein Soybean Seeds. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49, 729-735. Yueming D.L., 2002. The Use of Soy Protein in Aquafeeds. Avances en Nutrición Acuícola, 451-558. Zhang L., Li D., Qiao S., Wang J., Bai L., Wang Z., & Han I.K., 2001. The effect of Soybean Galactooligosaccharides on Nutrient and Energy Digestibility and Digesta Transit Time in Weaning Piglets. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 14, 11, 1598-1604. 100 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 10 - THÁNG 12/2017 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II EVALUATION OF SOYBEAN MEAL-BASED INGREDIENTS USED IN AQUAFEED PRODUCTION Nguyen Quoc Cuong1*, Nguyen Thanh Trung1, Nguyen Van Nguyen1 ABSTRACT Rapid development of aquafeed industry has lead to the higher demand for protein material. Protein sources from soybean that can be used for aquafeed production can be considered as an optimal solution in decreasing the pressure of fishmeal, decreasing feed expenses and can be considered an enviromental friendly solution. Using alternative soybean materials including soybean meal, fermented soybean meal and soy protein concentrate with abundant supply. However, there are still some disadvantages when using soybean meal, such as amino acids shortage and antinutritional factors. The results of a survey have shown that some soybean materials used in aquafeed production including defatted soybean, fermented soybean meal (Dabomp, soytide,..), soy protein concentrate have very high protein content (58.69-66.37%), with utilisation rate ranging between 5-30% in aquafeed. Protein percentage ranged between 40-45%, lipid 0.88-2.22%, cellulose 3.35-8.08%, ash 5.33-8.39%. Especially, fermented soybean meal has a high protein content (49.81-52.37%) and low lipid content (0.86-1.08%). SDS-PAGE electrophoresis showed that antinutritional substances such as β-conglycinin and glycinin have not been removed yet. Results from this survey also showed the diversity of feed from soybean meal in types and quality. Beside that, it is important that antinutritional factors are eliminated in aquafeed. Keywords: soybean material; soybean meal; fermented soybean meal; soy protein concentrate; aquafeed. Người phản biện: TS. Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh Ngày nhận bài: 20/11/2017 Ngày thông qua phản biện: 10/12/2017 Ngày duyệt đăng: 18/12/2017 1 Research center for aquafeed nutrition and fishery post harvest technology, Research Institute for Aqua- culture No.2 *Email: quoccuong3389@gmail.com
File đính kèm:
- danh_gia_chat_luong_nguyen_lieu_co_nguon_goc_dau_nanh_su_dun.pdf