Luận văn Khảo sát khả năng kết dính của gelatin từ da cá tra trong sử dụng làm thức ăn cho tôm

........................................................14 3. Thí nghiệm 3: khảo sát ảnh hưởng của tốc độ quay của trục đến độ bền trong nước của thức ăn thủy sản dạng viên nén. .................................................................15 4. Thí nghiệm 4: thí nghiệm tối ưu hóa các thông số cơ bản của quá trình sản xuất thức ăn viên sử dụng gelatin từ da cá tra làm chất kết dính.......................................16 CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................................18 Thí nghiệm 1:.............................................................................................................18 Thí nghiệm 2 ..............................................................................................................19 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - iii - Thí nghiệm 3:.............................................................................................................20 Thí nghiệm 4 ..............................................................................................................21 a. Ảnh hưởng của hàm lượng gelatin và nhiệt độ lên độ bền trong nước thể hiện ở hình 10 ................................................................................................................21 b. Ảnh hưởng của hàm lượng gelatin và tốc độ quay của trục đến độ bền trong nước của thức ăn viên cho tôm thể hiện ở hình 11 ................................................23 c. Ảnh hưởng của nhiệt độ và tốc độ lên độ bền trong nước của thức ăn viên cho tôm thể hiện ở 12.............................................................................................24 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................26 1. Kết luận..............................................................................................................26 2. Đề nghị...............................................................................................................26 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................27 PHỤ LỤC...........................................................................................................................28 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - iv - DANH SÁCH HÌNH Hình 1. Sơ đồ quy trình sản xuất thức ăn viên ........................................................................................... 9 Hình 2. Máy trộn thức ăn ........................................................................................................................... 10 Hình 3. Máy ép viên thức ăn....................................................................................................................... 12 Hình 4. Quy trình bố trí thí nghiệm 1........................................................................................................ 14 Hình 5. Quy trình bố trí thí nghiệm 2........................................................................................................ 15 Hình 6. Quy trình bố trí thí nghiệm 3........................................................................................................ 16 Hình 7: Ảnh hưởng của hàm lượng gelatin đến độ bền trong nuớc........................................................ 18 Hình 8: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền trong nước. ....................................................................... 19 Hình 9: Ảnh hưởng của tốc độ quay trục ép đến độ bền trong nước...................................................... 20 Hình 10: Ảnh hưởng của hàm lượng gelatin và nhiệt độ đến độ bền trong nước.................................. 21 Hình 11: Đồ thị contour biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng gelatin và nhiệt độ đến độ bền trong nước..................................................................................................................................................... 22 Hình 12: Ảnh hưởng của hàm lượng gelatin và tốc độ đến độ bền trong nước. .................................... 23 Hình 13: Đồ thị contour biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng gelatin và tốc độ quay của trục đến độ bền trong nước ................................................................................................................................... 23 Hình 14: Ảnh hưởng của nhiệt độ và tốc độ trục ép đến độ bền trong nước. ........................................ 24 Hình 15: Đồ thị contour biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ và tốc độ quay của trục đến độ bền trong nước của thức ăn viên........................................................................................................................ 25 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - v - DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Bố trí thí nghiệm tối ưu hóa các thông số cơ bản............................................................................. 17 Bảng 2: Ảnh hưởng của hàm lượng gelatin đến độ bền trong nước. ............................................................. 18 Bảng 3: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền trong nước. ............................................................................. 19 Bảng 4: Ảnh hưởng của tốc độ quay trục ép đến độ bền trong nước............................................................. 20 Bảng 5: Kết quả thí nghiệm tối ưu hóa.......................................................................................................... 21 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 1 - LỜI CẢM ƠN Luận văn "Khảo sát khả năng kết dính của gelatin từ da cá tra trong sử dụng làm thức ăn cho tôm" được thực hiện trong khỏang thời gian từ tháng 02/2007 đến 05/2007. Tôi xin chân thành cảm ơn Tiến sỹ Hà Thanh Tòan, Giám đốc Viện Nghiên Cứu & Phát Triển Công Nghệ Sinh Học, đã tận tình hướng dẫn tôi trong quá trình làm luận văn. Tôi cũng gửi lời cảm ơn đến các cán bộ phòng thí nghiệm ở Viện Nghiên Cứu & Phát Triển Công Nghệ Sinh Học và bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã giúp đỡ tôi hòan thành luận văn. Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 2 - TÓM LƯỢC Để khảo sát khả năng kết dính của gelatin trích ly từ da các tra trong thức ăn cho tôm, thí nghiệm được bố trí khảo sát ảnh hưởng của các thông số cơ bản: hàm lượng gelatin sử dụng, nhiệt độ quá trình ép viên, tốc độ quay của trục ép đến độ bền trong nước của thức ăn viên. Kết quả thí nghiệm cho thấy các thông số cơ bản của quá trình sản xúât thức ăn viên cho tôm sử dụng gelatin từ da cá tra làm chất kết dính như sau: Hàm lượng gelatin sử dụng là 5% Nhiệt độ quá trình ép viên là 1000C Tốc độ quay của trục ép là 110 vòng/phút. Sản phẩm thức ăn viên trong thí nghiệm có độ bền trong nước đạt trên 120 phút đạt yêu cầu kỹ thuật cho thức ăn viên cho tôm. Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 3 - CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ Thủy sản đã trở thành một trong những ngành kinh tế mũi nhọn của nước ta. Ở đồng bằng sông Cửu Long đang phát triển mạnh nghề nuôi trồng và chế biến thủy sản. Mô hình nuôi thâm canh ngày càng phát triển, điều này đòi hỏi phải sử dụng thức ăn công nghiệp thay thế các loại thức ăn tự nhiên. Nếu những năm 90, thức ăn công nghiệp chủ yếu được nhập từ nước ngoài, hoặc do các công ty nước ngoài đầu tư và sản xuất ở Việt Nam thì đến nay nhiều công ty sản xuất thức ăn trong nước đã được xây dựng, góp phần vào việc giảm giá thành thức ăn tăng hiệu quả của người nuôi. Ưu điểm của thức ăn công nghiệp (thức ăn viên nén) là có giá trị dinh dưỡng cao và chậm tan trong nước nên hạn chế được việc ô nhiễm môi trường. Đối với mỗi loài thủy sản khác nhau thì yêu cầu về độ bền trong nước khác nhau, cá thì chỉ yêu cầu độ bền là vài phút, còn tôm thì yêu cầu độ bền trong nước đến vài giờ. Độ bền trong nước của thức ăn phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu làm thức ăn, quy trình sản xuất và chất kết dính tự nhiên được sử dụng (gelatin, gluten). Hiện nay sản xuất cá tra phi lê đông lạnh là mặt hàng chủ lực của ngành thủy sản. Đã có những nghiên cứu về việc trích ly gelatin từ da cá tra, và việc sản xuất gelatin từ da các tra đã được ứng dụng. Theo nghiên cứu của Võ Quốc Văn (2004) thì gelatin được sản xuất từ da cá tra sẽ có giá thành thấp hơn các loại gelatin đang có trên thị trường. Việc nghiên cứu khả năng ứng dụng của gelatin trích ly từ da cá tra như là chất kết dính trong thức ăn thủy sản góp phần thúc đẩy việc sản xuất gelatin từ da cá tra. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng kết dính của gelatin từ da cá tra trong quy trình sản xuất thức ăn viên cho tôm. Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 4 - CHƯƠNG II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU I. VAI TRÒ CỦA THỨC ĂN Thức ăn là vật chất chứa đựng chất dinh dưỡng mà động vật có thể ăn, tiêu hóa và hấp thu được các chất dinh dưỡng đó để duy trì sự sống, xây dựng cấu trúc cơ thể. Thức ăn là cơ sở để cung cấp dinh dưỡng cho quá trình trao đổi chất của động vật thủy sản, nếu không có thức ăn thì không có trao đổi chất, khi đó động vật sẽ chết. Thức ăn có vai trò quyết định đến năng suất, sản lượng, hiệu quả của nghề nuôi thủy sản.Thức ăn chiếm khoảng 50 – 77% tổng chi phí chung. II. MỐI QUAN HỆ GIỮA THỦY SẢN VÀ DINH DƯỠNG Một trong những mục đích kỹ thuật của nuôi thủy sản là nâng cao sức sản xuất một cách có hiệu quả kinh tế trong một thời gian ngắn. Sức sản xuất liên quan đến tỷ lệ đầu tư vào (lao động, con giống, thức ăn) và sản phẩm thu được (cá, tôm, nhuyễn thể). Một trong giới hạn chính để nâng cao sản lượng là chi phí của thức ăn (chiếm 50- 77% tổng chi phí). Giảm chi phí thức ăn thường phụ thuộc vào hiệu quả sử dụng các dưỡng chất của động vật nuôi. III. VẤN ĐỀ SỬ DỤNG THỨC ĂN TRONG NUÔI THỦY SẢN Môi trường sống của các đối tượng nuôi thủy sản là nước: khi sử dụng thức ăn nhân tạo mức độ hao hụt cao do có sự tan rã trong nước, vì vậy cần có những biện pháp thích hợp trong chế biến và sử dụng thức ăn nhằm hạn chế hao hụt (sử dụng chất kết dính, thức ăn viên, cho cá ăn theo giờ và cố định diểm cho ăn.) Quan hệ giữa lượng thức ăn với chất lượng nước: do một phần thức ăn bị tan rã trong nước mà không được các ăn nên đã ảnh hưởng đến chất lượng nước, phần này sẽ phân hủy làm tiêu hao O2, sinh ra nhiều loại chất độc (H2S, NH3) làm hại cá, điều này đòi hỏi người nuôi cá phải linh hoạt cân đối khẩu phần ăn theo loài cá, giai đoạn phát triển, điều kiện môi trường. cho phù hợp. Trong môi trường nước có thức ăn tự nhiên: nguồn thức ăn tự nhiên đã chiếm vai trò quan trọng trong nuôi cá, các đối tượng cá nuôi đều sử dụng thức ăn tự nhiên, nhờ đó mà giúp người nuôi cá giảm được chi phí về thức ăn. Chế độ cho ăn: khẩu phần ăn cho cá nuôi, loại thức ăn thay đổi theo điều kiện môi trường (nhiệt độ nước, hàm lượng O2 hòa tan, mức độ nhiễm bẩn môi trường nước, thức ăn tự nhiên trong nước) Các hình thức nuôi thủy sản: cá có những quan hệ khác loài về mặt dinh dưỡng, thức ăn (cạnh tranh khác loài, tương hỗ khác loài, quan hệ hiền-dữ), vì vậy việc Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 5 - sử dụng thức ăn nuôi cá cũng có những riêng biệt, đặc biệt là quan hệ hỗ trợ khác loài. IV. CÁC CHẤT DINH DƯỠNG CƠ BẢN CỦA THỨC ĂN THỦY SẢN 1. Đạm (Protein) Do đạm là nguồn dinh dưỡng có giá thành cao nhất trong khẩu phần thức ăn vì vậy xác định nhu cầu đạm cho từng giai đoạn sinh trưởng của cá là rất cần thiết. Protein do các aminoacid cấu tạo nên. Trong protein tự nhiên tồn tại khoảng trên 200 loại aminoacid nhưng phổ biến khoảng 20 loại. Trong đó 10 aminoacid không thay thế mà cá không có khả năng tự tổng hợp, phải được cung cấp cho cá qua thức ăn bao gồm: methionine, arginine, threonine, tryptophan, histidine, isoleucine, lysine, leucine, valine and phenylalanine. Trong số này thì lysine và methionine thường thiếu và cần được bổ sung nhiều hơn. Thức ăn được chế biến từ nguyên liệu protein có nguồn gốc thực vật (khô đỗ tương) thường thiếu methionine, vì vậy cần bổ sung thêm methionine khi phối trộn nhằm nâng cao tốc độ sinh trưởng và sức khoẻ của cá nuôi. Vì vậy để chế biến được thức ăn cho cá điều quan trọng là phải nắm được nhu cầu protein và nhu cầu về các aminoacid của mỗi loài cá nuôi. Hàm lượng protein trong thức ăn thuỷ sản trong khoảng từ 18-20% đối với tôm biển, 28-32% cho cá da trơn, 22-30% đối với cá rô phi, 38-40% đối với cá hồi vân. Yêu cầu protein thường thấp hơn ở cá ăn thực vật và ăn tạp so với cá ăn thức ăn động vật, và nhu cầu protein cao hơn đối với cá nuôi ở mật độ cao (nuôi trong bể, lồng) so với cá nuôi ở mật độ thấp (nuôi trong ao, đầm). Nhu cầu protein ở cá nhỏ cao hơn so với cá trưởng thành vì cá lớn thì nhu cầu protein thường giảm. Nhu cầu protein cũng chịu ảnh hưởng bởi hệ thống nuôi, nhiệt độ và chất lượng nước, chất lượng di truyền của cá giống và cách cho ăn. Protein trong thức ăn sẽ được sử dụng cho sinh trưởng cơ thể khi hàm lượng carbonhydrate và lipid được cung cấp đầy đủ. Khi dinh dưỡng không được cấp đủ thì một phần protein trong thức ăn sẽ được chuyển hoá tạo năng lượng và hỗ trợ các hoạt động sống của cơ thể. Thành phần protein thường chứa 50% carbon, 16% nitrogen, 21,5% oxygen và 6,5% hydrogen. Cá có thể sử dung thức ăn có hàm lượng protein cao, tuy nhiên đến 65% thì protein có thể bị mất do cá thải ra ngoài môi trường. Hầu hết protein không hấp thụ được cá thải ra dưới dạng NH3 qua mang, chỉ khoảng 10% được thải dưới dạng chất thải rắn. Sự tăng hàm lương protein không được cá hấp thụ ra môi trường gây hiện tượng phú dưỡng là vấn đề ngày càng được nhiều người quan Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 6 - tâm. Biện pháp quản chất lượng thức ăn và cách cho ăn là nhằm hạn chế sự ô nhiễm nguồn nước thải ra từ nuôi trồng thuỷ sản là rất cần thiết. 2. Chất béo (Lipid) Chất béo là thành phần dinh dưỡng giàu năng lượng, có khả năng thay thế một phần protein trong thức ăn cho thuỷ sản. Năng lượng do lipid cung cấp gấp hai lần so với protein và carbonhydrate. Chất béo thường chiếm 15% trong khẩu phần thức ăn cho cá, cung cấp các acid béo cần thiết và các vitamin hoà tan trong dầu. Xu hướng chung hiện nay là sử dụng nhiều hơn chất béo trong khẩu phần thức ăn cho cá do có thể hạ giá thành và nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn. Xong nếu sử dụng nhiều chất béo hơn so với nhu cầu của cá sẽ dẫn đến hiện tượng tích mỡ trong gan, ảnh hưởng không tốt đến sức khoẻ và sinh trưởng của cá. Các loại lipid đơn giản thường bao gồm acid béo và triacylglycerol. Cá thường có nhu cầu cao với các acid béo không no w-3, w-6. Dựa theo cấu tạo phân tử acid béo được phân làm 3 nhóm chính (a) nhóm các acid béo no không chứa nối đôi; (b) nhóm acid béo không no chứa nhiều hơn 2 nối đôi PUFA, và (c) nhóm các acid béo không no chứa đa nối đôi (số nối đôi nhiều hơn 4) HUFA. Các loại dầu từ hải sản (marine oil) thường chứa tỷ lệ cao các acid không no PUFA (>30%), là loại chất béo lý tưởng cho cho chế biến thức ăn cho thuỷ sản. Các loại chất béo chứa thành phần acid béo không no nhiều cũng tốt cho sức khoẻ con người, đặc biệt là hạn chế bệnh tim mạch. Các loài cá biển thường có nhu cầu cao các acid béo không no đa nối đôi (n-3 HUFA) do chúng không có khả năng tự tông hợp. Nhu cầu HUFA trong thức ăn cá biển thường từ 0,5-2,0% khẩu phần. Hai acid béo không no quan trọng nhất đối với cá biển đó là eicosapentanoic acid (EPA 20:5 n-3) và docosahexanoic acid (DHA 22:6 n-3). Các loài cá nước ngọt do có khả năng tự tổng hợp các acid béo từ những acid béo có mạch các bon ngắn hơn. Nhu cầu của cá nước ngọt với acid béo có mạch các bon bằng 18 như Linoleic acid (18:3 n-3) từ 0,5-1,5% khẩu phần. Các acid béo này phải cung cấp qua thức ăn do cá nước ngọt không có khả năng tự tông hợp. Do có hệ thống enzyme hoạt động khá hiệu quả, cá nước ngọt có khả năng tự tổng hợp các acid béo có mạch các bon dài (elongation) hoặc tổng hợp nên các acid béo không no có nhiều nối đôi (desaturation) như HUFA (EPA, DHA) nhằm đáp ứng nhu cầu kiến tạo thành tế bào và các tổ chức cơ thể. Một số loài cá nước ngọt yêu cầu cung cấp acid béo dạng n-6 như cá trình, cá chép yêu cầu n-3 và n-6. Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 7 - 3. Đường (Carbonhydrate) Carbonhydrate bao gồm đường và tinh bột là nguồn năng lượng rẻ nhất trong thức ăn cho cá. Mặc dù không phải là chất dinh dưỡng thiết yếu đối với cá nhung bổ sung carbonhydrate giúp giảm giá thành thức ăn và tăng cường khả năng kết dính trong quá trình đùn ép viên. Thành phần tinh bột trong thức ăn giúp sản xuất thức ăn viên nổi khi được đùn ép ở điều kiện nhiệt độ cao. Nấu hoặc hấp chín tinh bột sẽ tăng cường khả năng hấp thụ ở cá nuôi. Tinh bột sau khi ăn vào được cá sử dụng cho nhu cầu năng lượng của cơ thể và dự trữ dưới dạng glycogen trong gan và cơ. Mặc dù carbonhydrate là được sử dụng hiệu quả ở động vật máu nóng nhưng lại sử dụng kém hiệu quả ở cá. Ví dụ ở động vật có vú 1 gram carbonhydrate có thể sinh ra khoảng 4kcal nhưng ở cá chỉ có khả năng tạo ra 1,6kcal. Khoảng 20% tinh bột có thể phối chế trong khẩu phần thức ăn cho cá. 4. Vitamin Vitamin là những hợp chất hữu cơ có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo các hoạt động sống, sinh trưởng và phát triển của cá. Cá không có khả năng tự tổng hợp các loại vitamin và phải cung cấp thông qua thức ăn. Có thể chia vitamin thành hai nhóm, nhóm vitamin hoà tan trong nước và nhóm vitamin hoà tan trong dầu. Nhóm vitamin hoà tan trong nước bao gồm các bitamin nhóm B, cholin, inositol, folic acid, biotin và vitamin C (ascorbic acid). Trong đó vitamin C có vai trò quan trọng nhất nhờ khả năng chống ôxy hoá và hỗ trợ hệ miễn dịch của cá. Nhóm vitamin hoà tan trong dầu bao gồm vitamin A, retinol (tăng cường chức năng của mắt), vitamin D, cholecaciferol (chức năng tạo xương), vitamin E như tocopherol có vai trò chống ôxy hoá khử. Trong nhóm các vitamin hoà tan trong dầu thì vitamin E được đề cập nhiều nhất và có vai trò quan trọng trong khả năng chống ôxy hoá. Vai trò của vitamin rất quan trọng, nếu thiếu 1 trong các vitamin đều có thể dẫn đến những bất thường của cơ thể, trong đó sinh trưởng chậm là hiện tượng phổ biến nhất ở cá. Thiếu vitamin C có thể dẫn đến dị hình ở cá; thiếu acid folic tạo nên những đốm đen trên da 5. Khoáng Khoáng bao gồm các nguyên tố vô cơ cần thiết cho quá trình sinh trưởng và phát triển của cá. Căn cứ theo nhu cầu khoáng được chia làm 2 nhóm đa lượng và vi Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 8 - lượng. Khoáng đa lượng bao gồm Na, Cl, Ca, P, thường được sử dụng trong điều hoà áp xuất thẩm thấu cơ thể, cấu tạo xương Nhóm khoáng vi lượng cá cần với lượng rất ít tuy nhiên lại có vai trò quan trọng trong tạo các nhóm chức của enzyme, hormone, điều hoà quá trình sinh tổng hợp protein Một số loại khoáng vi lượng quan trọng như đồng, crome, kẽm, iốt Cá có khả năng hấp thụ khoáng qua mang và da bù đắp những thiếu hụt nếu bổ sung từ thức ăn không đủ. Trong thức ăn công nghiệp các khoáng được bổ sung nhằm đáp ứng nhu cầu của cá nuôi. V. CÁC LOẠI THỨC ĂN CHÍNH TRONG NUÔI THỦY SẢN Tùy theo giai đoạn phát triển và mục đích của người nuôi mà trong thức ăn thủy sản có các loại như: thức ăn ương ấu trùng (cá bột, ấu trùng giáp xác), thức ăn ương giống, thức ăn nuôi thịt, thức ăn nuôi vỗ bố mẹ Theo hình thức của thức ăn thì có 2 loại là: thức ăn ẩm và thức ăn viên khô. 1. Thức ăn ẩm: Thường được gọi là thức ăn tự chế, hiện được sử dụng rộng rãi trong nuôi trồng thủy sản. Loại thức ăn này có ẩm độ cao hơn 40%, được chế biến từ các nguồn nguyên liệu sẵn có như: cá tép tạp, phụ phẩm của các nhà máy chế biến, các phụ phẩm nông nghiệp Ưu điểm của thức ăn ẩm là: tính sẵn có, giá thành thấp và ngon miệng. Tuy nhiên thức ăn ẩm có một số nhược điểm là: hiệu quả sử dụng thức ăn thấp do tan nhanh trong môi trường nước dẫn tới ô nhiễm môi trường nuôi, thời gian bảo quản ngắn và mang nhiều mầm bệnh. 2. Thức ăn viên: Ẩm độ của thức ăn viên tối đa là 11%, thức ăn này có giá trị dinh dưỡng cao tính trên một đơn vị trọng lượng so với thức ăn ẩm. Thức ăn viên được chế biến chủ yếu cung cấp cho mô hình nuôi bán thâm canh và thâm canh. Hiện nay dựa vào đặc điểm bắt mồi của đối tượng thủy sản mà các nhà máy sản xuất hai loại thức ăn viên khô là: thức ăn viên chìm dùng cho nuôi tôm và thức ăn viên nổi dùng cho nuôi cá. Ưu điểm của thức ăn viên là có thể bảo quản lâu, chi phí bảo quản và vận chuyển đơn giản và thấp so với thức ăn ẩm, ít biến động bởi mùa vụ về số lượng cũng như chất lượng, ít nhiễm vi sinh vật gây hại, hiệu quả sử dụng thức ăn cao do chậm tan trong nước nên hạn chế được ô nhiễm môi trường nuôi. Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 9 - Trở ngại trong sử dụng thức ăn viên do giá thành sản xuất cao, một số loài không thích sử dụng thức ăn viên do tính ngon miệng và tập tính của loài, ngoài ra chất lượng thức ăn viên rất biến động theo từng nhà máy sản xuất. VI. CHẾ BIẾN THỨC ĂN VIÊN Hình 1. Sơ đồ quy trình sản xuất thức ăn viên 1. Nguyên liệu Sự cân đối trong thành phần nguyên liệu ảnh hưởng rất lớn đến độ kết dính, các nguyên liệu mà khó nghiền nhuyễn hay khó kết dính thì nên sử dụng giới hạn (bột cám, bột xương). Các thành phần hút ẩm như đường, muối, mật đường hấp thu nước làm cho thức ăn dễ bị vụn ra. Nhìn chung các chất mà có tính kết dính cao khi sử dụng trong sản xuất thức ăn làm cho thức ăn bền hơn trong nước. Trong công thức thức ăn, các nguồn nguyên liệu được phân chia như sau: + Nhóm cung cấp đạm: bột cá, bột tôm, bột đậu nành. + Nhóm cung cấp năng lượng: cám, tấm, bột mì + Nhóm cung cấp chất khoáng: bột xương, bột sò, premix khoáng + Nhóm cung cấp vitamin: bao gồm nhiều loại vitamin có thể có trong nguyên liệu hoặc premix vitamin + Nhóm chất bổ sung: nhóm chất hỗ trợ dinh dưỡng, nhóm chất bảo quản và duy trì giá trị dinh dưỡng, nhóm chất hỗ trợ tiêu hóa Nguyên liệu Phối trộn Nghiền Ép viên Sấy – làm mát Đóng bao Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 10 - 2. Bộ phận nghiền Việc nghiền nhỏ nguyên liệu làm cho chúng tăng khả năng tiếp xúc lẫn nhau trong quá trình trộn ép viên và khả năng tiêu hóa. Có nhiều loại máy nghiền khác nhau được sử dụng, phổ biến là đĩa nghiền và búa nghiền. Nhìn chung loại đĩa nghiền thì không thích hợp trong chế biến thức ăn thủy sản vì chúng không thể nghiền nhỏ mịn các loại nguyên liệu. Đối với nghiền búa thì bao gồm hàng loạt các búa chuyển động hay không chuyển động sẽ đập nát nguyên liệu và chúng được lượt qua sàng lưới bàng thép, các tấm sàng bằng thép này có các lỗ tùy thuộc vào kích cỡ ta mong muốn. 3. Bộ phận trộn Hình 2. Máy trộn thức ăn Các thành phần nguyên liệu sau khi được nghiền sẽ qua quá trình trộn theo tỷ lệ thích hợp tạo thành hỗn hợp đồng nhất. Nguyên liệu được nghiền và trộn đều theo tỷ lệ đảm bảo thành phần trong công thức thức ăn. Nhìn chung thành phần nguyên liệu khô được trộn trước sau đó mới tiếp tục trộn đến các nguyên liệu dạng chất lỏng. Việc trộn có thể được thực hiện một lần hay nhiều lần theo từng mẻ trộn. Có nhiều bộ phận trộn khác nhau được sử dụng như các trụ răng đứng hay ngang hay các turbine. Nạp nguyên liệu Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 11 - 4. Ép viên Hình thức ép viên có thể được định nghĩa là làm có hình dạng viên bằng cách nén các thành phần nguyên liệu hay các hỗn hợp nguyên liệu đã trộn. Ép viên làm thay đổi hình dạng của hỗn hợp nguyên liệu thành các dạng bền vững và phù hợp cho yêu cầu của nuôi thủy sản. Các loại bộ phận ép viên thường bao gồm các loại thiết bị như: thùng nhận nguyên liệu, thiết bị ép viên, bộ phận làm nguội, nghiền, sàng và bộ phận chứa . Việc nén ép các nguyên liệu làm cho thức ăn đạt chất lượng tốt nhất. Trong ép viên một bàn lỗ và trục cán được lắp ráp với nhau. Các vật liệu sau khi trộn được đưa qua bàn ép có chứa các lỗ và bị trục cán ép thành viên. Quá trình này diễn ra liên tục và khi áp lực đủ lớn đẩy các vật liệu qua lỗ và được cắt nhỏ lại bằng dao cắt ở phía ngoài và viên thức ăn đạt dược chiều dài mong muốn. Hơi nóng trong quá trình ép làm cho viên thức ăn khô lại. Bộ phận làm nguội được thiết kế tùy thuộc vào kiểu ép viên theo chiều đứng hay theo chiều ngang. Bộ phận này còn có tác dụng làm nguội cho thiết bị và quy trình hoạt động thuận lợi hơn. Có hai hình thức ép viên cơ bản được sử dụng trong sản xuất thức ăn thủy sản: ép viên nén, ép đùn khô. a. Ép viên nén Cũng như tất cả các quy trình ép viên, bước đầu tiên là nguyên liệu được nghiền nhuyễn, trộn đều. Trong ép viên nén hỗn hợp trộn được làm nóng đến nhiệt độ khoảng 85oC trong thời gian từ 5 – 20 giây, độ ẩm 16%, tiếp theo được nén qua bàn lỗ bằng kim loại. Nhiệt độ và thời gian của từng công đoạn thay đổi tùy theo thiết bị và thành phần nguyên liệu. Thiết bị ép này thường được sử dụng để ép viên thức ăn dạng chìm cho tôm. Sự kết hợp giữa sức nóng, độ ẩm, áp lực nén làm nén hỗn hợp thành các viên nén với sự tham gia của chất kết dính như gelatin. Phương pháp này cũng được biết đến như ép viên nhiệt độ cao. Chất lượng viên thức ăn bị ảnh hưởng bởi hàm lượng chất béo và ẩm độ. Hàm lượng chất béo quá thấp (< 2%) hay quá cao (>10%) đều không tốt, hàm lượng thấp thì viên thức ăn qúa cứng, quá cao thì khó ép viên. Độ ẩm cao làm viên thức ăn bị mềm, độ ẩm không thích hợp làm viên thức ăn dễ bị vụn. b. Ép đùn khô Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 12 - Hình 3. Máy ép viên thức ăn Việc ép này là việc sử dụng các điều kiện lí học và nén qua bàn lỗ tạo thành viên. Nhiệt độ trong kiểu nén này có thể lên đến 125 – 150oC, trong điều kiện chịu áp lực khoảng 20 giây, độ ẩm từ 20 - 24% làm cho thức ăn kết dính hơn. Qua đó cho thấy hỗn hợp này có độ dẻo cao và bị ép qua bàn ép với áp lực cao. Khi viên ép rời khỏi bàn ép, với áp suất cao, hơi nước trong thành phần bốc hơi hình thành các túi khí trong viên thức ăn. Khi làm nguội chúng nhìn chung chỉ chiếm khoảng 0.25 – 0.3g/cm3 vì thế viên thức ăn có thể nổi được. Bằng cách kết hợp các thành phần nguyên liệu thích hợp và cách ép viên có thể tạo ra viên thức ăn nổi hay chìm theo mục đích sản xuất. 5. Sấy – làm mát Sau khi đã ép viên xong, thức ăn viên cần được đem đi sấy cho đến độ ẩm nhỏ hơn 11% để bảo quản được lâu hơn. 6. Đóng bao Sản phẩm sau khi đạt độ ẩm yêu cầu được đem đi vào bao theo khối lượng nhất định và bảo quản ở nơi thoáng mát Nguyên liệu Cấp nước Cấp hơi nước Ép và cắt viên Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 13 - CHƯƠNG III: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU I. PHƯƠNG TIỆN 1. Vật liệu Vật liệu chính dùng trong thí nghiệm là bột cá, bột đậu nành, bột xương mua từ cửa hàng thức ăn gia súc. 2. Hóa chất Gelatin được trích ly từ da cá tra. 3. Thiết bị và dụng cụ Máy ép đùn hai trục. Tủ sấy. Bình hút ẩm, cốc thủy tinh dung tích 50ml, đũa thủy tinh, chén sứ. II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Thí nghiệm 1: khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng khác nhau của gelatin từ da cá tra đến khả năng kết dính của thức ăn viên. Chuẩn bị thí nghiệm: + Nguyên liệu được trộn với nhau cho đều rồi điều chỉnh về độ ẩm 35% theo căn bản ướt. + Khối lượng mỗi mẫu dùng cho thí nghiệm là 500g. Bố trí thí nghiệm: + Thí nghiệm được bố trí như hình 4. + Thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 1 nhân tố A ở 4 mức độ khác nhau với 3 lần lặp lại. + Nhân tố A là gelatin từ da cá tra với các hàm lượng khác nhau: 0%, 2%, 4%, và 6%. Các thông số bố trí khác như sau: + Nhiệt độ của thân máy ép đùn là 105oC. + Tốc độ quay của trục là 100 vòng/phút. Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 14 - Hình 4. Quy trình bố trí thí nghiệm 1 Tổng số thí nghiệm là: 4 x 3= 12 thí nghiệm. Xử lý kết quả: + Mẫu được phân tích, đánh giá độ bền trong nước. + Mẫu được chọn là mẫu có độ bền trong nước cao nhất. + Thông số hàm lượng gelatin sẽ được lựa chọn cho thí nghiệm tối ưu hóa các thông số cơ bản của quá trình sản xuất thức ăn viên cho tôm. Phương pháp đánh giá độ bền trong nước: + Lấy khỏang 5,0g thức ăn cho vào cốc thủy tinh dung tích 50ml có chứa nước để yên trong vài phút.Sau đó cứ khỏang 15 phút dùng đũa thủy tinh khuấy nhẹ một vòng rồi quan sát. Nếu hầu hết thức ăn vẫn còn giữ nguyên hình dạng và có thể cầm nhẹ lên mà không bị vỡ là thức ăn chưa bị rã. + Độ bền của thức ăn được tính bằng tổng số giờ quan sát.Kể từ khi thả thức ăn vào cốc thủy tinh chứa nước đến khi hầu hết các viên thức ăn vẫn còn giữ nguyên hình dạng. 2. Thí nghiệm 2: khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ ép đùn đến độ bền trong nước của thức ăn thủy sản. Chuẩn bị thí nghiệm: tương tự như thí nghiệm 1. Bố trí thí nghiệm: + Thí nghiệm được bố trí như hình 5. Nguyên liệu Phối trộn (A1, A2,A3,A4) Nghiền Đóng bao Ép viên Sấy – làm mát Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 15 - + Thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 1 nhân tố B ở 4 mức độ khác nhau với 3 lần lặp lại. + Nhân tố B là nhiệt độ của quá trình ép với các nhiệt độ: 85oC, 95oC, 105oC, và 115oC. Các thông số bố trí khác như sau: + Hàm lượng gelatin 4%. + Tốc độ quay của trục là 100 vòng/phút. Tổng số thí nghiệm là: 4 x 3= 12 thí nghiệm. Hình 5. Quy trình bố trí thí nghiệm 2 Xử lý kết quả: + Mẫu được phân tích, đánh giá độ bền trong nước. + Mẫu được chọn là mẫu có độ bền trong nước cao nhất. + Thông số nhiệt độ sẽ được lựa chọn cho thí nghiệm tối ưu hóa các thông số cơ bản của quá trình sản xuất thức ăn viên cho tôm. 3. Thí nghiệm 3: khảo sát ảnh hưởng của tốc độ quay của trục đến độ bền trong nước của thức ăn thủy sản dạng viên nén. Chuẩn bị thí nghiệm: tương tự như thí nghiệm 1. Bố trí thí nghiệm + Thí nghiệm được bố trí như hình 6. Nguyên liệu Phối trộn Nghiền Đóng bao Ép viên (B1,B2,B3,B4) Sấy – làm mát Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 16 - + Thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 1 nhân tố C ở 4 mức độ khác nhau với 3 lần lặp lại. + Nhân tố C là tốc độ quay của trục với các vận tốc: 90 vòng/phút., 100vòng/phút, 110 vòng/phút, và 120 vòng/phút. Các thông số bố trí khác như sau: + Hàm lượng gelatin là 4%. + Nhiệt độ của trục ép 1050C. Tổng số thí nghiệm là: 4 x 3= 12 thí nghiệm. Xử lý kết quả: + Mẫu được phân tích, đánh giá độ bền trong nước. + Mẫu được chọn là mẫu có độ bền trong nước cao nhất. + Thông số tốc độ quay sẽ được lựa chọn cho thí nghiệm tối ưu hóa các thông số cơ bản của quá trình sản xuất thức ăn viên cho tôm. Hình 6. Quy trình bố trí thí nghiệm 3 4. Thí nghiệm 4: thí nghiệm tối ưu hóa các thông số cơ bản của quá trình sản xuất thức ăn viên sử dụng gelatin từ da cá tra làm chất kết dính. Chuẩn bị thí nghiệm: tương tự như thí nghiệm 1. Nguyên liệu Phối trộn Nghiền Đóng bao Ép viên (C1,C2,C3,C4) Sấy – làm mát Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 17 - Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí theo chương trình Stagraphic với kiểu bố trí Box – Behnken, thí nghiệm có 3 nhân tố: Nhân tố A là hàm lượng gelatin sử dụng với 3 mức độ khác nhau 3%, 5%, và 6%. Nhân tố B là nhiệt độ của quá trình ép đùn với 3 mức độ 950C, 1050C, và 1150C. Nhân tố C là tốc độ quay của trục ép với 3 mức độ khác nhau 100v/p, 110v/p, và 120v/p. Số nghiệm thức: 15. Bảng 1: Bố trí thí nghiệm tối ưu hóa các thông số cơ bản. Mức độ Nhân tố -1 0 1 Đơn vị Gelatin từ da cá tra 3 5 6 % Nhiệt độ ép đùn 95 105 115 0C Tốc độ quay của trục 100 110 120 vòng/phút Thu thập số liệu: + Mẫu được phân tích, đánh giá độ bền trong nước. + Mẫu được chọn là mẫu có độ bền trong nước cao nhất Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 18 - CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Thí nghiệm 1: Kết quả của thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng gelatin đến độ bền trong nước của thức ăn cho tôm thể hiện ở bảng 2 và hình 7. Bảng 2: Ảnh hưởng của hàm lượng gelatin đến độ bền trong nước. Hàm lượng gelatin(%) 0 2 4 6 Độ bền trong nước(phút) 15d 45c 150b 180a 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 0% 2% 4% 6% Ham luong gelatin(%) D o be n tr o n g n u o c(p hu t) Do ben Hình 7: Ảnh hưởng của hàm lượng gelatin đến độ bền trong nuớc. Từ bảng và hình cho thấy hàm lượng gelatin tăng thì độ bền trong nước của thức ăn viên cho tôm tăng theo. Khi hàm lượng gelatin sử dụng là 4% thì độ bền trong nước đạt được giá trị cao hơn yêu cầu của tiêu chuẩn Việt Nam về thức ăn viên cho tôm. Độ bền trong nước của thức ăn viên cho tôm phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu và hàm lượng chất kết dính. Do vậy khi hàm lượng gelatin sử dụng tăng lên thì độ bền trong nước của thức ăn viên cũng tăng theo. Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 19 - Thí nghiệm 2 Kết quả của thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ của quá trình ép đến độ bền trong nước của thức ăn cho tôm thể hiện ở bảng 3 và hình 8. Bảng 3: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền trong nước. Nhiệt độ(0C) 85 95 105 115 Độ bền trong nước(phút) 60c 120b 150a 120b 0 20 40 60 80 100 120 140 160 85 95 105 115 Nhiet do D o be n tr o n g n u o c(p hu t) Do ben Hình 8: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền trong nước. Từ bảng và hình cho thấy khi tăng nhiệt độ từ 850C đến 1050C thì độ bền trong nước của thức ăn viên tăng lên và đạt giá trị cao nhất ở 1050C, sau đó giảm xuống nếu tiếp tục tăng nhiệt độ. Khi nhiệt độ của thân máy thấp thì hỗn hợp nguyên liệu chưa kịp được nâng lên đến nhiệt độ làm cho gelatin trương nở nên khả năng kết dính của gelatin không cao. Ở nhiệt độ 950C – 1050C thì hỗn hợp nguyên liệu được nâng lên đến khoảng 800C, đây là nhiệt độ thích hợp cho gelatin trương nở, do đó khả năng kết dính của gelatin được tăng lên cao. Còn khi tăng nhiệt độ lên nữa (1150C) thì nhiệt độ của hỗn hợp tăng cao làm cho protein của hỗn hợp và gelatin biến tính, gelatin không trương nở hết do một phần nước chuyển sang thể hơi, vì vậy độ bền trong nước của thức ăn viên giảm. Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 20 - Thí nghiệm 3: Kết quả của thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tốc độ quay của trục ép đến độ bền trong nước của thức ăn cho tôm thể hiện ở bảng 4 và hình 9 Bảng 4: Ảnh hưởng của tốc độ quay trục ép đến độ bền trong nước. Tốc độ quay(vòng/phút) 90 100 110 120 Độ bền trong nước(phút) 60d 105c 150a 120b 0 20 40 60 80 100 120 140 160 90 100 110 120 Toc do quay(v/p) D o be n tr o n g n u o c(p hu t) Do ben Hình 9: Ảnh hưởng của tốc độ quay trục ép đến độ bền trong nước. Từ bảng và hình cho thấy khi tốc độ quay của trục ép tăng từ 90 vòng/phút lên 110 vòng/phút thì độ bền trong nước cũng tăng theo và đạt được giá trị cao nhất tại tốc độ 110 vòng/phút, sau đó nếu tăng tốc độ vòng quay của trục thì độ bền trong nước của thức ăn viên sẽ giảm. Tốc độ quay của máy thấp thì áp suất nén thấp, làm cho khả năng kết dính với nhau của hỗn hợp không cao nên độ bền trong nước của thức ăn viên thấp. Còn nếu tốc độ quay của trục nhanh quá thì áp suất cao và nhiệt sinh ra do ma sát nhiều, khi ra khỏi máy nước trong hỗn hợp bốc hơi hình thành túi khí nhỏ trong các viên thức ăn, điều này làm giảm độ bền trong nước của thức ăn. Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 21 - Thí nghiệm 4 Kết quả của thí ngiệm được trình bày ở bảng Bảng 5: Kết quả thí nghiệm tối ưu hóa Số thứ tự thí nghiệm Hàm lượng (%) Nhiệt độ (0C) Tốc độ (vòng/phút) Độ bền trong nước (phút) 1 5 105 110 180 2 6 105 120 175 3 5 115 120 145 4 3 115 110 105 5 5 95 100 75 6 5 105 100 115 7 6 95 120 130 8 3 95 110 90 9 5 95 110 115 10 5 105 120 145 11 6 115 110 135 12 3 105 120 90 13 3 95 100 60 14 6 105 110 210 15 6 115 120 150 a. Ảnh hưởng của hàm lượng gelatin và nhiệt độ lên độ bền trong nước thể hiện ở hình 10 và hình 11 -3772.82 + 4.54793*X*X-0.334341*Y*Y - 0.173203*Y*X +72.3186*Y- 1.86819*X Ham_luong Nhiet_do D o_ be n 2 3 4 5 6 7 80 90 100 110120 130 0 50 100 150 200 250 Hình 10: Ảnh hưởng của hàm lượng gelatin và nhiệt độ đến độ bền trong nước R2=0.9235 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 22 - -3772.82 + 4.54793*X*X-0.334341*Y*Y - 0.173203*Y*X +72.3186*Y- 1.86819*X Ham_luong N hi e t_ do Do_ben 0.0 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 180.0 210.0 240.0 2 3 4 5 6 7 80 90 100 110 120 130 Hình 11: Đồ thị contour biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng gelatin và nhiệt độ đến độ bền trong nước Từ kết quả phân tích Anova cho thấy hàm lượng gelatin ảnh hưởng đến độ bền trong nước của thức ăn viên ở mức ý nghĩa 1%, còn nhân tố nhiệt độ ảnh hưởng đến độ bền trong nước ở mức ý nghĩa 5%. Từ đồ thị ta thấy nếu hàm lượng gelatin sử dụng trong khỏang 4% - 6% và nhiệt độ của thân máy ép khoảng 1000C thì độ bền trong nước của thức ăn viên sẽ lớn hơn 120 phút. Khả năng kết dính của gelatin tăng khi hàm lượng gelatin sử dụng tăng. Ở nhiệt độ khoảng 1050C thì hàm lượng gelatin tuy sử dụng ở mức thấp nhưng vẫn đạt được kết quả tốt, vì hỗn hợp ở trong thân máy khoảng 20 giây nên nhiệt độ nguyên liệu đạt được khoảng 800C, đây là nhiệt độ thích hợp cho gelatin trương nở và khả năng kết dính là tốt nhất. 120 150 180 210 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 23 - b. Ảnh hưởng của hàm lượng gelatin và tốc độ quay của trục đến độ bền trong nước của thức ăn viên cho tôm thể hiện ở hình 12 và hình 13 -3926.4 - 2.62595*X*X -0.30958*Y*Y+ 0.0916031*Y*X+34.9695*X+ 69.6595*Y Ham_luong Toc_do_quay D o _ be n 2 3 4 5 6 7 80 90 100 110120 130 0 50 100 150 200 250 Hình 12: Ảnh hưởng của hàm lượng gelatin và tốc độ đến độ bền trong nước. -3926.4 - 2.62595*X*X -0.30958*Y*Y+ 0.0916031*Y*X+34.9695*X+ 69.6595*Y Ham_luong To c_ do _ qu ay Do_ben 0.0 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 180.0 210.0 2 3 4 5 6 7 80 90 100 110 120 130 Hình 13: Đồ thị contour biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng gelatin và tốc độ quay của trục đến độ bền trong nước Từ kết quả phân tích Anova cho thấy hàm lượng gelatin ảnh hưởng đến độ bền trong nước của thức ăn viên ở mức ý nghĩa 1%, còn nhân tố tốc độ quay của trục ảnh hưởng ở mức ý nghĩa 5%. Từ đồ thị ta thấy nếu hàm lượng gelatin sử dụng trong khỏang 3,8% - 6% và tốc độ quay của trục khỏang 100 – 126 vòng/phút thì độ bền trong nước của thức ăn viên sẽ lớn hơn 120 phút. 120 150 R2=0.9127 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 24 - Tốc độ quay của trục ảnh hưởng đến áp lực nén và lượng nhiệt sinh ra do lực ma sát. Ở tốc độ quay thấp hơn 90 vòng/phút thì áp lực nén không đạt nên độ bền trong nước của thức ăn viên không cao dù có tăng hàm lượng gelatin. Ở tốc độ quay 110 vòng/phút thì độ bền trong nước của thức ăn viên cao và hàm lượng gelatin sử dụng thấp. Khi tốc độ quay của trục quá nhanh thì nhiệt sinh ra do lực ma sát nhiều và hỗn hợp bị cắt xé nhiều, mặt khác do áp lực cao nên khi ra khỏi máy ép một phần nước bốc hơi tạo khoảng trống trong thức ăn viên, tất cả những điều này làm cho khả năng kết dính của gelatin giảm khi tốc độ quay của trục cao. c. Ảnh hưởng của nhiệt độ và tốc độ lên độ bền trong nước của thức ăn viên cho tôm thể hiện ở hình 14 và hình 15 -7731.42 - 0.402362*X*X -0.311866*Y*Y + 0.0567972*Y*X +79.2281*X + 64.837*Y Nhiet_do Toc_do_quay D o_ be n 80 90 100 110 120 130 80 90 100 110120130 140 0 50 100 150 200 250 Hình 14: Ảnh hưởng của nhiệt độ và tốc độ trục ép đến độ bền trong nước. R2=0,6437 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 25 - -7731.42 - 0.402362*X*X -0.311866*Y*Y + 0.0567972*Y*X +79.2281*X + 64.837*Y Nhiet_do T oc _ do _ qu a y Function 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 180.0 80 90 100 110 120 130 80 90 100 110 120 130 140 Hình 15: Đồ thị contour biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ và tốc độ quay của trục đến độ bền trong nước của thức ăn viên Từ kết quả phân tích Anova cho thấy nhân tố nhiệt độ và tốc độ ảnh hưởng đến độ bền trong nước của thức ăn viên ở mức ý nghĩa 5%. Từ đồ thị ta thấy nếu nhiệt độ trong khỏang 980C – 1150C và tốc độ quay của trục trong khỏang 105 – 125 vòng/phút thì độ bền trong nước sẽ cao hơn họặc bằng 110 phút. Tốc độ quay của trục ép ảnh hưởng đến áp lực và lượng nhiệt sinh ra do ma sát. Nhiệt độ quá cao hay quá thấp đều làm cho khả năng kết dính của gelatin giảm. Từ hình 12 và hình 11 ta thấy ở nhiệt độ khỏang 980C và tốc độ quay của trục khỏang 105 vòng/phút thì hàm lượng gelatin sử dụng chỉ khỏang 4,6% là thức ăn viên có độ bền trong nước 110 phút. Ở các điểm có độ bền tương đương đều do ảnh hưởng của hàm lượng gelatin cao mặc dù tốc độ quay của trục và nhiệt độ thân máy cao. Do_ben 120 150 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 26 - CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 1. Kết luận Từ những kết quả thí nghiệm thu được có thể rút ra những kết luận tổng quát như sau: Hàm lượng gelatin thích hợp là 5% Nhiệt độ của thân máy ép là 1000C Tốc độ quay của trục ép 110 vòng/phút 2. Đề nghị Từ những kết quả nghiên cứu trên tôi có những đề nghị sau: Khảo sát ảnh hưởng của độ ẩm nguyên liệu đến khả năng kết dính của gelatin từ da cá tra Khảo sát ảnh hưởng thành phần nguyên liệu đến khả năng kết dính của gelatin từ da cá tra Khảo sát ảnh hưởng kích thước đầu ra đến khả năng kết dính của gelatin từ da cá tra. Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 27 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Dương Phú Xuân (2003), Khảo sát quy trình sản xuất protein cấu trúc bằng phương pháp ép đùn, Trường Đại học Cần Thơ. Trần Thị Thanh Hiền et al. (2004), Dinh duỡng và thức ăn thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ. Vũ Quốc Văn (2004), Nghiên cứu khảo sát trích ly gelatin từ da cá Tra, Trường Đại học Cần Thơ. Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 28 - PHỤ LỤC Bảng phân tích Anova của thí nghiệm 1: ANOVA Table for Do_ben by Ham_luong Analysis of Variance ----------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ----------------------------------------------------------------------------- Between groups 57016,7 3 19005,6 1013,63 0,0000 Within groups 150,0 8 18,75 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 57166,7 11 Multiple Range Tests for Do_ben by Ham_luong -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95,0 percent LSD Ham_luong Count Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 0 3 15,0 X 2 3 48,3333 X 4 3 146,667 X 6 3 183,333 X -------------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits -------------------------------------------------------------------------------- 0 - 2 *-33,3333 8,15298 0 - 4 *-131,667 8,15298 0 - 6 *-168,333 8,15298 2 - 4 *-98,3333 8,15298 2 - 6 *-135,0 8,15298 4 - 6 *-36,6667 8,15298 -------------------------------------------------------------------------------- * denotes a statistically significant difference. Bảng phân tích Anova của thí ngiệm 2: ANOVA Table for Do_ben by Nhiet_do Analysis of Variance ----------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ----------------------------------------------------------------------------- Between groups 13789,6 3 4596,53 275,79 0,0000 Within groups 133,333 8 16,6667 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 13922,9 11 Multiple Range Tests for Do_ben by Nhiet_do -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95,0 percent LSD Nhiet_do Count Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 85 3 55,0 X 95 3 111,667 X 115 3 111,667 X 105 3 150,0 X -------------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits -------------------------------------------------------------------------------- 85 - 95 *-56,6667 7,6867 85 - 105 *-95,0 7,6867 85 - 115 *-56,6667 7,6867 95 - 105 *-38,3333 7,6867 95 - 115 0,0 7,6867 105 - 115 *38,3333 7,6867 -------------------------------------------------------------------------------- Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 29 - * denotes a statistically significant difference. Bảng phân tích Anova của thí nghiệm 3: ANOVA Table for Do_ben by To_do_quay Analysis of Variance ----------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ----------------------------------------------------------------------------- Between groups 15275,0 3 5091,67 2444,00 0,0000 Within groups 16,6667 8 2,08333 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 15291,7 11 Multiple Range Tests for Do_ben by To_do_quay -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95,0 percent LSD To_do_quay Count Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 90 3 60,0 X 100 3 105,0 X 120 3 118,333 X 110 3 160,0 X -------------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits -------------------------------------------------------------------------------- 90 - 100 *-45,0 2,71766 90 - 110 *-100,0 2,71766 90 - 120 *-58,3333 2,71766 100 - 110 *-55,0 2,71766 100 - 120 *-13,3333 2,71766 110 - 120 *41,6667 2,71766 -------------------------------------------------------------------------------- * denotes a statistically significant difference. Bảng phân tích Anova của thí nghiệm tối ưu hóa Analysis of Variance for Do_ben - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:Nhiet_do 4342,98 2 2171,49 6,06 0,0250 B:Toc_do_quay 3313,49 2 1656,74 4,63 0,0462 C:Ham_luong 7334,28 2 3667,14 10,24 0,0062 RESIDUAL 2864,52 8 358,065 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 23940,0 14 -------------------------------------------------------------------------------- All F-ratios are based on the residual mean square error. Multiple Range Tests for Do_ben by Ham_luong -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95,0 percent LSD Ham_luong Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 3 4 85,9158 X 5 6 124,774 X 6 5 146,199 X -------------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits -------------------------------------------------------------------------------- 3 - 5 *-38,8579 28,1667 3 - 6 *-60,2833 29,2717 5 - 6 -21,4254 26,4228 -------------------------------------------------------------------------------- • denotes a statistically significant difference. Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hà Thanh Toàn SVTH: Nguyễn Thành Trung - 30 - Multiple Range Tests for Do_ben by Nhiet_do -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95,0 percent LSD Nhiet_do Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 95 5 100,096 X 115 4 115,217 XX 105 6 141,575 X -------------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits -------------------------------------------------------------------------------- 95 - 105 *-41,4793 26,4228 95 - 115 -15,1214 29,2717 105 - 115 26,3579 28,1667 -------------------------------------------------------------------------------- * denotes a statistically significant difference. Multiple Range Tests for Do_ben by Toc_do_quay -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95,0 percent LSD Toc_do_quay Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 100 3 95,5156 X 120 6 122,206 XX 110 6 139,167 X -------------------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits -------------------------------------------------------------------------------- 100 - 110 *-43,6511 30,8551 100 - 120 -26,6906 30,8551 110 - 120 16,9604 25,1931 -------------------------------------------------------------------------------- * denotes a statistically significant difference.