CHƯƠNG 2
Nguyên liệu sản xuất thức ăn chăn nuôi công nghiệp
TS. Lê Việt Phương
Nguồn gốc các nguyên liệu sản xuất thức ăn chăn nuôi
THỨC ĂN
Khoáng
Vi sinh vật
Động vật
Tổng hợp hóa học
Thực vật
Phân loại nguyên, vật liệu
Có 6 nhóm nguyên liệu:
v Nhóm nguyên liệu giàu tinh bột;
v Nhóm nguyên liệu giàu protein;
Ø Gốc động vật;
Ø Gốc thực vật;
v Nhóm nguyên liệu giàu chất xơ;
v Nhóm nguyên liệu giàu chất khoáng;
v Nhóm thức ăn bổ sung và chất bổ trợ;
v Nhóm nguyên liệu đặc biệt (nguyên liệu lỏng);
I. Nhóm nguyên liệu giàu năng lượng
1. Hạt hòa thảo
v Là nguồn cung cấp chủ yếu năng lượng cho gia
súc dạ dày đơn, gia cầm;
v Chiếm tỷ lệ cao nhất trong thức ăn hỗn hợp (40- 70%), gồm các loại hạt như thóc, ngô, lúa mì, cao lương, đại mạch, tiểu mạch…
v Là loại thức ăn giàu tinh bột (70 - 80%), năng lượng cao (3200-3400 kcal ME/kg) và tỷ lệ xơ thấp (% xơ ở ngô là 1,5 - 3,5%; ở thóc bỏ trấu là 4 - 8%).
v Hàm lượng protein thô khoảng 7-12%. 85-90% hợp chất chứa nitơ trong hạt là protein. Protein chứa nhiều trong phôi hạt và lớp vỏ ngoài bao bọc phần nội nhũ.
v Hạt hòa thảo sau khi phơi / sấy khô thường có
ẩm độ 10-15%.
1. 1. Ngô
v Có nhiều giống ngô với màu sắc hạt vàng, đỏ,
trắng.
v Ngô chứa nhiều caroten và các sắc chất.
v Hàm lượng tinh bột trong VCK ngô: 72-80%;
v Hàm lượng xơ thấp;
v Giá trị năng lượng cao (ở gia cầm và gia súc dạ
dày đơn ME của ngô từ 3100 - 3400 kcal/kg)
v Hàm lượng protein thô trong ngô từ 8-12%.
v Tỷ lệ chất béo trong hạt ngô tương đối cao ( 4 -
6%), chủ yếu tập trung trong mầm ngô.
v Bột ngô bảo quản khó hơn hạt vì chất béo dễ bị
oxy hoá.
v Là thức ăn dễ tiêu hóa (tỷ lệ tiêu hoá xấp xỉ
90%).
v Nghèo các axit amin
thiết yếu: Lysine,
tryptophan, leucin.
v Hàm lượng các nguyên tố khoáng thấp (Ca: 0,01%; K: 0,45%; Mn: 7,3 ppm; Cu: 5,4 ppm.
1. 2. Thóc
v Hàm lượng protein trung bình của thóc là 6– 8,7%; xơ
từ 9,0 – 12,0% (do thóc có 20% vỏ trấu).
v Vỏ trấu giàu silic; các mảnh trấu sắc, nhọn dễ làm tổn
thương thành ruột.
1.3. Gạo
v Gạo có giá trị dinh dưỡng cao hơn thóc; hàm lượng xơ thấp (0,5 – 1,15%) → gia súc tiêu hoá và hấp thu tốt hơn.
v Hàm lượng lysine, acginin, tryptophan trong gạo cao hơn ngô. Nhưng hàm lượng các nguyên tố khoáng ở gạo lại thấp (Ca: 0,03 - 0,11%; Photpho: 0,05 – 0,2%).
Thành phần hóa học của một số loại hạt hòa thảo (VCN 2001)
Tên thức ăn
VCK (%)
CP (%)
DXKN (%)
Khoáng TS (%)
TDN (%)
Lipit thô (%)
Xơ thô (%)
ME (kcal/ kg)
87.40 10.10
2.70
2.70
69.80
2.10
69.50
2514
Hạt cao lương
88.70 10.80
2.30
2.90
70.90
1.80
70.20
2536
Hạt đại mạch
87.28
8.38
1.50
0.60
75.80
1.00
70.50
2550
Hạt gạo tẻ
89.10 10.00
2.30
13.10
59.80
3.90
64.10
2316
Hạt kê cả vỏ
87.00 13.20
2.20
2.70
67.10
1.80
68.20
2467
Hạt mì
88.10
9.28
4.21
3.05
70.06
1.50
71.50
2586
Hạt ngô đỏ
86.70
8.88
4.20
2.32
69.99
1.31
70.90
2565
Hạt ngô trắng
87.30
8.90
4.40
2.70
69.90
1.40
71.30
2579
Hạt ngô vàng
88.24
7.41
2.20
10.49
63.05
5.09
64.80
2344
Hạt thóc tẻ
1.3. Lúa mì
v Năng lượng trao đổi 3240 kcal/kg
v Hàm lượng protein thô khá cao: 13,2-14,5% nhưng
lysine và threonine là hai axit amin hạn chế
v Hàm lượng xơ dao động trong khoảng 2,4-2,7%;
v DXKN khoảng 67%
v Hàm lượng chất béo khá thấp – 2,2%
v Khoáng tổng số thấp: 1,8% trong đó hàm lượng
canxi rất thấp khoảng 0,04-0,16% .
Hạt lúa mì
2. Bột sắn
v Năng
lượng
trao đổi:
3000-3050 kcal/kg;
v Nghèo protein và chất
béo: lần lượt là 1,7-3,3%
và 0,3%;
v DXKN khoảng 78-80%;
v Hàm lượng xơ thô: 2,78-
4,37%;
v Khoáng TS: 2,1-2,7%
trong đó canxi và
photpho : 0,12-0,18%
3. Các phụ phẩm công nghiệp chế biến Cám gạo:
v Gồm vỏ nội nhũ, mầm phôi của hạt và một phần
từ tấm.
v Hàm lượng protein trong vật chất khô từ 12- 14
%.
v Hàm lượng chất béo khá cao: 14-18% nhưng chất béo rất dễ bị oxy hoá → không nên dự trữ lâu;
v Có hàm lượng axit phytic cao (5,1%), với loài dạ đơn nên sử dụng men phytase trộn trong thức ăn để tăng khả năng sử dụng photpho.
4. Chất béo
v Dầu thực vật và mỡ động vật có năng lượng cao
(8000-9000 kcal ME/kg);
v Chứa các axit béo quan trọng.
Giá trị năng lượng trao đổi (ME) của một số loại lipit trên gà
Nguồn Lipit
ME (kcal/kg)
Dầu ngô
9220
Dầu hướng dương
8690
Dầu đỗ tương
9220
Mỡ động vật
8500
Mỡ lợn
8400
Mỡ gà
9000
Mỡ cá
9000
Hàm lượng một số axit béo cơ bản trong một số loại lipit
Hàm lượng các axit béo (% trong VCK)
Nguồn chất béo
Linolenic Linoleic Oleic Palmitic Stearic
Mỡ lợn
0,5
11,3
44,5
22,2
13,3
Mỡ bò
0,5
2,2
32,9
27,4
22,6
Dầu hướng dương
0,2
58,8
28,4
7,7
4,5
Dầu đỗ tương
6,9
49,7
27,3
11,5
4,3
5. Rỉ mật đường
v Chứa chủ yếu là đường dễ lên men,
v Ngoài ra còn có 1 lượng đáng kể các hợp chất
chứa N, vitamin và các hợp chất vô cơ và một
số chất keo.
v VCK chiếm khoảng 70-75%, trong đó đường
tổng số khoảng 50%.
Thành phần hóa học của rỉ mật đường
Nguồn: Wolfrom và Binkley (1953)
Thành phần hóa học và giá trị DD của rỉ mật đường
Chỉ tiêu
Hàm lượng
73,5 4,5 0 0 46,5 10,7
VCK (%) Protein thô (%) Lipit thô (%) Xơ thô (%) Đường Khoáng TS (%) Năng lượng (MJ/kg) DE (lợn) NE (lợn) ME gà thịt ME gà đẻ ME (GSNL)
9,8 6,3 6,6 7,5 9,0
Nguồn: R & H Hall (1996) dẫn theo NX Trạch
Rỉ mật đường
II. Nguyên liệu giàu protein
1. Nguồn gốc thực vật - Hạt cây họ đậu:
Đặc điểm:
v Giàu protein và các axit amin thiết yếu (lysine) cho gia
súc, gia cầm.
v Là thức ăn dễ tiêu hoá và hấp thu, giá trị sinh học của
protein đậu đỗ cao (đạt 72 - 75%).
v Các nguyên tố khoáng như Ca, Mg, Zn, Mn, Cu trong đậu đỗ cao hơn so với hạt hoà thảo, nhưng nghèo phốt pho và kali hơn.
v Phần lớn hạt đậu đỗ chứa độc tố hoặc các chất kháng tiêu hoá như chất kháng trypsin, kháng Chymotrypsin trong đỗ tương.
1.1. Đậu tương:
v Là thức ăn thực vật có trị dinh dưỡng giá cao, giàu năng lượng - 3900 (ME: 3300 Kcal/kg), giàu protein (37- 38%), và giàu chất béo (16-18%).
v Giá trị sinh học của tương protein đậu cao, gần với protein động vật.
Hạt đậu tương
v Đậu tương giàu axit amin không thay thế nhất là
lysine, tryptophan là những axit amin thường bị
thiếu trong thức ăn có nguồn gốc thực vật.
v Khi sử dụng hạt đậu tương làm thức ăn gia súc
cần phải xử lý nhiệt để khử các chất kháng dinh
dưỡng, tăng giá trị sinh học của protein
VCK CL CP CF Ca P
Hàm lượng các chất dinh dưỡng của một số giống đỗ tương (%) Tro thô
Giống đỗ tương
90.20 37.90 15.10 DXK N 25.70 6.40 5.10 0.27 0.13 Cúc Lục Ngạn
86.44 32.06 16.26 10.20 22.93 4.98 0.29 0.46 DH 84
94.23 39.08 17.96 22.84 9.17 5.18 0.32 0.45 DT 94
91.30 37.20 18.30 21.30 9.40 5.10 0.43 0.57 DH 4
92.40 37.30 16.70 24.40 9.30 4.70 0.31 0.36 MTĐ 10
91.30 33.70 18.90 26.00 8.00 4.70 0.45 0.36 MTĐ 13
88.80 39.00 15.00 23.90 5.90 5.00 0.19 0.15 V 74
Nguồn: VCN 2001
v Đậu tương được sử dụng để ép/chiết dầu, sản phẩm phụ là khô dầu - nguồn thức ăn giàu protein (41- 45%CP%).
v Khi ép dầu đậu tương đã được xử lý nhiệt, hầu hết các chất kháng dinh dưỡng đã bị khử.
Khô dầu đậu tương
v Khô dầu chiết ly thường có hàm lượng protein cao hơn, hàm lượng chất béo thấp hơn so với loại ép cơ học.
Khô dầu hướng dương
Thành phần hóa học của một số loại khô dầu (%)
Tên thức ăn VCK CP DXKN Béo thô Xơ thô Tro thô
Khô cải dầu ép 90.40 30.50 8.70 14.60 29.00 7.60
Khô dầu đậu tương chiết ly 89.00 44.70 1.50 5.10 31.20 6.50
Khô dầu đậu tương ép máy 86.45 42.57 7.40 5.86 24.65 5.97
Khô dầu lạc nhân chiết ly 90.80 51.10 1.00 5.80 27.20 5.70
Khô dầu lạc nhân ép máy 90.19 45.54 6.96 5.25 26.70 5.74
Khô hướng dương chiết ly 90.90 39.40 1.50 19.60 24.20 6.20
Khô dầu hướng dương ép 90.30 34.90 5.00 15.60 28.50 6.30
Các phụ phẩm từ ngô: gluten ngô, DDGS
Gluten ngô
DDGS (Dried Distillers Grains with Solubles)
Thành phần dinh dưỡng một số phụ phẩm từ ngô (US Grains Council), %.
Các phụ phẩm
Thành phần dinh dưỡng
Gluten ngô Bột gluten ngô DDGS
Protein thô
21,00 60,00 27,00
Lipid
2,00 2,00 8,00
Xơ thô
10,00 2,50 8,50
Khoáng toàn phần
7,80 1,50 4,50
Calcium
0,20 0,02 0,35
Phospho tổng số
0,90 0,50 0,95
Phospho dễ tiêu
0,22 0,18 0,14
ME Kcal/kg
1.750 3.740 2.585
Acid linoleic
1,00 1,20 3,90
Xantophyll, ppm
30,00 275,00 10,00
2. Nguồn gốc động vật
v Đặc điểm:
Ø Giàu protein có chất lượng cao, đủ axit amin
không thay thế, các nguyên tố khoáng cần thiết và
một số vitamin quan trọng như B12, K, A, D, E...
Ø Không chứa hoặc chứa ít xơ;
Ø Chứa rất ít gluxit
Ø Tỷ lệ tiêu hoá và hấp thu các chất dinh dưỡng
trong thức ăn động vật rất cao.
Bột cá:
v Có giá trị dinh dưỡng cao nhất, được chế biến từ cá tươi hoặc từ sản phẩm phụ công nghiệp chế biến cá; chất lượng biến động lớn, phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu.
v Có đầy đủ axit amin không thay thế: Lysine 7,5%;
methionin: 3%; izoleucine: 4,8%...
v Bột cá sản xuất ở nước ta có hàm lượng Protein 35 - 60%; khoáng tổng số biến động từ 19,6% - 34,5% trong đó muối: 0,5 - 10%, canxi 5,5 - 8,7%; phốt pho 3,5 - 4,8%,
v Tỷ lệ tiêu hoá và hấp thu các chất hữu cơ trong bột cá
của gia súc, gia cầm cao: 85 - 90%.
v Do giá thành bột cá cao, nên thường chỉ dùng với số lượng hạn chế trong khẩu phần cho gà, lợn sinh sản và lợn thịt.
Thành phần hóa học của một số loại bột cá
% theo VCK
Loại bột cá
Nước (%)
CP
DXKN
Lipit thô
Xơ thô
Tro thô
8,50 61,77 11,03 0,81 2,86 23,53
8,29 75,21 5,68 0,58 0,85 17,68
9,23 66,18 6,74 0,66 0,04 26,38
5,29 73,33 5,71 2,05 0,63 18,28
11,42 56,29 7,75 2,71 1,70 31,53
Bình Thuận Cá con Kiên Giang Cá con Nha Trang Cá con Vũng Tàu Kiên Giang Nghệ An
9,94 58,64 9,99 0,78 4,21 26,38
Peru
9,95 67,70 6,90 0,91 7,40 17,15
Nguồn: Nguyễn Thị Mai và cs, 2008
Bột thịt – bột thịt xương
v Được sản xuất từ xác súc vật, phụ phẩm lò mổ
(phần không làm thực phẩm cho người);
v Thành phần dinh dưỡng không ổn định (phụ thuộc
vào nguyên liệu đầu vào);
v Hàm lượng protein từ 30-50%, hàm lượng khoáng từ
12-35%, lipit từ 8-15%;
v Giá trị sinh học của protein biến động lớn, phụ thuộc
vào nguyên liệu.
Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng một số loại bột thịt xương (VCN 2001)
Hàm lượng (%)
Nguyên liệu
CP CL CF DXKN Ash ME(kcal /kg) VCK
Bột thịt bạc nhạc lẫn xương 93,70 49,40 10,00 2,20 3,00 29,10 2331
Bột thịt xương tách mỡ 91,85 54,17 0,82 0,66 5,14 31,06 2631
Bột thịt xương Mông cổ 91,70 51,70 12,80 5,10 22,10 2660 0
95,68 48,42 10,30 4,44 32,52 3229 0
94,97 47,66 15,93 4,68 3,57 23,13 2737 Bột thịt xương Mỹ Bột thịt xương Úc
III. Nhóm nguyên liệu giàu xơ
Bột cỏ
v Là thân, lá các loại cỏ, cây thân gỗ, cây họ đậu, bèo,
rong… sấy khô, nghiền nhỏ.
v Có hàm lượng xơ cao;
v Nếu chế biến tốt khá giàu chứa caroten, sắc chất;
v Hàm lượng protein thô khá cao;
v Sử dụng tối đa 5% trong khẩu phần loài dạ dày đơn;
Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của một số loại bột cỏ
Nguyên liệu
DM
CP
EE
CF
NFE
Ash
Ca
P
ME
3.30
1.22 0.40
Bột bèo dâu
84.60
15.50
16.10
29.50
20.20
1881
1.90
6.50 1.52 0.21
Bột cỏ Stylo
87.40
16.50
24.30
38.20
1745
2.83 7.21
8.25 1.79 0.28
Bột lá keo dậu
91.00
27.28
45.43
2487
8.37
7.12 1.10 0.63
Bột lá sắn
89.66
20.57
13.98
39.62
2349
5.90 0.40
3.00 0.31
Bột rong mơ
83.50
10.50
34.00
32.70
1233
7.94 0.46
4.74 0.65 0.16
88.78
37.18
38.46
1879
Bột thân lá đậu tương
1.13
6.94 1.03 0.20
Bột thân lá lạc
94.45
10.99
36.47
38.92
1803
Thành phần hóa học của bã sắn
Chỉ tiêu
Bã sắn tươi
Bã sắn khô
CK (%)
14,35
85,30
Protein thô
2,02
2,29
Lipit thô
0,55
1,17
Xơ thô
10,52
9,37
NDF
18,60
15,94
KTS
1,88
2,07
Ca
0,27
0,37
P
0,06
0,07
Nguồn: BQ Tuấn, MT Thơm
VI. Bổ sung, phụ gia
1. Chất bổ sung mang tính chất chăn nuôiv Axit hữu cơ
v Enzymes
v Probiotic, prebiotic, synbiotic v Các chất hỗ trợ chức năng miễn dịch
v Chất khử độc tố nấm mốc
v Hormone và các chất thuộc nhóm β - Agonist
1.1. Các acid hữu cơ thường dùng
v Acid formic: sát khuẩn mạnh
v Acid lactic: hạ pH nhanh, ức chế vi khuẩn gây thối.
v Acid propionic: ức chế nấm mốc phát triển trong TĂ
v Acid butyric: sát khuẩn gram – và gram +, kích thích
ăn nhiều, bảo vệ lớp nhung mao đường tiêu hóa.
v Acid fumaric, a.malic, a.citric, a.succinic: thơm, ngon
gây mùi hấp dẫn cho lợn.
Duy trì cân bằng vi khuẩn đường ruột
Vi khu n b nh b c ch ho t đ ng pH < 3,5 ế
ạ ộ
ị ứ
ở
ệ
ẩ
Cơ chế tác động của axit hữu cơ đến hại khuẩn
1.2. Các enzyme thường dùng
v Amylase phân giải tinh bột;
v Maltase phân giải đường maltose;
v Protease phân giải protein;
v Cellulase, tăng cường phân giải cellulose;
v β-glucanase: phân giải β-glucan;
v β-mannanase: phân giải β-mannan
v Xylanase phân giải xylan
v Arabinoxylanase phân giải arabinoxylan
v Phytase phân giải axit phytic và phytate làm
tăng cường sử dụng photpho.
Hàm lượng β-mannan trong một số nguyên liệu
Nguồn: N.A. Dierick (1989) dẫn theo VD Giảng
Hàm lượng NSP trong một số nguyên liệu
Arabinoxylan
β-glucan
Nguyên liệu
Trong toàn bộ hạt
Trong phần hạt hoà tan trong nước
Trong toàn bộ hạt
Trong phần hạt hoà tan trong nước
Đại mạch
56,9
4,8
43,6
28,9
Yến mạch
76,5
5,0
33,7
21,3
Mạch đen
84,9
26,0
18,9
6,8
Lúa mì
66,3
11,8
6,5
5,2
Ảnh hưởng tiêu cực của β-mannan đến tiêu hóa các chất dinh dưỡng
Nguồn: Bayer Việtnam (dẫn theo VD Giảng, 2009)
Công thức phân tử axit phytic
Loài dạ dày đơn, gia cầm sử dụng Phospho dưới dạng axit phytic rất thấp
Phytase phân giải axit phytic tạo ra 6 gốc (PO4)3+
1.3. Probiotic
v Là vi sinh vật sống, bổ sung vào thức ăn, tạo ảnh
hưởng có lợi đối với động vật chủ bằng cách cải
thiện sự cân bằng vi khuẩn đường tiêu hóa của vật
chủ.
v Thường sử dụng các vi khuẩn lactic (Lactobacillus
acidophilus),
Bacillus
(Bacillus
subtilis)
Streptococcus
faecium,
và
nấm men
( Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces
boulardii)
Một số tác động có lợi của probiotic:
v Thay đổi hệ vi sinh vật trong đường ruột (giảm
các VSV có hại như E.coli, Samonella);
v Góp phần tổng hợp vitamin;
v Tổng hợp axit hữu cơ → làm giảm pH ruột;
v Khu trú trên niêm mạc ruột → cạnh tranh nơi cư
trú với VSV có hại;
v Giảm thiểu hình thành các chất có hại của hại
khuẩn;
v Kích thích miễn dịch và đáp ứng miễn dịch đường
ruột .
1.4. Prebiotic
v Là các oligosaccharide có tác dụng thay đổi
cân bằng hệ VSV đường ruột (giảm hại
khuẩn), kích thích hệ thống miễn dịch ruột →
tăng cường sức khỏe ruột.
v Bao
gồm Fructooligosaccharide
(FOS),
mannanoligosaccharide
(MOS),
galactooligosaccharide (GOS).
Tác động tích cực của prebiotic đối với sức
khỏe đường ruột vật chủ theo 2 phương diện:
v Cung cấp năng lượng cho vi khuẩn có lợi như
Bifidobacteria và Lactobacilli, tạo ưu thế cạnh
tranh cho những vi khuẩn này với hại khuẩn
v Can thiệp vào sự dính kết của vi khuẩn gây bệnh
vào biểu mô vách ruột
2. Chất bổ sung mang tính chất kĩ thuật
và cải thiện tính chất cảm quan
v Sắc chất
v Các chất làm tăng khẩu vị
v Chất nhũ hóa
v Chất chống ôxi hóa
v Chất kết dính, chất chống vón
2.1. Chất nhuộm màu:
v Các chất nhuộm màu tổng hợp: ORG GLO,
KEM GLO, β- Apo -8- carotenal.
vSản phẩm nhộm màu tự nhiên như:
Ø Caroten, cathaxantin,
Ø Nhóm sắc chất Xanthophyll có nhiều trong rau cỏ, bột cỏ, tảo biển, bột cánh hoa cúc.
2.2. Chất chống oxy hóa (antioxidant):
v Ethoxyquin
v BHA (Butyl Hydroxy Anisol)
v BHT (Butyl Hydroxy Toluen)
2.3. Chất tạo mùi, vị
Để tăng tính thèm ăn sử dụng các chất gây ngọt
như sucrose, sacharin, glucose; chất tạo mùi
như hương sữa, hương tanh, vani…
2.4. Chất kết dính
v Có tác dụng làm tăng độ bền của viên thức ăn,
giảm vỡ vụn, giảm bụi thức ăn → giảm sự thất
thoát dinh dưỡng;
v Bổ sung thêm dinh dưỡng cho thức ăn
Thường sử dụng các chất có nguồn gốc:
v Thực vật: agar (1-2%), Alginate, Carrgeenan, tinh
bột
(10-25%), Gure
gum, Hemicellulose,
Carboxymethyl Cellulose – CMC (1-3%), rỉ mật
đường...
v Động vật: gelatin, collagen, chitosan…
v Vô cơ: Bentonite (khoáng sét khai thác từ tự
nhiên)…
ü Bentonite còn có khả năng hấp phụ độc tố nấm
mốc trong thức ăn → giảm tác động tiêu cực đến
sức khỏe vật nuôi.
ü Hấp phụ một số khí độc (H2S, NH3) sinh ra trong
ruột già → giảm ô nhiễm chuồng nuôi.
