Làm Giàu Protein Củ Sắn Bằng Cách Lên Men Với Nấm Men Làm Thức Ăn Cho Lợn Địa Phương Ở Lào

Luận án tiến sĩ nông nghiệp nghiên cứu nông nghiệp làm giàu protein củ sắn bằng cách lên men với nấm men làm thức ăn cho lợn địa phương ở, phân tích chuyên sâu, xây dựng mô hình

• Tác giả: Nouphone Manivanh
• Người hướng dẫn: Phó Giáo Sư, Tiến Sĩ Lê Văn An
• Trường học: Đại học Huế
• Chuyên ngành: Chăn nuôi
• Đề tài: Làm Giàu Protein Củ Sắn Bằng Phương Pháp Lên Men Cho Lợn Ở Lào
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Huế

Mục lục chi tiết

• GIỚI THIỆU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 2. CHƯƠNG 2: CẢI THIỆN GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA CỦ SẮN (Manihot esculenta Crantz)
• 2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 2.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.2.1. Địa điểm
• 2.2.2. Thiết kế thí nghiệm
• 2.2.3. Quy trình
• 2.2.4. Các chỉ tiêu theo dõi
• 2.2.5. Phân tích hóa học
• 2.2.6. Phân tích thống kê
• 2.3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Tóm tắt

I. Tổng Quan Lợi Ích Của Làm Giàu Protein Củ Sắn Cho Lợn

Chăn nuôi lợn đóng vai trò quan trọng trong sinh kế của nhiều hộ gia đình nhỏ ở vùng cao Lào, cung cấp nguồn thu nhập thiết yếu để mua lương thực, chi trả học phí, và các chi phí y tế. Khoảng 75% hộ gia đình ở vùng cao nuôi lợn, chủ yếu là lợn bản địa, chiếm khoảng 85,1% tổng đàn lợn. Tuy nhiên, thức ăn cho lợn thường dựa vào phụ phẩm nông nghiệp như cám gạo và cỏ tự nhiên, có giá trị dinh dưỡng thấp. Chi phí thức ăn chiếm tới 50-60% tổng chi phí sản xuất, do đó chất lượng thức ăn có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả chăn nuôi. Việc thiếu hụt protein, đặc biệt là các nguồn protein đắt đỏ như đậu nành và bột cá, là một thách thức lớn. Củ sắn, một loại cây trồng quan trọng ở Lào, có hàm lượng carbohydrate cao nhưng protein lại thấp (2-3%). Giải pháp lên men củ sắn để làm giàu protein mang lại tiềm năng lớn để cải thiện thức ăn cho lợn ở Lào, giảm chi phí và nâng cao năng suất.

1.1. Tầm Quan Trọng Của Chăn Nuôi Lợn Đối Với Nông Nghiệp Lào

Chăn nuôi lợn là một phần không thể thiếu của nền nông nghiệp Lào, đặc biệt ở các vùng cao. Lợn không chỉ là nguồn thực phẩm quan trọng mà còn là 'ngân hàng di động' cho các hộ gia đình. Việc bán lợn giúp nông dân trang trải các chi phí thiết yếu và tham gia vào các hoạt động kinh tế khác. Thúc đẩy và phát triển chăn nuôi lợn đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao đời sống và giảm nghèo đói cho người dân Lào.

1.2. Thực Trạng Thức Ăn Chăn Nuôi Lợn Truyền Thống Tại Lào

Thức ăn cho lợn ở Lào thường dựa vào các nguồn địa phương có sẵn, như cám gạo, rau xanh, và các phụ phẩm nông nghiệp khác. Tuy nhiên, những nguồn này thường không đáp ứng đủ nhu cầu dinh dưỡng của lợn, đặc biệt là về protein. Điều này dẫn đến tình trạng lợn chậm lớn, dễ mắc bệnh, và hiệu quả chăn nuôi thấp. Theo tài liệu gốc, phụ nữ thường mất 2-3 giờ mỗi ngày để thu thập và chuẩn bị thức ăn cho lợn từ các nguồn địa phương.

1.3. Tiềm Năng Của Củ Sắn Trong Chăn Nuôi Lợn Ở Nông Nghiệp Lào

Củ sắn là một nguồn carbohydrate dồi dào và có giá thành rẻ, phù hợp để sử dụng làm thức ăn cho lợn. Tuy nhiên, hàm lượng protein thấp của củ sắn là một hạn chế lớn. Giải pháp làm giàu protein củ sắn thông qua phương pháp lên men mở ra một hướng đi mới để tận dụng nguồn tài nguyên này, cải thiện chất lượng thức ăn và giảm sự phụ thuộc vào các nguồn protein nhập khẩu đắt đỏ.

II. Thách Thức Thiếu Protein Trong Thức Ăn Chăn Nuôi Lợn Ở Lào

Việc thiếu hụt protein trong khẩu phần ăn của lợn là một vấn đề nghiêm trọng ảnh hưởng đến năng suất và lợi nhuận của người chăn nuôi. Các nguồn protein truyền thống như bột cá và đậu nành thường đắt đỏ và khó tiếp cận, đặc biệt ở vùng nông thôn. Theo Phengsavanh và Stür, việc cung cấp protein từ đậu nành và bột cá không có sẵn ở các vùng nông thôn và đắt đỏ. Việc sử dụng củ sắn như một nguồn năng lượng chính có thể giúp giảm chi phí thức ăn, nhưng cần có giải pháp để tăng hàm lượng protein. Lên men củ sắn là một phương pháp đầy hứa hẹn để giải quyết vấn đề này, cải thiện dinh dưỡng thức ăn cho lợn và nâng cao hiệu quả chăn nuôi lợn ở Lào.

2.1. Ảnh Hưởng Của Thiếu Protein Đến Tăng Trưởng Và Phát Triển Của Lợn

Thiếu protein trong khẩu phần ăn có thể dẫn đến nhiều vấn đề sức khỏe và hiệu suất kém ở lợn. Lợn có thể chậm lớn, cơ bắp kém phát triển, hệ miễn dịch suy yếu, và dễ mắc các bệnh truyền nhiễm. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến năng suất chăn nuôi mà còn làm tăng chi phí điều trị và giảm lợi nhuận.

2.2. Chi Phí Cao Của Các Nguồn Protein Truyền Thống Đậu Nành Bột Cá

Các nguồn protein truyền thống như đậu nành và bột cá thường được nhập khẩu và có giá thành cao, khiến chúng trở nên khó tiếp cận đối với nhiều hộ nông dân nghèo ở Lào. Điều này tạo ra một rào cản lớn cho việc cải thiện chất lượng thức ăn và nâng cao năng suất chăn nuôi. Theo Phengsavanh và cộng sự, các nguồn protein như bột cá và bột đậu nành cung cấp protein chất lượng cao cho lợn, nhưng chúng được nhập khẩu và đắt tiền.

2.3. Vai Trò Của Củ Sắn Như Nguồn Năng Lượng Giá Rẻ Tiềm Năng

Củ sắn là một nguồn năng lượng dồi dào và có giá thành rẻ, phù hợp để sử dụng làm thức ăn cho lợn. Tuy nhiên, hàm lượng protein thấp của củ sắn là một hạn chế lớn. Việc làm giàu protein cho củ sắn là cần thiết để cân bằng dinh dưỡng và tận dụng tối đa tiềm năng của nguồn tài nguyên này.

III. Phương Pháp Lên Men Củ Sắn Với Nấm Men Làm Giàu Protein

Lên men củ sắn bằng nấm men là một phương pháp hiệu quả để làm giàu protein, cải thiện giá trị dinh dưỡng và tạo ra thức ăn cho lợn chất lượng cao. Quá trình lên men giúp tăng hàm lượng protein thô và protein thực, đồng thời làm giảm các chất kháng dinh dưỡng trong củ sắn. Nấm men, đặc biệt là Saccharomyces cerevisiae, được sử dụng rộng rãi trong lên men do khả năng sinh trưởng nhanh, dễ kiểm soát và hiệu quả trong việc chuyển đổi carbohydrate thành protein. Bổ sung Urê và Di-ammonium phosphate (DAP) có thể thúc đẩy quá trình sinh tổng hợp protein, theo nghiên cứu từ Đại học Huế. Theo Sengxayalth và Preston, sự gia tăng protein thực từ 2 đến 12% theo vật chất khô (VCK) của bột sắn.

3.1. Cơ Chế Lên Men Củ Sắn Tăng Hàm Lượng Protein Như Thế Nào

Quá trình lên men sử dụng vi sinh vật, chẳng hạn như nấm men, để chuyển đổi các hợp chất carbohydrate trong củ sắn thành protein. Vi sinh vật sử dụng carbohydrate làm nguồn năng lượng và tổng hợp protein từ các nguồn nitơ có sẵn trong môi trường lên men. Điều này dẫn đến sự gia tăng đáng kể hàm lượng protein trong sản phẩm củ sắn lên men.

3.2. Lựa Chọn Nấm Men Saccharomyces Cerevisiae Cho Lên Men

Saccharomyces cerevisiae là một loại nấm men phổ biến được sử dụng rộng rãi trong các quá trình lên men thực phẩm và thức ăn chăn nuôi. Loại nấm men này có khả năng sinh trưởng nhanh, dễ kiểm soát, và hiệu quả trong việc chuyển đổi carbohydrate thành protein. Ngoài ra, Saccharomyces cerevisiae còn có khả năng làm giảm các chất kháng dinh dưỡng trong nguyên liệu lên men.

3.3. Bổ Sung Urê Và Di ammonium Phosphate DAP Tối Ưu Hóa Lên Men

Việc bổ sung urê và DAP vào quá trình lên men cung cấp thêm nguồn nitơ cho vi sinh vật tổng hợp protein. Urê và DAP được chuyển đổi thành amoniac, một dạng nitơ dễ hấp thụ cho vi sinh vật. Điều này giúp tăng hiệu quả lên men và hàm lượng protein trong sản phẩm cuối cùng.

IV. Quy Trình Chi Tiết Lên Men Củ Sắn Làm Giàu Protein Cho Lợn

Quy trình lên men củ sắn làm giàu protein bao gồm nhiều bước, từ chuẩn bị nguyên liệu đến ủ lên men và thu hoạch sản phẩm. Củ sắn tươi được gọt vỏ, thái nhỏ và có thể được hấp sơ để giảm hàm lượng HCN. Sau đó, củ sắn được trộn với nấm men (Saccharomyces cerevisiae), urê, DAP và một ít nước. Hỗn hợp được ủ trong điều kiện thích hợp (nhiệt độ, độ ẩm, thông khí) trong khoảng thời gian nhất định (3-14 ngày). Trong quá trình lên men, vi sinh vật sẽ chuyển đổi carbohydrate thành protein. Cuối cùng, sản phẩm củ sắn lên men được sấy khô hoặc sử dụng trực tiếp làm thức ăn cho lợn.

4.1. Chuẩn Bị Củ Sắn Gọt Vỏ Thái Nhỏ Hấp Sơ Nếu Cần

Việc chuẩn bị củ sắn kỹ lưỡng là rất quan trọng để đảm bảo quá trình lên men diễn ra hiệu quả. Gọt vỏ giúp loại bỏ các chất bẩn và tạp chất trên bề mặt củ sắn. Thái nhỏ giúp tăng diện tích tiếp xúc giữa củ sắn và vi sinh vật, thúc đẩy quá trình lên men. Hấp sơ có thể giúp giảm hàm lượng HCN (axit cyanhydric), một chất độc có trong củ sắn tươi.

4.2. Trộn Củ Sắn Với Nấm Men Urê DAP Và Nước

Tỷ lệ trộn các thành phần (củ sắn, nấm men, urê, DAP, nước) cần được điều chỉnh phù hợp để đảm bảo quá trình lên men diễn ra tối ưu. Lượng nấm men cần đủ để khởi động quá trình lên men. Urê và DAP cung cấp nguồn nitơ cho vi sinh vật tổng hợp protein. Lượng nước cần đủ để tạo môi trường ẩm ướt cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển.

4.3. Ủ Lên Men Kiểm Soát Nhiệt Độ Độ Ẩm Thông Khí

Việc kiểm soát các điều kiện lên men (nhiệt độ, độ ẩm, thông khí) là rất quan trọng để đảm bảo vi sinh vật sinh trưởng và phát triển tốt. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp có thể ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Độ ẩm quá cao hoặc quá thấp cũng có thể ảnh hưởng đến quá trình lên men. Thông khí tốt giúp cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí và loại bỏ các khí độc hại.

V. Ứng Dụng Thực Tế Củ Sắn Lên Men Thay Thế Thức Ăn Truyền Thống

Củ sắn lên men có thể được sử dụng để thay thế một phần hoặc toàn bộ thức ăn truyền thống cho lợn. Việc sử dụng củ sắn lên men giúp giảm chi phí thức ăn, cải thiện chất lượng thức ăn, và nâng cao năng suất chăn nuôi. Các nghiên cứu đã chứng minh rằng củ sắn lên men có thể cung cấp tới 25-28% protein trong khẩu phần ăn của lợn, thay thế các nguồn protein đắt đỏ như bột đậu nành. Sengxayalth và Preston (2017b) đã báo cáo về việc thay thế bột đậu nành bằng củ sắn lên men.

5.1. Củ Sắn Lên Men Giảm Chi Phí Thức Ăn Chăn Nuôi Cho Lợn

Việc sử dụng củ sắn lên men giúp giảm sự phụ thuộc vào các nguồn protein nhập khẩu đắt đỏ, như bột đậu nành và bột cá. Điều này giúp giảm chi phí thức ăn chăn nuôi, đặc biệt là đối với các hộ nông dân nghèo ở Lào.

5.2. Cải Thiện Dinh Dưỡng Thức Ăn Và Tăng Trưởng Cho Lợn

Củ sắn lên men có hàm lượng protein cao hơn so với củ sắn tươi, cung cấp nhiều dưỡng chất hơn cho lợn. Điều này giúp cải thiện dinh dưỡng thức ăn, tăng cường sức khỏe, và thúc đẩy tăng trưởng của lợn.

5.3. Thay Thế Một Phần Hoặc Toàn Bộ Thức Ăn Truyền Thống

Củ sắn lên men có thể được sử dụng để thay thế một phần hoặc toàn bộ thức ăn truyền thống cho lợn, tùy thuộc vào nhu cầu dinh dưỡng và nguồn lực sẵn có. Việc thay thế cần được thực hiện từ từ và theo dõi chặt chẽ để đảm bảo lợn thích nghi tốt với khẩu phần ăn mới.

VI. Kết Luận Tương Lai Phát Triển Củ Sắn Lên Men Ở Lào

Làm giàu protein củ sắn bằng phương pháp lên men là một giải pháp đầy tiềm năng để cải thiện thức ăn cho lợn ở Lào, giảm chi phí và nâng cao hiệu quả chăn nuôi. Nghiên cứu và phát triển thêm về các phương pháp lên men tối ưu, cũng như ứng dụng rộng rãi củ sắn lên men trong chăn nuôi lợn, sẽ góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành nông nghiệp Lào. Cần có sự hỗ trợ từ chính phủ, các tổ chức phi chính phủ, và các nhà khoa học để thúc đẩy ứng dụng công nghệ này trong thực tế. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng Lên men bằng nấm men, vi khuẩn đã được nghiên cứu để làm giảm các thành phần phi dinh dưỡng, làm tăng giá trị dinh dưỡng của các sản phẩm phụ nông nghiệp (Okpako et al 2008; Aderemi et al 2007; Trần Thị Thu Hồng và Nguyễn Văn Ca, 2013).

6.1. Nghiên Cứu Và Phát Triển Các Phương Pháp Lên Men Tối Ưu

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp lên men tối ưu, bao gồm lựa chọn các chủng vi sinh vật có khả năng làm giàu protein cao, tối ưu hóa các điều kiện lên men, và tìm kiếm các nguồn bổ sung dinh dưỡng giá rẻ và hiệu quả.

6.2. Ứng Dụng Rộng Rãi Củ Sắn Lên Men Trong Chăn Nuôi Lợn

Cần có các chương trình khuyến nông để hướng dẫn nông dân về quy trình lên men củ sắn và cách sử dụng củ sắn lên men trong chăn nuôi lợn. Cần xây dựng các mô hình trình diễn để nông dân có thể học hỏi kinh nghiệm thực tế và thấy được hiệu quả của việc sử dụng củ sắn lên men.

6.3. Hỗ Trợ Từ Chính Phủ Tổ Chức Phi Chính Phủ Và Nhà Khoa Học

Chính phủ cần có các chính sách hỗ trợ nghiên cứu, phát triển, và ứng dụng công nghệ lên men củ sắn. Các tổ chức phi chính phủ có thể hỗ trợ tài chính và kỹ thuật cho nông dân. Các nhà khoa học cần tiếp tục nghiên cứu và chuyển giao công nghệ cho nông dân.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Chăn nuôi lợn là hoạt động kinh tế quan trọng đối với các hộ nông dân quy mô nhỏ ở vùng cao Lào, chiếm khoảng 75% hộ gia đình tham gia (FAO, 2017). Lợn bản địa chiếm tới 85,1% trong hệ thống chăn nuôi quy mô nhỏ, được nuôi chủ yếu bằng thức ăn tự nhiên như cám gạo và cỏ (DLF, 2017). Tuy nhiên, thức ăn địa phương có giá trị dinh dưỡng thấp, đặc biệt là hàm lượng protein chỉ khoảng 2-3% trong củ sắn – nguồn năng lượng chính trong khẩu phần (Buitrago, 1990). Do đó, tốc độ tăng trưởng của lợn thường thấp (20-50 g/ngày) và tỷ lệ chết cao (30-50%) (Phonepaseuth và cs, 2010).

Mục tiêu nghiên cứu là cải thiện giá trị dinh dưỡng của củ sắn bằng phương pháp lên men với nấm men Saccharomyces cerevisiae, urê và di-ammonium phosphate (DAP) nhằm tăng hàm lượng protein thực, từ đó sử dụng làm thức ăn cho lợn Moo Lath địa phương. Nghiên cứu được thực hiện tại Đại học Souphanouvong, tỉnh Luông Pha Băng, Lào, trong điều kiện nhiệt độ trung bình 27°C, kéo dài trong các giai đoạn lên men từ 0 đến 14 ngày và thí nghiệm cho lợn kéo dài 90 ngày.

Việc làm giàu protein củ sắn không chỉ giúp tăng tốc độ sinh trưởng lợn lên đến 46%, mà còn giảm chi phí thức ăn và nâng cao hiệu quả kinh tế cho các hộ nông dân nhỏ lẻ. Đây là giải pháp thiết thực, tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có, phù hợp với điều kiện chăn nuôi truyền thống ở vùng cao Lào.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết lên men trạng thái rắn (Solid State Fermentation - SSF): Sử dụng nấm men và vi sinh vật để chuyển hóa nguyên liệu giàu carbohydrate thành sản phẩm có hàm lượng protein cao hơn (Boonnop và cs, 2009).
• Mô hình cân bằng dinh dưỡng cho lợn: Tối ưu hóa tỷ lệ protein và carbohydrate trong khẩu phần để tăng hiệu quả sử dụng thức ăn và tốc độ tăng trưởng (Phengsavanh và Stür, 2010).
• Khái niệm protein thô và protein thực: Protein thô bao gồm tổng lượng nitơ trong thức ăn, trong khi protein thực là phần protein có thể tiêu hóa và hấp thu được, phản ánh giá trị dinh dưỡng thực tế (Vanhnasin và Preston, 2016a).
• Ảnh hưởng của pH và urease trong quá trình lên men: pH giảm nhanh làm ức chế hoạt động urease, ảnh hưởng đến sự thủy phân urê thành amoniac và quá trình tổng hợp protein thực (Kay và Reid, 1934).

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Thí nghiệm lên men củ sắn với các tỷ lệ DAP (0-2%), urê và nấm men Saccharomyces cerevisiae, theo dõi các chỉ tiêu dinh dưỡng qua các ngày 0, 3, 7, 14. Thí nghiệm cho lợn Moo Lath với 12 con, trọng lượng ban đầu 14,8 ± 1,89 kg, được cho ăn khẩu phần có tỷ lệ thay thế củ sắn làm giàu protein (PECR) khác nhau.
• Phương pháp phân tích: Phân tích vật chất khô (VCK), protein thô (CP), protein thực (TP), pH, amoniac theo tiêu chuẩn AOAC (1990). Sử dụng phương pháp trichloroacetic acid (TCA) để phân biệt protein thực. Phân tích thống kê bằng mô hình tuyến tính chung (GLM) trong phần mềm Minitab 16 và SAS, với thiết kế hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD) và Latin Square.
• Timeline nghiên cứu: Lên men củ sắn trong 14 ngày, thí nghiệm cho lợn kéo dài 90 ngày, thu thập dữ liệu cân nặng, lượng ăn vào, tiêu hóa và duy trì nitơ trong các giai đoạn.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Gia tăng protein thực trong củ sắn lên men: Protein thực tăng từ 2,3% lên 6,9% theo VCK sau 14 ngày lên men, tỷ lệ protein thực trên protein thô tăng từ 24,6% lên 63,7% (R²=0,98). Tăng tỷ lệ DAP từ 0 đến 2% làm protein thực tăng từ 5,6% lên 7,3% (p<0,05).

2. Ảnh hưởng của điều kiện lên men: Không có sự khác biệt đáng kể giữa điều kiện hiếu khí và yếm khí về protein thực, chỉ khác biệt về tốc độ giảm pH nhanh hơn trong 4 ngày đầu ở điều kiện yếm khí.

3. Hiệu quả sử dụng PECR trong khẩu phần lợn: Thay thế 0-15% củ sắn làm giàu protein trong khẩu phần có thân cây chuối và môn ủ chua làm tăng lượng ăn vào (từ 732g lên 854g VCK/ngày), tăng trọng lượng lợn lên 46% (từ 125g lên 183g/ngày), giảm hệ số chuyển hóa thức ăn (FCR) từ 5,0 xuống 4,7 (p<0,05).

4. Tiêu hóa và duy trì nitơ: Ở mức 25% PECR, lượng ăn vào, tỷ lệ tiêu hóa và nitơ duy trì đạt tối đa, sau đó giảm khi tỷ lệ PECR tăng lên 50% và 75%. Tỷ lệ protein thực chiếm 53% protein thô trong PECR.

Thảo luận kết quả

Sự gia tăng protein thực trong củ sắn lên men phù hợp với các nghiên cứu trước đây (Oboh và Kindahunsi, 2005; Krisada và cs, 2009). Việc bổ sung DAP giúp tăng sinh khối nấm men và tăng hàm lượng protein thực, do phốt pho là yếu tố thiết yếu cho sự phát triển vi sinh vật (Papagianni et al., 1999).

Tuy nhiên, không phải toàn bộ nitơ từ urê và DAP được chuyển thành protein thực do urease bị ức chế bởi pH giảm nhanh trong quá trình lên men, dẫn đến tồn dư nitơ phi protein (NPN) khoảng 30-40%. Lợn có thể sử dụng một phần NPN này thông qua quá trình tái chế nitơ tại ruột non, giúp tổng hợp axit amin vi sinh (Colombiaus và cs, 2014).

Việc thay thế môn ủ chua bằng PECR cải thiện hiệu quả sử dụng thức ăn và tăng trưởng lợn, đồng thời giảm chi phí thức ăn/kg tăng trọng, mang lại lợi ích kinh tế rõ rệt cho nông dân. Tuy nhiên, khi tỷ lệ PECR vượt quá 25%, hiệu quả giảm do tác dụng độc hại của amoniac và giảm lượng ăn vào.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tăng trưởng lợn theo tỷ lệ PECR, bảng so sánh hàm lượng protein thực và thô qua các ngày lên men, cũng như bảng phân tích chi phí thức ăn và hiệu quả kinh tế.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng công nghệ lên men củ sắn với nấm men, urê và DAP: Để làm giàu protein thực trong thức ăn chăn nuôi lợn, tăng hàm lượng protein từ 2,3% lên trên 6% trong 14 ngày, giúp cải thiện tốc độ tăng trưởng lợn. Thời gian thực hiện: 14 ngày; chủ thể: các cơ sở chế biến thức ăn chăn nuôi địa phương.

2. Khuyến khích sử dụng PECR thay thế một phần môn ủ chua trong khẩu phần lợn Moo Lath: Tỷ lệ thay thế tối ưu là 25% theo VCK để đạt hiệu quả dinh dưỡng và kinh tế cao nhất. Thời gian áp dụng: ngay lập tức; chủ thể: nông dân chăn nuôi nhỏ lẻ.

3. Đào tạo kỹ thuật lên men và quản lý thức ăn: Tăng cường kiến thức cho nông dân về quy trình lên men, bảo quản và phối trộn thức ăn nhằm tối ưu hóa giá trị dinh dưỡng và giảm thất thoát. Thời gian: 6 tháng; chủ thể: các tổ chức nông nghiệp và đào tạo.

4. Nghiên cứu bổ sung về tác động của NPN và vi sinh vật đường ruột: Để hiểu rõ hơn cơ chế hấp thu nitơ phi protein và tối ưu hóa khẩu phần ăn, từ đó nâng cao hiệu quả chăn nuôi. Thời gian: 1-2 năm; chủ thể: các viện nghiên cứu nông nghiệp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nông dân chăn nuôi nhỏ lẻ vùng cao Lào: Nhận biết và áp dụng kỹ thuật lên men củ sắn để cải thiện thức ăn, tăng năng suất lợn và giảm chi phí.

2. Chuyên gia dinh dưỡng vật nuôi và kỹ thuật viên chăn nuôi: Tham khảo phương pháp lên men và đánh giá hiệu quả dinh dưỡng, hỗ trợ tư vấn kỹ thuật cho nông dân.

3. Nhà quản lý và hoạch định chính sách nông nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chương trình hỗ trợ phát triển chăn nuôi bền vững, giảm nhập khẩu thức ăn.

4. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành chăn nuôi, công nghệ sinh học: Là tài liệu tham khảo về ứng dụng lên men vi sinh trong cải thiện giá trị thức ăn chăn nuôi.

Câu hỏi thường gặp

1. Lên men củ sắn có tác dụng gì trong chăn nuôi lợn?
   Lên men củ sắn giúp tăng hàm lượng protein thực từ khoảng 2-3% lên 6-7%, cải thiện giá trị dinh dưỡng, giúp lợn tăng trưởng nhanh hơn và giảm chi phí thức ăn.

2. Tỷ lệ thay thế củ sắn làm giàu protein trong khẩu phần lợn là bao nhiêu?
   Tỷ lệ tối ưu là khoảng 25% theo vật chất khô, giúp tăng lượng ăn vào, tiêu hóa và duy trì nitơ, đồng thời cải thiện tốc độ tăng trưởng và hiệu quả kinh tế.

3. Tại sao không phải toàn bộ nitơ từ urê và DAP được chuyển thành protein thực?
   Do pH giảm nhanh trong quá trình lên men ức chế hoạt động của urease, làm hạn chế thủy phân urê thành amoniac, dẫn đến tồn dư nitơ phi protein khoảng 30-40%.

4. Điều kiện lên men hiếu khí và yếm khí khác nhau thế nào?
   Không có sự khác biệt đáng kể về hàm lượng protein thực, chỉ khác biệt về tốc độ giảm pH nhanh hơn trong 4 ngày đầu ở điều kiện yếm khí.

5. Làm thế nào để áp dụng công nghệ này cho nông dân vùng cao?
   Cần tổ chức đào tạo kỹ thuật lên men, cung cấp nguyên liệu và hỗ trợ kỹ thuật, đồng thời xây dựng mô hình mẫu để nhân rộng hiệu quả.

Kết luận

• Protein thực trong củ sắn tăng từ 2,3% lên 6,9% theo VCK sau 14 ngày lên men, tỷ lệ protein thực trên protein thô tăng từ 24,6% lên 63,7%.
• Tăng tỷ lệ DAP từ 0 đến 2% làm protein thực tăng từ 5,6% lên 7,3%, đồng thời 30% vật chất khô ban đầu được chuyển hóa trong quá trình lên men.
• Thay thế 25% môn ủ chua bằng củ sắn làm giàu protein trong khẩu phần lợn Moo Lath cải thiện lượng ăn vào, tiêu hóa, duy trì nitơ và tăng tốc độ tăng trưởng lên 46%.
• Không có sự khác biệt lớn giữa điều kiện lên men hiếu khí và yếm khí về hàm lượng protein thực, nhưng pH giảm nhanh hơn trong điều kiện yếm khí.
• Khuyến nghị áp dụng công nghệ lên men củ sắn làm giàu protein để nâng cao hiệu quả chăn nuôi lợn quy mô nhỏ ở Lào, đồng thời tiếp tục nghiên cứu về vai trò của nitơ phi protein và vi sinh vật đường ruột.

Các cơ sở nghiên cứu và đào tạo cần phối hợp triển khai chuyển giao công nghệ lên men củ sắn, đồng thời hỗ trợ nông dân áp dụng trong thực tế nhằm nâng cao năng suất và thu nhập.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Hầu hết lợn ở khu vực nông thôn của CHDCND Lào được nuôi theo truyền thống, đầu vào thấp, theo phương thức tự do và bán tự do, lợn nhặt ăn tự do quanh năm hoặc sau khi các vụ mùa chính được thu hoạch (Phengsavanh và cs, 2010). Nguồn thức ăn chính là phụ phẩm nông nghiệp, rau và cỏ dại mọc trong rừng, dọc theo bờ suối và trong các khu vực trồng trọt. Những nguồn thức ăn này dễ bị hỏng do thay đổi thời tiết Luận văn thạc sĩ khoa học theo mùa và trong mùa khô thì thức ăn luôn thiếu. Do đó, một trong những hạn chế chính đối với chăn nuôi lợn trong các hệ thống sản xuất nhỏ này là thiếu thức ăn.

Ngoài sự thiếu hụt thức ăn này, các bệnh truyền nhiễm cũng là một vấn đề làm hạn chế sức sản suất (Conlan và cs, 2008; Phengsavanh và Stur, 2006; Thorne, 2005). Ở Lào cũng như ở hầu hết các nước nhiệt đới, cây trồng được trồng rộng rãi nhất là nguồn carbohydrate chủ yếu (ví dụ: gạo, mía, sắn). Một số ít cây trồng là đặc biệt như là nguồn protein. Do đó, thức ăn giàu protein như bột đậu nành được nhập khẩu để tạo ra chế độ ăn cân bằng cho vật nuôi, đặc biệt là lợn và gia cầm.

Một cách tiếp cận khác đã được một số tác giả nghiên cứu là lên men trạng thái rắn của các sản phẩm phụ giàu carbohydrate từ các loại cây trồng này bằng cách sử dụng kết hợp nấm và nấm men (Phiny và cs, 2012; Phong và cs, 2013; Khempaka và cs, 2011; Hong và Ca, 2015) để làm giàu hàm lượng protein. Mục đích của nghiên cứu được báo cáo trong bài báo này là áp dụng kỹ thuật làm giàu protein để nâng cao hàm lượng protein của củ sắn và đánh giá việc sử dụng sản phẩm này như là một phần thay thế của khoai môn ủ chua trong khẩu phần ăn cơ bản có thân cây chuối cho lợn Moo Lath VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đại điểm: 13 Thí nghiệm được thực hiện trong Phòng thí nghiệm của bộ môn Khoa học Động vật, Khoa Nông nghiệp và Tài nguyên Rừng, Đại học Souphanouvong. Địa điểm này nằm cách thành phố Luông Pha Băng, CHDCND Lào 7 km. Thiết kế thí nghiệm, nghiệm thức và quản lý Làm giàu protein củ sắn Củ sắn (60 kg) được gọt vỏ và băm nhỏ bằng tay thành những miếng nhỏ (1-2 cm), và hấp trong 30 phút.

Dùng một thùng thép 20 lít để hấp. Cái này có một sàn giả bằng các dải tre được đỡ bằng những tấm gỗ 30cm cao hơn đế thùng. Không gian bên dưới dải tre chứa nước được duy trì ở điểm sôi bởi lửa cháy từ gỗ bên dưới thùng. Củ sắn hấp được lấy ra khỏi thùng và làm nguội trong 15 phút (94,2%) sau đó trộn với 0,8% urê, 3% di-ammonium phosphate (DAP) và men 2% (S.

cerevisiae) theo VCK (tất cả các thành phần đã được sử dụng cùng loại như thí nghiệm 1 và 2). Khối ủ sau đó được chuyển vào các rổ tre được phủ bằng lưới nhựa để cho phép không khí vào tự do (ảnh 5). Trong mỗi 3 ngày liên tiếp, khối ủ trong rổ được xới để tất cả các chỗ của khối ủ được tiếp xúc với không khí. Sau bảy ngày, củ sắn giàu protein đã được cho lợn ăn.

Ủ môn và thân cây chuối Lá và cuống lá môn (Colocasia esculenta) được thu thập từ các khu vực xung quanh trường Đại học và được cắt thành từng miếng nhỏ (dài 2-3 cm). Chúng được làm héo trong 24 giờ để giảm nước và sau đó được ủ trong túi nilon 50 lít không có phụ gia trong 14 ngày. Thân cây chuối được mua từ một ngôi làng gần đó. Chúng được cắt Luận văn thạc sĩ khoa học bằng tay thành từng miếng nhỏ và ủ trong các thùng nhựa PVC 200 lít trong 14 ngày.

Thiết kế thí nghiệm Thí nghiệm được thiết kế hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD) với 4 nghiệm thức và 3 lần lặp lại. Các nghiệm thức riêng lẻ là các tỷ lệ củ sắn giàu protein (PECR) khác nhau (theo VCK) thay thế cho môn ủ chua (TS) với tỷ lệ không đổi của thân chuối (BS): • PECR0: 60% Môn ủ chua (TS) + 40% thân cây chuối (BS) • PECR5: 55% Môn ủ chua (TS) + 40% thân cây chuối (BS) + 5% củ sắn làm giàu protein (PECR) • PECR10: 50% TS + 40% BS + 10% PECR • PECR15: 45% TS +40% BS + 15% PECR 12 con lợn Moo Lath có trọng lượng cơ thể trung bình là 14,8 ± 1,89 kg (8 con đực; 4 con cái) được mua từ một trang trại lợn ở tỉnh Luông prabang. Lợn đã được tiêm vắc-xin phòng bệnh dịch tả và điều trị giun tròn bằng ivermectin (1ml / 20kg LW), trước khi bắt đầu thí nghiệm. Lợn được nhốt trong các ô chuồng riêng lẻ (chiều rộng 1m và chiều dài 1,2m) được làm từ vật liệu địa phương.

Lợn được cung cấp nước và thích nghi với ô chuồng và thức ăn trong một tuần trước khi bắt đầu thí nghiệm. Thí nghiệm kéo dài 90 ngày. Các thành phần của khẩu ăn được trộn đều và cung cấp cho lợn hai lần mỗi 14 ngày vào lúc 6:30 sáng và 5:00 chiều, số lượng được cung cấp 40g VCK / kg trọng lượng sống. Thu thập số liệu Lợn được cân vào buổi sáng trước khi cho ăn, cứ sau 15 ngày cân 1 lần kể từ khi bắt đầu thử nghiệm.

Tăng khối lượng được xác định hồi quy tuyến tính vào những ngày thí nghiệm. Thức ăn cung cấp và từ dư thừa được ghi chép hàng ngày, mẫu thức ăn được lưu trữ trong tủ lạnh ở 4 ° C trước khi phân tích DM, N và khoáng. Phân tích hóa học Các chỉ tiêu VCK, Nito và chất hữu cơ (OM) của mẫu thức ăn dư được xác định theo phương pháp AOAC (1990). Protein thực chỉ được phân tích cho mẫu PECR, nó được xác định bằng cách xử lý trước các mẫu bằng axit Trichlor-acetic (TCA) trước khi ước tính N.

Phân tích thống kê Số liệu về thức ăn ăn vào, trọng lượng sống được phân tích bằng Mô hình tuyến tính chung (GLM) trong chương trình ANOVA của phần mềm Minitab (2010) (phiên bản 16. Nguồn của các biến thể là các nghiệm thức và sai số. Mô hình thống kê đã được sử dụng: Yij =  +  i + eij Yij là biến phụ thuộc; µ là giá trị trung bình;  i = ảnh hưởng của nghiệm thức Luận văn thạc sĩ khoa học (i=1-4); eij là sai số ngẫu nhiên KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Thành phần hóa học Sau khi lên men 7 ngày, giá trị protein thô và protein thực là 16,7 và 14,2% (tính theo VCK). Mức độ protein thô trong thân chuối rất thấp (bảng1).

Thành phần hóa học của các thành phần thức ăn (% theo VCK, ngoại trừ VCK là theo dạng tươi) VCK N*6.25 OM Protein thực Môn ủ 26 15.9 - Thân cây chuối 7.8 - Củ sắn đã làm giàu protein 26.2 Lượng ăn vào, tốc độ sinh trưởng và hệ chuyển hóa thức ăn Lượng VCK tăng tuyến tính với sự gia tăng mức độ củ sắn giàu protein (Bảng 2). Giá trị trung bình của lượng ăn vào theoVCK (g / ngày) của lợn được cho ăn môn ủ chua (TS) và thân chuối (BT) bổ sung với củ sắn làm giàu protein (PECR) PECR0 PECR5 PECR10 PECR15 SEM p DM intake, g/day PECR 0 43 90 127 - - TS 431 435 388 383 - - BS 301 332 335 345 - - Total 732c 810 b 813b 854a 4.001 g VCK/kg TL sống 39.002 abc Các giá trị trung bình trong cùng một hàng có chữ cái khác nhau thì có sự khác nhau có ý nghĩa thống kê p<0,05. Tăng khối lượng của lợn (Bảng 3) đã tăng 46% theo xu hướng tuyến tính (Hình 2) do củ sắn giàu protein được tăng từ 0 đến 15% khẩu phần. Hệ số chuyển hóa thức ăn cũng theo xu hướng tương tự khi tỷ lệ củ sắn giàu protein trong khẩu ăn được tăng lên (Hình 3).

Sinh trưởng của lợn trong thí nghiệm kg Luận văn thạc sĩ khoa học Khối lượng sống, PECR0 PECR5 PECR10 PECR15 SEM p KL bắt đầu 14.966 KL kết thúc 25.302 Tăng trọng hàng ngày (g/ngày) 125d 150c 167b 183a 2.001 Lượng ăn vào, g/ngày( VCK) 732c 810b 813b 854a 4.017 abc Các giá trị trung bình trong cùng một hàng có chữ cái khác nhau thì có sự khác nhau có ý nghĩa thống kê p<0,05. Hiệu quả kinh tế Chi phí thức ăn và hiệu quả kinh tế của các nghiệm thức thí nghiệm được thể hiện lần lượt trong bảng 4 và 5. Chi phí thức ăn/kg VCK là thấp hơn nghiệm thức 16 PECR0, mặc dù sự khác biệt giữa các khẩu phần ăn là nhỏ. Tuy nhiên, do hệ số chuyển hóa thức ăn của 2 nghiệm thức PECR15 và PECR10 là thấp nhất trong (tương ứng 4,7 và 4,9 kg VCK/ kg thức ăn), chi phí thức ăn/kg tăng trọng của các nghiệm thức PECR15 và PECR10 là thấp nhất (15,505 và 15,618 kip/kg khối lượng tăng) và cao nhất ở nghiệm thức PECR0 (tăng 16.

Chi phí cho thức ăn (LAK) Thức ăn Kip/kg thức ăn Kip/kg VCK Môn ủ 550 2,115 Thân cây chuối 250 3,333 Củ sắn 1,000 3,774 DAP 15,000 15,000 Urea 15,000 15,000 Nấm men 35,000 35,000 # PECR - 4,111 LAK = Lao Kip,: 8,569 = 1 USD; # PECR: Củ sắn làm giàu protein được tính giá bao gồm DAP, urê và nấm men Bảng 5. Hiệu quả kinh tế của nghiệm thức thí nghiệm (LAK) Luận văn thạc sĩ khoa học Chỉ tiêu Số ngày thí nghiệm PECR0 90 PECR5 90 PECR10 90 PECR15 90 SEM - p - c b a a Tăng KL, kg 10.001 Thức ăn ăn vào/ngày 0.001 FCR kg VCK/kg 5.017 Chi phí thức ăn/kg 2,614 2,721 2,838 2,904 - - Chi phí TĂ/kg tăng KL 16,426 16,391 15,618 15,505 - - LAK = Lao Kip,: 8,569 = 1 USD; THẢO LUẬN Sự gia tăng hàm lượng protein thực của củ sắn bằng cách lên men với nấm men, urê và DAP tương đồng với phát hiện của nhiều nhà nghiên cứu. Krisada và cs, (2009) đã nghiên cứu một quá trình lên men tương tự với củ sắn tươi sử dụng urê và men. Protein thô tăng từ 3,2 đến 21,1% theo VCK với 90% protein thô ở dạng protein thực.

Lên men vỏ sắn bằng nuôi cấy S. cerevisiae thuần đã làm tăng hàm lượng protein từ 2,4% lên 14,1% (Antai và Mbongo, 1994). Oboh và Kindahunsi, (2005) đã báo cáo 17 rằng quá trình lên men bột sắn với S. cerevisiae đã làm tăng mức protein từ 4,4% lên 10,9% theo VCK.

Tăng tốc độ sinh trưởng (46%) bằng cách thay thế môn ủ chua bằng củ sắn giàu protein là tương đương với (32%) được báo cáo trong một thí nghiệm trước đó (Manivanh và Preston, 2015). Hệ số chuyển hóa thức ăn theo VCK trong thí nghiệm hiện tại (4.