Đạm thủy phân chức năng: Mang lại chất lượng cao và sự ổn định cho thức ăn thủy sản mới

Ngày nay, các nguyên liệu đạm từ biển được sử dụng ngày càng giảm dần trong thức ăn thủy sản do những lo ngại về tính bền vững cũng như giá cả thị trường cao khi so sánh với các loại nguyên liệu khác. Những lo ngại này đã tạo áp lực lên các chuyên gia công thức và các công ty trong việc thay đổi công thức truyền thống, để có thể cạnh tranh mà không mất đi chất lượng lẫn chức năng của sản phẩm.

Trong quá trình chuyển đổi từ thành phần đạm biển sang công thức thức ăn thủy sản mới, yếu tố cân bằng các chất dinh dưỡng thiết yếu là điều cần chú ý, cẩn trọng. Ngoài ra, thức ăn nên có hình dạng đẹp, có độ bền nước, khả năng tiêu hóa và tỷ lệ Fish-in/Fish-out thấp, đồng thời duy trì dinh dưỡng và sức khỏe tối ưu cho động vật để giảm thiểu căng thẳng và tăng sức đề kháng, những điều có thể ảnh hưởng xấu đến sản xuất và dẫn đến sụt giảm lợi nhuận. Tôm và cá đòi hỏi phải được cho ăn tốt với chế độ ăn ngon miệng để tiêu thụ nhiều thức ăn, tiêu hóa tốt, cho năng suất tăng trưởng cao và sức khỏe tối ưu.

Các thành phần đạm biển được coi là “tiêu chuẩn vàng” trong các công thức trong thức ăn thủy sản, nhờ vào đặc trưng gần như hoàn hảo của hàm lượng amino axit, khả năng tiêu hóa tốt và khả năng tạo sự ngon miệng cho hầu hết các loài vật nuôi. Hơn nữa, các hợp chất nitơ hòa tan trong nước (Peptit, axit amin tự do, các dẫn xuất axit amin, …) trong thành phần của đạm biển khiến chúng trở nên độc đáo và khó thay thế. Thật vậy, đạm động vật trên cạn và đạm thực vật chứa hàm lượng nitơ hòa tan trong nước  rất thấp hoặc không có. Thành phần đạm hòa tan riêng biệt của đạm biển này mang lại chất lượng tuyệt vời đối với thức ăn (Kousoulaki và cộng sự năm 2009). Do đó, sự chuẩn hóa chúng (hàm lượng các hợp chất hòa tan trong nước) là mục tiêu chính để đạt được chất lượng ổn định và tốt nhất cho thức ăn cũng như chất lượng thủy hải sản.

Thủy phân đạm biển: sản phẩm, quy trình sản xuất và thông số kỹ thuật

Ngày càng có nhiều đạm phụ gia chức năng được bán trên thị trường để giúp các nhà sản xuất thức ăn thay thế thành phần đạm biển, nhằm duy trì chất lượng thức ăn và hiệu quả sản xuất. Trong số đó, đạm thủy phân chức năng cho thấy tiềm năng lớn do có rất nhiều lợi ích. Chúng được thu gom từ các phụ phẩm đánh bắt hoặc nuôi trồng, và ít có tác động đến môi trường. Quá trình thủy phân sử dụng enzym được áp dụng trên các nguyên liệu thô này sẽ mang lại nhiều chức năng hơn cho thành phẩm so với quy trình nấu / sấy cổ điển được áp dụng trong sản xuất bột cá. Thật vậy, việc áp dụng thủy phân enzym sẽ tạo ra một lượng protein hòa tan cao, peptit và axit amin tự do. Các hợp chất có phân tử lượng thấp (peptit nhỏ và axit amin tự do) có thể mang lại giá trị cao gấp 10 lần so với bột cá chất lượng tốt (Hình 1). Cuối cùng, quy trình thủy phân enzym sẽ góp phần vào việc chuẩn hóa thành phẩm.

Có rất nhiều cách để sản xuất đạm thủy phân, mỗi quy trình sản xuất ra thành phẩm mang lại những đặc điểm kỹ thuật và những hoạt động chức năng khác nhau. Đạm thủy phân chức năng được sản xuất bởi Diana Aqua là kết quả của nhiều năm phát triển quy trình bao gồm thử nghiệm các enzym khác nhau trên nguyên liệu, điều kiện thủy phân khác nhau, thêm vào đó là việc kiểm tra hàm lượng peptit, các hoạt tính sinh học trong phòng thí nghiệm (chất chống oxy hóa, kháng sinh, kích thích miễn dịch…) và khảo nghiệm thực tế trên cá và tôm. Do vậy, mỗi sản phẩm được phát triển và ra mắt trên thị trường đều là sự kết hợp tốt nhất của các nguyên liệu thô, enzym, công nghệ thủy phân và các khảo nghiệm thực tế trên tôm, cá.

Khi sản xuất đạm thủy phân từ biển, kiểm soát quy trình sản xuất là chìa khóa để đảm bảo hàm lượng peptit được chuẩn hóa mang lại sự ổn định cho chất lượng sản phẩm trong từng lô hàng sản xuất. Hình 2 cho thấy sự chênh lệch lớn giữa đạm hòa tan và hàm lượng peptit trong bột cá có chất lượng khác nhau, trong khi Hình 3 cho thấy sự chuẩn hóa tốt của việc thủy phân đạm chức năng  đạt tiêu chuẩn ổn định hơn.

Lợi ích của đạm thủy phân chức năng

Hàm lượng cao của peptit và axit amin tự do có trong đạm thủy phân chức năng là tác nhân chính mang lại sự cân bằng và chất lượng của thức ăn cho cá và tôm, tiếp theo sẽ làm giảm chất thải thức ăn do không tiêu hóa và ô nhiễm nước. Hình 4 cho thấy sự gia tăng các hợp chất đạm dễ tiêu hóa trong thức ăn được bổ sung một lượng  đạm thủy phân chức năng.

Về lâu dài, một công thức thức ăn cân bằng được làm giàu với những thành phần chất lượng cao này sẽ mang lại lợi ích đáng kể cho các nhà sản xuất thức ăn, nông dân trong hoạt động sản xuất cũng như lợi nhuận mang lại. Ngoài ra, điều này cũng củng cố khả năng cạnh tranh trên thị trường và sự bền vững trong kinh doanh của công ty.

Tăng lượng thức ăn ăn vào

Các peptit nhỏ và các axit amin tự do được tạo thành trong quá trình thủy phân sẽ thúc đẩy sự ngon miệng của các thức ăn thủy sản. Vì cá và tôm rất nhạy cảm với các hợp chất nitơ hòa tan nhỏ này, hoạt động vị giác của chúng sẽ kích hoạt sự thèm ăn qua con đường trao đổi chất dẫn đến hành vi ăn tốt hơn và do đó lượng thức ăn đưa vào cao hơn (Hình 5).

Ứng dụng của đạm thủy phân chức năng trong sản xuất thức ăn thủy sản là rất nhiều, bao gồm: đảm bảo sự ngon miệng của thức ăn được chuẩn hóa cho phép linh hoạt hơn trong thiết kế công thức, hành vi bắt mồi của tôm cá ổn định cho dù công thức thức ăn khác nhau và sự thay đổi của môi trường nuôi (nhiệt độ, độ mặn), phục hồi lượng thức ăn ăn vào tốt hơn khi xử lý hoặc điều trị dịch bệnh.

Cải thiện tiêu hóa

Hoạt động của enzym trong quá trình thủy phân được kiểm soát sẽ tạo ra một lượng đạm hòa tan cao, peptit và các axit amin tự do làm tăng khả năng tiêu hóa. Các peptit (đặc biệt là di và tri-peptit) cũng như các axit amin tự do được đạm thủy phân chức năng cung cấp sẵn cho vật nuôi, chúng nhanh chóng, đi qua màng ruột để phân bố vào các mô khác nhau và thực hiện quá trình trao đổi chất (Hình 6).

Việc áp dụng một nguyên liệu chức năng trong thức ăn thủy sản sẽ giúp tăng cường khả năng tiêu hóa thức ăn bằng cách cân bằng và chuẩn hóa hàm lượng peptit của công thức, bất kể nguồn gốc và hàm lượng nguyên liệu sử dụng. Tỷ lệ chuyển đổi thức ăn do đó sẽ được cải thiện, đồng thời giảm thiểu lượng chất thải thức ăn và chất thải nitơ.

Tăng cường sức khỏe

Đạm thủy phân chức năng cũng chứa mật độ cao các peptit hoạt tính sinh học. Quá trình thủy phân được kiểm soát cho phép sản xuất ra số lượng lớn và tạo sự đa dạng các loại peptit từ nguyên liệu thô. Rất nhiều hoạt tính sinh học, như kích thích miễn dịch, chống oxy hóa đến kháng vi sinh đã được tìm thấy trong các peptit biển (tham khảo bài viết của Harnedy và FitzGerald, 2012). Peptit hoạt tính sinh học sẽ tác động tích cực đến các chức năng của cơ thể và sức khỏe vật nuôi (Hình 7). Chúng được đặc trưng bởi trình tự sắp xếp của axit amin, phân tử lượng, đặc tính lý hóa và có thể cùng tác động hợp lực khi trộn lẫn trong hỗn hợp.

Trong quá trình thủy phân, hoạt tính sinh học được sinh ra từ các họ peptit có được do tác động từ công nghệ thủy phân (enzyme, thời gian thủy phân, đặc điểm kỹ thuật của thiết bị sản xuất) lên nguyên liệu. Một lần nữa, với những công bố liên quan đến hoạt tính sinh học của sản phẩm, sự chuẩn hóa quá trình thủy phân là cần thiết để đảm bảo sự hiện diện của các họ peptit hoạt tính sinh học và chất lượng ổn định của đạm thủy phân theo từng lô sản xuất.

Kết luận

Đạm thủy phân chức năng mang lại rất nhiều lợi ích có thể giúp các nhà sản xuất thức ăn thủy sản và người nuôi cải thiện hiệu suất cho trang trại của họ. Một trong những từ khóa liên quan đến thành phần chức năng này là “sự chuẩn hóa”, tiêu chuẩn đã đạt đến mức cao nhờ vào sự kiểm soát rất chặt chẽ của quy trình sản xuất cũng như các thông số kỹ thuật của thành phẩm. Điều này thiết lập một tiêu chuẩn mới trong thế giới của các phụ gia chức năng, và đặc biệt là các đạm thủy phân

Trong bài viết này, chúng tôi đã ghi lại cách Diana Aqua tập trung vào ba lợi ích chính (sự ngon miệng, thành phần dinh dưỡng và sức khỏe) của các đạm thủy phân chức năng trong các loài cá và tôm khác nhau, thông qua hợp tác và tiến hành thử nghiệm tại các trường đại học. Thông tin thêm và kết quả có sẵn từ Seguin và cộng sự năm 2018; Khosravi và cộng sự năm 2017, 2015a, 2015b; M. Herault và cộng sự năm 2014; Bùi và cộng sự năm 2014).