[Tạp chí Người Nuôi Tôm] – Máy ép đùn trục vít đơn đã được nghiên cứu và xác định để sản xuất thức ăn tôm với các đặc tính vật lý và dinh dưỡng hiệu quả, cải thiện chất lượng thức ăn nuôi tôm.

Máy ép đùn trục vít đơn (Ảnh minh họa)

Tầm quan trọng của chất lượng thức ăn

Cải thiện chất lượng thức ăn rất quan trọng để đảm bảo ngành tôm tăng trưởng và phát triển bền vững. Những cải tiến này bao gồm việc sử dụng nguyên liệu chất lượng cao, bền vững và thân thiện với môi trường. Thúc đẩy các nguồn protein thay thế như: Các sản phẩm cao đạm thực vật, protein đơn bào, bột côn trùng và các nguyên liệu thô khác,… điều này góp phần giảm sự phụ thuộc vào bột cá và các nguồn thức ăn không bền vững khác. Nhìn chung, cải thiện chất lượng thức ăn đã và cần tiếp tục là trọng tâm chính để đảm bảo sự thành công lâu dài và bền vững của ngành tôm.

Thức ăn viên đã được cải tiến so với trước đây. Các bước của quy trình đã thay đổi hoặc được sửa đổi, kết hợp các cải tiến tập trung vào độ bền của viên, độ ổn định trong nước và mật độ có thể dự đoán được. Mặc dù chất lượng của các loại thức ăn viên này có khác nhau nhưng chúng đã cải tiến hơn nhiều so với những loại được sản xuất cách đây một thập kỷ. Một cải tiến mới liên quan đến việc giảm sử dụng chất kết dính nhân tạo để giữ các thành phần lại với nhau. Các chất kết dính này góp phần cải thiện độ ổn định của thức ăn trong nước nhưng chúng cũng ảnh hưởng đến sức khỏe tôm và môi trường.

Điều quan trọng nhất là người nuôi đang ngày càng hiểu biết hơn về nuôi tôm. Mối quan hệ giữa chất lượng nước, phương pháp cho ăn. Ngày nay, các nhà máy sản xuất thức ăn đã có nhiều nghiên cứu tách biệt và đo lường được hiệu suất thức ăn theo những phương pháp mới khác biệt so với cách đây. Liên tục phát triển công nghệ sản xuất thức ăn, thực hành cho ăn và khám phá các đặc tính vật lý lý tưởng của thức ăn, bao gồm kích cỡ viên thức ăn lý tưởng cho từng giai đoạn nuôi đều cần thiết.

Công nghệ ép đùn

Công nghệ ép đùn được chấp nhận rộng rãi như một phương pháp hàng đầu để hình thành hầu hết các công thức thức ăn thủy sản dạng viên. Các máy sản xuất cám ép đùn đầu tiên được mượn từ ngành công nghiệp thức ăn chăn nuôi. Những máy ép đùn này có khả năng tự nhiên để tạo thành các viên nén nở ra rất bền và được chứng minh là có giá trị về nhiều mặt. Rõ ràng nhất là khả năng cải thiện thức ăn trong việc duy trì kích thước và tính nguyên vẹn trong quá trình sản xuất, đóng gói, vận chuyển, bảo quản và cho ăn. Thứ hai, là khả năng mới trong việc sử dụng thức ăn nổi để cải thiện phương pháp cho ăn. Khả năng đơn giản để giám sát lượng thức ăn ăn vào và sự chấp nhận của các loài mục tiêu có giá trị. Chỉ riêng đặc tính nổi này đã được chứng minh bằng cách sử dụng ép đùn đối với nhiều trại nuôi.

Các nhà sản xuất thức ăn cho cá hồi là những người đầu tiên áp dụng công nghệ ép đùn. Những công thức giàu protein và chất béo cao là vấn đề lớn đối với các hệ thống ép viên bằng hơi nước. Công thức được thiết kế để đạt được thức ăn có độ “chìm chậm”. Thức ăn tồn tại trong cột nước lâu hơn mang lại giá trị lớn trong hệ thống nuôi lồng.

Đối với ngành tôm, máy ép đùn trục vít đơn đã được nghiên cứu và xác định để sản xuất thức ăn tôm với các đặc tính vật lý và dinh dưỡng mong muốn một cách hiệu quả. Ưu điểm của thức ăn ép đùn so với các sản phẩm ép viên bằng hơi nước đã được chứng minh trong các nghiên cứu đối chứng (Tacon, 2003). Do có một số ý kiến trái chiều được thảo luận, điều này khiến người nuôi gặp khó khăn trong việc xác định và đo lường hiệu suất được cải thiện.

Những thách thức của thức ăn tôm

Máy ép đùn trục vít đôi và trục vít đơn hoạt động bằng cách ép hỗn hợp nguyên liệu thô, bao gồm protein, carbohydrate và chất béo, qua một bồn được gia nhiệt bằng cách sử dụng một hoặc một cặp trục vít quay. Nhiệt và áp suất sinh ra trong bồn làm cho hỗn hợp trải qua một loạt biến đổi hóa học và vật lý để cuối cùng tạo ra sản phẩm đồng nhất và bền (Camire, 2000).

Khi hỗn hợp nguyên liệu thô chịu đủ độ ẩm và nhiệt, một số chuyển đổi từ chất rắn sang chất lỏng; một số thành phần tan chảy. Các thành phần chính trải qua quá trình chuyển đổi từ dạng rắn sang dạng lỏng, sau đó trở lại dạng rắn và liên kết tất cả các thành phần lại với nhau nhờ vào phần tinh bột của carbohydrate. Vì vậy, nhiệm vụ chính được thực hiện trong quá trình ép đùn là nấu hoặc hồ hóa tinh bột và liên kết tất cả các thành phần thành các viên có kích thước đồng đều trước khi hoàn thành quá trình sản xuất ở mỗi mẻ cám.

Sản xuất thức ăn tôm trên máy đùn gặp nhiều thách thức hơn so với các loại thức ăn thủy sản khác về cơ bản. Hầu hết thức ăn cho tôm được sử dụng trên toàn cầu đều được sản xuất ở dạng viên bằng phương pháp hơi nước. Việc sử dụng nhiệt và độ ẩm của máy đùn có mối tương quan gần như tuyến tính với độ bền của viên và độ ổn định trong nước, cũng như quá trình thanh trùng thành phần, cải thiện khả dụng sinh học, khả năng tiêu hóa và giảm các thành phần kháng dinh dưỡng trong thành phần. Việc sử dụng nhiệt và độ ẩm của máy đùn là nền tảng cho hiệu suất vượt trội. Tuy nhiên, các thông số vận hành tạo ra những ưu điểm này lại thúc đẩy quá trình giãn nở của viên.

Độ đồng đều của thức ăn là tiêu chí được người nuôi đánh giá là quan trọng vì nó được xem là chỉ tiêu đánh giá chất lượng của thức ăn. Các viên cám chìm xuống nhanh chóng, giúp ngăn thức ăn di chuyển đến các địa điểm ngoài ý muốn, thức ăn không bị tích tụ trên bề mặt mép ao và giúp ngăn sự thu hút các loài chim, động vật cạnh tranh hoặc các loài gây hại khác. Thức ăn có độ hấp thụ nước chậm cũng giúp cho khả năng giữ hình dạng được lâu hơn theo thời gian (độ ổn định vật lý của nước) và ngăn chặn các chất dinh dưỡng hòa tan và thoát ra khỏi thức ăn đi vào trong nước (ổn định dinh dưỡng trong nước). Mật độ thả giống và thói quen ăn của tôm nuôi đòi hỏi thức ăn phải giữ nguyên hình dạng đủ lâu để tôm phát hiện và ăn vào. Một số người nuôi đặt ra yêu cầu viên thức ăn phải có độ ổn định trong nước kéo dài trong bốn giờ.

Việc sử dụng thức ăn ép đùn ban đầu cho tôm gặp khó khăn do tăng tỷ lệ phần trăm thức ăn viên nổi và chất lượng thấp hơn do mật độ khối thấp hơn so với thức ăn ép viên bằng hơi nước. Để tăng mật độ và giảm nguy cơ viên nổi, các nhà sản xuất đã giảm nhiệt và độ ẩm trong quá trình xử lý – nguyên nhân cốt lõi dẫn đến sự giãn nở không mong muốn của viên thức ăn. Tuy vậy, cách làm này đã ảnh hưởng đến sức mạnh của quá trình ép đùn. Một vấn đề giải quyết thì lại phát sinh vấn đề khác. Đáng tiếc là nhiều hệ thống ép đùn đầu tiên đã phải phát triển thành các máy ép viên đắt tiền và kém hiệu quả trong thời gian này. Mức độ hồ hóa thấp, độ bền của viên không nhất quán và nguy cơ về trương nở nhanh của viên thức ăn dường như chưa bao giờ giải quyết được.

Mặc dù còn có những thách thức khác, nhưng đánh giá một cách đơn giản cho thấy tôm cần một sản phẩm được sản xuất từ các máy ép đùn, nhưng lại gặp khó khăn trong sản xuất kiểm soát chất lượng. Hơn nữa, khi thức ăn chất lượng được sản xuất thành công, hầu hết người nuôi không thể nhìn thấy hoặc ghi nhận sự cải thiện đáng kể về hiệu suất thức ăn. Để giải quyết những thách thức này cần có sự kết hợp với yêu cầu về vốn ban đầu cao hơn, độ phức tạp ngày càng tăng đối với người vận hành, yêu cầu về năng lượng tăng và bước sấy khô tốn chi phí. Như đối với máy đùn trục vít đôi, đây là một phát minh mới nhờ vào khả năng kiểm soát sự giãn nở tốt hơn mà không ảnh hưởng đến quá trình hồ hóa, tuy nhiên lại đi đôi với chi phí vận hành và chi phí ban đầu cao hơn.

Máy đùn trục vít đơn

Thức ăn chăn nuôi chất lượng cao ở Ecuador, Peru và Mexico hiện được sản xuất trên máy đùn trục vít đơn. Các viên được ép trực tiếp xuống 0,8mm được sản xuất thành công với công suất lớn. Một số nhà sản xuất những loại thức ăn nhỏ này với công suất cao hơn 5 tấn/giờ. Kích thước sản xuất thức ăn từ 1,2-2,0mm được sản xuất thành công gấp hai đến ba lần so với thức ăn dạng viên nhỏ 0,8mm. Tất cả các loại thức ăn này đều có độ hồ hóa cao, có đặc tính ổn định trong nước và được coi là không thể làm được nếu không có chất kết dính. Một số nhà sản xuất chính hiện đã áp dụng hoàn toàn công nghệ ép đùn. Các dây chuyền ép viên bằng hơi nước đang được dỡ bỏ và các thiết bị ép đùn hiện đại bổ sung đang được đưa vào vận hành.

Hình 1. Thức ăn tôm chất lượng cao 0,8mm (A); Thức ăn tôm ngâm nước trong 4h (B)

Cần lưu ý rằng, những thức ăn chất lượng cao này có đặc điểm vật lý hơi khác nhau. Mặc dù chúng mềm ra nhanh hơn viên nén hơi nước nhưng chúng vẫn giữ được hình dạng trong thời gian dài và trở nên đàn hồi hơn. Ngoài ra, kết quả ấn tượng khi những thức ăn này được chuyển đến tôm bằng hệ thống cho ăn tự động giám sát hoạt động cho ăn thông qua âm thanh (Poveda, 2021). Mặc dù việc chuyển đổi sang thức ăn ép đùn và hệ thống cho ăn phức tạp hơn này có chi phí cao, nhưng người nuôi và nhà sản xuất thức ăn không quan tâm đến việc quay trở lại các hoạt động sản xuất như trước đây.

Trudy Nguyễn (Theo Aquafeed)