Phân tích làm nổi bật các điều kiện xử lý ép đùn quan trọng

Phân tích trong phòng thí nghiệm và trình diễn quy mô phòng thí nghiệm này làm nổi bật các điều kiện xử lý ép đùn quan trọng nhằm sản xuất thức ăn chăn nuôi RAS đạt hiệu suất cao.

Đặc tính vật lý của thức ăn thủy sản vẫn luôn được người nông dân quan tâm. Trong nhiều năm qua, kỳ vọng tập trung chủ yếu vào các yêu cầu về kích thước phù hợp, độ nổi chính xác, độ bền của viên thức ăn trong quá trình vận chuyển, xử lý và tuổi thọ trong nước. Với người nuôi thì tỷ lệ tiêu thụ và hiệu quả là những yếu tố quyết định hàng đầu về việc hiệu suất của nguồn cấp dữ liệu có được chấp nhận hay không. Những nhu cầu về chất lượng này đã là thước đo trong cộng đồng NTTS từ nhiều thập kỷ, nhưng hiện lại chưa đủ do tốc độ phát triển nhanh chóng và các yêu cầu mới của hệ thống NTTS tuần hoàn (RAS).

Lý do là RAS yêu cầu điều hòa và lọc nước liên tục để hệ thống duy trì sự cân bằng thích hợp của ôxy, amoniac và các thuộc tính chất lượng nước khác. Hệ thống quản lý chất lượng nước làm tăng thêm chi phí đáng kể cho hoạt động tổng thể và ngân sách đầu tư (lên đến 35%) và cần có sự giám sát, bảo trì nhất quán vì hệ thống lọc gặp trục trặc có thể dẫn đến mất toàn bộ lượng cá trong bể.

Bộ lọc thu giữ các hạt từ ba nguồn chính – phân cá, hạt mịn hoặc mảnh của viên phân hủy, và chất dinh dưỡng bị loại bỏ. Không thể loại bỏ phân nhưng có thể giảm bớt bằng cách sử dụng công thức pha chế với các thành phần sáng tạo để giúp kết dính các chất trong phân, cho phép các hạt này được loại bỏ dễ dàng và triệt để hơn khỏi nước. Việc này được xử lý tốt nhất trong công thức chế biến ăn uống và các bước chế biến thích hợp để cải thiện khả năng tiêu hóa. Thức ăn và các chất dinh dưỡng không được tiêu thụ cũng phải được loại bỏ khỏi nước tuần hoàn và có thể được giảm bớt bằng cách xây dựng và chế biến chế độ ăn thích hợp. Làm thế nào để có thể kiểm soát những yếu tố này để giảm thiểu vai trò tiêu cực trong hoạt động RAS? 

Các phân tích trong phòng thí nghiệm và các cuộc trình diễn quy mô phòng thí nghiệm gần đây đã làm nổi bật tính toàn vẹn của viên thức ăn và các nguồn lọc được kiểm soát tốt nhất thông qua bước xử lý đùn cũng như chú ý đến công thức chế độ ăn uống. Một loạt các loại thức ăn nổi, chìm được sản xuất trong phòng thí nghiệm và có sẵn trên thị trường đã được thử nghiệm trong hệ thống RAS quy mô nhỏ. Nguồn cấp dữ liệu được sản xuất và so sánh từ bốn nền tảng đùn chính – trục vít đơn, trục vít đôi truyền thống, hình nón và các mô hình trục vít đôi mới nhất sử dụng ốc vít sâu và năng lượng nhiệt để nấu. Mục đích của nghiên cứu là xác định nền tảng ép đùn nào đã tạo ra nguồn cấp dữ liệu phù hợp nhất với môi trường RAS nghiêm ngặt.

Nghiên cứu không chỉ xem xét các yếu tố quan trọng về độ nổi của viên nén và tính toàn vẹn của nước mà còn đi xa hơn và đo độ đục của nước tại các khoảng thời gian đã đo, như một phương pháp để đo lường chất lượng kỹ thuật của mỗi sản phẩm sẽ phản ứng như thế nào bên trong RAS, và do đó có ảnh hưởng đến bộ lọc và hệ thống điều hòa nước. Độ đục của nước cao là dấu hiệu của thức ăn viên có quá nhiều hạt mịn và độ bền yếu trở thành chỉ số chính cho chất béo và các chất dinh dưỡng khác bị rửa trôi khỏi thức ăn viên.

Kết quả từ nghiên cứu cũng cho thấy cấu trúc tế bào bên trong mịn hơn và nhỏ hơn trong viên nén là một yếu tố ảnh hưởng chính đến tính toàn vẹn của viên và độ trong của nước. Các tế bào mịn hơn và nhiều hơn cho phép các chất dinh dưỡng được giữ chặt chẽ hơn bên trong viên, hạn chế đáng kể chất dinh dưỡng bị rửa trôi. Đảm bảo các chất dinh dưỡng bên trong mỗi viên có nhiều tác dụng. Cá tiêu thụ nhiều dinh dưỡng hơn với mỗi viên thức ăn, dẫn đến tỷ lệ chuyển hóa thức ăn cao hơn và cho phép người nuôi thu được nhiều lợi nhuận sản xuất hơn. Đồng thời, việc giảm các hạt và chất dinh dưỡng trong nước có thể giảm tải hệ thống lọc và điều hòa, dẫn đến chi phí bảo trì bộ lọc thấp hơn và ít xảy ra sự cố hệ thống lọc hơn.

Khả năng của mỗi nền tảng đùn để tạo ra cấu trúc tế bào nhỏ hơn và mịn hơn khác nhau đáng kể. Nói chung, các mẫu thức ăn chăn nuôi được thực hiện bằng máy trục vít đơn cho thấy cấu trúc tế bào lớn nhất và không nhất quán nhất. Những nguồn cấp dữ liệu này thường dẫn đến mức độ ô nhiễm nước cao nhất khi được đưa vào hệ thống RAS quy mô phòng thí nghiệm. Điều này được nhận thấy bằng cả hình ảnh bên ngoài và được xác nhận qua độ đục.

Các mẫu thức ăn chăn nuôi luôn có hiệu suất cao nhất là những mẫu được sản xuất trên công nghệ trục vít đôi sử dụng hình dạng đường bay sâu và cho phép mức năng lượng nhiệt cao hơn đáng kể để thay thế năng lượng cơ học trong quá trình nấu của máy đùn. Các nguồn cấp dữ liệu này cho thấy sự phát triển cấu trúc tế bào độc đáo, tính toàn vẹn đặc biệt bên trong nước và độ đục thấp nhất, có thể dễ dàng nhận thấy bằng cách kiểm tra trực quan nước. Công nghệ trục vít đôi khối lượng lớn này cùng với điều kiện sơ bộ cường độ cao trước khi ép đùn dẫn đến nguồn cấp RAS với chất lượng kỹ thuật mong muốn.

Kết luận của nghiên cứu quy mô phòng thí nghiệm có tầm quan trọng đáng kể đối với loại nền đùn được sử dụng để sản xuất nguồn cấp dữ liệu dành cho việc sử dụng RAS. Trong khi các hệ thống đùn ép truyền thống có thể cung cấp đầy đủ thức ăn để giúp người nuôi RAS phát triển thị trường của họ, thì sự phát triển thực sự trong lĩnh vực RAS sẽ được tạo điều kiện với các loại thức ăn có hiệu suất cao nhất cung cấp chất dinh dưỡng nhất quán cho cá, giảm tải cho các hệ thống lọc và điều hòa; do đó sẽ giảm chi phí duy trì các hệ thống này và có lẽ quan trọng nhất là giảm thiểu rủi ro xảy ra khi hệ thống lọc và điều hòa trở nên quá tải và hóa chất nước RAS trở nên độc hại cho cá.