đánh giá chất lượng và sự biến đổi của hệ vi sinh vật trong cỏ voi và cây ngô ủ chua

MỤC LỤC
Lời cam đoan ................................................................................................................ i
Lời cảm ơn ................................................................................................................... ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh mục từ viết tắt ..................................................................................................... v
Danh mục bảng ........................................................................................................... vi
Danh mục hình ........................................................................................................... vii
Trích yếu luận văn ..................................................................................................... viii
Thesis Abstract ............................................................................................................ ix
Phần 1. Mở đầu .......................................................................................................... 1
1.1.

Đặt vấn đề ....................................................................................................... 1

1.2.

Mục đích – yêu cầu ......................................................................................... 2

1.2.1.

Mục đích ......................................................................................................... 2

1.2.2.

Yêu cầu ........................................................................................................... 2

Phần 2. Tổng quan tài liệu ......................................................................................... 3
2.1.

Ủ chua thức ăn xanh ........................................................................................ 3

2.1.1.

Nguyên lý........................................................................................................ 3

2.1.2.

Điều kiện để ủ chua ......................................................................................... 3

2.2

Các quá trình sinh hoá và vi sinh vật học diễn ra trong quá trình ủ chua thức ăn .......6

2.2.1.

Hô hấp hiếu khí ............................................................................................... 6

2.2.2

Hô hấp yếm khí ............................................................................................... 7

2.2.3

Phân giải protein ............................................................................................. 7

2.2.4

Lên men VSV ................................................................................................. 8

2.3.

Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng thức ăn ủ chua ........................................... 12

2.3.1

Chất lượng nguyên liệu ủ............................................................................... 12

2.3.2

Chất lượng lên men. ...................................................................................... 13

2.4

Các chỉ tiêu cơ bản đánh giá chất lượng thức ăn ủ chua ................................. 15

2.4.1

Nguyên lý đánh giá chất lượng thức ăn ủ chua ............................................... 15

2.4.2.

Quá trình ủa chua thức ăn .............................................................................. 16

2.4.3

Phương pháp đánh giá chất lượng thức ăn ủ chua .......................................... 20

2.4.4.

Tình hình nghiên cứu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp làm thức ăn cho
gia súc nhai lại............................................................................................... 21

iii


Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ......................................................... 24
3.1

Đối tương, địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................. 24

3.2.

Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 24

3.2.1

Xác định thành phần hóa học của cỏ voi và cây ngô cả bắp giai đoạn chín sáp: ......24

3.2.2

Đánh giá chất lượng cỏ voi và cây ngô ủ chua: .............................................. 24

3.2.3

Đánh giá sự biến đổi các nhóm vi sinh vật trong cỏ voi và cây ngô ủ chua ..... 24

3.3.

Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 24

3.3.1

Nguyên vật liệu ............................................................................................. 24

3.3.2

Bố trí thí nghiệm: .......................................................................................... 25

3.3.3

Phương pháp phân tích thành phần hóa học của cỏ voi và cây ngô cả bắp
giai đoạn chín sáp: ......................................................................................... 26

3.3.4.

Phương pháp xác định các chỉ tiêu theo dõi ................................................... 26

3.4

Xử lý số liệu .................................................................................................. 28

Phần 4. Kết quả và thảo luận ................................................................................... 29
4.1.

Xác định thành phần hoá học của cỏ voi và cây ngô chín sáp trước khi ủ chua .......29

4.2.

Kết quả đánh giá chất lượng cỏ voi và cây ngô ủ chua.......................................... 30

4.2.1.

Đánh giá cảm quan ........................................................................................ 30

4.2.2.

Biến động hàm lượng VCK, pH, protein thô và nito amoniac (N-NH3)
của các công thức ủ chua ............................................................................... 30

4.2.3.

Đánh giá sự biến động hàm lượng các axit hữu cơ ở các công thức cỏ voi
và cây ngô ủ chua .......................................................................................... 43

4.3

Kết quả đánh giá sự biến động các nhóm vi sinh vật trong cỏ voi và cây
ngô ủ chua ..................................................................................................... 49

4.3.1

Kết quả xác định thành phần các nhóm VSV có mặt trong cỏ voi ủ chua ....... 49

Phần 5. Kết luận và kiến nghị .................................................................................. 58
5.1.

Kết luận......................................................................................................... 58

5.1.1

Đánh giá chất lượng thức ăn ủ chua ............................................................... 58

5.1.2.

Kết quả xác định thành phần các nhóm VSV trong cỏ voi và cây ngô ủ chua ............59

5.2.

Kiến nghị ...................................................................................................... 59

Tài liệu tham khảo ...................................................................................................... 60

iv


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
0

C

Nghĩa tiếng Việt
Độ Celsius

CĐC

Cỏ đối chứng

CMA

Cỏ rỉ mật

CMU

Cỏ muối

CRM

Cỏ rỉ mật và muối

CT

Công thức

Cs

Cộng sự

NĐC

Ngô đối chứng

NMA

Ngô rỉ mật

NMU

Ngô muối

NRM

Ngô rỉ mật và muối

G

Gam

Pr

Protein

TB

Tế bào

TN

Thí nghiệm

VSV

Vi sinh vật

VSVHKTS

Vi sinh vật hiếu khí tổng số

VSVYKTS

Vi sinh vật yếm khí tổng số

N

Dung lượng mẫu

X

Trung bình

SD

Standard deviation (độ lệch chuẩn)

VK

Vi Khuẩn

v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Các nhóm VSV phổ biến trong thực vật trước khi ủ chua ............................. 8
Bảng 3.1. Các công thức thí nghiệm ........................................................................... 25
Bảng 4.1. Kết quả xác định thành phần hóa học của cỏ voi và cây ngô trước khi ủ chua ..... 29
Bảng 4.2. Chất lượng cỏ voi ủ chua trong thời gian bảo quản 90 ngày (n =3) ............. 31
Bảng 4.3. Chất lượng cây ngô ủ chua trong thời gian bảo quản 90 ngày (n=3)............ 33
Bảng 4.4. Biến động hàm lượng VCK, pH, protein thô và N-NH3 của cỏ voi ủ
chua (n=3).................................................................................................. 37
Bảng 4.5. Hàm lượng VCK, protein thô và N-NH3 của cây ngô ủ chua (n=3) ............. 39
Bảng 4.6. Biến động hàm lượng các axit hữu cơ của cỏ voi ủ chua............................. 44

Bảng 4.7. Biến động hàm lượng các axit hữu cơ trong cây ngô ủ chua ....................... 46
Bảng 4.8. Thành phần các nhóm VSV trong cỏ voi ủ chua(n=3) ................................ 50
Bảng 4.9. Thành phần các nhóm vi sinh vật có mặt trong cây ngô ủ chua (n=3) ......... 54

vi


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Nhiệt độ tối ưu của các loại vi sinh vật lên men thức ăn ủ........................... 5
Hình 2.2. Lên men hiếu khí và yếm khí của các VSV trong quá trình ủ chua.............. 9
Hình 2.3. Tương quan giữa hàm lượng VCK và độ ẩm của nguyên liệu ủ ................ 13
Hình 3.1. Phản ứng Catalase .................................................................................... 28
Hình 4.1. Một số hình ảnh đánh giá cảm quan cỏ voi ủ chua .................................... 32
Hình 4.2

Một số hình ảnh đánh giá cảm quan cây ngô ủ chua ................................. 35

Hình 4.3. Hàm lượng VCK, protein thô và N-NH3 của cỏ voi ủ chua ....................... 38
Hình 4.4. Hàm lượng VCK, protein thô và N-NH3 của cây ngô ủ chua .................... 41
Hình 4.5. Hàm lượng các axit hữu cơ của các công thức cỏ ủ chua .......................... 45
Hình 4.6. Hàm lượng axit hữu cơ của các công thức cây ngô ủ chua ........................ 47
Hình 4.7.

Thành phần các nhóm vi sinh vật có mặt trong cỏ voi ủ chua 30 ngày ...............51

Hình 4.8. Thành phần các nhóm VSV có mặt trong cỏ voi ủ chua 90 ngày .............. 52
Hình 4.9. Kết quả phân lập VSV ở cỏ voi ủ chua Bổ sung thêm hình ....................... 52
Hình 4.10. Thành phần các nhóm vi sinh vật có mặt trong cây ngô ủ chua 30 ngày ............55
Hình 4.11. Thành phần các nhóm vi sinh vật có mặt trong cây ngô ủ chua 90 ngày ...........55
Hình 4.12. Một số hình thái của các nhóm vi sinh vật trong mẫu cỏ voi và cây

ngô ủ chua ................................................................................................ 57

vii


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Ủ chua là một trong những biện pháp phổ biến và được sử dụng rộng
rãi nhất được sử dụng để bảo quản, chế biến thức ăn thô xanh. Chất lượng
của thức ăn ủ chua phụ thuộc nhiều yếu tố; Đánh giá chất lượng thức ăn ủ
bằng các thí nghiệm được bố trí tủ cỏ voi tái sinh ở 40 ngày tuổi và cây ngô
cả bắp giai đoạn chín sáp tại Phòng thí nghiệm Bộ môn dinh dưỡng và thức
ăn của Khoa Chăn nuôi, Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Chất lượng ủ tốt
nhất ở các công thức ủ rỉ mật CMA, NMA, CRM, NRM: nguyên liệu có
màu vàng nâu sẫm không ướt dính và không mốc, mùi chua axit nhưng vẫn
thơm mùi rỉ mậ. Giá trị pH dao động từ 3,78-4,28; tỷ lệ VCK của các công
thức ủ rỉ mật CMA, CRM, NMA, NRM luôn có sự hao hụt thấp nhất, dao
động từ 1,15% đến 4,65%; Protein thô thấp nhất dao động từ 0,35% đến
1,79%; hàm lượng N-NH3 ở công thức ủ rỉ mật 5,11% đến 7,03%; hàm
lượng axit lactic(%) ở các công thức ủ rỉ mật đạt cao nhất, dao động từ
1,30% đến 1,58%; hàm lượng axit acetic(%): đạt cao nhất trong các công
thức ủ muối dao động 0,21% đến 0,52% và thấp ở các công thức ủ rỉ mật
dao động từ 0,04% đến 0,26%. Vi khuẩn lactic chiếm số lượng cao ở các
công thức ủ rỉ mật, dao động từ 194,17.106 TB/g đến 361,33.106 TB/g;

viii


THESIS ABSTRACT

Making silage is one of the common measures and the most widely used is

used for storage and processing of forages. The quality of the silage depend
many factors; Assessing the quality of silage in the experiment is arranged
elephant grass regeneration cabinet at 40 days of age and whole corn wax
maturity stage at the Laboratory of Department of Nutrition and Food Animal
Science, Academy Agriculture Vietnam. Best quality silage silage molasses
recipes CMA, NMA, CRM, NRM: yellow material is not wet sticky dark brown
and not musty, sour smell but still smelling acid leaks. Values ranged from 3.78
to 4.28 pH; proportion of the formula DM silage molasses CMA, CRM, NMA,
NRM always have the lowest loss, ranging from 1.15% to 4.65%; Lowest crude
protein ranged from 0.35% to 1.79%; N-NH3 levels in formula incubated 5.11%
to 7.03 molasses%; lactic acid content (%) in the recipe brewed with molasses
highest, ranging from 1.30% to 1.58%; Acetic acid content (%): the highest in
salt formulations ranged annealed to 0.52% and 0.21% lower in the recipe
brewed with molasses ranged from 0.04% to 0.26%. Lactic bacteria account for
the high number in the recipe brewed with molasses, ranging from 194,17.106
TB / g to 361,33.106 TB / g;

ix


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Một trong những thách thức lớn nhất đối với ngành chăn nuôi gia súc nhai
lại, ở nước ta là việc thỏa mãn đủ nhu cầu nguồn thức ăn thô xanh chất lượng
cao. Mặc dù Việt Nam là một nước nông nghiệp với khí hậu nhiệt đới, thảm thực
vật khá đa dạng, nhưng diện tích đồng cỏ cho chăn nuôi gia súc thấp và phân tán,
năng suất cỏ trồng thấp, nên để đáp ứng nhu cầu thức ăn thô xanh, chỉ có thể dựa
chủ yếu vào nguồn các phụ phẩm nông nghiệp.
Phần lớn các phụ phẩm nông nghiệp ở nước ta là nguồn thức ăn thô chất
lượng thấp và mang tính thời vụ cao, nên muốn phát triển chăn nuôi các giống

vật nuôi ăn cỏ. Đặc biệt là bò thịt và bò sữa năng suất cao thì bên cạnh việc mở
rộng diện tích, phát triển những giống cỏ trồng và cây thức ăn xanh chất lượng
cao thì việc nghiên cứu chế biến để nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn phụ phẩm
nông nghiệp và thức ăn thô xanh là một nhu cầu cấp thiết.
Ủ chua là một trong những biện pháp phổ biến và được sử dụng rộng rãi
nhất được sử dụng để bảo quản, chế biến thức ăn thô xanh cũng như các phụ
phẩm nông nghiệp như rơm lúa tươi, thân lá ngô, bã sắn… Tuy nhiên, nhiều
nghiên cứu gần đây cho thấy, kỹ thuật chế biến thức ăn thô xanh và phụ phẩm
nông nghiệp có hàm lượng carbohydrate dễ lên men thấp bằng phương pháp ủ
chua truyền thống trong rất nhiều trường hợp không đem lại hiệu quả như mong
muốn. Lý do chủ yếu là sự cạnh tranh cơ chất lên men của các chủng vi sinh vật
không mong muốn với vi khuẩn lên men lactic sẵn có trong vật liệu ủ, đặc biệt
là các loài Clostridia, Enterobacteria, nấm men và nấm mốc. Sự hiện diện của
những loài này làm biến đổi tính chất vật lý, hóa học và giá trị dinh dưỡng của
hỗn hợp ủ theo xu hướng không có lợi theo thời gian bảo quản và làm giảm
hiệu quả sử dụng thức ăn ở vật nuôi. Vì vậy để có thể kiểm soát chất lượng thức
ăn ủ chua truyền thống thì việc nghiên cứu mối liên hệ giữa chất lượng thức ăn
ủ với sự biến đổi của hệ vi sinh vật trong quá trình ủ là rất cần thiết. Với mục
đích trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Đánh giá chất lượng và sự biến đổi của
hệ vi sinh vật trong cỏ voi và cây ngô ủ chua”

1


1.2. MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU
1.2.1. Mục đích
Đánh giá chất lượng và sự biến đổi hệ vi sinh vật trong cỏ voi và cây ngô ủ
chua qua 90 ngày bảo quản để tạo cơ sở cho việc nghiên cứu sử dụng các chất bổ
trợ cho hoạt động của hệ vi sinh vật có lợi trong quá trình lên men.
1.2.2. Yêu cầu

- Đánh giá chất lượng thức ăn ủ chua trên các chỉ tiêu: Đánh giá cảm
quan, thành phần dinh dưỡng.
- Đánh giá sự biến động thành phần các nhóm vi sinh vật chủ yếu trong thức
ăn ủ chua: vi khuẩn lactic, Bacillus sp, nấm men, nấm mốc, Clostridium sp.

2


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Ủ CHUA THỨC ĂN XANH
2.1.1. Nguyên lý
Ủ chua là một phương pháp bảo quản thức ăn xanh dựa trên sự lên men
của các vi khuẩn (VK) lactic trong điều kiện yếm khí. Các VK lactic chuyển hoá
các nguồn carbohydrate dễ lên men trong thức ăn thành các axit hữu cơ (chủ yếu
là axit lactic) làm giảm độ pH và ức chế sự phát triển của các vi khuẩn không
mong muốn (clostridia, enterobacteria...vv).
Quá trình ủ chua được chia làm 4 giai đoạn (Weinberg và cs, 1996):
• Lên men hiếu khí: thường kéo dài vài giờ và được đặc trưng bằng sự giảm
lượng khí oxy do hô hấp tế bào, tăng hoạt động của các enzyme protease và
carbohydrase thực vật và sự hoạt động của các VK hiếu khí, yếm khí tuỳ tiện. Ở
thời kỳ này, pH hố ủ dao động từ 6,0-6,5.
• Giai đoạn lên men yếm khí: gồm 2 giai đoạn lên men dị hình và lên men
đồng hình. Quá trình lên men này sản sinh các axit hữu co như axit lactic, axit
axetic… và làm giảm pH của hố ủ xuống mức 3,8-4,2. Giai đoạn này kéo dài từ
vài này đến vài tuần.
• Giai đoạn ổn định: được đặc trưng bởi sự giảm dần của các VK lên men
lactic, chỉ một số loài VK sống được trong môi trường pH thấp vẫn hoạt động;
pH của hố ủ được duy trì ở mức axit giúp cho thức ăn được bảo quản lâu dài. Sự
ổn định này tùy thuộc vào các yếu tố như sự xâm nhập của không khí (oxy), hoạt
động của nấm men và nấm mốc; quá trình lên men các axit hữu cơ có mặt trong

hố ủ.
• Giai đoạn hư hỏng hiếu khí: thời kỳ này bắt đầu khi thức ăn ủ được bộc lộ
ra ngoài không khí (để sử dụng) với sự hoạt động mạnh của các vi khuẩn hiếu
khí, nấm men và nấm mốc làm thức ăn bị hư hỏng, chất dinh dưỡng bị hao hụt.
2.1.2. Điều kiện để ủ chua
Thức ăn ủ chua đạt chất lượng tốt hay không phụ thuộc vào các điều
kiện sau:
- Môi trường yếm khí: Là điều kiện quan trọng nhất, quyết định sự
thành bại trong quá trình ủ chua.

3


- Hàm lượng đường tan: thành công của ủ chua thức ăn thực vật phụ
thuộc vào hàm lượng đường tan trong cây cỏ do hàm lượng đường này được vi
khuẩn lactic sử dụng trong hoạt động sống để chuyển hoá thành axit lactic làm
giảm pH môi trường hố ủ (Bacanov, 1989).
- Độ ẩm của nguyên liệu: Vi sinh vật chỉ có thể phát triển trong môi
trường có độ ẩm xác định. Độ ẩm tối ưu để vi khuẩn lactic phát triển là 65 –
75%, do đó độ ẩm tối ưu của thực vật ủ chua nằm trong khoảng 65 – 75%. Độ
ẩm nguyên liệu có vai trò rất quan trọng trong quá trình ủ chua, khi nguyên liệu ủ
có độ ẩm tối ưu từ 65 – 75% thì lượng axit lactic trong thức ăn chiếm từ 2/3 đến
4/5 tổng lượng axit sinh ra. Hàm lượng chất khô của nguyên liệu ủ chua nằm
trong khoảng 30 – 45% thì kể cả những thức ăn giàu protein vẫn có khả năng ủ
chua tốt. Khi độ ẩm của nguyên liệu dưới 60% thì vi khuẩn lactic khó phát triển,
còn khi độ ẩm dưới 45% vi khuẩn này không thể phát triển được lúc này chỉ có
nấm mới có thể phát triển và sinh sản trong độ ẩm nguyên liệu dưới 45%. Khi độ
ẩm nguyên liệu thấp, quá trình ủ nén không chặt tạo điều kiện cho vi khuẩn gây
thối và nấm mốc phát triển. Độ ẩm nguyên liệu trên 75% ảnh hưởng xấu đến chất
lượng thức ăn ủ chua. Điều này được giải thích như sau: do độ ẩm thấp việc hình

thành số lượng axit lactic cần thiết cho quá trình ủ chậm, còn số lượng axit
butyric tăng. Mặt khác, khi độ ẩm quá cao thì khi đầm nén các chất dinh dưỡng
bị mất đi cùng nước dịch chảy ra ngoài hố ủ (trong đó có một lượng đáng kể
đường dễ lên men).
Độ ẩm của một số loại thức ăn ủ chua trong giai đoạn thu hoạch thường
cao hơn độ ẩm tối ưu, nếu đem ủ chua ngay thì thức ăn ủ chua không đạt chất
lượng cao. Để giảm độ ẩm của nguyên liệu trước khi ủ chua cần phải phơi héo,
song thời tiết không phải lúc nào cũng thuận lợi cho việc thực hiện theo biện
pháp này. Một trong các biện pháp làm giảm độ ẩm của nguyên liệu ủ là bổ sung
vào nguyên liệu ủ những thức ăn có độ ẩm thấp, chẳng hạn như rơm.
Trong ủ chua nguyên liệu ủ có độ ẩm cao thì thông thường thức ăn sẽ bị quá
chua (pH từ 3,5 – 3,8) và có mặt của axit butyric. Trong trường hợp này để thức ăn
ủ chua có chất lượng cao, cần bổ sung 1 lượng rơm khô đó đó cắt nhỏ là 10 – 15%
vào cùng với nguyên liệu ủ chua, nhằm hạn chế độ ẩm cao trong nguyên liệu ủ. Kỹ
thuật ủ chua như sau (đối với qui mô ủ lớn); đáy của hầm ủ lót một lớp rơm (đó cắt
nhỏ) dày 80 – 100 cm, trên lớp rơm là lớp nguyên liệu ủ dày 30 – 40 cm tiếp là rơm
10 – 20 cm, ... lớp trên cùng là lớp nguyên liệu ủ. Hố ủ được nèn chặt và dồn hết

4


không khí ra, tạo môi trường yếm khí. Rơm dùng trong ủ chua phải là rơm tốt,
không được thối mốc (Nguyễn Văn Hải, 2006).
- Nhiệt độ: Giữa các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của các chủng loại vi
sinh vật trong hố ủ thì yếu tố nhiệt độ được ứng dụng để điều khiển hướng lên men
có lợi nhất. Nhiệt độ thức ăn ủ chua phụ thuộc vào mức độ hô hấp của tế bào thực
vật và vi khuẩn hiếu khí, những vi khuẩn này hấp thu oxy của không khí thải ra khí
CO2, H2O và nhiệt lượng. Quá trình hô hấp ngừng sau khi các tế bào thực vật chết,
điều này liên quan đến việc sử dụng hết oxy trong hố ủ. Nén chặt nguyên liệu và
đẩy hết được không khí ra khỏi hố trong quá trình ủ thì quá trình hô hấp của các tế

bào sẽ ngừng sau 6 – 8 giờ sau khi kết thúc ủ. Tuân theo đúng qui trình ủ chua thi
nhiệt độ của hố ủ không vượt quá 350C. Trong quá trinh ủ nén không kỹ và không
dồn hết không khí thì nhiệt độ hố ủ có thể lên đến 60 – 700C; điều đó dẫn đến mất
mát một lượng lớn các chất dinh dưỡng. Do nhiệt độ của hố ủ tăng cao nên protein
và các axit amin tham gia vào phản ứng với đường tạo ra các phức chất khó tiêu
hoá đối với gia súc. Nhiệt độ cao trong hố ủ làm phân huỷ caroten, do đó chất
lượng thức ăn ủ chua sẽ giảm. Theo kết quả nghiên cứu của Nehring - 1955, thì
nhiệt độ hố ủ thay đổi làm thay đổi kiểu lên men vi sinh vật. Nhiệt độ tối ưu của
các loại vi sinh vật lên men thức ăn được mô tả như sau:
- 500C
450C

Vi khuẩn lactic chịu nhiệt

400C
350C

Vi khuẩn butyric

300C

Vi khuẩn sản sinh axit axetic

250C

Cầu khuẩn lactic lên men lạnh

200C

Vi khuẩn lactic hình gậy lên men lạnh

150C
100C
Hình 2.1. Nhiệt độ tối ưu của các loại vi sinh vật lên men thức ăn ủ
(Dương Hữu Thời, Dương Thanh Liêm và cs.,1982)
Dựa vào nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển vi khuẩn ta có sự tác động vào
hố ủ để làm sao hạn chế thời gian ở nhiệt độ thuận lợi cho vi khuẩn Butyric phát
triển càng thấp càng tốt.

5


2.2 CÁC QUÁ TRÌNH SINH HOÁ VÀ VI SINH VẬT HỌC DIỄN RA
TRONG QUÁ TRÌNH Ủ CHUA THỨC ĂN
Quá trình sinh hóa và VSV học diễn ra trong hố ủ bao gồm:
2.2.1. Hô hấp hiếu khí
Thức ăn xanh sau khi được thu cắt, tế bào thực vật vẫn tiếp tục quá trình hô
hấp hiếu khí. Trong quá trình này, đường hexose bị ôxi hoá giải phóng CO2, H2O
và nhiệt. Ở từng cây thức ăn riêng rẽ thì nhiệt này nhanh chóng toả vào không
khí, nhưng trong thiết bị ủ (túi, bể, hào, hố ủ …) nhiệt sinh ra sẽ làm tăng nhiệt
độ của khối ủ. Nhiệt độ cao càng làm tăng quá trình hô hấp hiếu khí. Chỉ vài giờ
sau khi ủ, nhiệt độ của khối ủ lên tới 60 - 700C. Các sản phẩm của hô hấp hiếu
khí không có ích cho việc ủ chua thức ăn. Ngược lại, trong điều kiện nhiệt độ
cao, nước bốc hơi rồi sau đó nhỏ xuống lớp trên khối thức ăn ủ và làm cho lớp
thức ăn này bị mốc.
Quá trình hô hấp hiếu khí trong hố ủ được biểu diễn qua phương trình;
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 2822 Kj
Hơn nữa, khi nhiệt độ khối thức ăn ủ cao hơn 400C thì protein và các axit
amin của thức ăn sẽ phản ứng với đường tạo thành các phức hợp bền vững
(melanoid) mà gia súc không thể tiêu hóa được. Trong trường hợp này thức ăn ủ

chua có mùi thơm của táo, mùi mật hay mùi bánh mì đen và có màu nâu thẫm.
Thức ăn ủ chua loại này gia súc rất thích ăn, nhưng có tỷ lệ tiêu hoá rất thấp. Ví
dụ, tiêu hoá protein thô của thức ăn loại này chỉ khoảng 10 - 15%, trong khi đó
của thức ăn ủ chua bình thường là 62 - 68% (Menkin, 2004).
Hô hấp hiếu khí càng mạnh, càng kéo dài thì chất lượng thức ăn ủ chua
càng kém. Hô hấp hiếu khí còn làm tiêu hao đường hoà tan dự trữ trong cây cỏ
mà đường hoà tan này rất cần thiết cho các vi khuẩn lactic lên men để tạo thành
các axit hữu cơ, giúp hạ pH của khối ủ. Hô hấp hiếu khí kéo dài đến chừng nào
còn oxi và đường hoà tan trong khối ủ.
Theo Nguyễn Xuân Trạch và Trần Thị Uyên (1997), 3 yếu tố quan trọng
ảnh hưởng đến kết quả ủ chua gồm:
- Nhiệt độ khối ủ: Nhiệt độ khối ủ càng cao thì hô hấp hiếu khí càng mạnh.
Do vậy muốn hạn chế hô hấp hiếu khí phải ủ cỏ nơi râm mát, tránh ánh nắng mặt
trời. Khi cắt cỏ về chưa ủ ngay được phải tãi cỏ thành lớp mỏng, tránh đánh

6


đống, để toả nhiệt.
- Lượng oxi trong khối ủ: Lượng ôxi trong khối ủ càng nhiều thì hô hấp
hiếu khí càng kéo dài. Ủ nhanh, nén chặt, bịt kín túi, hào, hố, bể ủ sẽ hạn chế
được hô hấp hiếu khí.
- Ẩm độ của nguyên liệu ủ: Tỷ lệ nước trong nguyên liệu ủ càng cao thì hô
hấp hiếu khí càng mạnh. Nhược điểm này hạn chế bằng cách phơi héo thức ăn
sau khi băm chặt hoặc trộn thêm thức ăn thô khô như cỏ khô, rơm khô để hút bớt
nước của khối ủ.
2.2.2 Hô hấp yếm khí
Bắt đầu với quá trình lên men dị hình khi oxy trong hố ủ được sử dụng
hết. Quá trình này diễn ra nhờ các vi khuẩn sinh axit lactic dị hình như
Lactobacillus brevis và Leuconostoc mesenteroides. Trong quá trình này, đường

được tiếp tục phân giải để hình thành axit lactic, axit axetic và rượu.
C6H12O6

3C2H5OH + 3CO2 + 25 Kcal

2C2H5OH + 5O2

2C2H4O6 + 2H2O

Quá trình này kéo dài từ 24-72h, tuy nhiên hàm lượng các axit hữu cơ sản
sinh trong quá trình này còn ít không đủ lớn để bảo quản thức ăn. Trong quá trình
này, pH của hố ủ giảm xuống đến mức 5,0.
Quá trình lên men yếm khí tiếp theo đó là quá trình lên men đồng hình với sự
hoạt động mạnh mẽ của các vi khuẩn lactic đồng hình như Lactobacillus plantarum,
Pediococcus pentosaceus.... Quá trình này kéo dài từ 10 ngày cho đến 3 tuần. Axit
lactic được sản sinh ra với hàm lượng lớn sẽ làm giảm nhanh chóng pH của hố ủ
xuống 3,8-4,2. Ở mức pH này, hầu hết các VSV gây hư hỏng/gây thối và gây bệnh
có mặt trong hố ủ sẽ bị ức chế và thức ăn sẽ được bảo quản lâu dài.
2.2.3 Phân giải protein
Trong thức ăn xanh tới 77 - 90% nitơ tổng số là nitơ protein. Sau khi thu
cắt, hoạt động phân giải protein trong thức ăn bắt đầu. Chỉ sau vài ngày được
phơi héo trên đồng, lượng protein trong thức ăn giảm tới 50%. Sản phẩm của sự
phân giải protein là axit amin, peptides. Mức độ phân giải protein biến động phụ
thuộc vào loài thực vật, hàm lượng chất khô và nhiệt độ. Sự phân giải protein sẽ
bị hạn chế khi pH của khối ủ giảm.
Dưới tác động của enzyme thực vật các axit amin tiếp tục bị phân giải, tuy

7

nhiên mức độ phân giải bởi enzyme thực vật rất không đáng kể so với sự phân
giải bởi VSV. Các VSV tiếp tục phân giải các axit amin để tạo thành NH3, làm
tăng pH của hố ủ và làm giảm chất lượng thức ăn ủ chua.
2.2.4 Lên men VSV
Cùng với quá trình hô hấp tế bào là quá trình lên men thức ăn nhờ VSV. Hệ
VSV mặt trong hố ủ gồm cả nhóm hiếu khí và yếm khí, chủ yếu là các vi khuẩn
lactic, vi khuẩn sinh axit axetic, axit butyric, các vi khuẩn gây thối, nấm men và
nấm mốc. Các VSV này có sẵn trên bề mặt nguyên liệu ủ. Sự biến động về số
lượng của chúng được thể hiện ở bảng 2.1.
Bảng 2.1. Các nhóm VSV phổ biến trong thực vật trước khi ủ chua
(Pahlow và cs., 2003)
Nhóm VSV

Số lượng TB (CFU/g)

Tổng số VK hiếu khí

>10.000.000

VK lactic

10 – 1.000.000

Enterobacteria

1.000 – 1.000.000

Nấm men

1.000 – 100.000

Nấm mốc

1.000 – 10.000

Clostridia (bào tử)

100 – 1.000

Bacilli (bào tử)

100 – 1.000

VK sinh axit axetic

100 – 1.000

VK sinh axit propionic

10 – 1.000

Nấm và vi khuẩn hiếu khí chiếm ưu thế trong thức ăn xanh, nhưng khi môi
trường yếm khí được thiết lập chúng nhanh chóng bị thay thế bởi nhóm VSV có
khả năng sống trong điều kiện không có oxi. Nhóm này bao gồm: vi khuẩn lên
men lactic, Clostridia và Enterobacteria.

8


Hình 2.2. Lên men hiếu khí và yếm khí của các VSV trong quá trình ủ chua

a. Vi khuẩn lên men lactic:
Các VK lactic gồm 6 đại diện chính: Lactobacillus; Pediococcus;
Enterococcus; Lactococcus; Streptococcus và Leuconostoc (Pahlow et al., 2003)
. Tất cả các nhóm này đều lên men đường để sinh axit lactic. Trên cơ sở đặc điểm
lên men và các đặc tính trao đổi chất, các VK lactic được phân làm 3 nhóm
(Kandler and Weiss, 1986):
- Nhóm 1: Gồm các Vi khuẩn Lactic lên men đồng hình bắt buộc, chúng
chuyển hóa các đường hexose thành axit lactic, nhưng chúng không thể lên men
pentose hoặc gluconate.
- Nhóm 2: Gồm các Vi khuẩn lên men lactic dị hình yếm khí tuỳ tiện,
chúng lên men đường hexose đồng hình thành axit lactic nhưng một số chủng
trong nhóm này và trong một số điều kiện lên men dị hình thành axit lactic,
dioxit carbon và ethanol hoặc axit axetic. Các VK thuộc nhóm này cũng lên men
đường pentose thành axit lactic theo chu trình phosphoketolase.
- Nhóm 3: Gồm các Vi khuẩn lên men dị hình bắt buộc, chúng lên men
đường hexose thành axit lactic, dioxit carbon và ethanol hoặc axit axetic. Chúng
cũng chuyển hóa đường pentose thành axit lactic và axit axetic.
Có thể thấy, lên men đường bởi nhóm vi khuẩn lactic là có hiệu quả nhất.

9


Tổn thất năng lượng trong quá trình lên men bởi nhóm vi khuẩn này chỉ khoảng
1,5 - 4%, còn lên men bởi nấm men tổn thất này khoảng 3 - 9%. Lên men butyric
gây tổn thất năng lượng rất lớn do các vi khuẩn này sử dụng đường, axit lactic và
một số axit amin. Sự có mặt của axit butyric chứng tỏ điều kiện ủ chua không
được đảm bảo, protein bị phân giải, sự hình thành một số sản phẩm độc cho sức
khoẻ gia súc. Sự phát triển của nhóm vi khuẩn lên men butyric sẽ bị hạn chế bằng
cách hạ nhanh pH của khối thức ăn xuống 4,2.
b. Clostridia

Clostridia là nhóm VK yếm khí tuyệt đối, sinh bào tử, bắt màu Gram
dương. Chúng thường có mặt ở các bộ phận khác nhau của cây, cỏ trồng trong
thời gian thu hoạch ở dạng bào tử. Clostridia có thể lên men carbohydrates, axit
lactic cũng như các axit amin và protein. Vì vậy, chúng là nguyên nhân gây giảm
chất lượng của thức ăn và hình thành các amin sinh học (McDonald, 1981; Oude
Elferink et al., 1999). Nguyên liệu ủ chua nhiễm Clostridia thường có mùi khó
chịu do hàm lượng axit butyric cao.
Nhóm vi khuẩn Clostridia được chia thành 3 nhóm (McDonald, 1981):
- Saccharolytic Clostridia (Clostridium butyricum và Clostridium
tyrobutyricum) lên men axit lactic và đường hoà tan tạo thành axit butyric, làm
tăng pH của khối ủ.
- Proteolytic Clostridia (Clostridium bifermentans và Clostridium
sporogenes) phân giải các axit amin để tạo thành axit axetic, axit butyric, amines
và amoniac.
- Saccharo-proteolytic(Clostridium perfringens): phân giải cả carbohydrate
và protein
Clostridia phát triển tốt nhất khi pH từ 7,0 - 7,4. Chúng không chịu được
môi trường axit, pH hạ xuống 4,2 sẽ ức chế hoàn toàn sự phát triển của nhóm
này. Clostridia cũng rất nhạy cảm với độ ẩm của nguyên liệu thức ăn đem ủ,
chúng phát triển rất mạnh trong điều kiện ẩm độ cao. Với những thức ăn có hàm
lượng chất khô thấp (dưới 15%) thì mặc dù pH có hạ xuống 4,0 cũng không ức
chế được sự phát triển của nhóm này (Mc Donald, 1991). Hàm lượng chất khô
của thức ăn đem ủ cao (30 - 40%) sẽ hạn chế rõ rệt sự phát triển của nhóm
clostridia.
Ngoài ảnh hưởng xấu đến chất lượng thức ăn ủ chua, bào tử của (các

10


Clostridium tyrobutyricum chịu axit có thể nhiễm vào sữa qua bầu vú bị nhiễm

bẩn phân gia súc và ảnh hưởng tới quá bình chế biến các sản phẩm của sữa như
phomat (Wilkinson, 2005). Bên cạnh đó, đã có nhiều thông báo về bệnh ngộ độc
thức ăn ở ngựa và bò khi ăn phải thức ăn ủ chua có nhiễm Clostridium
botulinum.
c. Enterobacteria:
Các Enterobacteria là những VK không sinh bào tử, yếm khí tuỳ tiện.
Chúng lên men đường tạo thành axit axetic, ethanol và H2. Giống như Clostridia,
nhóm này có khả năng phân giải protein tốt, các axit amin được tảo thành sẽ khử
carboxyl và khử amin để tạo ra amoniac. pH thích hợp cho sự phát triển của
nhóm vi khuẩn này là 7,0 do vậy chúng chỉ hoạt động ở giai đoạn đầu của ủ chua
khi mà pH của khối ủ chưa hạ thấp. Các loài thuộc nhóm này thường thấy trong
thức ăn ủ chua là Erwinia herbicola, Pantoea agglomerans, Rahnella aquatilis.
d. Trực khuẩn Bacillus
Là nhóm Vi khuẩn hiếu khí tùy tiện: sinh trưởng ở cả điều kiện yếm khí và
hiếu khí. Các Bacilli có thể lên men carbohydrate để hình thành hỗn hợp các axit
hữu cơ như axit lactic, a. butyric và a. axetic hoặc rượu và glycerol. (Claus and
Berkely, 1986). Một số loài Bacillus spp. Có khả năng sản sinh các chất kháng
nấm, có tác dụng ức chế các các VSV hiếu khí gây hư hỏng trong hố ủ (Phillip và
Fellner, 1992). Ngoại trừ một số loài trên, sự tăng số lượng các Bacilli trong hố ủ
đều là không mong muốn do chúng sản sinh rất ít axit lactic, axit acetic so với
các LAB (McDonald et al.,1991) và làm tăng quá trình phân hủy hiếu khí trong
hố ủ (Lindgren et al., 1985).
e. Nấm men
Nấm men là nhóm VSV đầu tiên phát triển khi thức ăn ủ chua tiếp xúc với
không khí trong thời gian bảo quản hoặc cho ăn bởi vì rất nhiều loài nấm men có
thể sinh trưởng tốt ở mức pH axit 3,5 hoặc thấp hơn. Các Vi khuẩn sinh axit
axetic và nấm mốc cũng sinh trưởng tốt ở điều kiện pH này nhưng chúng sinh
trưởng chậm hơn so với nấm men. Nấm men có thể lên men đường và axit lactic
trong điều kiện hiếu khí, vì vậy làm tăng pH của hố ủ và mở đường cho các VSV
gây hư hỏng thức ăn phát triển, đặc biệt khi pH>4,5. Nấm men cũng có khả năng

lên men đường trong điều kiện yếm khí để sản sinh rượu. Các loài nấm men
trong thức ăn ủ chua là Candida, Saccharomyces và Torulopsis. (Muck, 2010).

11


f. Nấm mốc:
Nấm mốc có sẵn trong đất trồng và trên cây thức ăn, phát triển dưới dạng
đơn bào (nấm men) hoặc sợi đa bào (nấm mốc).
Đại đa số nấm mốc là những loài ưa khí nghiêm ngặt nên chúng chỉ phát
triển trên bề mặt của thức ăn ủ chua. Đã phân lập được rất nhiều loài nấm mốc
trên các loại thức ăn ủ chua khác nhau, và phần lớn chúng đều có khả năng sản
sinh ra độc tố mycotoxin.
Có ít trường hợp gia súc mắc bệnh ngộ độc mycotoxin cấp tính khi sử dụng
thức ăn ủ chua một phần do một số loại mycotoxin như zearelenone, ochratoxin
và một số trichothecenes đã được vi khuẩn dạ cỏ phân giải. Nhưng các ảnh
hưởng của mycotoxin đến tỷ lệ thụ thai, miễn dịch, hệ thần kinh của gia súc đã
được chứng minh khi gia súc ăn thức ăn ủ chua đã bị hỏng do tiếp xúc một thời
gian dài với không khí. Cũng cần tránh nguy cơ độc tố mycotoxin tiếp xúc với
con người trong công việc, sự dây nhiễm vào thức ăn của con người. Không nên
cho gia súc ăn thức ăn ủ chua đã bị mốc, đồng thời phải cẩn trọng khi tiếp xúc.
Nén chặt và bịt kín thiết bị ủ hạn chế tối đa thức ăn ủ chua tiếp xúc với
không khí sẽ ngăn chặn được nấm mốc. Chỉ cần một lỗ hở, lỗ thủng để không khí
lọt vào khối ủ sẽ gây ra một khoảng mốc lớn trong khối ủ.
Sau khi mở túi ủ, bể ủ để lấy thức ăn cho gia súc ăn thì có nguy cơ thức ăn
sẽ bị mốc do không khí tràn vào khối ủ. Trong trường hợp này phải tính toán diện
tích bề mặt mở lấy thức ăn, phương pháp lấy thức ăn, tốc độ sử dụng thức ăn để
hạn chế sự tiếp xúc của thức ăn với không khí. Hiện nay cũng thường sử dụng
axit hữu cơ và muối của chúng bổ sung khi tiến hành ủ chua để ức chế quá trình
tái lên men.

2.3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG THỨC ĂN Ủ CHUA
Có 2 nhóm yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng thức ăn ủ chua: (1) chất lượng
nguyên liệu ủ và (2) chất lượng lên men thức ăn ủ.
2.3.1 Chất lượng nguyên liệu ủ
Chất lượng nguyên liệu ban đầu sẽ quyết định chất lượng thức ăn ủ chua.
Giá trị dinh dưỡng của cỏ khi còn non sẽ cao và giảm nhanh chóng theo giai đoạn
sinh trưởng. Tuy nhiên hàm lượng chất khô của cỏ sẽ tăng khi cỏ già. Do vậy
thời điểm thu hoạch cỏ cho ủ chua phải được tính toán sao cho hài hoà giữa năng

12


suất chất khô và giá trị dinh dưỡng của cỏ.
Việc sử dụng thêm chất bổ sung khi ủ chua một số loại phụ phẩm nông
nghiệp/hoặc chế biến nông sản có thành phần các chất dinh dưỡng tương đối đơn
điệu (không cân đối) sẽ giúp nâng cao chất lượng thức ăn ủ chua.
Hàm lượng vật chất khô (VCK) của nguyên liệu ủ là một trong những yếu
tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng lên men. Khi hàm lượng VCK dưới 30%
thức ăn ủ chua trở nên lỏng, ướt, dễ mất chất dinh dưỡng và đặc biệt chất lượng
lên men kém nếu hàm lượng đường tan cũng thấp. Tuy nhiên khi hàm lượng
VCK >50-55%, thức ăn ủ khó lên men trong điều kiện yếm khí và thức ăn dễ
sinh nhiệt, làm nấm mốc phát triển (Keiser and Piltz, 2006).

Hình 2.3. Tương quan giữa hàm lượng VCK và độ ẩm của nguyên liệu ủ
(Keiser and Piltz, 2006)
2.3.2 Chất lượng lên men.
Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng lên men bao gồm: hàm lượng đường
hoà tan, nhiệt độ ủ, VSV, điều kiện yếm khí, độ ẩm của nguyên liệu ủ.
a. Hàm lượng đường hoà tan
Thành công của việc ủ chua tùy thuộc vào hàm lượng đường trong nguyên

liệu, chất này sẽ cung cấp cơ chất cho vi khuẩn lactic lên men thành axit lactic
mà nồng độ tích lũy của nó sẽ hạ pH của khối thức ăn xuống mức cần thiết (4,2).
Người ta đưa ra khái niệm “hàm lượng đường tối thiểu” khi ủ chua như sau: Hàm
lượng đường tối thiểu là hàm lượng đường cần thiết để hình thành nên axit hữu

13


cơ trong quá trình lên men thức ăn, mà axit hữu cơ này đủ để hạ pH của khối
thức ăn xuống 4,2. Hàm lượng đường tối thiểu sẽ khác nhau ở các nguyên liệu
thức ăn khác nhau (do có hệ đệm khác nhau).
Dựa vào tương quan giữa hàm lượng đường thực tế và hàm lượng đường tối
thiểu người ta chia các nguyên liệu thức ăn thành 3 nhóm sau (Pilz and Keiser,
2004):
+ Nhóm dễ ủ chua: Nguyên liệu thức ăn thuộc nhóm này có hàm lượng
đường thực tế cao hơn so với hàm lượng đường tối thiểu. Khi tiến hành ủ chua
nhóm thức ăn này không cần thiết phải bổ sung thêm đường hoà tan.
Đối với cây hoà thảo có hàm lượng đường hoà tan trên 10% chất khô có thể
ủ chua dễ dàng không cần phải bổ sung thêm đường.
+ Nhóm khó ủ chua: Nguyên liệu thức ăn thuộc nhóm này có hàm lượng
đường thực tế xấp xỉ hàm lượng đường tối thiểu. Nguy cơ thức ăn ủ chua bị hỏng
cao nếu không đảm bảo được các yếu tố kỹ thuật khi ủ.
+ Nhóm không ủ chua được: Nguyên liệu thức ăn thuộc nhóm này có hàm
lượng đường thực tế thấp hơn so với hàm lượng đường tối thiểu. Không thể tiến
hành ủ chua đơn độc nhóm thức ăn này vì axit hữu cơ sinh ra không đủ hạ pH
xuống mức cần thiết nên thức ăn không bảo quản được.
Để ủ thức ăn thuộc nhóm 2 và nhóm 3 cần bổ sung đường hoà tan hoặc ủ
chung với thức ăn nhóm 1.
b. Nhiệt độ ủ:
Chất lượng thức ăn ủ chua ở nhiệt độ thấp sẽ cao hơn so với ủ chua ở nhiệt

độ cao. Muốn cho nhiệt độ khối ủ không tăng cao phải đảm bảo tốt các điều kiện
ủ chua: băm chặt nhỏ thức ăn, đầm nén chặt, tốc độ ủ nhanh, đảm bảo điều kiện
yếm khí, giảm độ ẩm để hạn chế hô hấp hiếu khí, tránh ánh nắng mặt trời.
c. Vi sinh vật:
Trong tất cả các nhóm VSV tồn tại trong nguyên liệu ủ thì nhóm vi khuẩn
homofermentative cho hiệu quả cao nhất khi lên men đường hoà tan hình thành
nên axit lactic. Do vậy muốn thức ăn ủ chua có chất lượng tốt phải tạo điều kiện
cho nhóm vi khuẩn này phát triển. Cho đến nay cũng đã có nhiều công trình
nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi khuẩn lactic để bổ sung vào thức ăn ủ chua.

14


d. Điều kiện yếm khí:
Đối với việc ủ chua thức ăn thì điều kiện yếm khí của khối ủ rất quan trọng.
Tạo môi trường yếm khí tốt sẽ loại bỏ được hầu hết các nhóm VSV không mong
muốn. Muốn đảm bảo điều kiện yếm khí tốt thức ăn phải được băm chặt nhỏ, nén
liên tục, tốc độ ủ nhanh, bịt kín hào, hố, túi ủ.
e. Độ ẩm của nguyên liệu ủ:
Nguyên liệu ủ có độ ẩm cao thì hô hấp hiếu khí kéo dài và vi khuẩn lên men
butyric phát triển mạnh. Hô hấp hiếu khí mạnh dẫn đến tiêu hao đường hoà tan
và làm cho nhiệt độ khối ủ tăng cao. Vi khuẩn lên men butyric phát triển mạnh sẽ
tăng phân giải protein, gây hỏng, thối thức ăn. Độ ẩm cao còn làm tăng tổn thất
dinh dưỡng do rửa trôi.
Độ ẩm của nguyên liệu ủ thích hợp khoảng 65 - 75%. Đối với thức ăn ủ
chua có độ ẩm thấp (65%) mặc dù pH = 4,5 nhưng chất lượng thức ăn ủ chua vẫn
tốt. Giảm độ ẩm của nguyên liệu ủ bằng phơi tái dưới ánh nắng hoặc trộn với
thức ăn thô khô. Tỷ lệ trộn thức ăn khô được xác định như sau:
a-b
K=

x 100%
b-c

Trong đó:
K: Thức ăn khô dùng để trộn (%)
a: Tỷ lệ nước của thức ăn ban đầu
b: Tỷ lệ nước dự kiến của hỗn hợp nguyên liệu ủ
c: Tỷ lệ nước của nguyên liệu bổ sung
2.4 CÁC CHỈ TIÊU CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG THỨC ĂN Ủ CHUA
2.4.1 Nguyên lý đánh giá chất lượng thức ăn ủ chua
Chất lượng của thức ăn ủ chua phụ thuộc vào kỹ thuật ủ và nguyên liệu ủ:
loại cây thức ăn, giai đoạn cắt cây thức ăn.
Người ta có thể dựa vào độ pH, hàm lượng các axit hữu cơ, hàm lượng amoniac,
hàm lượng nước để đánh giá chất lượng ủ chua.
- Thức ăn ủ chua có độ pH trong khoảng từ 4 – 4,5 được coi là chất lượng
tốt. Nhưng nếu pH cao hơn 4,5 thì chất lượng ủ chua giảm đi.

15


- Hàm lượng các axit lactic càng cao chất lượng ủ chua càng tốt.
Tỷ lệ tiêu hoá thức ăn ủ chua tương tự như cỏ xanh cùng loài, nhưng khả
năng ăn được của gia súc thường thấp hơn. Thức ăn ủ chua có chất lượng tốt
thường có màu vàng nâu, không bị thối nhũn, đồng thời có mùi đặc trưng của
axit lactic. Ngược lại nếu thức ăn ủ chua có màu sẫm đen, thức ăn nhũn nát, mùi
khó chịu của axit butyric … tức là chất lượng thức ăn ủ chua kém.
2.4.2. Quá trình ủ chua thức ăn
2.4.2.1 Nguyên lý ủ chua thức ăn
Ủ chua là phương pháp bảo quản thức ăn xanh cho gia súc đã có từ lâu. ở

Châu Âu và ở Mỹ, ủ chua thức ăn cho gia súc đã được tiến hành cách đây hơn
100 năm (Moran, Kaiser and Stokdale -1989). Theo thời gian, phương pháp ủ
chua liên tục được cải tiến về mặt kỹ thuật. Sau đại chiến thế giới lần thứ nhất,
phương pháp ủ chua với quy mô lớn phát triển mạnh mẽ ở Châu Âu. Cho tới nay
phương pháp này được áp dụng rộng rãi ở hầu hết các nước trên thế giới. Ngày
nay, người ta thừa nhận rằng, ngay ở cả các nước nhiệt đới, bốn mùa tràn dầy ánh
nắng mặt trời, cũng cần ủ dự trữ thức ăn xanh cho mùa khô. Thức ăn ủ ngoài
cung cấp năng lượng còn cung cấp cho gia súc vitamin và chất khoáng. Ủ chua
rất cần thiết trong chăn nuôi, chúng không chỉ dự trữ thức ăn thô xanh để điều
hòa lượng thức ăn trong các mùa vụ, thời tiết bất lợi cho trồng trọt mà còn để chế
biến, dự trữ thức ăn có nguồn gốc động vật như các phụ phẩm của hải sản, hay
các lò mổ gia súc.
Như vậy, ủ chua thức ăn thô xanh là hình thức nén chặt thức ăn thô xanh
vào hố kín không có không khí, trong quá trình ủ chua xảy ra quỏ trỡnh sinh hoỏ
và sinh vật diễn ra một cỏch mạnh mẽ kết quả của cỏc quỏ trỡnh này là các vi
khuẩn tham gia phân giải đường dễ tan như: Glucoza, sacaroza, fructoza... thành
axit lactic và các axit hữu cơ khác, đưa giá trị pH của hố ủ nhanh chóng giảm
xuống thấp 3,8 - 4,5. Ở độ pH này hầu hết các loài vi khuẩn và enzym của thực
vật đều bị ức chế. Tất cả cỏc chất sinh ra, tạo thành một chất hỗn hợp bảo vệ và
ngăn ngừa thức ăn không bị hư hỏng. Vì vậy, thức ăn khi ủ chua có thể bảo quản
được trong thời gian dài.
Khi ủ chua diễn ra các quá trình sau:
- Hô hấp hiếu khí
Quá trình đầu tiên của sự biến đổi khi ủ chua là hiện tượng nhiệt độ tăng lên do

16


các tế bào thực vật còn sống sử dụng oxy không khí trong hố ủ cho quá trình hô hấp tế
bào. Bình thường sự hô hấp hiếu khí chỉ bị dừng lại khi hố ủ bị sử dụng hết oxy.

Đường bị sử dụng làm giảm giá trị của thức ăn.
C6H12O6 + 6 O2

6 CO2 + 6 H2O + 674 Kcal

Đây là quá trình hô hấp sinh nhiệt, nước và CO2 phân giải từ các chất hữu
cơ đặc biệt các cacbonhydrat, do đó làm thức ăn tổn thất về giá trị dinh dưỡng.
Dấu hiệu chính trong giai đoạn này là nhiệt độ hố ủ tăng lên. Vì vậy để giảm tổn
thất trong giai đoạn này cần hạn chế tối đa sự hô hấp của tế bào thực vật. Nguyễn
Xuân Trạch và Trần Thị Uyên – 1997, cho biết 3 nhân tố quan trọng ảnh hưởng
đến kết quả ủ chua đó là tỷ lệ nước trong thức ăn, mức độ nén thức ăn để loại trừ
không khí và tốc độ đưa thức ăn vào ủ. Do đó để thức ăn ủ chua đạt kết quả tốt
chúng ta cần loại trừ các nguyên nhân tạo điều kiện cho quá trình hô hấp hiếu khí.
- Hô hấp yếm khí
Khi sử dụng hết oxy trong hố ủ, tế bào thực vật không bị chết ngay mà
chúng vẫn tiếp tục sống thêm một thời gian nữa. Trong quá trình này đường
trong thức ăn tiếp tục bị phân giải cho ra rượu và axit hữu cơ
C6H12O6

3C2H5OH + 3CO2 + 25 Kcal

2C2H5OH + 5O2

2C2H4O6 + 2H2O

Trong quá trình này thức ăn đem ủ càng nhiều thì hô hấp yếm khí xảy ra
càng lâu. Nhưng số lượng các axit hữu cơ sản sinh trong quá trình này còn ít
không đủ lớn để bảo quản thức ăn.
- Phân giải protein
Trong thức ăn đem ủ 70 - 90% nitơ tổng số tồn tại ở dạng protein. Sau khi

thu hoạch, protein bị phân giải làm hàm lượng protein có thể bị giảm tới 50% sau
vài ngày phơi. Khi thức ăn đem ủ, quá trình phân giải protein vẫn tiếp tục xảy ra,
sản phẩm của quá trình này là các axit amin và peptit có độ dài ngắn khác nhau.
Quá trình biến đổi liên tục đối với axit amin tạo ra NH3 vì sự có mặt của VSV và
các enzym thực vật. NH3 sinh ra làm tăng pH trong hố ủ, làm giảm chất lượng
thức ăn ủ chua.
- Lên men vi sinh vật
Cùng với quá trình hô hấp tế bào là quá trình biến đổi do sự hoạt động của
vi sinh vật trong hố ủ chủ yếu là vi khuẩn lactic, axetic, butyric và các loài vi

17


khuẩn khác.
Vi khuẩn lactic được chia làm hai nhóm là homolactic và heterolactic.
Nhóm homolactic hoạt động mạnh hơn và có thể biến đổi từ một phân tử hexo
thành 2 phân tử lactic mà không sinh khí trong khi đó các vi khuẩn heterolactic
ngoài tạo ra axit lactic còn giải phóng CO2 và NH3.
Vi khuẩn acetic không có vai trò gì lớn trong quá trình ủ, các vi khuẩn
butyric sản xuất ra butyric và giải phóng CO2, NH3, một số các axit amin.
Nguyên liệu chủ yếu cho vi khuẩn lactic hoạt động là hydratcacbon, vi khuẩn
acetic là hydratcacbon và rượu, còn vi khuẩn lên men thối là hydratcacbon, axit
lactic và protein.
Như vậy, muốn ủ xanh tốt cần tạo điều kiện tốt cho vi khuẩn lactic hoạt
động vì chỉ có các loại vi khuẩn này mà độ pH mới hạ thấp nhanh và làm giảm
tổn thất dinh dưỡng cho phụ phẩm đem ủ.
2.4.2.2. Kỹ thuật ủ chua
Hố ủ
Địa điểm: hố ủ cần làm gần chuồng để việc vận chuyển thức ăn được tiện
lợi, đỡ tốn công và tránh rơi vãi. Cần chọn nơi đất cao ráo để nước ở ngoài không

thể ngấm vào trong hố được, ngay cả khi mưa to và lâu. Có nhiều dạng hố ủ tuy
nhiên tuỳ thuộc vào điều kiện thực tế ở mỗi gia đình mà người chăn nuôi lựa
chọn hình thức hố ủ thích hợp.
+ Hố ủ xây bằng gạch
Tuỳ theo vùng và mức nước bề mặt mà có thể xây hố ủ theo hình thức: hố
chìm, hố chìm một nửa hoặc nổi hoàn toàn trên mặt đất. Trong chăn nuôi hộ gia
đình như hiện nay với hố ủ có thể tích 2 m3 có thể chứa được từ 700-800 kg thức
ăn ủ chua là thích hợp.
+ Dùng túi chất dẻo
Nên chọn túi có màu sẫm, bền và có độ dầy lớn hơn hoặc bằng 0,2 mm.
Ưu điểm của chúng đơn giản, chi phí thấp, dễ làm, dễ buộc kín. Nhưng chúng có
nhược điểm dễ rách, khó nén chặt trong quá trình ủ nên thức ăn ủ chua thường
không đạt được kết quả như mong muốn.
+ Dùng thùng phi
Nên dùng loại có dung tích 200 lít. Phương pháp này nên tránh để lượng

18