BƯỚC ĐẦU TÌM HIỂU VÀ ĐÁNH GIÁ LẠI CÁC PHƯƠNG TRÌNH HỒI QUY VỀ NĂNG LƯỢNG CỦA BỘT CÁ, BỘT THỊT XƯƠNG VÀ KHÔ DẦU ĐẬU NÀNH

BỘ GIÁO DỤC và ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CHĂN NUÔI – THÚ Y
*****************

NGUYỄN ĐỨC NHƯ

BƯỚC ĐẦU TÌM HIỂU VÀ ĐÁNH GIÁ LẠI CÁC PHƯƠNG
TRÌNH HỒI QUY VỀ NĂNG LƯỢNG CỦA BỘT CÁ,
BỘT THỊT XƯƠNG VÀ KHÔ DẦU ĐẬU NÀNH

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kĩ sư chăn nuôi

Giáo viên hướng dẫn
TS. DƯƠNG DUY ĐỒNG
ThS. LÊ MINH HỒNG ANH

Tháng 08/2011
i


PHIẾU XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Như
Tên luận văn: “Bước đầu tìm hiểu và đánh giá lại các phương trình hồi
quy về năng lượng của bột cá, bột thịt xương và khô dầu đậu nành”.
Đã hoàn thành luận văn theo đúng yêu cầu của giáo viên hướng dẫn và các ý
kiến nhận xét, đóng góp của hội đồng chấm thi tốt nghiệp Khoa Chăn Nuôi – Thú
Y ngày….tháng 08 năm 2011.
Ngày

tháng 08 năm 2011

Giáo viên hướng dẫn

TS. Dương Duy Đồng

ii


LỜI CẢM TẠ
Xin chân thành cảm ơn!
Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh. Ban chủ nhiệm
khoa Chăn Nuôi Thú Y cùng toàn thể quý thầy

cô khoa Chăn Nuôi Thú Y đã tận

tình dạy dỗ , truyền đạt kiến thức và những kinh nghiệm quý báu cho tôi trong suốt
quá trình học tập tại trường.
Em xin ghi nhớ công ơn của thầy Dương Duy Đồng và cô Lê Minh Hồng
Anh đã tận tình chỉ dạy, hướng dẫn và đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để em có thể
thực tập và hoàn thành luận văn này.
Xin chân thành cám ơn cô Trần Thị Phương Dung, thầy Nguyễn Phúc Lộc,
cô Nguyễn Thị Lộc trong phòng phân tích và các thầy cô trong bộ môn Dinh
Dưỡng Gia Súc đã tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian thực tập.
Con xin cám ơn Ba Má, và chị hai đã nuôi nấng, lo lắng, dạy dỗ con nên
người, là động lực giúp con luôn vững bước trên con đường đã chọn. Xin cám ơn
mọi người trong gia đình đã luôn động viên, cổ vũ cho con từ trước đến giờ.
Xin được cám ơn tất cả những người thân, bạn bè, và tập thể lớp Chăn nuôi
33 đã hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong thời gian qua.

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đức Như

iii


TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu: “Bước đầu tìm hiểu và đánh giá lại các phương trình hồi
quy về năng lượng của bột cá, bột thịt xương và khô dầu đậu nành” được tiến hành
tại phòng thí nghiệm thuộc bộ môn Dinh Dưỡng Gia Súc, khoa Chăn Nuôi Thú Y,
trường Đại Học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh, trong thời gian từ 02/2011 đến
06/2011.
Qua phân tích thành phần hóa học và xác định năng lượng thô bằng bomb
calorimeter của 81 mẫu bột cá, 101 mẫu khô dầu đậu nành và 86 mẫu bột thịt
xương, để tiến hành so sánh, đánh giá các phương trình hồi quy ước tính năng
lượng thô, năng lượng tiêu hóa và năng lượng trao đổi của các nguồn INRA, NRC,
ARC. Kết quả thu được như sau:
• Với bột cá
Giá trị năng lượng thô theo công thức ước tính năng lượng thô của INRA
(2004) là 18,75 MJ/kg DM, kết quả của bomb calorimeter là 18,85 MJ/kg DM. Về
mặt thống kê, sự khác biệt giữa hai kết quả là không có ý nghĩa. Xây dựng được
phương trình hồi quy ước tính năng lượng thô với hệ số xác định R2 = 63,3 %.
Giá trị ước tính năng lượng tiêu hóa và năng lượng trao đổi khi so sánh giữa
hai nguồn INRA với kết quả lần lượt là 15,94 MJ/kg DM và 14,42 MJ/kg DM,
NRC với kết quả lần lượt là 12,09 MJ/kg DM và 10,81 MJ/kg DM, thì thấy rằng
kết quả của INRA tối ưu hơn về mặt thống kê.
• Với khô dầu đậu nành
Kết quả từ công thức ước tính năng lượng thô của INRA (2004) là 19,55
MJ/kg DM, của NRC (1998) là 19,66 MJ/kg DM và bomb calorimeter là 19,68
MJ/kg DM. Sự khác biệt giữa các giá trị năng lượng thô có được qua các phương
pháp trên là không có sự khác biệt về mặt thống kê. Xây dựng được phương trình

hồi quy ước tính năng lượng thô với hệ số xác định R2 = 72,5 %.

iv


Giá trị năng lượng tiêu hóa và năng lượng trao đổi ước tính theo hai phương
pháp INRA(2004) lần lượt là 17,15 MJ/kg DM và 15,62 MJ/kg DM, theo NRC lần
lượt là và 17,32 MJ/kg DM và 15,82 MJ/kg DM, sự khác biệt giữa các kết quả
tương ứng từ hai nguồn không có ý nghĩa về mặt thống kê.
• Với bột thịt xương
Kết quả năng lượng thô từ bomb caolorimeter là 15,76 MJ/kg DM, năng
lượng thô ước tính theo INRA (2004) và NRC (1998) lần lượt là 15,79 MJ/kg DM
và 16,09 MJ/kg DM, giữa ba kết quả trên không có sự khác biệt về mặt thống kê.
Xây dựng được phương trình hồi quy ước tính năng lượng thô với hệ số xác định
R2 = 92,8 %.
Giá trị năng lượng tiêu hóa và năng lượng trao đổi ước tính theo INRA
(2004) lần lượt là 11,05 MJ/kg DM và 9,89 MJ/kg DM, so với giá trị năng lượng
tiêu hóa và năng lượng trao đổi ước tính theo NRC lần lượt là 4,87 MJ/kg DM và
4,47 MJ/kg DM. Về mặt thống kê, sự khác biệt giữa các kết quả tương ứng vừa nêu
từ hai nguồn là hoàn toàn có ý nghĩa. Vì vậy, các công thức ước tính năng lượng
của INRA cũng được đề nghị áp dụng đối với bột thịt xương.

v


MỤC LỤC
TRANG
Trang tựa ...................................................................................................................... i
Phiếu xác nhận của giáo viên hướng dẫn ....................................................................ii
Lời cảm tạ .................................................................................................................. iii

Tóm tắt ....................................................................................................................... iv
Mục lục ....................................................................................................................... vi
Danh sách các chữ viết tắt ........................................................................................... x
Danh sách các bảng .................................................................................................... xi
Danh sách các hình..................................................................................................... xi
Danh sách các biểu đồ ...............................................................................................xii
Chương 1 MỞ ĐẦU .................................................................................................... 1
Đặt vấn đề.................................................................................................................... 1
Mục đích và yêu cầu ................................................................................................... 2
Mục đích ...................................................................................................................... 2
Yêu cầu ........................................................................................................................ 2
Chương 2 TỔNG QUAN ............................................................................................ 3
2.1 Vai trò của năng lượng đối với cơ thể thú............................................................. 4
2.2 Các thành phần năng lượng của thức ăn ............................................................... 5
2.2.1 Năng lượng thô hay năng lượng tổng số của thức ăn (Gross Energy – GE) ..... 4
2.2.2 Năng lượng tiêu hóa biểu kiến (Apparent Digestible Energy – DE) ................. 6
2.2.3 Năng lượng trao đổi (Metabolizable Energy – ME) .......................................... 6
2.2.4 Năng lượng mất dưới dạng nhiệt (Heat Increment – HI) ................................... 7

vi


2.2.5 Năng lượng thuần (Net Energy – NE) ............................................................... 8
2.3 Các phương pháp ước tính giá trị năng lượng của thức ăn ................................... 8
2.3.1 Ước tính GE ....................................................................................................... 9
2.3.2 Ước tính DE ....................................................................................................... 9
2.3.3 Ước tính ME..................................................................................................... 10
2.4 Tổng quan về bomb calorimeter ......................................................................... 10
2.5 Phương pháp phân tích hóa học .......................................................................... 11
2.6 Tổng quan về nguyên liệu thí nghiệm ................................................................. 12

2.6 Nguyên liệu cung đạm ........................................................................................ 14
2.6.1 Bột cá ............................................................................................................... 14
2.6.2 Bột thịt xương .................................................................................................. 15
2.6.3 Khô dầu đậu nành............................................................................................. 16
Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................ 19
3.1 Thời gian và địa điểm.......................................................................................... 19
3.2 Đối tượng nghiên cứu.......................................................................................... 19
3.3 Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 19
3.4 Phương pháp nghiên cứu..................................................................................... 19
3.5 Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................... 20
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................. 21
4.1 Kết quả phân tích của bột cá ............................................................................... 21
4.1.1 Kết quả phân tích thành phần hóa học ............................................................. 21
4.1.2 Kết quả phân tích năng lượng .......................................................................... 23
4.1.2.1 Năng lượng thô.............................................................................................. 25
4.1.2.2 Năng lượng tiêu hóa và năng lượng trao đổi ................................................ 27

vii


4.2 Kết quả phân tích của khô dầu đậu nành ............................................................ 26
4.2.1 Kết quả phân tích thành phần hóa học ............................................................. 26
4.2.2 Kết quả phân tích năng lượng .......................................................................... 28
4.2.2.1 Năng lượng thô.............................................................................................. 29
4.2.2.2 Năng lượng tiêu hóa và trao đổi .................................................................... 31
4.3 Kết quả phân tích của bột thịt xương .................................................................. 32
4.3.1 Kết quả phân tích thành phần hóa học ............................................................. 32
4.3.2 Kết quả phân tích năng lượng .......................................................................... 34
4.3.2.1 Năng lượng thô.............................................................................................. 34
4.3.2.2 Năng lượng tiêu hóa và trao đổi .................................................................... 36

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................................... 39
5.1 Kết luận ............................................................................................................... 38
5.2 Đề nghị ................................................................................................................ 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 41
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 43

viii


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

NGHĨA TIẾNG ANH

NGHĨA TIẾNG VIỆT

Agricultural Research
Council
Institut national de la
recherche agronomique
The National Research
Council

Hội đồng nghiên cứu
nông nghiệp
Viện nghiên cứu nông
nghiệp quốc gia (Pháp)
Hội đồng nghiên cứu
quốc gia (Hoa Kỳ)

DM

Dry matter

Vật chất khô

N

N total

Tổng số quan sát

TỪ VIẾT TẮT
ARC
INRA
NRC

MEAN

Giá trị trung bình của
các giá trị trong cột
Sai số chuẩn của trung
bình

SE MEAN

Standard Error Mean

SD

Standard Deviation

Độ lệch chuẩn

MIN

Minimum

Giá trị nhỏ nhất

MAX

Maximum

Giá trị lớn nhất

BOMB

Bomb calorimeter

ix


DANH SÁCH CÁC BẢNG
TRANG
Bảng 2.1 Năng lượng thô của một số dưỡng chất và thức ăn ..................................... 4
Bảng 4.1 Kết quả phân tích thành phần hóa học của bột cá ..................................... 21
Bảng 4.2 Kết quả phân tích năng lượng thô của bột cá ............................................ 24
Bảng 4.3 Kết quả phân tích năng lượng tiêu hóa và trao đổi của bột cá .................. 26
Bảng 4.4 Kết quả phân tích thành phần hóa học của khô dầu đậu nành ................... 27
Bảng 4.5 Kết quả phân tích năng lượng thô của khô dầu đậu nành .......................... 29

Bảng 4.6 Kết quả phân tích năng lượng tiêu hóa và năng lượng trao đổi của khô dầu
đậu nành ................................................................................................................... 31
Bảng 4.7 Kết quả phân tích thành phần hóa học của bột thịt xương ........................ 32
Bảng 4.8 Kết quả phân tích năng lượng thô của bột thịt xương ............................... 34
Bảng 4.9 Kết quả phân tích năng lượng tiêu hóa và năng lượng trao đổi của bột thịt
xương......................................................................................................................... 36

x


DANH SÁCH CÁC HÌNH
TRANG
Hình 2.1 Sơ đồ thành phần năng lượng của thức ăn trong sự tiêu hóa và biến
dưỡng........................................................................................................................... 5
Hình 2.2 Máy Bomb calorimeter C200 ..................................................................... 11
Hình 2.3 Sơ đồ cấu tạo cơ bản của Bomb calorimeter .............................................. 11

xi


DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ
TRANG
Biểu đồ 4.1 Biểu đồ năng lượng thô của bột cá qua các cach tính ........................... 25
Biểu đồ 4.2 Biểu đồ năng lượng thô của khô dầu đậu nành qua các cách tính......... 30
Biểu đồ 4.3 Biểu đồ năng lượng thô của bột thịt xương qua các cách tính .............. 35

xii


Chương 1

MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Ngay từ thời xa xưa, chăn nuôi đã là một phần trong sinh hoạt và lao động
của con người, việc từng bước giải đáp cho những câu hỏi như: Vật nuôi ăn thức ăn
gì mau lớn nhất? Và cho ăn như thế nào là tốt nhất nhưng vẫn thu được lợi nhuận
cao nhất? đã đưa ngành chăn nuôi ngày càng phát triển. Hiện nay, với những tiến
bộ vượt bậc của khoa học kĩ thuật đã giúp con người tìm hiểu rõ hơn về thành phần
cấu tạo của từng loại nguyên liệu thức ăn, xác định được nhu cầu dinh dưỡng của
từng loại thú. Đặt biệt là việc tính toán được giá trị năng lượng của khẩu phần đáp
ứng cho từng giai đoạn phát triễn của thú. Bên cạnh các loại nguyên liệu cung năng
lượng như bắp, khoai mì, cám gạo,.. thì các loại nguyên liệu cung đạm như bột cá,
bột thịt xương, khô dầu đậu nành cũng đóng góp một giá trị năng lượng không nhỏ
trong khẩu phần.
Khi xây dựng khẩu phần cho một loại vật nuôi nào đó thì yêu cầu đầu tiên là
phải nắm rõ thành phần hóa học về mặt dinh dưỡng cũng như là giá trị năng luợng
của từng loại nguyên liệu. Phương pháp phân tích hóa học giúp cho các nhà dinh
dưỡng biết được thành phần hóa học, và giá trị năng lượng thô có được khi đem đốt
mẫu nguyên liệu trong thiết bị đo năng lượng, bomb calorimeter.
Nhưng vấn đề thời gian luôn là yếu tố hàng đầu khi có yêu cầu cho kết quả
phân tích năng lượng nhanh hơn, lúc này với những số liệu thành phần hóa học từ
các tài liệu đã công bố, các nhà dinh dưỡng có thể đưa vào các phương trình hồi quy
về năng lượng từ kết quả nghiên cứu của nhiều nguồn khác nhau như NRC (The
National Research Council), INRA (Institut national de la richerche agronomique),

1


ARC (Agricultural Research Council)… Nhưng việc chọn phương trình nào để
tính toán? Và mức độ tin cậy của kết quả thu được trong từng trường hợp cụ thể lại
là một vấn đề mới đặt ra.

Để giải quyết vấn đề trên và cũng để khảo sát giá trị năng lượng của các
nguyên liệu cung đạm trong thức ăn chăn nuôi. Được sự hướng dẫn và giúp đỡ của
TS. Dương Duy Đồng và Th.S Lê Minh Hồng Anh chúng tôi tiến hành đề tài:
“Bước đầu tìm hiểu và đánh giá lại các phương trình hồi quy về năng lượng của bột
cá, bột thịt xương và khô dầu đậu nành”.
1.2 Mục đích và yêu cầu
1.2.1 Mục đích
So sánh và đánh giá lại các phương trình hồi quy ước tính năng lượng cho
các nguyên liệu bột cá, bột thịt xương và khô dầu đậu nành từ các nguồn NRC,
INRA và ARC.
Xây dựng phương trình hồi quy ước tính năng lượng thô của bột cá, bột thịt
xương và khô dầu đậu nành.
1.2.2 Yêu cầu
Đo giá trị năng lượng thô của các mẫu nguyên liệu bằng thiết bị bomb
calorimeter.
Xác định 5 chỉ tiêu: vật chất khô, protein thô, béo thô, xơ thô, khoáng tổng
số của bột cá, bột thịt xương và khô dầu đậu nành.

2


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 VAI TRÒ CỦA NĂNG LƯỢNG ĐỐI VỚI CƠ THỂ THÚ
Theo Dương Thanh Liêm và cs (2006), việc sử dụng thức ăn nhằm mục đích
chính là để sản xuất năng lượng cung cấp cho các hoạt động của cơ thể. Trước hết,
năng lượng được thú sử dụng cho các hoạt động sống như các vận động cơ học và
các phản ứng trao đổi chất trong cơ thể. Ngoài ra, thú còn dùng năng lượng để duy
trì nhiệt độ cơ thể.
Khi năng lượng trong thức ăn được cung cấp vượt quá nhu cầu duy trì thì

thú sẽ sử dụng năng lượng dư thừa này vào các nhiệm vụ sản xuất. Cụ thể như khi
thú còn nhỏ, năng lượng thừa này được dự trữ chủ yếu trong protein của các mô
mới, thú trưởng thành dự trữ năng lượng thừa ở dạng mỡ và năng lượng thức ăn
được chuyển hóa thành năng lượng của sữa trong trường hợp thú đang cho sữa, còn
với gà đẻ sẽ chuyển thành năng lượng chứa trong trứng. Ngược lại, nếu như thức ăn
không cung cấp đủ năng lượng cần thiết, để đáp ứng đủ nhu cầu của cơ thể thì thú
sẽ dùng tới lượng năng lượng được dự trữ trong các mô mỡ.
Như vậy, tất cả các chất hữu cơ đều có thể dùng để cung cấp năng lượng nên
giá trị dinh dưỡng của thức ăn còn được biểu thị bằng giá trị năng lượng của các
chất hữu cơ này (Dương Thanh Liêm và cs, 2006).
Đơn vị năng lượng thường được dùng là:
Calo: là lượng nhiệt dùng để nâng 1 g nước lên 1 0C ở nhiệt độ 16,5 - 17,5
0

C.
Trên thực tế, calo là một lượng năng lượng nhỏ, nên trong các tiêu chuẩn

thức ăn năng lượng thường được dùng với đơn vị là:

3


Kilocalo (kcal = 1000 cal)
Megacalo (Mcal = 1000 kcal = 1.000.000 calo)
Ngoài ra, trong dinh dưỡng hiện nay còn dùng đơn vị Joule (J):
• 1 Calo = 4,184 joules và Megajoule (MJ) =1.000.000 joules
• 1 Mcal =4,184 MJ; 1 MJ = 0,239 Mcal; 1 MJ =239 kcal
2.2 CÁC THÀNH PHẦN NĂNG LƯỢNG CỦA THỨC ĂN
2.2.1 Năng lượng thô hay năng lượng tổng số của thức ăn (Gross Energy – GE)
Theo Dương Thanh Liêm và cs (2006), năng lượng thô hay năng lượng đốt

cháy của một chất liệu có được khi chất liệu đó được đốt cháy hoàn toàn thành
những sản phẩm oxy hóa cuối cùng như CO 2 , H 2 O và các chất khí.
Bảng 2.1 Năng lượng thô của một số dưỡng chất và thức ăn
Chất dinh dưỡng tinh

MJ/kg DM

Thức ăn gia súc

MJ/kg DM

Glucose

15,6

Bột bắp

18,5

Sucrose

16,5

Lúa mạch

19,6

Tinh bột

17,5

Đậu nành

23,1

Chất béo

39,0

Sữa (40g béo/kg)

24,9

Casein

24,5

Cỏ khô

18,9

khiết

(Nguồn: Dương Thanh Liêm và cs, 2006)
Số liệu ở Bảng 2.1 cho thấy năng lượng của chất béo cao hơn năng lượng
của đường và protein. Việc lý giải điều này dựa theo khái niệm năng lượng thô vừa
được đề cập ở trên rằng năng lượng thô của một chất liệu phụ thuộc vào mức độ
oxy hóa của chất liệu đó, và mức độ oxy hóa được thể hiện bằng tỉ lệ cacbon và
hydro với oxy trong phân tử. Tỉ lệ này như nhau ở tất cả chất bột đường nên có giá
trị năng lượng thô bằng nhau (khoảng 17,5 MJ/kg). Protein có năng lượng cao hơn

đường vì trong phân tử có chứa những chất có thể bị oxy hóa như nitơ và sulphur.
Với chất béo, trong phân tử có ít oxy hơn nên có giá trị năng lượng thô khá cao

4


(khoảng 39 MJ/kg). Mặt khác, từ những số liệu trên có thể thấy rằng năng lượng
của chất béo cao gấp hai lần năng lượng của đường và protein.

Hình 2.1 Sơ đồ thành phần năng lượng của thức ăn trong sự tiêu hóa và biến dưỡng
(Dương Thanh Liêm và cs, 2006)
(Ghi chú:NL: năng lượng; các thành phần năng lượng mất được để trong khung)

5


2.2.2 Năng lượng tiêu hóa biểu kiến (Apparent Digestible Energy – DE)
Không phải tất cả năng lượng thô của thức ăn đều được thú sử dụng hết. Một
phần của năng lượng bị mất dưới dạng các chất bài tiết: chất rắn, chất lỏng hay chất
khí, phần khác bị mất dưới dạng nhiệt (Hình 2.1). Năng lượng tiêu hóa biểu kiến
của thức ăn là phần năng lượng của thức ăn được hấp thu vào cơ thể, có thể tính
bằng hiệu số của năng lượng thô của thức ăn trừ năng lượng thải ra trong phân:
DE = GE – FE
Trong đó:

DE

: Năng lượng tiêu hoá biểu kiến

GE

: Năng lượng thô

FE

: Năng lượng trong phân

Năng lượng tiêu hóa này được gọi là năng lượng tiêu hóa biểu kiến vì trong
phân ngoài phần thức ăn không tiêu hóa còn có những sản phẩm trao đổi chất của
cơ thể như các dịch tiêu hóa, biểu bì ruột bị bong ra (Dương Thanh Liêm và cs,
2006).
Ở bò, cừu, năng lượng mất trong phân từ 40 – 50 % thức ăn thô và khoảng
20 – 30 % thức ăn tinh. Ở ngựa, với thức ăn thông thường mất trong phân khoảng
35 – 40 %. Ở heo với khẩu phần cân bằng thì năng lượng trong phân mất trung bình
20 %. Những yếu tố ảnh hưởng trên năng lượng tiêu hóa cũng là những yếu tố ảnh
hưởng trên sự tiêu hóa của thức ăn (Dương Thanh Liêm và cs, 2006).
2.2.3 Năng lượng trao đổi (Metabolizable Energy – ME)
Con thú tiếp tục bị mất năng lượng trong các chất chứa năng lượng trong
nước tiểu và trong khí thải từ đường tiêu hóa. Do đó, khi lấy năng lượng tiêu hóa
trừ năng lượng nước tiểu và năng lượng khí thải từ đường tiêu hóa sẽ có được phần
năng lượng có thể chuyển biến trong cơ thể gọi là năng lượng trao đổi. Năng lượng
trao đổi được tính như sau:
Trong đó:

ME = GE – FE – UE – NL khí

ME

: Năng lượng trao đổi

GE

: Năng lượng thô

FE

: Năng lượng trong phân

6


UE

: Năng lượng trong nước tiểu

NL : Năng lượng
Ngoài ra, còn một số năng lượng nhỏ thải ra trong mồ hôi, da tróc, lông
rụng; nếu kể những phần này thì năng lượng trao đổi phải trừ thêm những phần
này. Tuy nhiên, phần năng lượng này thường không đáng kể nên thường không
được tính đến (Dương Thanh Liêm và cs, 2006).
Năng lượng trao đổi của thức ăn được xác định trong các thí nghiệm nuôi
dưỡng (feeding trials) tương tự như thí nghiệm tiêu hoá, ở đây phân, nước tiểu,
methan được thu thập và ghi chép cho từng cá thể gia súc. Khi cần phải đo methan,
phải đưa gia súc vào các buồng hô hấp chuyên dụng (respiration chamber).
Respiration chamber có thể dùng để đo nhu cầu năng lượng mà trước hết là nhu cầu
duy trì của gia súc, năng lượng trao đổi của thức ăn, và khí methan thải ra từ gia
súc nhai lại (methan emission) (Vũ Duy Giảng và cs, 2008).
2.2.4 Năng lượng mất dưới dạng nhiệt (Heat Increment – HI)
Quá trình tiêu hóa của thức ăn luôn luôn gắn liền với sự mất mát năng lượng
hóa học dưới dạng rắn, lỏng, khí và cả dưới dạng nhiệt. Trên cơ thể thú, trong tất cả

các tế bào sống luôn diễn ra các phản ứng cần thiết cho sự sống và sinh ra năng
lượng tỏa ra dưới dạng nhiệt. Do đó, nhiệt độ luôn luôn thoát ra ngoài môi trường
qua các phương thức trực tiếp như truyền nhiệt, bức xạ nhiệt hay gián tiếp là bốc
hơi.
Năng lượng mất dưới dạng nhiệt của thức ăn được thể hiện qua sự gia tăng
sản xuất nhiệt sau bữa ăn. Năng lượng này có thể biến đổi từ 25 % đến 40 % hay
hơn của năng lượng ăn vào. Nguyên do của sự tăng nhiệt này là do năng lượng cần
cho các quá trình tiêu hóa thức ăn và biến dưỡng các chất dinh dưỡng từ thức ăn.
Việc nhai nuốt và tiết nước bọt đòi hỏi sự hoạt động của các cơ nên cần cung cấp
năng lượng bằng sự oxi hóa các dưỡng chất. Ở thú nhai lại, ăn thức ăn nhiều xơ,
năng lượng ăn được tính bằng 3 – 6 % năng lượng trao đổi được ăn. Ngoài ra, còn
có năng lượng nhiệt bởi vi sinh vật được tính khoảng 7 – 8% (Dương Thanh Liêm
và cs, 2006).

7


Nhiệt tỏa nhiều hơn trong quá trình trao đổi chất. Ví dụ, khi glucose bị ôxy
hóa để tạo thành ATP, hiệu suất giữ năng lượng tự do giải phóng ra chỉ là 0,69 (hay
69%), 0,31 (hay 31%) năng lượng bị mất dưới dạng nhiệt. Tương tự, việc tổng hợp
các chất trong cơ thể như liên kết các acid amin tạo thành protein, 2,5 MJ năng
lượng được giải phóng dưới dạng nhiệt cho mỗi kg protein tổng hợp được (Dương
Thanh Liêm và cs, 2006).
Do đó, năng lượng mất dưới dạng nhiệt thay đổi đáng kể tùy theo tính chất
của thức ăn, loài thú tiêu thụ và sự sử dụng các dưỡng chất cũng như hướng sản
xuất của thú. Năng lượng này được tính bằng MJ/kg DM của thức ăn (Dương
Thanh Liêm và cs, 2006).
2.2.5 Năng lượng thuần (Net Energy – NE)
Năng lượng thuần là năng lượng gia súc có thể sử dụng cho các mục đích
hữu ích: duy trì cơ thể và sản xuất (Vũ Duy Giảng và cs, 2008). Năng lượng thuần

cho duy trì được sử dụng trong phạm vi cơ thể và thoát ra ngoài dưới dạng nhiệt.
Năng lượng thuần cho sản xuất là dùng cho tăng trọng, tạo sữa, trứng, lông hoặc
tích trữ trong các sản phẩm dưới dạng năng lượng hóa học.
Theo Dương Thanh Liêm và cs (2006), năng lượng thuần được tính như sau:
NE = ME – HI
Hay
Trong đó

NE = GE – FE – UE –NL khí – HI
NE : Năng lượng thuần
ME : Năng lượng trao đổi
HI

: Năng lượng dạng nhiệt

GE : Năng lượng thức ăn
FE : Năng lượng trong phân
UE : Năng lượng trong nước tiểu
NL : Năng lượng

8


2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ƯỚC TÍNH GIÁ TRỊ NĂNG LƯỢNG CỦA THỨC
ĂN
2.3.1 Ước tính GE
• Ước tính giá trị năng lượng thô (GE) của một số loại thức ăn cho
động vật theo phương pháp Ewan, 1989 (NRC, 1998) theo công thức:
GE (kcal/kg DM) = 4143 + (56 × % béo thô) + (15 × % protein thô) – (44 × %
khoáng tổng số)

(trích dẫn bởi Tôn Thất Sơn và cs, 2005)
• Theo các số liệu đã công bố về giá trị năng lượng thức ăn cho heo của
INRA (2004) thì giá trị GE (MJ/kg DM) của các loại nguyên liệu cung đạm được
xác định theo các công thức:
-

Bột cá và bột thịt xương:

GE = 17,33 + 0,0617 × protein thô + 0,2193 × béo thô – 0,1867 × khoáng tổng số
Khô dầu đậu nành:

-

GE = 17,14 + 0,0617 × protein thô + 0,0387 × xơ thô + 0,2193 × béo thô – 0,1867
× khoáng tổng số
• Theo ARC (1980), năng lượng thô trên thức ăn thú nhai lại được ước
tính như sau:
GE (kJ/kg DM) = 22,6 × protein thô + 40,7 × béo thô + 19,2 × xơ thô + 17,7 × NFE
(Ghi chú: Các dưỡng chất được tính bằng g/kg vật chất khô, NFE: dẫn xuất vô
đạm)
2.3.2 Ước tính DE
Từ những nghiên cứu về khả năng tiêu hóa trên heo, các nhà khoa học thuộc
các tổ chức INRA và NRC đã đưa ra những phương pháp ước lượng giá trị năng
lượng tiêu hóa như sau:
Theo INRA (2004), sau khi tính được giá trị năng lượng thô thì có thể ước
tính được giá trị năng lượng tiêu hóa theo tỉ lệ DE/GE đã biết ứng với từng loại
nguyên liệu cụ thể:

9

-

Bột cá: DE/GE = 0,85

-

Khô dầu đậu nành: DE/GE = 0,877

-

Bột thịt xương: DE/GE = 0,7

Theo NRC (Noblet và Perez, 1993), giá trị năng lượng tiêu hóa được ước
tính theo công thức:
DE (kcal/kg DM) = 4151 – (122 × % khoáng tổng số) + (23 × % protein thô) + (38
× % béo thô) – (64 × % xơ thô)
2.3.3 Ước tính ME
Qua những nghiên cứu trên heo thì INRA và NRC cũng đã công bố những
phương pháp ước tính giá trị năng lượng trao đổi của thức ăn dựa trên giá trị năng
lượng tiêu hóa hoặc dựa trên các phương trình hồi quy với hệ số tương quan nhất
định, cụ thể như sau:
Theo INRA (2004), giá trị năng lượng trao đổi của từng loại nguyên liệu
thức ăn được ước tính theo các hệ số dựa trên các giá trị năng lượng tiêu hóa của
từng loại nguyên liệu:
-

Bột cá: ME/DE = 0,905

-

Khô dầu đậu nành: ME/DE = 0,911

-

Bột thịt xương: ME/DE = 0,895

Về cách tính giá trị năng lượng trao đổi, lẽ ra chúng tôi sẽ tiếp tục áp dụng
phương trình hồi quy của Noblet và Perez (1993) nhưng vì hệ số xác định của
phương trình khá thấp (R2 = 0,48) nên đã áp dụng công thức khác cũng thuộc hệ
thống tính toán năng lượng thức ăn của NRC. Theo NRC (May và Bell, 1971) thì
giá trị năng lượng trao đổi của thức ăn được ước tính theo phương trình hồi quy:
ME = DE × (1,012 – (0,0019 × % protein thô))
Với hệ số xác định R2 = 0,91
2.4 TỔNG QUAN VỀ BOMB CALORIMETER
Thiết bị dùng để đo năng lượng thô của thức ăn được gọi là bomb
calorimeter, cấu tạo cơ bản gồm một bomb được làm bằng kim loại kín và chắc

10


Hình 2.2 Máy đo năng lượng, bomb calorimeter C200
Mẫu được đốt cháy bằng dòng điện chạy qua hai điện cực trong bomb, qua
trung gian một sợi chỉ đã kết nối với mẫu thức ăn. Nhiệt tỏa ra khi đốt được hấp thụ
vào bomb và nước xung quanh bomb. Ghi nhận nhiệt độ của nước trước và sau khi
đốt. Khi đó, nhiệt sản xuất của thức ăn được tính từ nhiệt độ tăng lên, trọng lượng
và tỉ nhiệt của nước và của bomb.
Bomb calorimeter được dùng để đo năng lượng thô của thức ăn, năng lượng
thô của phân, nước tiểu và các chất thải khác của cơ thể (Dương Thanh Liêm và cs,
2006).

Hình 3.1 Sơ đồ cấu tạo cơ bản của bomb calorimeter
2.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÓA HỌC
Phương pháp phân tích hóa học do các nhà khoa học Đức Heneberg và
Stohmann tìm ra hơn 100 năm trước đây. Hệ thống phân tích này chia thức ăn ra 6
nhóm: độ ẩm, khoáng, protein thô, chất chiết hữu cơ, xơ thô và dẫn xuất không
chứa nitơ.

11


Ưu điểm: điều kiện phân tích thuận lợi với dụng cụ thí nghiệm và hóa chất
đều được trang bị trong phòng thí nghiệm và các loại hóa chất đều tương đối dễ
mua, dễ pha chế, kết quả thu được là khá chính xác.
Nhược điểm: tốn nhiều thời gian, chi phí hóa chất và dụng cụ thí nghiệm.
Kết quả thu được chỉ thể hiện ở dạng thô, nếu cần tính toán về một chỉ tiêu cụ thể
chẳng hạn như protein thô thì phải thông qua việc xác định hàm lượng nitơ của mẫu
nguyên liệu cần phân tích rồi nhân với hệ số 6,25. Do vậy, kết quả protein thô có
được chỉ mang tính ước lượng chứ chưa phản ánh chính xác giá trị thực của protein
trong mẫu thức ăn được phân tích.
2.6 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU THÍ NGHIỆM
2.6.1 Nguyên liệu cung đạm
Theo Dương Thanh Liêm và cs (2006), một loại nguyên liệu được xem là để
cung đạm khi hàm lượng đạm thô của nguyên liệu đó cao hơn nhu cầu về đạm thô
của đối tượng vật nuôi cần cung cấp. Các nguyên liệu phổ biến để cung đạm trong
thức ăn gia súc là hạt họ đậu, khô dầu, bột cá và bột thịt xương. Một số khác chỉ sử
dụng có điều kiện như bột sữa, bột huyết, men bia sấy khô.
Trên thị trường hiện nay có khá nhiều loại nguyên liệu cung đạm ngoài các
loại vừa kể trên thì còn có khô dầu bông vải, khô dầu cao su, khô dầu mè, khô dầu
hạt cải v.v… Do đó, không thể thực hiện việc phân tích hết trên tất cả các mẫu
nguyên liệu cung đạm. Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, việc lựa chọn nguyên

liệu phân tích được dựa theo các tiêu chí như: mức độ phổ biến của nguyên liệu đó
ở Việt Nam hiện nay nhiều hay ít và đi kèm là khả năng tìm nguồn nguyên liệu để
thu thập và phân tích, ngoài ra, việc hạn chế sử dụng do nghi ngại về độc tố cũng
được xem xét để lựa chọn.
Trong tài liệu của Dương Thanh Liêm và cs (2006) có viết về những hạn chế
của một số loại nguyên liệu cung đạm như sau:
-

Bột huyết tuy có thể chứa đến 80 % protein thô, giàu lysine,
nhưng rất thiếu isoleusine. Khả năng tiêu hóa của bột huyết cũng
thấp do protein và acid amin đã bị hủy hoại một phần trong quá

12


trình sử lý bằng nhiệt. Trong khẩu phần không nên dùng quá 6 – 8
% bột huyết do mất cân đối acid amin và hơn nữa bột huyết cũng
dễ bị hư hỏng trong quá trình tồn trữ.
-

Khô dầu đậu phộng nhân có hàm lượng đạm khá cao (45 %) còn
khô dầu vỏ chỉ chứa khoảng 30 – 35 % đạm thô nhưng cả hai đều
là nguồn mang độc tố aflatoxin rất lớn nên thường ít được sử dụng
trong chăn nuôi công nghiệp. Protein của khô dầu phộng cũng
chứa một số acid amin thiết yếu thấp hơn so với protein của khô
dầu đậu nành.

-

Khô dầu dừa chứa 20 – 24 % nhưng khi sử dụng nhiều trong khẩu

phần (trên 10 %) thường gặp trở ngại về mùi (sự ôi hóa) , hoặc
gây tiêu chảy và làm mỡ heo mềm.

-

Khô dầu bông vải trích ly chứa tới 40 % protein thô nhưng có ít
lysine và methionine hơn so với khô dầu đậu nành. Khó sử dụng
khô dầu bông vải trong thức ăn heo và gà vì độ ngon miệng kém
và còn do độc tố gossypol trong khô dầu.

-

Khô dầu cao su protein thô khoảng 21 – 30 %, tuy nhiên có chứa
một lượng acid cyanhydric độc cho người và gia súc, ngoài ra
cũng dễ bị nhiễm nấm mốc sinh độc tố mycotoxin.

-

Các loại khô dầu khác như khô dầu hạt cải, khô dầu hướng dương,
khô dầu cọ, v.v… đều chứa hàm lượng đạm thô trung bình và có
một hoặc nhiều yếu tố giới hạn như độc tố, mùa vụ, hay sản lượng
không tập trung nên chỉ có thể xem xét sử dụng trong một số điều
kiện nhất định.

-

Đối với bột huyết tương chứa đến 78 % protein thô, yếu tố giới
hạn duy nhất là giá rất cao nên không thể dùng tỷ lệ cao, vì không
kinh tế.

13