Câu hỏi mở đầu trang 89

Đề bài: Công nghệ sinh học có vai trò như thế nào trong chế biến thức ăn giàu lysine (Hình 18.1) cho động vật thuỷ sản? Việc ứng dụng công nghệ sinh học trong bảo quản và chế biến thức ăn thuỷ sản nhằm mục đích gì?

Lời giải:

a) Vai trò của công nghệ sinh học trong chế biến thức ăn giàu lysine:

• Sử dụng enzyme để thuỷ phân protein trong phế phụ phẩm cá tra thành lysine – một amino acid thiết yếu cho động vật thuỷ sản.
• Tận dụng nguồn phế phụ phẩm (khoảng 60% cơ thể cá tra không dùng làm thực phẩm như đầu, mỡ, da, nội tạng, xương) để tạo ra thức ăn có giá trị dinh dưỡng cao.
• Giúp giảm giá thành sản xuất và bảo vệ môi trường.

b) Mục đích ứng dụng công nghệ sinh học trong bảo quản và chế biến thức ăn thuỷ sản:

• Nâng cao giá trị dinh dưỡng của thức ăn.
• Tận dụng nguồn nguyên liệu phế phụ phẩm, giảm lãng phí.
• Kéo dài thời gian bảo quản thức ăn, hạn chế nấm mốc và vi khuẩn gây hại.
• Giảm giá thành, tăng hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường.

I. Ứng dụng công nghệ sinh học trong chế biến thức ăn thuỷ sản

Khám phá trang 90

Đề bài: Quan sát Hình 18.2 và nêu vai trò của công nghệ sinh học trong chế biến thức ăn thuỷ sản giàu lysine từ phế phụ phẩm cá tra.

Lời giải:

Vai trò của công nghệ sinh học trong quy trình chế biến (Hình 18.2):

• Ở bước 3 (Thuỷ phân): Công nghệ sinh học đóng vai trò quan trọng nhất. Các nhà khoa học tuyển chọn và sử dụng enzyme thích hợp để thuỷ phân protein trong phế phụ phẩm cá tra thành lysine.
• Biến phế phụ phẩm (đầu, mỡ, da, nội tạng, xương – chiếm 60% cơ thể cá tra) thành thức ăn giàu dinh dưỡng.
• Nhờ công nghệ sinh học, sản phẩm thu được giàu lysine, một amino acid thiết yếu giúp động vật thuỷ sản sinh trưởng tốt.

→ Ý nghĩa: giảm lãng phí, giảm ô nhiễm môi trường, giảm giá thành sản xuất và tăng hiệu quả kinh tế.

Kết nối năng lực trang 91

Đề bài: Tìm hiểu quy trình lên men khô đậu nành để sản xuất thức ăn giàu protein cho một loài thuỷ sản cụ thể.

Lời giải:

Ví dụ tham khảo: Quy trình lên men khô đậu nành làm thức ăn cho tôm thẻ chân trắng (phổ biến ở miền Nam).

Dựa vào Hình 18.3, quy trình gồm 5 bước:

• Bước 1: Nhân sinh khối vi sinh vật có lợi. Nuôi các vi sinh vật có lợi (như Bacillus subtilis, Lactobacillus,…) trong môi trường dinh dưỡng phù hợp để thu sinh khối.
• Bước 2: Phối trộn. Trộn khô đậu nành với sinh khối vi sinh vật và môi trường lên men theo tỉ lệ thích hợp.
• Bước 3: Lên men. Ủ hỗn hợp trong điều kiện nhiệt độ và thời gian phù hợp để tạo chế phẩm.
• Bước 4: Đánh giá chế phẩm. Kiểm tra mật độ vi khuẩn, hoạt tính enzyme và khả năng ức chế vi sinh vật gây bệnh.
• Bước 5: Làm khô và đóng gói. Sấy chế phẩm ở 40 °C cho đến khi độ ẩm đạt 9 – 11%, đóng gói, bảo quản.

Kết quả: Khô đậu nành lên men có hàm lượng protein cao hơn, loại bỏ được chất kháng dinh dưỡng, dễ hấp thu → có thể thay thế bột cá trong khẩu phần ăn của tôm thẻ chân trắng, giúp giảm giá thành và tăng năng suất.

II. Ứng dụng công nghệ sinh học trong bảo quản thức ăn thuỷ sản

Kết nối năng lực trang 91

Đề bài: Sử dụng internet, sách, báo,… để tìm hiểu thêm về một số chất có nguồn gốc sinh học được sử dụng trong bảo quản thức ăn thuỷ sản.

Lời giải:

Một số chất có nguồn gốc sinh học thường được dùng trong bảo quản thức ăn thuỷ sản:

• Enzyme: giúp chống oxy hoá lipid, hạn chế thức ăn bị ôi thiu.
• Chế phẩm vi sinh có lợi (probiotic): như Bacillus, Lactobacillus,… có khả năng ức chế nấm mốc và vi khuẩn gây hại.
• Chất chống oxy hoá tự nhiên: vitamin E, vitamin C giúp bảo vệ chất béo và vitamin trong thức ăn.
• Bacteriocin: hợp chất kháng khuẩn do vi khuẩn có lợi tiết ra, ức chế vi sinh vật gây hư hỏng thức ăn.
• Chiết xuất từ thảo dược (tỏi, nghệ,…): có tính kháng khuẩn tự nhiên.

→ Các chất này giúp kéo dài thời gian bảo quản, an toàn cho động vật thuỷ sản và thân thiện với môi trường.

Luyện tập

Luyện tập 1 trang 91

Đề bài: Trình bày một số ứng dụng của công nghệ sinh học trong chế biến thức ăn thuỷ sản.

Lời giải:

Một số ứng dụng công nghệ sinh học trong chế biến thức ăn thuỷ sản:

a) Chế biến thức ăn giàu lysine từ phế phụ phẩm cá tra:

• Sử dụng enzyme thuỷ phân protein trong phế phụ phẩm cá tra (đầu, mỡ, da, nội tạng, xương) thành lysine.
• Quy trình gồm 5 bước: xử lí nguyên liệu → làm nhỏ → thuỷ phân → ép viên, sấy khô → đóng bao, bảo quản, tiêu thụ.
• Giúp tận dụng 60% phế phụ phẩm cá tra và tạo ra thức ăn giàu dinh dưỡng.

b) Công nghệ lên men khô đậu nành:

• Sử dụng vi sinh vật có lợi để lên men khô đậu nành.
• Quy trình gồm 5 bước: nhân sinh khối vi sinh vật → phối trộn → lên men → đánh giá chế phẩm → làm khô, đóng gói.
• Kết quả: khô đậu nành sau lên men có protein cao hơn, loại bỏ chất kháng protein và kháng dinh dưỡng, dễ hấp thu → có thể thay thế bột cá.

Luyện tập 2 trang 91

Đề bài: Nêu ý nghĩa của việc ứng dụng công nghệ sinh học trong chế biến thức ăn thuỷ sản.

Lời giải:

Ý nghĩa của việc ứng dụng công nghệ sinh học trong chế biến thức ăn thuỷ sản:

• Nâng cao giá trị dinh dưỡng của thức ăn (giàu lysine, protein, amino acid thiết yếu).
• Tận dụng nguồn phế phụ phẩm (như phế phụ phẩm cá tra), giảm lãng phí và giảm ô nhiễm môi trường.
• Loại bỏ chất kháng dinh dưỡng, độc tố trong nguyên liệu thực vật, giúp thuỷ sản tiêu hoá và hấp thu tốt hơn.
• Thay thế bột cá bằng nguyên liệu thực vật lên men → giảm áp lực khai thác cá tự nhiên.
• Giảm giá thành sản xuất, tăng hiệu quả kinh tế cho người nuôi.

Vận dụng

Vận dụng trang 91

Đề bài: Đề xuất một loại thức ăn thuỷ sản được chế biến nhờ ứng dụng công nghệ sinh học cho một loài thuỷ sản đang được nuôi phổ biến ở địa phương em.

Lời giải:

Ví dụ tham khảo: Thức ăn giàu lysine từ phế phụ phẩm cá tra dùng cho tôm thẻ chân trắng nuôi ở Cần Giờ, TP. Hồ Chí Minh.

a) Lí do lựa chọn:

• Tôm thẻ chân trắng là loài nuôi phổ biến ở khu vực ven biển miền Nam.
• Cá tra được nuôi và chế biến số lượng lớn ở Đồng bằng sông Cửu Long → nguồn phế phụ phẩm cá tra dồi dào, giá thành thấp.
• Tôm thẻ cần hàm lượng protein cao (~40%) và giàu amino acid thiết yếu như lysine.

b) Quy trình chế biến (5 bước):

• Bước 1: Xử lí phế phụ phẩm cá tra (làm sạch, loại tạp chất và lipid).
• Bước 2: Làm khô, nghiền nhỏ nguyên liệu thành dạng bột (có thể trộn thêm bột ngô, cám gạo).
• Bước 3: Thuỷ phân bằng enzyme, ủ trong thời gian thích hợp để tạo lysine.
• Bước 4: Ép viên, sấy khô đúng kích cỡ phù hợp với miệng tôm.
• Bước 5: Đóng bao, bảo quản nơi khô ráo và cung cấp cho người nuôi.

c) Lợi ích:

• Tận dụng phế phụ phẩm cá tra sẵn có tại địa phương.
• Thức ăn giàu lysine, giúp tôm lớn nhanh, khoẻ mạnh.
• Giảm giá thành so với nhập bột cá.
• Bảo vệ môi trường, giảm rác thải từ ngành chế biến cá tra.

ThS. Hồ Thị Thư

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Công Nghệ THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Công nghệ, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Hoàng Hoa Thám