Các chất như geosmin (là một sesquiterpenoid bất thường với mùi đất hoặc mùi mốc đặc trưng mà hầu hết mọi người đều có thể dễ dàng ngửi thấy) thường do sự phát triển của vi sinh vật trong hệ thống gây ra và thường vô hại đối với con người hoặc cá, nhưng chúng có thể tạo ra mùi đất khó chịu mà con người cực kỳ nhạy cảm.
Saprolegniasis (là một bệnh do nấm gây ra ở động vật thủy sinh) cũng là một vấn đề phổ biến trong nuôi cá trên toàn thế giới. Trong nuôi cá hồi, Saprolegniasis được ước tính gây ra tới 10% thiệt hại năng suất hàng năm ở mọi giai đoạn sản xuất.
Hiện nay, Viện Nghiên cứu Tài nguyên Thiên nhiên Phần Lan (Luke) và Trung tâm Nghiên cứu Kỹ thuật VTT của Phần Lan đã phát triển giải pháp thu gom dựa trên vật liệu sợi cellulose xử lý hóa học để đối phó với những thách thức này.
Petra Lindholm-Lehto, Giám đốc nghiên cứu và là Nhà khoa học cao cấp tại Viện Luke giải thích: "VTT ban đầu đã sử dụng sợi cellulose để thu gom hormone trong nước thải. Mục đích là sử dụng sợi cellulose được phủ hóa chất để bắt giữ ethinyl estradiol (EE2) - một hormone được dùng trong thuốc tránh thai - nhằm đảm bảo rằng nó không xâm nhập vào hệ thống cung cấp nước."
Petra Lindholm-Lehto cho biết: “Đội ngũ của họ là đối tác của chúng tôi và là chuyên gia trong việc cải tiến vật liệu dựa trên cellulose. Lần này, họ đã thực hiện cải tiến hóa học cho sợi cellulose để chọn lọc bắt giữ các hợp chất gây mùi lạ.”
Cơ sở nuôi trồng thủy sản thí nghiệm của Luke ở Låka đã nghiên cứu việc thu gom các hợp chất gây mùi. Trong môi trường nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS), một phần nước được tuần hoàn qua vật liệu sợi, và đã kiểm tra nồng độ của 14 loại hợp chất gây mùi. Nồng độ các hợp chất gây mùi trong vật liệu sợi đã qua xử lý hóa học cao hơn 1000 lần so với nước chưa qua xử lý. Sau khi xử lý, nồng độ mùi trong cơ thể cá vẫn thấp hơn ngưỡng cảm quan.
Petra Lindholm-Lehto nói: “Đây là một kết quả rất thú vị, vì trong những năm gần đây, không có giải pháp mới nào được đưa ra để giảm mùi trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn.”
Tại cơ sở nuôi trồng thủy sản của Luke ở Eno, một loại vật liệu sợi chuyên dụng đã được thử nghiệm để "bắt giữ" bào tử nấm trong nước. So với các bể nuôi không sử dụng vật liệu này, việc sử dụng vật liệu sợi đã giảm đáng kể số lượng bào tử nấm trong nước.
Lindholm-Lehto cho biết: “Chúng ta chưa biết đủ về hành vi của Saprolegniasis và việc nghiên cứu nó trong nuôi trồng thủy sản là một thách thức. Các phương pháp xử lý trước đây đã được chứng minh là không an toàn hoặc không hiệu quả. Phương pháp chúng tôi phát triển dựa trên việc sử dụng vật liệu thu giữ vô hại, vì vậy kết quả thử nghiệm của chúng tôi rất thú vị".
Hannes Orelma, người đứng đầu nhóm nghiên cứu VTT cho biết thêm: Những vật liệu thu giữ cellulose mới này sẽ thu giữ các bào tử nấm mốc và hợp chất gây mùi trong nước, ngăn chúng tích tụ trong cá.
Cả hai sáng kiến do Luke và VTT phát triển đều đã được nộp đơn xin cấp bằng sáng chế. Liệu ý tưởng này có thể được thương mại hóa hoàn toàn không? "Chúng tôi sẵn sàng đón nhận mọi lựa chọn tốt và chưa loại trừ bất kỳ khả năng nào", Petra Lindholm-Lehto nói. “Chúng tôi hiện đang tìm kiếm nguồn tài trợ cho các thí nghiệm tiếp theo để mở rộng quy mô và phát triển sáng chế này thành sản phẩm thực tế"
“Các giải pháp của chúng tôi có thể tác động đáng kể đến lợi nhuận của ngành” Jani Lehto, giám đốc Khoa Kinh tế Sinh học và Môi trường tại Đại học Luke cho biết. “Kết quả của chúng tôi rất đáng khích lệ và cho thấy những giải pháp này có tiềm năng to lớn.”
“Bước tiếp theo của chúng tôi là tiếp tục phát triển hai giải pháp công nghệ này tại các trang trại quy mô thương mại và thúc đẩy thương mại hóa chúng. Chúng tôi mong muốn được hợp tác với các công ty và nhà điều hành quan tâm đến việc phát triển các giải pháp này cùng chúng tôi!”
Mùi: Vấn đề với RAS
Mùi vị lạ của cá có thể bắt nguồn từ nhiều nguyên nhân, bao gồm hoạt động của vi sinh vật trong hệ thống tuần hoàn (RAS), thành phần thức ăn và chất lượng nước. Các hợp chất gây mùi lạ phổ biến nhất là geosmin và 2-methylisoborneol (MIB). Những hợp chất này được sản sinh bởi một số loại vi khuẩn và tảo, có thể phát triển mạnh trong hệ thống nước của các cơ sở nuôi trồng thủy sản.
Các vi sinh vật như xạ khuẩn và vi khuẩn lam là thủ phạm chính trong việc sản sinh geosmin và methyl isobutyl isocyanate (MIB). Những vi sinh vật này phát triển mạnh trong môi trường ấm áp, giàu dinh dưỡng đặc trưng của RAS. Khi sinh sôi, chúng giải phóng các hợp chất này vào nước, sau đó được cá hấp thụ qua mang và da.
Thức ăn sử dụng trong hệ thống RAS cũng có thể góp phần gây ra mùi vị lạ cho cá. Một số thành phần trong thức ăn cho cá, đặc biệt là các thành phần có nguồn gốc thực vật, có thể chứa các hợp chất tiền chất được chuyển hóa thành các chất gây mùi vị lạ. Hơn nữa, quá trình phân hủy thức ăn dư thừa trong nước có thể thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn, làm trầm trọng thêm các vấn đề về mùi vị lạ.
Quản lý chất lượng nước là yếu tố then chốt trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS). Lưu thông nước kém, lọc không đầy đủ và thiếu oxy đều có thể thúc đẩy sự phát triển của vi sinh vật gây mùi. Do đó, việc duy trì chất lượng nước tối ưu là rất quan trọng để ngăn ngừa sự tích tụ của các hợp chất độc hại này.
Tác động đến sự chấp nhận của người tiêu dùng
Sự hiện diện của mùi vị lạ trong cá có thể ảnh hưởng đáng kể đến sự chấp nhận và hài lòng của người tiêu dùng. Cá có mùi vị hoặc mùi khó chịu có thể bị người tiêu dùng từ chối, gây thiệt hại tài chính cho hoạt động nuôi trồng thủy sản. Mùi vị lạ cũng có thể làm tổn hại đến danh tiếng của trại nuôi cá và làm giảm chất lượng sản phẩm.
Hương vị lạ không chỉ ảnh hưởng đến doanh số bán hàng cho người tiêu dùng trực tiếp mà còn ảnh hưởng đến thị trường cá nuôi nói chung.
Các nhà bán lẻ và bán buôn có thể không muốn mua cá từ các trang trại có vấn đề về hương vị, dẫn đến nhu cầu giảm và nguy cơ bất ổn tài chính cho người sản xuất.
Mặc dù các hợp chất có mùi vị lạ như geosmin và methyl isobutyl (MIB) không gây hại cho sức khỏe con người, nhưng chúng có thể tạo ra nhận thức rằng sản phẩm kém chất lượng hoặc bị nhiễm bẩn, khiến người tiêu dùng e ngại mua các sản phẩm bị ảnh hưởng. Điều này cũng có thể làm tăng thêm các thách thức về giám sát và quy định đối với ngành nuôi trồng thủy sản.
Chiến lược giảm thiểu
Việc giải quyết vấn đề mùi vị lạ của RAS đòi hỏi một phương pháp tiếp cận đa hướng. Có thể áp dụng một số chiến lược để giảm hoặc loại bỏ sự hiện diện của các hợp chất mùi vị lạ trong cá nuôi.
Các phương pháp xử lý nước tiên tiến như lọc than hoạt tính và xử lý ozone có thể loại bỏ hiệu quả geosmin và methyl isobutyl isocyanate (MIB) khỏi nước. Các phương pháp xử lý này có thể làm giảm nồng độ các hợp chất gây mùi trong nước, từ đó giảm thiểu khả năng hấp thụ của cá.
Việc điều chỉnh thành phần thức ăn cho cá có thể giúp ngăn ngừa sự hình thành các hợp chất gây mùi vị lạ. Việc bổ sung các thành phần thức ăn chất lượng cao và giảm sử dụng các thành phần có nguồn gốc thực vật được biết là gây ra mùi vị lạ có thể mang lại lợi ích. Ngoài ra, việc đảm bảo thức ăn được tiêu thụ kịp thời và không tích tụ trong cơ thể có thể làm giảm sự phát triển của vi khuẩn.
Việc duy trì chất lượng nước tối ưu thông qua việc giám sát và quản lý thường xuyên là rất quan trọng. Đảm bảo lưu lượng nước đầy đủ, lọc hiệu quả và nồng độ oxy thích hợp giúp tạo ra môi trường bất lợi cho sự phát triển của vi sinh vật gây mùi. Việc vệ sinh và bảo dưỡng thường xuyên các bộ phận của hệ thống cũng có thể ngăn ngừa sự hình thành màng sinh học và sự phát triển của vi sinh vật.
Thanh lọc là quá trình chuyển cá sang bể nước ngọt sạch trong một khoảng thời gian trước khi thu hoạch. Quá trình này giúp cá loại bỏ các tạp chất lạ đã hấp thụ, cải thiện hương vị và mùi của cá. Thanh lọc là bước cuối cùng quan trọng để đảm bảo cá có thể được tiêu thụ.
Vấn đề mùi hôi trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn là một thách thức lớn đối với người nuôi cá.
Hiểu rõ nguồn gốc và cơ chế gây ra mùi vị lạ là rất quan trọng để triển khai các chiến lược giảm thiểu hiệu quả. Bằng cách tập trung vào xử lý nước, điều chỉnh thức ăn, tối ưu hóa chất lượng nước và thanh lọc, ngành nuôi trồng thủy sản có thể sản xuất ra những loại cá chất lượng cao, đáp ứng kỳ vọng của người tiêu dùng và nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường.
