Nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina trong chế phẩm khẩu phần ăn giàu dinh dưỡng .doc

Viết đề tài giá sinh viên – ZALO:0973.287.149-TEAMLUANVAN.COM
Tải tài liệu tại kết bạn zalo : 0973.287.149
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------
TUẤN THỊ THANH VÂN
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TẢO SPIRULINA TRONG
CHẾ PHẨM KHẨU PHẦN ĂN GIÀU DINH DƢỠNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – 2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------
TUẤN THỊ THANH VÂN
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TẢO SPIRULINA TRONG
CHẾ PHẨM KHẨU PHẦN ĂN GIÀU DINH DƢỠNG
Chuyên ngành: Vi sinh vật học
Mã số:60420107
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. Trần Quang Trung
TS. Phạm Thế Hải
Hà Nội - 2014

LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Trần Quang Trung –
Cục trưởng Cục An toàn thực phẩm và TS. Phạm Thế Hải – Khoa Sinh học, trường
Đại học Khoa học Tự nhiên đã tận tình hướng dẫn chỉ bảo, tạo mọi điều kiện tốt
nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này.
Nhân dịp này, tôi cũng xin tỏ lòng cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo,
cán bộ trong Khoa Sinh học trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia
Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và
hoàn thành luận văn.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và những
người thân đã ở bên tôi, tạo điều kiện cả về vật chất lẫn tinh thần trong suốt quá
trình học tập và nghiên cứu.
Hà Nội, ngày 10 tháng 03 năm
2014
Học viên
Tuấn Thị Thanh Vân

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1 TỔNG QUAN VỀ TẢO SPIRULINA 3
1.1.1 Lịch sử nghiên cứu tảo Spirulina 3
1.1.2 Đặc điểm phân loại 3
1.1.3 Đặc điểm cấu tạo của tảo Spirulina 4
1.1.4 Thành phần dinh dƣỡng 6
1.1.4.1 Thành phần dinh dƣỡng tổng hợp 6
1.1.4.2 Các vitamin 7
1.1.4.3 Khoáng chất 8
1.1.4.4 Các axit amin 9
1.1.4.5 Các sắc tố 9
1.2TÌNH HÌNH SẢN XUẤT, TIÊU THỤ VÀ NGHIÊN CỨU 10
TẢO SPIRULINA
1.2.1 Tình hình nuôi trồng và phát triển tảo Spirulina trên 10
thế giới và ở Việt Nam
1.2.1.1 Tình hình nuôi trồng và phát triển tảo 10
Spirulina trên thế giới
1.2.1.2 Tình hình nuôi trồng và phát triển tảo 13
Spirulina ở Việt Nam
1.2.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina trên 15
thế giới và ở Việt Nam
1.2.2.1 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo 15
Spirulina trên thế giới
1.2.2.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo 21
Spirulina ở Việt Nam
CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CƢU 25
2.1 Vật liệu 25

2.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu 25
2.1.2 Dụng cụ và hóa chất 25
2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 26
2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu 26
2.2.2 Phƣơng pháp xử lý sau thu sinh khối 26
2.2.3 Nghiên cứu điều kiện sấy tảo 29
2.2.3.1 Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến 29
thời gian sấy, hàm lƣợng protein và chỉ tiêu cảm quan
màu sắc của tảo Spirulina
2.2.3.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hàm 31
lƣợng đƣờng tổng số của tảo Spirulina.
2.2.3.3 Nghiên cứu ảnh hƣởng của độ dày mẫu đến 33
thời gian sấy và tốc độ sấy tảo Spirulina.
2.2.4 Nghiên cứu bổ sung bột tảo vào lƣơng khô. 33
2.2.4.1 Phƣơng pháp bổ sung và tỷ lệ bổ sung 33
2.2.4.2 Đánh giá cảm quan sản phẩm lƣơng khô bằng 34
phép thử thị hiếu
2.2.5 Xác định thành phần dinh dƣỡng cơ bản của tảo 34
Spirulina sau xử lý thu sinh khối, của bột tảo và của sản
phẩm bổ sung bột tảo
2.2.6 Xử lý số liệu thí nghiệm 34
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35
3.1 Xử lý sau thu sinh khối 35
3.1.1 Nghiên cứu sử dụng chất thơm để che mùi tanh của tảo 36
Spirulina
3.1.2 Xác định độ ẩm và một số thành phần dinh dƣỡng 37
trong tảo Spirulina xử lý sau thu sinh khối
3.2 Nghiên cứu điều kiện sấy tảo Spirulina. 38
3.2.1 Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến thời gian sấy, 38
hàm lƣợng protein và chỉ tiêu cảm quan màu sắc của tảo
Spirulina.

3.2.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hàm lƣợng 41
đƣờng tổng số của tảo Spirulina.
3.2.3 Nghiên cứu ảnh hƣởng của độ dày mẫu đến thời gian 44
sấy và tốc độ sấy.
3.2.4 Xác định thành phần dinh dƣỡng của sản phẩm bột tảo 47
sau khi sấy
3.3 Nghiên cứu bổ sung bột tảo vào lƣơng khô. 48
3.3.1 Phƣơng pháp bổ sung và tỷ lệ bổ sung. 48
3.3.2 Đánh giá cảm quan sản phẩm lƣơng khô bổ sung tảo 51
Spirulina
3.3.3 Xác định thành phần dinh dƣỡng và kiểm nghiệm chất 52
lƣợng của sản phẩm lƣơng khô bổ sung bột tảo Spirulina.
3.3.3.1 Thành phần dinh dƣỡng của sản phẩm lƣơng 52
khô bổ sung bột tảo Spirulina.
3.3.3.2 Kết quả kiểm tra vi sinh sản phẩm lƣơng khô 52
bổ sung bột tảo Spirulina
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO 55
PHỤ LỤC 58

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần dinh dƣỡng tổng hợp của Spirulina 6
Bảng 1.2: Thành phần vitamin trong tảo Spirulina 7
Bảng 1.3: Thành phần khoáng chất trong Spirulina 8
Bảng 1.4: Thành phần axit amin trong Spirulina 9
Bảng 1.5: Các sắc tố trong Spirulina 10
Bảng 1.6: Tình hình sản xuất Spirulina trên thế giới 11
Bảng 3.1: Đánh giá cảm quan mùi vị của tảo Spirulina sau khi sử dụng chất 39
thơm để che mùi tanh
Bảng 3.2: Thành phần dinh dƣỡng của tảo Spirulina xử lý sau thu sinh khối 40
Bảng 3.3: Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến thời gian sấy, hàm lƣợng protein 41
và chỉ tiêu cảm quan mầu sắc của tảo Spirulina
Bảng 3.4: Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hàm lƣợng đƣờng tổng 44
số của tảo Spirulina
Bảng 3.5: Ảnh hƣởng của độ dày mẫu đến thời gian sấy tảo Spirulina 46
Bảng 3.6: Bảng tổng hợp các chỉ tiêu nghiên cứu tảo Spirulina 48
Bảng 3.7: Thành phần dinh dƣỡng cơ bản của bột tảo Spirulina thu đƣợc 49
bằng phƣơng pháp sấy thông thƣờng ở 60o
C trong thời gian 7 giờ
Bảng 3.8: Kết quả đánh giá cảm quan lƣơng khô bổ sung tảo Spirulina 53
Bảng 3.9: Thành phần dinh dƣỡng cơ bản của lƣơng khô bổ sung bột tảo 54
Spirulina
Bảng 3.10 : Bảng kết quả kiểm tra vi sinh trên sản phẩm lƣơng khô bổ 55
sung bột tảo Spirulina

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Tảo xoắn (Spirulina) dƣới kính hiển vi 4
Hình 1.2: Các mô hình nuôi tảo Spirulina công nghiệp 12
Hình 1.3: Mô hình thu hoạch và làm khô Spirulina nhờ ánh sáng mặt trời 13
Hình 1.4: Các sản phẩm có bổ sung bột tảo 17
Hình 1.5: Các sản phẩm từ tảo trong mỹ phẩm 18
Hình 1.6: Các sản phẩm từ tảo trong y học 19
Hình 3.1: Sơ đồ xử lý sinh khối tảo Spirulina sau thu hoạch 37
Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn quá trình tách nƣớc trong mẫu sinh khối tảo 38
Spirulina đƣợc xử lý sau thu sinh khối
Hình 3.3: Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến thời gian sấy tảo Spirulina 43
Hình 3.4: Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hàm lƣợng protein của tảo Spirulina 43
Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến hàm lƣợng đƣờng 45
tổng số của tảo Spirulina
Hình 3.6: Ảnh hƣởng của độ dày mẫu đến thời gian sấy tảo Spirulina 47
Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hƣởng của độ dày mẫu đến tốc độ sấy tảo 47
Spirulina trong các điều kiện độ ẩm khác nhau
Hình 3.8: Bột tảo Spirulina thu đƣợc sau quá trình sấy bằng phƣơng pháp sấy 49
thông thƣờng ở 60o
Hình 3.9: Sơ đồ quy trình sản xuất lƣơng khô bổ sung bột tảo Spirulina 52
Hình 3.10: Lƣơng khô bổ sung 1% bột tảo Spirulina 53

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BYT Bộ Y tế
ĐVT Đơn vị tính
KPH Không phát hiện
TLK Trọng lƣợng khô
v/p Vòng/phút

MỞ ĐẦU
Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, con ngƣời
không ngừng nâng cao chất lƣợng, đa dạng hóa các sản phẩm thực phẩm theo
hƣớng phát triển bền vững, thân thiện với môi trƣờng bằng việc tìm kiếm những
sản phẩm thiên nhiên có giá trị dinh dƣỡng và giá trị sinh học cao, đáp ứng yêu
cầu vừa là thức ăn, vừa là dƣợc phẩm chữa bệnh. Tảo Spirulina chính là một
trong những lựa chọn hàng đầu để từng bƣớc giải quyết những mong mỏi đó. Tảo
Spirulina (Anthrospira platensis), một loài vi khuẩn lam có dạng sợi xoắn, là một
loại thực phẩm dinh dƣỡng đặc biệt chứa nhiều hoạt chất sinh học có tác dụng tốt
cho sức khỏe con ngƣời. Với hàm lƣợng protein trong thành phần chiếm tới 55 -
70% trọng lƣợng khô, có nhiều axit amin đặc biệt là các axit amin không thay thế,
giàu các vitamin nhƣ vitamin A, E, B complex,... giàu các chất khoáng, các sắc
tố, giàu axit béo GLA thiết yếu và chất xơ, chứa nhiều chất chống lão hóa (để bảo
vệ tế bào) quan trọng nhƣ phycocyanin, chlorophyll và carotenoid... và nhiều chất
có hoạt tính sinh học khác đã cho thấy tảo Spirulina đang trở thành nguồn dinh
dƣỡng quý giá cần đƣợc nghiên cứu và ứng dụng. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng,
tảo Spirulina là một loại thực phẩm sạch bảo vệ sức khỏe tốt nhất của loài ngƣời.
Nó có tác dụng chống suy dinh dƣỡng, ức chế sự phát triển của virut, làm tăng hệ
miễn dịch, ngăn ngừa bệnh thiếu máu và hỗ trợ giảm nguy cơ ung thƣ. Spirulina
còn có những hoạt tính quý nhƣ điều hòa dƣỡng huyết khí, hỗ trợ tim mạch, giảm
cholesterol, chống béo phì, tăng khả năng chống oxy hóa, chống lão hóa, cải thiện
hệ tiêu hóa, hỗ trợ tích cực quá trình tiêu độc trong cơ thể chúng ta. Tổ chức Y tế
thế giới (WHO) cũng công nhận tảo Spirulina là thực phẩm dinh dƣỡng chuẩn
mực và hy hữu xét về góc độ cân bằng các dƣỡng chất thiết yếu và vitamin. Xét
về hàm lƣợng protein thì đây là một loại vi sinh vật sản suất protein cao hiếm có
và thành phần rất đầy đủ về các axit amin thiết yếu, bán thiết yếu với tỷ lệ cân đối.
Theo các nghiên cứu và khuyến nghị của WHO, các chuyên gia dinh dƣỡng và
bác sĩ cho rằng với lƣợng dùng 1 – 3g tảo Spirulina mỗi ngày sẽ mang lại
những lợi ích to lớn cho sức khỏe. Tuy nhiên, với những ngƣời đang điều trị bệnh
1

hoặc cần bổ sung dinh dƣỡng đặc biệt nhƣ vận động viên, ngƣời chơi thể thao
hay ngƣời ăn chay có thể sử dụng Spirulina với lƣợng dùng nhiều gấp 2-3 lần.
Tảo Spirulina có nhiều hoạt chất sinh học dễ bị biến đổi trong khi sấy. Do
đó, cần nghiên cứu điều kiện sấy thích hợp nhằm hạn chế tối đa sự tổn thất hoạt
chất sinh học trong tảo. Ngoài ra, tảo Spirulina có bản chất thuộc nhóm vi sinh vật
tiền nhân, thành tế bào gây cản trở quá trình tiêu hóa vì vậy cần nghiên cứu giải
pháp phù hợp để phá vỡ tế bào nhằm chiết suất protein thực vật cũng nhƣ các
thành phần sinh dƣỡng có giá trị trong tảo. Những năm gần đây, Việt Nam có rất
nhiều các cơ sở nuôi trồng tảo Spirulina nhƣ ở Vĩnh Hảo (Bình Thuận), Châu
Cát, Lòng Sông (Thuận Hải), Suối Nghệ (Đồng Nai)... Song song với đó là sự đa
dạng các sản phẩm chế biến từ tảo Spirulina có giá thành rẻ nhƣng mang lại giá
trị dinh dƣỡng cao.
Trong khi đó, khẩu phần ăn của bộ đội Quân đội ta hiện nay chƣa có sản
phẩm nào đƣợc bổ sung hoạt chất sinh học, vi chất dinh dƣỡng và các axit amin
thiết yếu giúp tăng cƣờng sức khỏe, tăng tính miễn dịch, tăng tính giải độc... Mặt
khác, bộ đội khi thực hiện nhiệm vụ trong điều kiện rừng núi, đi hành quân dã
ngoại thì khẩu phần ăn thƣờng hạn chế rau, thiếu vitamin, khoáng chất, các vi
chất… Do đó, nếu bổ sung bột tảo Spirulina vào các khẩu phần ăn của bộ đội nhƣ
lƣơng khô, bánh quy, đồ uống... là rất thiết thực và hiệu quả. Vì vậy, việc nghiên
cứu bổ sung bột tảo Spirulina vào khẩu phần ăn dinh dƣỡng của bộ đội hiện nay
là hết sức cần thiết. Trên cơ sở đó, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu ứng
dụng tảo Spirulina trong chế phẩm khẩu phần ăn giàu dinh dưỡng”
2

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 TỔNG QUAN VỀ TẢO SPIRULINA
1.1.1 Lịch sử nghiên cứu tảo Spirulina
Các nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng, tảo Spirulina (có tên khoa học là
Arthrospira platensis) là một trong những loài sinh vật lâu đời nhất trên trái đất.
Nó sinh trƣởng tự nhiên ở vùng nhiệt đới trong các hồ nƣớc mặn của Châu Phi,
Trung và Nam Mỹ từ 3,5 tỷ năm trƣớc. Từ xƣa, Spirulina đã đƣợc những ngƣời
dân vùng đó dùng nhƣ một dạng thức ăn. Bằng kinh nghiệm, họ nhận thấy
Spirulina là một loại thực phẩm rất bổ dƣỡng. Spirulina là tên gọi do nhả tảo học
ngƣời Đức – Deurben đặt vào năm 1827 dựa trên hình thái đặc trƣng nhất là dạng
sợi xoắn ốc với khoảng 5-7 vòng đều nhau không phân nhánh [4, 10].
Trong những năm 60 của thế kỉ XX, Brandily – một nhà nhân chủng học
ngƣời Pháp đã phát hiện ra loài tảo này trong lần khảo sát sự đa dạng sinh học tại
vùng hồ ở Tchad (Châu Phi), sau khi quan sát và nhận thấy những ngƣời dân
sống quanh vùng hồ này rất khỏe mạnh vì họ thƣờng vớt loại tảo này về ăn nhƣ
là một loại thực phẩm chính [10].
Đến năm 1973, Tổ chức Lƣơng nông quốc tế (FAO) và Tổ chức Y tế thế
giới (WHO) đã chính thức công nhận thảo Spirulina là nguồn dinh dƣỡng và
dƣợc liệu quý, đặc biệt trong chống lão hóa và chống suy dinh dƣỡng. Hai mƣơi
năm sau, vào những năm cuối của thập kỉ 80 thế kỉ XX – nhiều giá trị dinh dƣỡng
và chức năng sinh học của tảo Spirulina đã đƣợc khám phá và công bố rộng rãi
không chỉ ở Pháp và ở cả nhiều nƣớc khác trên thế giới nhƣ Mỹ, Nhật, Canada,
Mehico, Đài Loan...
1.1.2 Đặc điểm phân loại
Tảo Spirulina là các vi sinh vật có hình xoắn sống trong nƣớc mà ta quen
gọi là Tảo xoắn với tên khoa học là Spirulina platensis. Thực ra đây không phải là
3

một sinh vật thuộc ngành Tảo (Algae) vì Tảo thuộc giới sinh vật có nhân thật
(Eukaryotes). Spirulina thuộc ngành Vi khuẩn lam (Cyanobactera), chúng thuộc
giới sinh vật có nhân sơ hay nhân nguyên thủy (Prokaryotes). Những nghiên cứu
mới nhất lại cho biết chúng cũng không phải thuộc chi Spirulina mà lại thuộc chi
Arthrospira [7,10].
Về phân loại khoa học [10, 14], tảo Spirulina thuộc:
- Giới (domain): Bacteria
- Ngành (phylum): Cyanobactera
- Lớp (class): Chroobacteria
- Bộ (order): Oscillatoriales
- Họ (family): Phormidiaceae
- Chi (genus): Arthrospira
- Loài (species): Anthrospira platensis
1.1.3 Đặc điểm cấu tạo của tảo Spirulina
Hình 1.1: Tảo xoắn (Spirulina) dƣới kính hiển vi [32]
Tảo Spirulina là một loài vi tảo có dạng xoắn hình lò so, màu xanh lam với
kích thƣớc chỉ khoảng 0,25mm. Chúng sống trong môi trƣờng nƣớc giàu
4

bicarbonat (HCO3) độ kiềm cao (pH từ 8,5-11). Quan sát dƣới kính hiển vi điện
tử cho thấy Spirulina có dạng lông, cấu tạo đơn bào, có lớp vỏ capsule, thành tế
bào có nhiều lớp, có cơ quan quang hợp hoặc hệ phiến thylakoid, riboxom và
những sợi ADN nhỏ. Capsule có cấu trúc sợi nhỏ và bao quanh là một lớp sợi
khác bảo vệ cho chúng. Bề ngang của lông thay đổi từ 6-12µm và đƣợc cấu tạo từ
các tế bào hình trụ tròn. Đƣờng kính xoắn ốc của nó từ 30-70µm, chiều dài của
lông là khoảng 500µm, trong một vài điều kiện nuôi cấy khi có kích thích thì
chiều dài của các sợi có thể lên đến 1mm. Điều này giải thích tại sao hình dáng
xoắn ốc của Spirulina trong môi trƣờng lỏng bị thay đổi thành hình xoắn lò so
trong môi trƣờng rắn. Những thay đổi này là do sự hút nƣớc hoặc khử nƣớc của
oligopeptide trong màng peptidoglican tạo nên [4, 10].
Thành tế bào của Spirulina có cấu tạo gồm 4 lớp, xếp theo thứ tự từ bên
trong ra ngoài là: LI, LII, LIII và LIV. Các lớp này đều rất mỏng, ngoại trừ lớp 2
đƣợc cấu tạo từ peptidoglycan, chất này giữ cho thành tế bào cứng chắc. Lớp 1
chứa β- 1,2-glucan, một chất khó tiêu hoá đối với con ngƣời. Tuy nhiên, lớp này
chiếm tỉ lệ thấp (<1%), độ dày nhất của nó là 12nm, còn các protein và các lipo-
polysaccarit tự nhiên của lớp thứ hai là lý do cho sự tiêu hóa Spirulina rất dễ dàng
của con ngƣời [7].
Chlorophyll a, caroten và phycobilisome nằm trong hệ thylakoid - cơ quan
quang hợp của tảo này. Phycobilisome là nơi chứa phycocyanin (có sắc tố xanh).
Riboxom và các sợi ADN nằm ở vùng trung tâm.
Spirulina chứa nhiều tổ chức ngoại vi kết hợp với thylakoid, chúng là các
hạt cyanophycin, thể polyhedral, các hạt poliglucan, hạt lipid, các hạt
poliphotphat. Các hạt cyanophycin, hay còn gọi là các hạt dự trữ, có vai trò quan
trọng do các hợp chất hoá học tự nhiên của chúng và các nhóm sắc tố của chúng.
Thể polyhedral hay carboxysome cho phép cố định CO2 trong hệ thống quang
hợp và có thể mang ra một cơ quan dự trữ. Các hạt polyglucan hoặc glycogen
hoặc hạt α là những polyme glucose, nhỏ, tròn và khuếch tán rộng trong
5

thylacoidal. Các hạt lipid, hạt β hoặc hạt osmophile từ cơ quan dự trữ, đƣợc cấu
tạo bởi poly-β hydroxybutyrate, chỉ tìm thấy ở trong các tế bào prokaryote, chúng
đƣợc coi nhƣ là những chất dự trữ năng lƣợng [4,7].
1.1.4 Thành phần dinh dƣỡng
1.1.4.1 Thành phần dinh dƣỡng tổng hợp
Spirulina chứa hàm lƣợng protein rất cao và chứa đầy đủ các vitamin.
Spirulina có giá trị dinh dƣỡng cao vì chứa hàm lƣợng protein cao và các chất
có hoạt tính sinh học khác. Giá trị protein trung bình của Spirulina là 65%, cao
hơn so với nhiều loại thực phẩm. Ví dụ, hàm lƣợng protein của cá và thịt là 15-
20%, nƣớc tƣơng là 35%, sữa cô đặc là 35%, trứng là 12% và của ngũ cốc là
8-14% (R. Herehson, Earth Food Spirulina, Konore Press, 1977). Chỉ số hóa
học (chemical score - C.S) của protein của tảo cũng rất cao, trong đó các loại
acid amin chủ yếu nhƣ leucin, isoleucin, valin, lysin, methionin và tryptophan
đều có mặt với tỷ lệ vƣợt trội so với chuẩn của tổ chức Lƣơng nông quốc tế
(FAO) quy định. Hệ số tiêu hóa và hệ số sử dụng protein (net protein
utilization – N.P.U) rất cao (80 - 85% protein của tảo đƣợc hấp thu sau 18 giờ).
Ngoài ra, tỷ lệ chất xơ trong tảo cũng rất cao. Phần lớn chất béo trong Spirulina
là axit béo không no, trong đó axít linoleic 13.784 mg/kg, γ-linoleic 11.980
mg/kg [10]. Đây là điều hiếm thấy trong các thực phẩm tự nhiên khác.
Bảng 1.1: Thành phần dinh dƣỡng tổng hợp của Spirulina [10]
STT Thành phần Số lƣợng (% chất khô)
1 Protein tổng số 55÷70
2 Đƣờng tổng số 15÷25
3 Chất béo (Lipid) 06÷08
4 Khoáng chất (Tro) 7÷13
5 Chất xơ 08÷10
6

1.1.4.2 Các vitamin
Spirulina chứa Provitamin A (β-caroten) (chiếm 1,4 % chất khô) cao
hơn 20 lần so với trong cà rốt, đây là chất chống oxy hóa mạnh, bảo vệ cơ thể
khỏi những tổn hại cơ bản. Không giống vitamin A tổng hợp và dầu gan cá, β-
caroten hoàn toàn không độc hại, thậm chí khi sử dụng với số lƣợng lớn.
Spirulina giàu vitamin A dễ chuyển hóa, cần thiết cho mắt, làn da, răng, móng,
tóc, xƣơng và một hệ thống miễn dịch tốt, bảo vệ cơ thể khỏe mạnh. Bên cạnh
đó, Spirulina là một nguồn giàu vitamin B, đặc biệt là vitamin B12, quan trọng
với ngƣời ăn chay, gấp 2 – 6 lần gan bò sống [4]. Thực phẩm dinh dƣỡng này
cũng chứa các vitamin khác nhƣ B1, B2, B6, E và H [9], là nguồn sắt cao, chứa
14 chất khoáng tự nhiên và nhiều nguyên tố vi lƣợng. Spirulina cung cấp 21%
thiamin và riboflavin so với nhu cầu hàng ngày. Thành phần các vitamin của
Spirulina đƣợc liệt kê trong bảng 1.2.
Bảng 1.2: Thành phần vitamin trong tảo Spirulina [26]
Nhu cầu hàng ngày % so với nhu cầu
Vitamin Trên 10g cho phép hàng ngày cho phép
Vitamin A ( β-carotene) 23000 IU 5000 460
Vitamin B (Thiamine) 0,31 μg 1,5 21
1
Vitamine B 0,35 μg 1,7 21
2
(Riboflavin)
Vitamin B (Niacin) 1,46 μg 20 7
3
Vitamin B (Pyridoxine) 80 μg 2,0 4
6
VitaminB (Cyanocobal 32 μg 6,0 533
12
amine)
Citamine E (α-tocoferol) 1 IU 30 3
Folacin 1 μg 400 0,04
Panthothenic acid 10 μg 10 1
Biotin 0,50 μg - -
7

1.1.4.3 Khoáng chất
Spirulina chứa nhiều chất khoáng có ý nghĩa đối với dinh dƣỡng ngƣời và
động vật. Trong đó, những chất khoáng cần thiết cho hoạt động bình thƣờng của
hệ thần kinh và tim mạch nhƣ kali, magiê hoặc cho tạo máu nhƣ sắt đều cao. Sắt
trong Spirulina có khả năng hấp thụ cao hơn dạng sắt trong rau quả và hầu hết các
loại thịt. Spirulina giàu sắt và canxi, hỗ trợ tốt cho máu, cho xƣơng và răng.
Lƣợng canxi trong Spirulina cao hơn trong sữa [4]. Lƣợng sắt trong Spirulina
cao hơn gấp 12 lần so với các loại thực phẩm khác. Hàm lƣợng các nguyên tố
kim loại nặng nhƣ As, Cd, Pd, Hg đều thấp hơn giới hạn cho phép sử dụng tảo
cho ngƣời. Tảo này cũng chứa những nguyên tố khoáng đa lƣợng bao gồm
sodium, calcium, magnesium, potassium, chlorine, sulfur và phosphorous; và cả
các nguyên tố khoáng vi lƣợng gồm iodine, zinc, copper, selenium, molybdenum,
fluoride, manganese, boron, nickel và cobalt. Lƣợng K và Ca chiếm lƣợng lớn
nhất trong các khoáng đa lƣợng (160 μg và 100 μg/10g Spirulina), trong các
khoáng vi lƣợng thì Mn chiếm hàm lƣợng cao nhất (500 μg/10g Spirulina).
Bảng 1.3: Thành phần khoáng chất trong tảo Spirulina [10]
Khoáng chất Trên 10g Nhu cầu hàng ngày % so với nhu cầu
hàng ngày
Calcium 100 μg 1000 μg 10
Iron 15 μg 18 μg 83
Zinc 300 μg 15 μg 2
Phosphorous 90 μg 1000 μg 9
Magnesium 40 μg 400 μg 10
Copper 120 μg 2 μg 6
Sodium 60 μg 2 - 5 μg 1
Potassium 160 μg 6 μg 3
Manganese 500 μg 3 μg 17
8

1.1.4.4 Các axit amin
Spirulina chứa 18 trong số 20 loại axit amin đƣợc biết đến [16]. Spirulina
có 8 loại axít amin cần thiết và 10-12 axít không cần thiết, chất lƣợng của chúng
đƣợc miêu tả nhƣ là một loại protein hoàn hảo. Một số axit amin có hàm lƣợng
cao trong Spirulina nhƣ glutamic acid (14,6%); aspartic acid (9,8%); leucine
(8,7%); aniline (7,6%)… [10]
Bảng 1.4: Thành phần axit amin trong tảo Spirulina [10]
Axit amin
Hàm
Các axit
Hàm
%/
lƣợng %/tổng lƣợng
thiết yếu amin khác tổng
trong 10g trong 10g
Phenylalanine 280 μg 4,5 % Glycine 320 μg 5,2 %
Threonine 320 μg 5,2 % Histidine 100 μg 1,6 %
Tryptophan 90 μg 1,5 % Proline 270 μg 4,3 %
Valine 400 μg 6,5 % Serine 320 μg 5,2 %
Isoleucine 350 μg 5,6 % Tyrosine 300 μg 4,8 %
Leucine 540 μg 8,7 % Alanine 470 μg 7,6 %
Lysine 290 μg 4,7 % Arginine 430 μg 6,9 %
Methionine 140 μg 2,3 % AsparticAcid 610 μg 9,8 %
Cystine 60 μg 1,0 %
GlutamicAci
910 μg
14,6
d %
1.1.4.5 Các sắc tố
Caroten trong tảo Spirulina cao gấp 10 lần trong củ cà rốt. Sắc tố tạo
cho tảo có mầu xanh lam là phycocyanin [10].
9

Bảng 1.5: Các sắc tố trong tảo Spirulina [10]
Sắc tố Màu sắc Hàm lƣợng trong 100g
Phycocyanin Xanh da trời 14000 mg
Chlorophyll Xanh lá cây 1000 mg
Carotenoids Màu vàng cam 470 mg
1.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT, TIÊU THỤ VÀ NGHIÊN CỨU TẢO
SPIRULINA
1.2.1 Tình hình nuôi trồng và phát triển tảo Spirulina trên thế giới và ở
Việt Nam
1.2.1.1 Tình hình nuôi trồng và phát triển tảo Spirulina trên thế giới
Từ năm 1970, Spirulina đã đƣợc trồng ở nhiều nƣớc trên thế giới, các nƣớc
sản xuất vi tảo chủ yếu tập trung ở Châu Á và vành đai Thái Bình Dƣơng. Những
khu vực và vùng lãnh thổ có sản lƣợng vi tảo lớn là Trung Quốc, Nhật Bản, Đài
Loan, Hàn Quốc, Hoa Kỳ, Mehico…Vào những năm 1970, một doanh nghiệp tảo
đầu tiên của Hoa Kỳ đã bắt tay vào nuôi thử nghiệm mô hình pilot trên các bể nhân
tạo. Họ chọn thung lũng hoang mạc Imperial thuộc bang California vì nơi đây có
nhiệt độ trung bình cao nhờ ánh nắng mặt trời và tránh xa vùng ô nhiễm đô thị. Đến
năm 1981, một sự hợp tác đầu tiên giữa doanh nhân California và thƣơng nhân Nhật
Bản đã hình thành nên Earthrise Farms và chính thức đi vào sản xuất ổn định năm
1982 [4]. Ngày nay, Earthrise Farms cung cấp sản phẩm cho hơn 40 quốc gia và
nguồn Spirulina ở đây đƣợc xem là tốt nhất. Sản lƣợng Spirulina hiện nay trên thế
giới khoảng 1000 tấn khô/năm. Những nƣớc đi đầu sản xuất đại trà loại tảo này là
Mêhicô, Mỹ, Nhật, Đài Loan, Ấn Độ và Israel. Trại tảo lớn nhất là ở Hawaii có
khoảng 25 ha và mới đây là Trung Quốc có khoảng 16 ha. Nhu cầu Spirulina trên thế
giới là rất lớn, tuy nhiên sản lƣợng chƣa nhiều nên giá bán
10

những chế phẩm Spirulina còn khá cao [7]. Hiện nay trên thế giới còn có các
trang trại nuôi trồng tảo Spirulina với quy mô lớn, chất lƣợng cao nhƣ:
- Trang trại Twin Tauong (Myanmar)
- Trang trại Sosa Texcoco (Mehico)
- Công ty tảo Siam (Thái Lan)
- Trang trại Chenhai (Trung Quốc)
- Nông trại Hawai (Hoa Kỳ)…
Bảng 1.6: Tình hình sản xuất tảo Spirulina trên thế giới [26]
Công ty Địa điểm Diện Sản Giá
tích lƣợng thành
(ha) (tấn (USD/k
khô) g)
Soda-Texcoco Mehico 12 300
Earthrise Hoa Kì 5,5 340
Cyanotech Hoa Kì 2 170
Siam Algae Thái Lan 3,8 480
Blue Continent Đài Loan - 480
Nippon Nhật Bản 1,5 40
5–18
Spirulina
Bình Thuận Việt Nam 0,5 8
Nhiều công ty Trung 200 2798
Quốc
Nhiều công ty Ấn Độ 12,2 260
Nhiều công ty Cu Ba - 40
11

Bể nuôi tảo Spirulina ở Vĩnh Hảo Bể nuôi tảo Spirulina tại Ấn Độ
Hình 1.2: Các mô hình nuôi tảo Spirulina công nghiệp [26, 34]
Để thu hoạch tảo Spirulina, ngƣời ta sử dụng màng lọc Polyester, đƣờng
kính mắt lƣới 30μm. Thiết bị lọc đƣợc đặt hơi nghiêng để có thể tiến hành lọc
đƣợc liên tục, đồng thời rửa và vớt. Sau đó, chúng qua giai đoạn vắt nƣớc bằng
máy vắt, ép hoặc nhờ màng rung cho nƣớc chảy bớt xuống. Bánh tảo sau đó đƣợc
cắt ra từng miếng, khúc nhờ dao; sau giai đoạn này nƣớc vẫn chiếm 70 -80 %.
Trong giai đoạn này Spirulina do chứa nhiều đạm nên chúng dễ bị vi khuẩn tấn
công và lên men tạo ra các sản phẩm không mong muốn trong vòng vài giờ tùy
nhiệt độ. Vì vậy các trang trại thủ công nhỏ lẽ thƣờng phơi bằng cách cho dịch
tảo vào trong các hộp kim loại rồi đem phơi ngoài nắng để làm khô tảo. Ngoài ra,
ngƣời ta còn sử dụng thiết bị đơn giản hình xylanh, một đầu có châm các lỗ nhỏ
đƣờng kính 2mm, rồi cho tảo vào trong. Sau đó ép mạnh một đầu, tảo sẽ chảy ra
thành các sợi nhƣ sợi mì tiếp theo trải nhẹ lên các khung bằng kim loại hoặc bằng
gỗ rồi đƣa vào trong các hộp để làm khô. Hộp làm khô có kích thƣớc các lỗ vào
và ra bằng nhau cho phép không khí lƣu thông đƣợc dễ dàng. Ngƣời ta có thể cải
tiến hiệu quả bằng cách gia nhiệt không khí ở bên dƣới tấm kính hoặc bạt plastic
trƣớc khi cho chúng vào hộp làm khô [7]
12

Hình 1.3: Mô hình thu hoạch và làm khô Spirulina nhờ ánh sáng mặt trời
[29]
1.2.1.2 Tình hình nuôi trồng và phát triển tảo Spirulina ở Việt Nam
Ở Việt Nam, tảo Spirulina đƣợc giáo sƣ Ripley D.Fox - nhà nghiên cứu về
tảo và các chế phẩm của nó tại "Hiệp hội chống suy dinh dƣỡng bằng các sản
phẩm từ tảo" (A.C.M.A) tại Pháp, đƣa vào Việt Nam từ năm 1985 [7]. Hiện nay,
có 2 nơi nuôi trồng tảo Spirulina lớn ở nƣớc ta, đó là:
13

- Công ty cổ phần Tảo Vĩnh Hảo (Bình Thuận)
- Cơ sở ở Bình Chánh, thành phố Hồ Chí Minh
Nhiều cơ sở nuôi trồng, sản xuất và chế biến các sản phẩm từ tảo Spirulina
đã đƣợc thành lập với công nghệ nuôi tảo trên các bể nông xây bằng xi măng sử
dụng khí CO2 của công nghệ tạo nguồn cacbon, nguồn CO2 trực tiếp lấy từ các
nhà máy bia, cồn, rƣợu…nén hóa lỏng vào bình chứa. Đó là các cơ sở ở Vĩnh
Hảo (Bình Thuận), Châu Cát, Lòng Sông (Thuận Hải), Suối Nghệ (Đồng Nai),...
Nguồn CO2 từ lò nung vôi (sau khi lọc bụi) và các hầm khí biogas cũng đã đƣợc
nghiên cứu tận dụng để phát triển nuôi trồng tảo và cũng đã thu đƣợc một số kết
quả. Thử nghiệm nuôi trồng Spirulina bằng nƣớc thải hầm biogas không chỉ là
biện pháp mở rộng sản xuất và hạ giá thành sản phẩm, mà còn giải quyết các vấn
đề môi trƣờng sinh thái cho nông thôn. Tảo này còn đƣợc sử dụng để xử lý nƣớc
thải giàu NH4 từ nhà máy sản xuất urê thuộc xí nghiệp Liên hiệp Phân đạm Hóa
chất Hà Bắc, kết quả cho thấy nƣớc thải sau khi pha loãng và bổ sung thêm một
số chất khoáng cần thiết rồi dùng nuôi Spirulina đã mang lại năng suất cao và có
tác dụng bảo vệ môi trƣờng [7, 9]. Việc nuôi trồng Spirulina tại thành phố Hồ Chí
Minh lại là nguồn nguyên liệu sản xuất thức ăn chủ yếu cho gà, tôm… Sau một
thời gian không tìm đƣợc đầu ra và giá thành chƣa hợp lý nên các cơ sở trên đã
không thể tiếp tục việc nuôi trồng đƣợc nữa. Nhìn chung, lịch sử nghiên cứu và
nuôi trồng tảo Spirulina ở nƣớc ta đã thu đƣợc nhiều kết quả ban đầu đáng khích
lệ. Tuy nhiên cho đến nay việc nuôi trồng tảo vẫn mang tính nhỏ lẻ, lạc hậu,
không đáp ứng đƣợc nhu cầu sử dụng tảo ngày càng tăng cao. Vì vậy, trƣớc
những giá trị về mọi mặt mà tảo Spirulina mang lại, cần phải tiến hành cải thiện,
thúc đẩy ngành công nghiệp nuôi trồng tảo nhằm đáp ứng nhu cầu trong nƣớc và
xuất khẩu ra thị trƣờng nƣớc ngoài.
Muốn đạt đƣợc hiệu quả kinh tế cao đòi hỏi các cơ sở sản xuất tảo
Spirulina phải có đƣợc hệ thống, quy trình sản xuất, chế biến và thành phẩm khép
kín và đảm bảo tiêu chuẩn chất lƣợng. Tại Vĩnh Hảo (Bình Thuận), Spirulina sau
14

thu hoạch sẽ đƣợc lọc qua vải sợi bông và rửa sạch bằng máy rồi đem ly tâm tốc
độ 800 vòng/phút loại bớt nƣớc để thu sinh khối. Theo quy trình, sau khi thả
giống khoảng 7 ngày, tảo đã bắt đầu cho thu hoạch lứa đầu, sau đó thu hoạch theo
dạng cuốn chiếu ở các bể nuôi. Bình quân mỗi ngày công ty thu đƣợc 80-120 kg
tảo tƣơi (tƣơng đƣơng với 40 kg thành phẩm). Tảo sau khi đƣợc nghiền mịn, sẽ
tạo thành dịch tảo. Nhờ hệ thống sấy phun, chúng sẽ đƣợc bơm lên bồn sấy, gia
nhiệt ở nhiệt độ khoảng 55o
C, và tạo thành hạt thành phẩm. Tiếp theo, tảo đƣa
vào phòng vô trùng bằng tia cực tím. Sấy khô là công đoạn quan trọng và là khâu
cuối cùng của quá trình sản xuất Spirulina nói chung. Ở Ấn độ, ngƣời ta đã tiến
hành thử nghiệm nhiều phƣơng pháp sấy khác nhau, trong đó phơi nắng cho thấy
sản phẩm sau khi sấy đều tốt và đẹp [7]. Tại Vĩnh Hảo, phƣơng pháp phơi khô
ngoài nắng cũng đã đƣợc sử dụng: Buổi sáng thu hoạch và phơi khô suốt ngày.
Trong điều kiện không thuận lợi về thời tiết phải phơi bổ sung ngày hôm sau.
Spirulina thu đƣợc theo phƣơng pháp này còn 7 – 8% độ ẩm, sau đó đem nghiền
thành bột và cất giữ lâu hàng năm mà vẫn không bị mốc [10,11]. Tuy nhiên,
phƣơng pháp phơi khô ngoài nắng phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện thời tiết và
cƣờng độ chiếu sáng, cũng nhƣ bức xạ mặt trời. Do đó, các nhà sản xuất không
chủ động đƣợc trong công tác chế biến sản phẩm sau thu sinh khối. Vì vậy, việc
nghiên cứu điều kiện sấy tảo trong phòng thí nghiệm là vô cùng cần thiết để đảm
bảo thành phẩm chất lƣợng và ổn định cung cấp cho thị trƣờng.
1.2.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina trên thế giới và ở
Việt Nam
1.2.2.1 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina trên thế giới
Năm 1973, Tổ chức Nông Lƣơng quốc tế và Tổ chức Y tế thế giới đã
chính thức công nhận Spirulina là nguồn dinh dƣỡng và dƣợc liệu quý, đặc biệt
trong chống suy dinh dƣỡng và chống lão hóa. Đáng lƣu ý trƣớc hết là công trình
nghiên cứu phòng chống ung thƣ gây ra bởi tia phóng xạ hạt nhân cho các nạn
nhân của sự cố Nhà máy Điện hạt nhân Chernobul đã thu đƣợc kết quả rất tốt khi
15

điều trị bằng Spirulina nguyên chất. Khi uống Spirulina, lƣợng chất phóng xạ đã
đƣợc đào thải khỏi đƣờng tiểu của ngƣời bị nhiễm xạ rất cao. Kết quả này đã
đƣợc biểu dƣơng tại hội nghị quốc tế về tảo năm 1998 ở cộng hòa Czech [4]. Tại
Ấn Độ, một nghiên cứu năm 1995 đã chứng tỏ với liều dùng 1g Spirulina/ngày,
có tác dụng trị ung thƣ ở những bệnh nhân ung thƣ do thói quen nhai trầu thuốc.
Ở Nhật, Hiroshi Nakamura cùng Christopher Hill thuộc Liên đoàn vi tảo quốc tế
cùng một số nhà khoa học bắt đầu nghiên cứu Spirulina từ năm 1968 [10]. Cũng ở
Nhật, đã có một số đề tài nghiên cứu chống HIV/AIDS sử dụng Spirulina. Gần
đây, việc phát hiện và đƣa vào sử dụng một số chất có hoạt tính sinh học ở
Spirulina đã góp phần không nhỏ thúc đẩy quá trình nghiên cứu, sản xuất cũng
nhƣ ứng dụng có hiệu quả sinh khối tảo này.
Năm 1994, ngƣời Nga đã cấp bằng sáng chế cho Spirulina nhƣ một loại
thực dƣợc giúp làm giảm các phản ứng do các bệnh nhiễm xạ gây ra, 270 trẻ em
nạn nhân vụ nổ Chernobyl đƣợc dùng 5g tảo Spirulina mỗi ngày liên tục trong
vòng 45 ngày đã giúp lƣợng nucheic nhiễm xạ giảm xuống 50% và bình thƣờng
hóa những cơ quan nhạy cảm bị dị ứng [10]
Đến nay, tảo Spirulina đã và đang đƣợc ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực
nghiên cứu, cũng nhƣ trong cuộc sống.
Nghiên cứu ứng dụng Spirulina trong thực phẩm [23, 25]
Từ những năm 1970, ở Nhật Bản và ở Mỹ, tảo Spirulina đã đƣợc xem là
một loại siêu thực phẩm. Hiện tại, có 2 loại thực phẩm Spirulina: Loại thứ nhất là
các viên và dạng con nhộng đƣợc làm từ bột Spirulina, loại thứ 2 là thực phẩm
chứa Spirulina và các thành phần khác. Ví dụ nhƣ mì ăn liền, các bánh dinh
dƣỡng, thức uống và bánh bao.
Thành phần cơ bản của sinh khối Spirulina pltensis gồm 46,1% carbon,
7,1% hydrogen, và 9,1% nitrogen. Spirulina đƣợc nghiên cứu bổ sung vào rất
nhiều sản phẩm thực phẩm nhƣ: mì sợi, yaourt, kẹo, trà xanh, bánh quy, bánh mì,
16

bia…. Các sản phẩm này đƣợc bày bán ở siêu thị của nhiều nƣớc nhƣ: Chi Lê,
Pháp, Cu Ba, Đức, Thụy Sỹ, Nhật, Tây Ban Nha, Mehico, Đan Mạch, Hà Lan,
Mỹ, Úc, New Zealand….
+ Mì sợi bổ sung Spirulina
Spirulina đƣợc sử dụng để bổ sung vào mì gói và mì sợi. Để sản xuất sản
phẩm này với màu sắc đẹp, chỉ bổ sung 0,1-1,0% Spirulina vào bột mì. Sản phẩm
này đã đƣợc nghiên cứu sản xuất và ứng dụng rộng rãi.
+ Trà xanh bổ sung Spirulina
Trà, đặc biệt là trà xanh, rất tốt cho sức khỏe vì giàu vitamin C, trong khi
Spirulina ít vitamin C nhƣng giàu các thành phần dinh dƣỡng khác. Sản phẩm trà
xanh bổ sung Spirulina sẽ có thành phần dinh dƣỡng tƣơng đối hoàn thiện. Vì
vậy, sản phẩm có thể cung cấp dƣới dạng thực phẩm chức năng bảo vệ sức khoẻ
con ngƣời. Ở Đức, ngƣời ta đã bắt đầu đƣa tảo vào bia, gọi là bia xanh, một
ngƣời dùng 1 ngày 5g tảo là đủ các chất thiết yếu. Cơ thể có thể hấp thụ mỗi ngày
30 – 45g, dùng thừa cũng vô hại. Nguời bị bệnh nặng không ăn đƣợc có thể bơm
tảo thẳng vào dạ dày là đủ các chất dinh dƣỡng.
Hình 1.4: Các sản phẩm có bổ sung bột tảo [32]
17

Nghiên cứu ứng dụng Spirulina trong mỹ phẩm
Trong mỹ phẩm, Spirulina làm phóng thích các hoạt chất tác động hiệu quả
trong nƣớc tắm, trong kem xoa mặt và toàn thân nhờ hàm lƣợng magie và kali
cao, giúp cơ thể chống lại các khối u xơ ở cơ bắp. Dịch chiết từ tảo còn đƣợc sử
dụng trong một số sản phẩm nhƣ thuốc đắp, thuốc làm mặt nạ, kem hoặc để dùng
tắm trong liệu pháp biển. Ngoài ra, các thành phần chiết xuất từ tảo Spirulina nhƣ
protein, polysaccharid, vitamin và khoáng đƣợc dùng để sản xuất các mỹ phẩm
làm đẹp cho phụ nữ nhƣ: mỹ phẩm săn sóc bảo vệ da đầu, bảo vệ tóc, bảo vệ da,
làm lành sẹo mau chóng, chống mụn nhọt và làm trắng da [29].
Hình 1.5: Các sản phẩm từ tảo trong mỹ phẩm [29]
Nghiên cứu ứng dụng tảo trong y học
18

Nhờ những tác dụng có lợi cho cơ thể, tảo Spirulina đang chứng minh hiệu
quả vƣợt trội của nó trong vai trò là một loại thực phẩm chức năng hữu hiệu,
cũng nhƣ một loại bổ sung tuyệt vời để tăng cƣờng hoạt chất của các loại thuốc
chữa bệnh. Các yếu tố cấu tạo nên Spirulina gồm 75% là chất hữu cơ và 25% là
khoáng chất [10]. Vì thế tảo chứa các chất căn bản trong việc trị liệu.
Hình 1.6: Các sản phẩm từ tảo trong y học [29,30]
Các đặc tính trị bệnh của tảo rất nhiều nhƣ tái bổ sung nƣớc, muối khoáng
và dinh dƣỡng cho cơ thể. Chất chiết từ tảo lam đƣợc dùng làm chất tá dƣợc bao
viên thuốc, thuốc sủi hoặc thuốc viên nang 24 và cả những loại thuốc không tan
trong dạ dày, chỉ phóng thích hoạt chất ở ruột non. Ngoài ra, một số nghiên cứu
còn chỉ ra rằng tảo lam còn có thể đƣợc sử dụng làm thuốc cầm máu và sát trùng.
Sau phát hiện này, hàng loạt tập đoàn dƣợc phẩm thế giới đã đầu tƣ phát triển tảo
19

thành thuốc. Hiện nay, tảo này đã đƣợc trồng ở nhiều nƣớc nhƣ Mỹ, Nhật, Thái
Lan, Trung Quốc, Ấn Độ, Pháp, Nigiêria, Nam Phi, Kênya [10, 30].
Việc phân cắt trực tiếp các hoạt chất sinh học chiết xuất từ tảo Spirulina
cho phép tách riêng các chất dạng polysaccharide sulfate mới có tên gọi là
Calcium Spirulina (Ca-SP). Các chất này có khả năng kháng vi-rut thông qua ức
chế sự tái tạo màng bao của vi-rut. Các polysaccharide sulfate này đƣợc tổng hợp
từ ribose, mannose, fructose, galactose, xylose, glucose, axit galacturonic, sulfate
và calcium. Chúng có khả năng ngăn chặn sự phát triển của nhiều loại virus bao
gồm virus Herpes đơn bào dạng 1, virus sởi, quai bị, cúm A và HIV-1. Ngƣời ta
khám phá ra rằng, Ca-SP ngăn chặn đƣợc quá trình xâm nhập của virus vào trong
các tế bào động thực vật [33].
Các nghiên cứu cũng cho thấy chiết xuất tảo Spirulina có khả năng ngăn
ngừa ung thƣ miệng: chiết xuất này cho thấy là ngăn ngừa đƣợc sự phát triển của
khối u trong miệng chuột túi. Các chuột thử nghiệm đƣợc tiêm dịch Spirulina 3
lần mỗi tuần trong 28 tuần. Những con không đƣợc điều trị, tất cả đều có những
khối u nói trên bên phải miệng. Các chuột đƣợc tiêm dịch Spirulina đã cho thấy
là số lƣợng và kích thƣớc khối u đã giảm xuống một các đáng kể so với những
con không đƣợc điều trị [30].
Một số bệnh viện ở thành phố Kumming, tỉnh Yuan, Trung Quốc dùng
Spirulina nhƣ một loại thuốc có tác dụng giảm lƣợng lipit trong máu. Đại học
Bắc Kinh đã chiết xuất thành công phân tử có hoạt tính sinh học từ Spirulina để
ngăn chặn ảnh hƣởng của việc nhiễm các kim loại nặng, cũng nhƣ ngăn chặn sự
phát triển của các khối u. Nhiều cơ quan ở Trung Quốc đã tập trung vào các
nghiên cứu sinh học phân tử ngăn chặn khối u bƣớu, chống lại sự lão hóa và
chống các tia phóng xạ [15].
Trên thế giới đã có rất nhiều sản phẩm Spirulina đƣợc bán dƣới dạng thuốc
với nhiều tên gọi khác nhau nhƣ Linagreen, Heilina, Spirulina kayaky, Spirulian
20

C, Light Force Spirulina. Spirulina sản xuất dƣới dạng viên nén, mỗi viên có
trọng lƣợng 500mg trong đó chứa khoảng 200 – 300 mg tảo khô. Loại này đƣợc
sử dụng để chữa trị một số bệnh nhƣ viêm gan, viêm khớp, ung thƣ, tăng cƣờng
sức khỏe, giảm cân và phòng chống suy dinh dƣỡng ở trẻ em [30].
Nghiên cứu ứng dụng tảo làm thức ăn cho vật nuôi [18, 26]
Spirulina có thể đƣợc sử dụng làm thức ăn thay thế quan trọng cho tôm để
kích thích khả năng tăng trƣởng nhanh, tăng khả năng miễn dịch và sống sót của
tôm. Thức ăn cho tôm có bổ sung Spirulina giúp làm giảm thời gian nuôi và tỉ lệ
tử vong.
Spirulina giúp tăng sức đề kháng của các loài cá có giá trị cao, tăng khả
năng sống sót từ 15% lên 30%. Khi thêm Spirulina vào thức ăn gia súc, gia cầm,
tốc độ sinh trƣởng của chúng tăng lên.
Vào năm 1985, công ty Weihai Aquatic Produce bắt đầu sản xuất sản phẩm
chứa Spirulina CH-881 1981 cho bào ngƣ. Tỉ lệ sống sót của bào ngƣ tăng từ
37,4% lên 85% khi bổ sung Spirulina vào thức ăn. Spirulina cũng đƣợc sử dụng
làm thức ăn cho cá cảnh, loại thứ ăn này đƣợc sản xuất tại công ty Guangdong
Jiande, phổ biến ở Nhật Bản và các nƣớc Đông Nam Á.
Nghiên cứu ứng dụng tảo để xử lý môi trƣờng
Từ năm 1975, Oswald và cộng sự tại trƣờng Đại Học Tổng Hợp Califonia
đã thử nghiệm dùng Spirulina trong xử lý nƣớc thải công nghiệp và đi đến kết
luận rằng: trong hệ xử lý nƣớc thải Spirulina có vai trò tạo O2, tăng độ kết lắng,
loại trừ kim loại và các chất hữu cơ độc hại. Tảo Spirulina đang đƣợc rất nhiều
nƣớc trên thế giới sử dụng để cải tạo nƣớc, xử lý nƣớc thải từ các nhà máy, nƣớc
thải công nghiệp, nƣớc ô nhiễm [6].
1.2.2.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina ở Việt Nam
21

Trong những năm 1985-1995, đã có những nghiên cứu cấp Nhà nƣớc
thuộc lĩnh vực công nghệ sinh học nhƣ nghiên cứu của GS.TS. Nguyễn Hữu
Thƣớc và cộng sự (Viện Công nghệ Sinh học thuộc Viện Khoa học và Công nghệ
Việt Nam) với đề tài "Công nghiệp nuôi trồng và sử dụng tảo Spirulina"; hay đề
tài cấp thành phố của Bác sĩ Nguyễn Thị Kim Hƣng (TP Hồ Chí Minh) và cộng
sự với tiêu đề "Nghiên cứu sản xuất và sử dụng thức ăn có tảo Spirulina trong
dinh dƣỡng điều trị" v.v… Từ nhiều năm nay, Nhà nƣớc đã chú trọng vào việc
nghiên cứu và nuôi trồng thử nghiệm vi tảo Spirulina, bƣớc đầu thành công ở một
số nơi nhƣ Vĩnh Hảo, Đắc Lắc, Đồng Nai…Từ nguồn nguyên liệu Spirulina đạt
chất lƣợng cao và ổn định, các nhà khoa học đã sản xuất thành công một số loại
thuốc nhƣ Linavina, Lactogil (Xí nghiệp Mekophar); Cốm bổ, Bột dinh dƣỡng
Enalac (Trung Tâm Dinh Dƣỡng Trẻ Em Thành Phố Hồ Chí Minh), Gelule
Spilina (Lebo, Helvinam, Trƣờng Đại Học Y Dƣợc); Supermilk (Công Ty
Mekopharma), Mebilina F (Xí Nghiệp Mebiphar), Tảo Spirulina (Công Ty FITO
Pharmar)...[8].
Theo báo cáo khoa học tháng 05 năm 1997 của Trung Tâm Dinh Dƣỡng
Trẻ Em thì từ năm 1989, Trung Tâm Dinh Dƣỡng đƣợc thành phố giao cho chức
năng nghiên cứu và phát triển Spirulina. Việc tiêu thụ tảo Spirulina trong vài năm
gần đây gặp khó khăn, vì ngƣời tiêu dùng chƣa quen với màu sắc và mùi tảo. Vì
vậy, Trung tâm đã nghiên cứu và đƣa Spirulina vào thức ăn, vì khi đƣa Spirulina
vào cơ thể bằng con đƣờng này sẽ thuận lợi hơn vì ít chịu ảnh hƣởng của yếu tố
cảm quan, đồng thời góp phần hồi phục nhanh chóng sức khỏe cho bệnh nhân.
Ngoài ra, Trung tâm còn sản xuất bột dinh dƣỡng Enalac có bổ sung Spirulina để
giải quyết vấn đề suy dinh dƣỡng ở trẻ em, phục hồi đi cho ngƣời già, bƣớc đầu
đã đạt đƣợc nhiều thành quả đáng khích lệ. Để sản xuất 50 -100 tấn bột dinh
dƣỡng/tháng, cần cung cấp số lƣợng Spirulina khô là 750-1500 kg. Điều này cho
thấy, nhu cầu cung cấp Spirulina hiện nay là rất lớn.
22

Tuy nhiên, để có thể khẳng định chắc chắn và phát huy đƣợc tiềm năng
của loại siêu thực phẩm này, chúng ta cần thực hiện nghiên cứu lâm sàn sâu rộng
hơn trên mọi đối tƣợng và kéo dài trong thời gian cần thiết [30].
Tại Viện Nghiên cứu Ứng dụng công nghệ (Bộ Khoa Học Công Nghệ và
Môi Trƣờng) các cán bộ nghiên cứu đã chiết xuất đƣợc một số chất có hoạt tính
sinh học cao nhƣ Phycocyanin. Việc kết hợp Phycocyanin và tia xạ Cobalt 60
trong điều trị bệnh ung thƣ vòm họng. Kết quả là hạn chế đƣợc 70-80% sự phát
triển của tế bào ung thƣ, bệnh nhân phục hồi và tăng thể trọng sau đó. Nhiều loại
vitamin, khoáng và các hợp phần dinh dƣỡng khác trong Spirulina có tác dụng
bồi dƣỡng sức khỏe, chống suy dinh dƣỡng, bảo vệ cơ thể khỏi tác hại của chất
phóng xạ và chống suy mòn do nhiễm hơi độc [8].
Các sản phẩm Spirulina đƣợc nhập từ Thái Lan, Trung Quốc với nhiều tên
gọi khác nhau, bán hàng theo phƣơng thức phân phối đa cấp với tỉ lệ chiết khấu
cao gây thiệt thòi cho ngƣời tiêu dùng. Các sản phẩm đƣợc chế biến từ tảo
Spirulina tại Việt Nam cũng đã xuất hiện ngày càng nhiều và đa dạng. Những chế
phẩm đó là sản phẩm giao thoa giữa thực phẩm và thuốc - còn gọi là thực dƣợc,
dƣỡng dƣợc hay thực phẩm chức năng. Thực phẩm dinh dƣỡng đƣợc dùng ở
dạng nƣớc uống, siro, yaourt, bột dinh dƣỡng… Có thể dùng tảo nguyên chất để
uống hoặc trộn vào thức ăn nhƣ nấu canh, làm bánh. Trƣớc đây, đã từng có bột
dinh dƣỡng Enalac, Sonalac có 5% tảo. Nay đã có 5 sản phẩm Spir@ của Công ty
DETECH - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đƣợc Cục An toàn vệ sinh
thực phẩm - Bộ Y tế cấp phép lƣu hành trên thị trƣờng.
Ngoài ra, ở Việt Nam hiện nay, quy mô và mức độ ô nhiễm kim loại nặng
trong nƣớc thải công nghiệp đang gia tăng với tốc độ đáng lo ngại trong khi đó áp
dụng các biện pháp hóa lý thƣờng có giá thành cao.Vì vậy, nghiên cứu sử dụng vi
tảo để loại trừ kim loại nặng trong nƣớc thải công nghiệp ở nƣớc ta là một hƣớng
công nghệ đáng đƣợc quan tâm. Tuy nhiên, đây là một lĩnh vực còn rất mới mẻ ở
Việt Nam, đã có một vài công trình nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực này đạt
23

đƣợc một số kết quả trong việc sử dụng chất hấp thu sinh học để xử lý ô nhiễm
Cr, Ni, và Pb trong nƣớc thải công nghiệp. Thử nghiệm cố định tế bào tảo
Spirulina platensis trên các chất mang khác, xây dựng đƣợc phƣơng pháp cố định
tế bào vi tảo trên các chất mang khác nhau nhƣ polyurethane, agar và carageenan.
Tế bào tảo sau khi cố định vẫn có khả năng hoạt động sống bình thƣờng trong
một thời gian dài. Sự hấp thụ kim loại nặng phụ thuộc trạng thái của tảo: khi đói
dinh dƣỡng tảo có khả năng hấp thu cao hơn [1, 6]. Nhƣ vậy triển vọng sử dụng
sinh khối vi tảo vào việc loại trừ kim loại nặng trong nƣớc thải là to lớn.
24

CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU 2.1 Vật liệu
2.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu
Tảo Spirulina (tảo tƣơi) đƣợc lấy từ Công ty cổ phần Tảo Vĩnh Hảo (Tuy
Phong – Bình Thuận).
2.1.2 Dụng cụ và hóa chất
* Dụng cụ và máy móc: Để tiến hành thực hiện đề tài này chúng tôi đã sử
dụng các thiết bị và dụng cụ sau:
- Tủ sấy (Trung Quốc)
- Máy đo pH (Trung Quốc)
- Bình Soxlek (Nhật)
- Máy li tâm (Đức)
- Máy so màu (Trung Quốc)
- Máy ép mẫu (Đức)
- Cân kĩ thuật (Đức)
- Bộ cất đạm Kiedal (Trung Quốc)
- Bình hút ẩm (Trung Quốc)
* Hóa chất
- H2SO4 đậm đặc (Trung Quốc)
- NaOH (Trung Quốc)
- K2PO4 (Merk – Đức)
25

- NH4SO4 (Trung Quốc)
- KH2PO4 (Merk – Đức)
- Dung dịch đƣơng Saccharose 0,1% (Trung Quốc)
2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu
Nghiên cứu xử lý sau thu sinh khối
Ly tâm loại bớt nƣớc
Xử lý mùi tanh của tảo
Nghiên cứu điều kiện sấy tảo
Bột tảo Spirulina
Phƣơng pháp sấy thông thƣờng:
Ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy
Ảnh hƣởng của độ dày mẫu
Nghiên cứu bổ sung bột tảo vào lƣơng khô
Sản phẩm lƣơng khô có bổ sung bột tảo
2.2.2 Phƣơng pháp xử lý sau thu sinh khối
Ly tâm loại bớt nƣớc
Sinh khối tảo mật độ cao đƣợc lọc qua màng lọc Polyester, đƣờng kính
mắt lƣới 30µm hoặc để lắng. Sau giai đoạn thu sinh khối tảo mật độ cao, nƣớc
vẫn chiếm khoảng 70-80% khối lƣợng. Để loại bớt nƣớc, chúng tôi tiến hành ly
tâm liên tục tốc độ cao qua ba giai đoạn.
Giai đoạn đầu tiên, sinh khối tảo mật độ cao đƣợc đƣa vào máy ly tâm với
vận tốc 1800 vòng/phút (v/p). Độ ẩm mẫu còn khoảng 50%.
26

Giai đoạn hai, sản phẩm tiếp tục đƣợc đƣa vào máy ly tâm với tốc độ 2800
v/p. Lúc này thể tích mẫu đã giảm đi khoảng 60-70 lần. Độ ẩm của tảo ở giai đoạn
này khoảng 40%. Do tảo Spirulina có mùi tanh nhƣ của tảo biển nên sau giai
đoạn này chúng tôi tiến hành xử lý làm mất mùi tanh của tảo.
Giai đoạn ba, chúng tôi tiếp tục tiến hành ly tâm bằng máy ly tâm tốc độ
cao, ly tâm liên tục 4000v/p, 36 l/h. Sản phẩm tảo đƣợc cô đặc lại thành dạng sệt
(dạng paste). Độ ẩm mẫu lúc này khoảng 25%.
Nghiên cứu sử dụng chất thơm để che mùi tanh của tảo
Chúng tôi chọn sử dụng 3 loại mùi hƣơng: vani, bƣởi, chanh và bổ sung
trực tiếp vào sản phẩm tảo Spirulina đã cô đặc lần 2. Theo các tài liệu nghiên cứu,
lƣợng bổ sung hƣơng vào thực phẩm là một lƣợng không đáng kể (chiếm khoảng
0,01% thể tích) [5]. Chúng tôi tiến hành thí nghiệm 4 công thức:
Đối chứng (ĐC): Mẫu tảo sau xử lý thu sinh khối
Thí nghiệm 1: Mẫu tảo bổ sung hƣơng vani
Thí nghiệm 2: Mẫu tảo bổ sung hƣơng bƣởi
Thí nghiệm 3: Mẫu tảo bổ sung hƣơng chanh
Tiến hành thí nghiệm đánh giá cảm quan mùi vị đƣợc thực hiện trên 30 ngƣời
[12,13].
- Dụng cụ: các dụng cụ thông thƣờng (đĩa, cốc, muỗng)
- Phòng đánh giá: có đủ chỗ cho 30 ngƣời
- Mẫu đánh giá: ba mẫu tảo đƣợc bổ sung hƣơng vani, bƣởi và chanh.
- Trình độ ngƣời đánh giá: chƣa trải qua đào tạo về ngành thựcphẩm
- Cơ sở đánh giá: theo thang điểm từ 1- 10 (không thích – rất thích)
27

- Kết quả đánh giá: kết quả đƣợc ghi vào phiếu kết quả (trình bày ở phần
phụ lục) và tính theo tổng điểm và điểm trung bình.
Xác định độ ẩm của tảo bằng phƣơng pháp sấy khô đến khối lƣợng
không đổi.
Trƣớc hết cần chuẩn bị cát và xử lý nhƣ sau: đổ cát qua rây có đƣờng kính
lỗ 4 – 5mm. Rửa qua bằng nƣớc máy, sau đó rửa bằng HCl bằng cách đổ axit vào
cát rồi khuấy (một phần axit một phần cát). Để qua đêm sau đó rửa cát bằng nƣớc
máy cho đến khi hết axit (thử bằng giấy quỳ). Rửa lại bằng nƣớc cất sau đó sấy
khô, cho qua rây có đƣờng kính lỗ 1 – 1,5 mm, rồi đem nung ở lò nung từ 550 -
6000
C để loại chất hữu cơ. Giữ cát trong lọ đậy kín.
Chén đựng 10 – 20g cát sạch và một đũa thủy tinh bẹt đầu đƣợc sấy khô ở
1050
C đến trọng lƣợng không đổi. Để nguội trong bình hút ẩm rồi đem cân chén
trên cân phân tích, (chính xác đến 0,001g). Cân chính xác 2 – 10 g mẫu trong
chén sấy. Cho chén sấy đựng mẫu vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 100 – 1050
C, trong 2
giờ. Lấy chén ra cho vào bình hút ẩm và đem cân. Tiếp tục sấy chén trong tủ sấy
tiếp 30 phút, lấy ra để nguội ở bình hút ẩm và đem cân. Làm nhƣ vậy cho đến khi
kết quả của hai lần cân cuối không đổi. Ghi kết quả của lần cân cuối. Sau đó cho
vào cốc khoảng 10g mẫu. Cân tất cả ở cân phân tích với độ chính xác nhƣ trên.
Dùng que thủy tinh trộn đều mẫu với cát. Dàn đều thành lớp mỏng. Cho tất
cả vào tủ sấy ở 100 – 1050
C, sấy cho đến khi trọng lƣợng không đổi, thƣờng tối
thiểu là 6h. Trong thời gian sấy, cứ sau 1h lại dùng đũa thuỷ tinh đầu bẹt nghiền
nhỏ các phần vón cục, sau đó dàn đều và tiếp tục sấy.
Sấy xong, làm nguội trong bình hút ẩm (20 -25 phút) và đem cân ở cân
phân tích với độ chính xác nhƣ trên. Cho lại vào tủ sấy 100 – 1050
C trong 30
phút, lấy ra làm nguội trong bình hút ẩm (20 -25 phút) và đem cân nhƣ trên tới
khi trọng lƣợng không đổi. Kết quả giữa hai lần cân liên tiếp không đƣợc cách
nhau quá 0,5mg cho mỗi gam mẫu thử.
28

Tính kết quả: Độ ẩm theo phần trăm tính theo công thức:
X = (m1 – m2 ).100/( m1 -m )
Trong đó:
m: trọng lƣợng cốc cân, cát và đũa thủy tinh (g).
m1: trọng lƣợng cốc cân, cát, đũa thủy tinh và của mẫu trƣớc khi sấy (g).
m2: trọng lƣợng cốc cân, cát đũa thủy tinh và của mẫu sau khi sấy (g).
Sai lệch giữa hai lần xác định song song không đƣợc lớn hơn 0,5%. Kết quả cuối
cùng là trung bình của 2 lần lặp lại song song. Tính chính xác đến 0.01%.
2.2.3 Nghiên cứu điều kiện sấy tảo
Dựa trên cơ sở điều kiện thiết bị nghiên cứu, chúng tôi tiến hành nghiên
cứu các điều kiện sấy tảo bằng phƣơng pháp sấy thông thƣờng
2.2.3.1 Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến thời gian sấy, hàm lƣợng
protein và chỉ tiêu cảm quan màu sắc của tảo Spirulina:
Mẫu tảo xử lý sau thu sinh khối đƣợc lấy vào các đĩa petri, độ dày mẫu
1mm, sấy ở các mức nhiệt độ 50, 60 và 70o
C đến khi độ ẩm mẫu không lớn hơn
5%. Mỗi thí nghiệm tiến hành 10 mẫu, 3 lần nhắc lại. Thí nghiệm bố trí hoàn toàn
ngẫu nhiên.
Đối chứng (ĐC): mẫu tảo dạng sệt (dạng paste)
Thí nghiệm 1: mẫu tảo đƣợc sấy ở 50o
C
C
C
Xác định hàm lƣợng protein theo phƣơng pháp Kjeldahl [3]:
29

Vô cơ hóa mẫu: cân 0,3g tảo rồi dung một ống giấy (không tro) cuộn tròn
lại, cho mẫu vào tận đáy bình Kendan, tiếp tục cho 0,5g hỗn hợp xúc tác
K2SO4/CuSO4 và 10ml H2SO4 đậm đặc. Để bình Kendan trên bếp điện trong tủ
hotte và đun cho đến khi dung dịch trở nên trong suốt, lấy ra để nguội. Đƣa mẫu
đã vô cơ hóa vào máy chƣng cất thu hồi nitơ UDK 142 và cái đặt chế độ cho
máy. Sử dụng hệ chuẩn H2SO4 – H3BO3 để xác định hàm lƣợng nitơ: 2ml
H3BO3 2%, chỉ thị Tashiro, sau khi thu hồi đƣợc nitơ ta đem đi chuẩn độ với
H2SO4 0,01N cho đến khi xuất hiện màu tím đỏ.
Hàm lƣợng N(%) đƣợc tính theo công thức sau:
N(%)=(Vt*0,14V*100)/(Vm*m)
Trong đó:
Vt – lƣợng H2SO4 0,01N để chuẩn độ BO3
-
V – số mol dung dịch mẫu pha loãng (100ml)
Vm – số mol dung dịch mẫu cất đạm
m – trọng lƣỡng mẫu đem vô cơ hóa (mg)
0,14 – số mg N tƣơng đƣơng 1ml H2SO4 0,01N
Hàm lƣợng protein đƣợc tính theo công thức sau:
Protein = N * 6,25
Xác định trọng lƣợng khô của sinh khối tảo
Sấy giấy lọc ở nhiệt độ 70o
C qua đêm, để nguội và đem cân, ghi lại trọng
lƣợng G1. Lấy 10 ml dịch nuôi, lọc qua giấy lọc. Rửa phần trên giấy lọc bằng
HCl để loại khoáng lẫn trong sinh khối. Giấy lọc cùng với sinh khối trên giấy lọc
30

đƣợc sấy ở 70o
C qua đêm. Làm nguội trong bình hút ẩm và đem cân, ghi lại trọng
lƣợng G2.
Kết quả: Trọng lƣợng khô (DW) đƣợc xác định theo công thức
DW
G
2 G
1 x1000(g / l)
10
Trong đó: 10 là thể tích dịch nuôi, ml
1000 là số chuyển đổi từ ml sang l
G2 là trọng luợng giấy lọc và sinh khối đã sấy,
g G1 là trọng luợng giấy lọc đã sấy, g.
2.2.3.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hàm lƣợng đƣờng tổng số
của tảo Spirulina.
Mẫu tảo xử lý sau thu sinh khối đƣợc lấy vào các đĩa petri, độ dày mẫu
khoảng 1mm, sấy ở các mức nhiệt độ 50, 60 và 70o
C đến khi độ ẩm mẫu không
lớn hơn 5%. Mỗi thí nghiệm tiến hành 10 mẫu, 3 lần nhắc lại. Thí nghiệm bố trí
hoàn toàn ngẫu nhiên.
Đối chứng (ĐC): mẫu tảo dạng sệt
C
C
C
Chúng tôi xác định hàm lƣợng đƣờng tổng số theo phƣơng pháp Phenol
thí nghiệm lặp lại 3 lần và tiến hành nhƣ sau:
Bước 1. Ly trích đường
31

Nghiền tảo, sau đó cân 2g tảo đã nghiền nhuyễn cho vào cốc thủy tinh 50
ml, cho thêm 10 ml cồn 90o
vào. Đun cốc trên nồi cách thủy cho sôi 3 lần (mỗi
lần sôi lấy cốc ra cho nguội bớt rồi đặt trở lại). Khuấy đều bằng que thủy tinh, để
nguội, lọc qua giấy lọc (giữ cặn, không đổ cặn lên giấy lọc). Sau đó thêm 10 ml
cồn 80o
vào cốc chứa cặn, khuấy đều, đun sôi 2 lần trên nồi cách thủy. Để nguội,
lọc. Tiếp tục làm nhƣ vậy khoảng 2 lần. Sau đó đƣa cặn lên giấy lọc và tráng cốc
2 – 3 lần bằng cồn 80o
nóng (nƣớc tráng cũng cho cả lên giấy lọc). Dịch lọc cho
bay hơi ở nhiệt độ phòng hoặc đun nhẹ trên nồi cách thủy để cồn bay hơi hết. Pha
loãng cặn thu đƣợc với nƣớc cất thành 50 ml. Để lắng, dung dịch này đem đi hiện
mầu để xác định hàm lƣợng đƣờng.
Bước 2. Thực hiện phản ứng mầu
Hút 1 ml dung dịch ở trên cho vào ống nghiệm rồi thêm vào 1 ml dung
dịch phenol 5%. Sau đó cho chính xác 5 ml H2SO4 đậm đặc vào ống nghiệm
(không để giây axit vào thành ống). Để 10 phút rồi lắc, giữ trên nồi cách thủy 10 –
20 phút ở 25 – 30o
C để hiện mầu.
Bước 3. Xây dựng đường chuẩn.
Trị số mật độ quang của của dung dịch cần định lƣợng cần đƣợc khấu trừ
đi trị số mật độ quang của ống thử không. Từ đó, ta xây dựng một đƣờng cong
chuẩn.
Tính kết quả: Dựa vào đƣờng chuẩn nồng độ x μg/ml trong mẫu cần đo
đƣợc xác định. Từ đó, lƣợng đƣờng tổng số chứa trong 100g mẫu đƣợc tính theo
công thức dƣới đây:
 x.k .106
.v.100

ĐT
V .m
Trong đó: ĐT: Hàm lƣợng đƣờng tổng số (%)
x: Hàm lƣợng đƣờng tƣơng ứng trên đƣờng chuẩn (μg/ml).
32

k: Hệ số pha loãng.
V: Thể tích dịch đƣờng ban đầu (ml)
v: Thể tích mẫu đem phân tích (ml)
m: Trọng lƣợng mẫu (g)
2.2.3.3 Nghiên cứu ảnh hƣởng của độ dày mẫu đến thời gian sấy và tốc độ
sấy tảo Spirulina.
Để nâng cao hiệu quả sấy khô tảo, cũng nhƣ tăng khối lƣợng bột tảo thu
đƣợc sau mỗi quy trình sấy. Chúng tôi tiến hành thí nghiệm nghiên cứu ảnh
hƣởng của độ dày mẫu tảo. Các mẫu đƣợc lấy vào đĩa petri với lƣợng khác nhau
có độ dày lần lƣợt là 1, 3, 5 mm và đƣợc sấy trong điều kiện nhiệt độ 60o
C trong
7h.
Thí nghiệm 1: mẫu tảo Spirulina độ dày 1mm
2.2.4 Nghiên cứu bổ sung bột tảo vào lƣơng khô.
2.2.4.1 Phƣơng pháp bổ sung và tỷ lệ bổ sung
Bột tảo Spirulina thu đƣợc sau quá trình sấy đƣợc bổ sung vào trong quá
trình sản xuất lƣơng khô trong giai đoạn phối trộn nguyên liệu, tuân thủ theo
đúng quy trình sản xuất lƣơng khô. Để khảo sát sự ảnh hƣởng về màu sắc của tảo
Spirulina đến giá trị cảm quan của lƣơng khô về màu của sản phẩm, chúng tôi đã
bổ sung tảo Spirulina theo 3 cách sau:
Cách 1: Bổ sung trực tiếp bột tảo vào công thức chế biến lƣơng khô.
Cách 2: Lọc tảo trƣớc khi đƣa vào sản xuất bánh lƣơng khô.
33

Cách 3: Xử lý tảo trƣớc khi đƣa vào sản xuất. Tảo sẽ đƣợc xử lý bằng
NaOH 0,1N để giảm bớt màu xanh của tảo và tăng thêm màu vàng, sau đó trung
hòa bằng HCl đến khi pH = 7 rồi đƣa vào chế biến.
Tỷ lệ bổ sung bột tảo thích hợp đƣợc xác định dựa trên lƣợng khuyến cáo
sử dụng tảo Spirulina của WHO là 1-3g/ngƣời/ngày. Do đó, chúng tôi tiến hành
bổ sung tảo vào lƣơng khô theo 2 tỷ lệ là 1% và 2 %.
2.2.4.2 Đánh giá cảm quan sản phẩm lƣơng khô bằng phép thử thị hiếu
Chúng tôi tiến hành đánh giá cảm quan sản phẩm lƣơng khô bằng phƣơng
pháp sử dụng thang điểm để đánh giá các thuộc tính cảm quan: màu sắc, mùi vị.
Phƣơng pháp đƣợc thực hiện nhƣ trong phần phƣơng pháp xử lý sau thu sinh
khối (mục 2.2.2).
2.2.5 Xác định thành phần dinh dƣỡng cơ bản của tảo Spirulina sau xử lý
thu sinh khối, của bột tảo và của sản phẩm bổ sung bột tảo:
Tiến hành xác định các thành phần dinh dƣỡng nhƣ protein, lipid,
carbonhydrate, độ ẩm và một số chất khoáng (Ca, Fe) bằng cách sử dụng các
phƣơng pháp định lƣợng trong phòng thí nghiệm.
 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng lipid thô bằng máy Soxlet
Cách tiến hành
Chuẩn bị túi giấy lọc để đựng nguyên liệu hoặc dùng ống hình trụ đựng
mẫu có sẵn, túi giấy lọc đƣợc cắt hình chữ nhật, chiều dài gấp 2,5 lần chiều rộng,
gấp thành túi trụ có đƣờng kính bé hơn trụ chiết. Túi đƣợc sấy khô đến trọng
lƣợng không đổi và đƣợc cân trên cân phân tích. Nguyên liệu đƣợc nghiền nhỏ,
sấy khô đến khối lƣợng không đổi. Cân chính xác 2 – 5g rồi cho mẫu vào túi
giấy. Gáp kín mép túi, đặt túi có mẫu phân tích vào trụ chiết. Thao tác:
Trƣớc khi chiết, bình cầu đƣợc sấy khô đến trọng lƣợng không đổi. Đặt
bình cầu trên nồi cách thủy và cho ete vào ½ thể tích bình. Cho túi nguyên liệu
vào trụ chiết. Lắp tru chiết vào bình cầu. Cho dung môi vào bình chiết đến ngập
34

túi nguyên liệu. Lắp ống làm lạnh, ngâm nguyên liệu trong dung môi một vài giờ.
Đặt máy Soxlet vào nồi cách thủy (không quá 50o
C) sao cho số lần dung môi rút
từ trụ chiết xuống bình cầu khoảng 10 – 15 lần/h (4 – 6 phút/lần). Thử lipit đã
chiết bằng cách lấy 1 vài giọt ete từ đầu cuối trụ chiết cho lên đĩa kính đồng hồ
sạch. Cho bay hơi hết ete. Nếu không có lipid trên đĩa kính, xem nhƣ lipid đã
đƣợc chiết hoàn toàn. Khi chiết xong, lấy bình cầu ra, lắp ống sinh hàn vào và cất
ete. Sau khi kết thúc thí nghiệm nhƣ trên, lấy túi mẫu nguyên liệu ra khỏi bình
chiết, cho bay hơi dung môi, sấy khô đến trọng lƣợng không đổi.
Tính kết quả:
Hàm lƣợng lipit có trong 100g mẫu nguyên liệu nhƣ sau:
X = (a – b).100/c
Trong đó: X : hàm lƣợng chất béo lipid tính bằng %,
a : khối lƣợng túi mẫu nguyên liệu trƣớc khi chiết (g),
b : khối lƣợng túi mẫu nguyên liệu sau khi đã chiết (g),
c : lƣợng nguyên liệu lấy để xác định các chỉ số của chất béo (lipit).
 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng canxi bằng EDTA (theo TCVN-
3648 – 81)
Cách tiến hành
Cân 1g mẫu, hòa tan trong NaOH 2N nóng. Lọc mẫu qua bông thấm
nƣớc. Rửa sạch mẫu bằng nƣớc cất nóng. Chuyển toàn bộ nƣớc rửa và nƣớc lọc
vào binh tam giác 250ml. Cho một vài tinh thể murexit trong NaCl. Lắc cho tan
hết, dung dịch có màu hồng. Chuẩn độ bằng EDTA 0,01N cho đến khi dung dịch
có màu tím hoa cà. Xác định hàm lƣợng canxi trong mẫu, mg/100g mẫu.
Tính kết quả
. Hàm lƣợng canxi (X) tính bằng phần trăm theo công thức:
35

X =
Trong đó:
V – thể tích dung dịch EDTA tiêu tốn cho chuẩn độ mẫu, tính bằng ml (sau khi
đã trừ đi phần tiêu tốn cho mẫu trắng);
T – độ chuẩn của dung dịch EDTA tính bằng g canxi trong 1 ml;
500 – thể tích phần nƣớc lọc sau khi tách silic dioxit, (ml)
200 – thể tích dung dịch lấy để xác định canxi, (ml)
250 – thể tích dung dịch lấy để chuẩn độ, (ml)
1000 – thể tích dung dịch sau khi pha loãng và định mức (ml)
G – lƣợng cân mẫu (g).
2.2.6 Xử lý số liệu thí nghiệm
Số liệu thu đƣợc của các thí nghiệm đƣợc xử lý thống kê sử dụng phần mềm
Excel để phân tích phƣơng sai (ANOVA) để đánh giá sự khác biệt giữa chúng.
36

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Xử lý sau thu sinh khối
Xử lý sau thu sinh khối tảo đƣợc tiến hành theo sơ đồ hình 3.1. Đây là giai
đoạn quan trọng để tạo ra sản phẩm dạng sệt (dạng paste) có thể đƣa vào bảo quản
lạnh (khoảng 4o
C) hoặc đƣa vào sấy khô thu tảo dạng bột.
SINH KHỐI TẢO
MẬT ĐỘ CAO
LỌC VÀ ĐỂ LẮNG
CÔ ĐẶC LẦN 1
(giai đoạn 1)
CÔ ĐẶC LẦN 2
(giai đoạn 2)
Ly tâm thô (máy ly tâm liên tục
1800v/p, 15 phút)
Ly tâm thô (máy ly tâm liên tục
2800v/p, 15 phút)
KHỬ MÙI TANH
CÔ ĐẶC THU HỒI SINH KHỐI
Ở DẠNG SỆT (giai đoạn 3)
Ly tâm tốc độ cao ( ly tâm liên
tục 4000 v/p, 15 phút)
SẤY KHÔ
Sấy khô thông thƣờng
Hình 3.1: Sơ đồ xử lý sinh khối tảo Spirulina sau thu hoạch
37

Qua ba lần cô đặc thì độ ẩm của tảo giảm dần xuống còn khoảng 25% ở lần
cô đặc thứ 3. Độ ẩm của mẫu tảo Spirulina qua các giai đoạn sử lý thu sinh khối
đƣợc minh họa trong đồ thị hình 3.2
Độ ẩm của mẫu tảo Spirulina được xử lý sau thu sinh khối(%)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
SK tảo MĐC GĐ1 GĐ2 GĐ3
Độ ẩm (%)
Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn quá trình tách nƣớc trong mẫu sinh khối tảo
Spirulina đƣợc xử lý sau thu sinh khối
3.1.1 Nghiên cứu sử dụng chất thơm để che mùi tanh của tảo Spirulina
Do tảo Spirulina có mùi tanh nhƣ của tảo biển, việc xử lý mùi tanh là rất cần
thiết để đảm bảo cho sản phẩm bổ sung bột tảo không bị mùi tanh không mong
muốn.
Với điều kiện thiết bị và máy móc hạn chế, để che mùi tanh của tảo chúng tôi
đã sử dụng ba loại mùi hƣơng là: vani, bƣởi và chanh; bổ sung trực tiếp vào sản
phẩm tảo Spirulina đã cô đặc lần 2 và tiến hành đánh giá cảm quan về mùi vị của
tảo sau khi sử dụng chất thơm để che mùi tanh. Theo các tài liệu nghiên cứu, lƣợng
bổ sung hƣơng vào sản phẩm là một lƣợng không đáng kể (0,01% thể tích). Kết
quả thí nghiệm đƣợc trình bày ở bảng 3.1.
38

Bảng 3.1: Đánh giá cảm quan mùi vị của tảo Spirulina sau khi sử dụng
chất thơm để che mùi tanh
Mùi Vị
Thí nghiệm Tổng điểm
Tổng điểm Trung bình Tổng điểm Trung bình
Đối chứng 160 5,3 150 5,0 310
TN1 (hƣơng
258 8,6 160 5,3 418
vani)
TN2 (hƣơng
215 7,2 157 5,2 372
bƣởi)
TN3 (hƣơng
230 7,7 158 5,3 378
chanh)
Từ kết quả bảng 3.1 cho thấy : hƣơng vani có điểm cảm quan về mùi cao
nhất với tổng điểm đạt 258 và trung bình là 8,6, cao hơn hƣơng bƣởi ( tổng điểm
215, trung bình 7,2) và hƣơng chanh (tổng điểm 230, trung bình 7,7). Nhƣ vậy,
hƣơng vani đƣợc ƣa thích nhất. Do đó, chúng tôi chọn bổ sung hƣơng vani vào sản
phẩm tảo Spirulina với mục đích làm giảm đáng kể mùi tanh của tảo.
3.1.2 Xác định độ ẩm và một số thành phần dinh dƣỡng trong tảo Spirulina xử
lý sau thu sinh khối.
Độ ẩm và một số thành phần nhƣ protein, lipit, đƣờng tổng số, canxi đƣợc
xác định trong 10g mẫu đƣợc trình bày trên bảng 3.2.
39

Bảng 3.2: Thành phần dinh dƣỡng của tảo Spirulina xử lý sau thu sinh khối
Thành phần Hàm lƣợng (mg/g) % tổng số Dinh dƣỡng của
tảo tƣơi
Protein 6490 65 55-70%
Đƣờng tổng số 2120 21 15-25%
Lipid 710 7 6-8%
Canxi 630 6 6-7%
Độ ẩm 25-30 90 -95%
Theo kết quả của bảng 3.2, một số thành phần dinh dƣỡng cơ bản của tảo xử
lý sau thu sinh khối so với tảo trƣớc khi xử lý có giá trị tƣơng đƣơng. Nhƣ vậy quy
trình xử lý sau thu sinh khối đƣợc tiến hành đảm bảo không làm thay đổi một số
thành phần dinh dƣỡng cơ bản của tảo Spirulina. Sản phẩm tảo sau xử lý thu sinh
khối có thể làm mẫu cho những nghiên cứu tiếp theo.
3.2 Nghiên cứu điều kiện sấy tảo Spirulina.
Để ứng dụng tảo Spirulina trong các sản phẩm, ngƣời ta ƣu tiên sử dụng các
phƣơng pháp sấy khô tảo để thu đƣợc sản phẩm bột tảo dễ dàng bảo quản, vận
chuyển và bổ sung vào thực phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm chức năng, thuốc chữa
bệnh… Với mục tiêu nghiên cứu, chúng tôi tiến hành nghiên cứu quy trình và các
điều kiện sấy để thu bột tảo theo phƣơng pháp sấy thông thƣờng
Nhiệt độ và độ dày mẫu sấy là hai yếu tố ảnh hƣởng trực tiếp đến tốc độ sấy
cũng nhƣ chất lƣợng tảo sau sấy khô. Do đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ảnh
hƣởng của hai yếu tố này để chọn ra đƣợc điều kiện sấy tối ƣu nhất cho tảo
Spirulina.
3.2.1 Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến thời gian sấy, hàm lƣợng protein
và chỉ tiêu cảm quan màu sắc của tảo Spirulina.
40

Sau khi xử lý sau thu sinh khối, ta thu đƣợc tảo dạng sệt (dạng paste), lúc
này nƣớc vẫn chiếm khoảng 25-30% trọng lƣợng sinh khối. Chúng tôi đƣa tảo
dạng paste vào tủ sấy. Theo Jean-Paul Jourdan (2001), nhiệt độ thích hợp để sấy tảo
theo phƣơng pháp sấy thông thƣờng mà không làm ảnh hƣởng lớn đến thành phần
dinh dƣỡng của nó là không quá 700
C trong thời gian không quá 7 giờ [26]. Chúng
tôi đã khảo sát ở các nhiệt độ khác nhau: 50, 60 và 700
C, độ dày mẫu trong các đĩa
petri là 1mm. Kết quả thí nghiệm đƣợc trình bày ở bảng 3.3. Kết quả thí nghiệm lặp
lại ba lần.
Bảng 3.3: Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến thời gian sấy, hàm lƣợng
protein và chỉ tiêu cảm quan mầu sắc của tảo Spirulina
Thí nghiệm Thời gian Hàm lƣợng Protein Protein Màu sắc
sấy (phút) protein tổng số mất mát
(mg/g (%) (%)
TLK)
ĐC (không
6490 65 Xanh lá cây
sấy)
TN1 (sấy ở
480 5830 59,18 9.3 Xanh lá cây
50o
C)
TN2 (sấy ở
420 5690 57,09 12.3 Xanh lục
60o
C)
TN3 (sấy ở
400 5460 53,95 16.9
Xanh lục
70o
C) đậm
Từ bảng 3.3 cho thấy, hàm lƣợng protein giảm khi nhiệt độ sấy tăng từ 50-
70o
C. Hàm lƣợng protein mất mát khoảng 10 - 17% trong quá trình sấy. So với mẫu
41

đối chứng: ở 50o
C hàm lƣợng protein là 5830 mg/g giảm khoảng 9,3%, ở 60o
C
hàm lƣợng protein là 5690 mg/g (chiếm khoảng 57%) giảm khoảng 12.3% và ở
70o
C hàm lƣợng protein mất mát khoảng 17%. Nhƣ vậy, khi tăng nhiệt độ thì hàm
lƣợng protein bị giảm.
Ngoài ra, màu sắc mẫu tảo sấy cũng khác nhau ở các nhiệt độ sấy khác nhau,
do sự tác động của nhiệt độ đến các sắc tố (Chlorophyll, Phyconanin) trong tảo
Spirulina. Màu sắc thay đổi đậm dần lên từ xanh lá cây (mẫu đối chứng) đến xanh
lục (ở 60o
C) và đến xanh lục đậm (ở 70o
C).
Nhiệt độ sấy cũng ảnh hƣởng trực tiếp tới thời gian sấy. Theo kết quả bảng
3.3, nhiệt độ tăng thì thời gian sấy giảm. Ở 50o
C, mẫu đạt độ ẩm 5% sau thời gian
sấy là 480 phút (8 giờ). Thời gian sấy mẫu đạt độ ẩm <5% là 420 phút (7 giờ) ở
60o
C và 400 phút (6 giờ) ở 70o
C. Thời gian sấy ở 50o
C lâu hơn 60 phút so với 60o
C
và 80 phút so với 70o
C. Do nhiệt độ tăng thì làm tăng khả năng vận chuyển nƣớc
của màng tế bào. Nhƣ vậy, nhiệt độ sấy tăng sẽ làm tăng tốc độ sấy, rút ngắn thời
gian sấy. Ở 60-70o
C, thời gian sấy khác nhau không đáng kể (20 phút).
Với mục đích nghiên cứu và kết quả thu đƣợc ở bảng 3.3, chúng tôi thấy ở
50o
C lƣợng protein mất mát ít hơn hai thí nghiệm còn lại nhƣng thời gian sấy lâu
hơn 60-80 phút, tốc đố sấy giảm ảnh hƣởng tới hiệu quả sấy cũng nhƣ hiệu quả
kinh tế nên chúng tôi không chọn ngƣỡng nhiệt độ này. Sấy ở 70o
C thời gian rút
ngắn hơn nhƣng tỉ lệ mất mát là khoảng 17%, hàm lƣợng protein còn lại là 54%
thấp hơn ngƣỡng cho phép (từ 55 – 70%) [26], mặt khác màu sắc mẫu sản phẩm
không đƣợc đẹp. Ở nhiệt độ 60o
C, hàm lƣợng protein đạt 57%, tỉ lệ mất mát
khoảng 12%, thời gian sấy là 420 phút (7 giờ). Với hàm lƣợng protein mất mát này
sản phẩm bột tảo vẫn còn đảm bảo thành phần dinh dƣỡng ở ngƣỡng cho phép (từ
55-70%), mặt khác thời gian sấy rút ngắn khoảng 60 phút so với 50o
C. Bên cạnh đó,
mẫu sản phẩm sấy cho mầu xanh lục có ƣu thế về mặt thẩm mỹ cao.
42

Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến thời gian sấy và hàm lƣợng protein đƣợc minh
họa trên hình 3.3 và 3.4.
Hình 3.3: Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến thời gian sấy tảo Spirulina
Ảnh hưởng của nhiệt độ lên hàm lượng protein tổng
số của tảo Spirulina
70,00
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
65,00
59,18
57,09
53,95
Không sấy 50 60 70
Nhiệt độ sấy (oC)
Hình 3.4: Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hàm lƣợng protein tổng số của tảo
Spirulina
43

3.2.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hàm lƣợng đƣờng tổng số của
tảo Spirulina.
Đƣờng tổng số là thành phần dinh dƣỡng cơ bản của tảo Spirulina, đây cũng
là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá hiệu quả của nhiệt độ sấy thích hợp. Chúng tôi đã
khảo sát sấy tảo ở các mức nhiệt độ 50, 60, 70o
C đến khi độ ẩm của mẫu ≤ 5%, độ
dày mẫu 1mm. Đối chứng là mẫu tảo không sấy. Kết quả thí nghiệm đƣợc trình bày
trên bảng 3.4 và hình 3.5. Kết quả thí nghiệm lặp lại ba lần.
Bảng 3.4: Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hàm lƣợng đƣờng
Thí
Thời Hàm lƣợng Hàm lƣợng
Đƣờng tổng số
gian sấy đƣờng (mg/g đƣờng tổng số
nghiệm mất mát (%)
(phút) TLK) (%)
ĐC 2120 21
TN1 (sấy ở
480 1810 17,98 14.2
50
o
C)
TN2 (sấy ở
420 1630 16,01 23.1
60
o
C)
TN3 (sấy ở
420 1490 15,01 28.6
70
o
C)
Từ kết quả bảng 3.4 cho thấy: hàm lƣợng đƣờng tổng số giảm đi trong quá
trình sấy do chịu tác động của nhiệt độ. Nhiệt độ sấy tăng thì hàm lƣợng đƣờng
giảm. Cụ thể, ở nhiệt độ sấy là 50o
C đƣờng tổng số giảm 14,2% so với mẫu đối
chứng, giảm 23,1% ở nhiệt độ 60o
C và giảm 28,6% ở nhiệt độ 70o
C. Ở 60o
C và
70o
C, hàm lƣợng đƣờng tổng số mất mát chênh lệch giữa hai mức nhiệt độ này là
44

không đáng kể. Nhƣ vậy, ở nhiệt độ sấy từ 50 - 70o
C đƣờng tổng số của tảo
Spirulina bị mất mát trong quá trình sấy theo phƣơng pháp thông thƣờng khoảng từ
15 – 30%. Nhiệt độ sấy càng tăng cao thì khả năng mất mát của đƣờng tổng số càng
lớn. Tuy nhiên, đến ngƣỡng nhiệt độ 60 -70o
C sự mất mát có xu hƣớng không
nhiều. Bị mất mát trong quá trình sấy là điều không tránh khỏi, tuy nhiên hạn chế
mất mát đó là điều chúng ta có thế thực hiện đƣợc. Do đó, chọn điều kiện sấy đặc
biệt là nhiệt độ sấy thích hợp là điều rất quan trọng. Ở ngƣỡng nhiệt độ 50 - 60o
C,
đƣờng tổng số của mẫu tảo sấy đạt 16 – 18% TLK, tỉ lệ mất mát của đƣờng tổng số
là 15 – 23%, vẫn đảm bảo thành phần dinh dƣỡng cơ bản của tảo Spirulina nhƣ tiêu
chuẩn là đƣờng chiếm 15 – 25% [26]. Nhƣ vậy, đây là ngƣỡng nhiệt độ thích hợp
để sấy tảo. Tuy nhiên, ở nhiệt độ 50o
C, thời gian sấy phải tăng thêm 60 phút so với
mẫu sấy ở 60o
C. Bởi vậy, chúng tôi chọn nhiệt độ sấy thích hợp để sấy tảo bằng
phƣơng pháp thông thƣờng là 60o
C.
Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến hàm lƣợng đƣờng
45

Từ kết quả thí nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ trong quá trình
sấy, để đảm bảo thành phần dinh dƣỡng của sản phẩm ít mất mát trong quá trình
sấy, đồng thời đảm bảo thời gian sấy hợp lý, tốc độ sây cao và hiệu suất lớn, chúng
tôi chọn nhiệt độ sấy thích hợp là 60o
C trong thời gian 420 phút (7 giờ) với mẫu
tảo Spirulina sau xử lý thu sinh khối có độ dày mẫu 1mm trong đĩa petri và đƣợc
sấy bằng phƣơng pháp sấy thông thƣờng.
3.2.3 Nghiên cứu ảnh hƣởng của độ dày mẫu đến thời gian sấy và tốc độ sấy.
Nhằm tăng hiệu suất của quá trình sấy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ảnh
hƣởng của độ dày mẫu để tăng lƣợng mẫu đƣa vào sấy mà không làm ảnh hƣởng
đến chất lƣợng mẫu và thời gian sấy mẫu. Theo Aji Prasetyaningrum and Mohamad
Djaeni (2005), độ dày mẫu là yếu tố ảnh hƣởng trực tiếp đến tốc độ sấy của tảo
[14]. Chúng tôi tiến hành thí nghiệm với các độ dày mẫu khác nhau: 1, 3, 5mm và
đƣợc sấy trong điều kiện nhiệt độ là 60o
C. Kết quả thí nghiệm đƣợc trình bày trên
bảng 3.5, hình 3.6 và 3.7.
Bảng 3.5: Ảnh hƣởng của độ dày mẫu đến thời gian sấy tảo Spirulina
ở điều kiện 60o
C
Thí nghiệm Thời gian sấy (phút)
TN1(độ dày mẫu 1mm) 420
TN2 (độ dày mẫu 3mm) 500
TN3 (độ dày mẫu 5mm) 620
Từ kết quả nghiên cứu ở bảng 3.5 cho thấy: độ dày của mẫu ảnh hƣởng trực
tiếp đến thời gian sấy. Mẫu dày thì thời gian sấy lâu hơn để đạt đến độ ẩm ≤ 5%. Cụ
thể, ở thí nghiệm mẫu sấy dày 1mm thời gian sấy là 420 phút, thời gian tăng thêm
80 phút nếu sấy mẫu có độ dày 3mm và tăng thêm 200 phút khi sấy mẫu có độ dày
46

5mm. Nhƣ vậy, mẫu càng dày thì thời gian sấy càng tăng. Với độ dày mẫu 1mm
thời gian sấy ngắn nhất, 420 phút (7 giờ).
Hình 3.6: Ảnh hƣởng của độ dày mẫu đến thời gian sấy tảo Spirulina
Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hƣởng của độ dày mẫu đến tốc độ
sấy tảo Spirulina trong các điều kiện độ ẩm khác nhau
47

Từ đồ thị hình 3.7 cho thấy: ở cùng nhiệt độ 60o
C, với độ dày mẫu lần lƣợt
là 1, 3 và 5mm tốc độ sấy có sự sai khác đáng kể. Tốc độ sấy với mẫu có độ dày
1mm tăng nhanh gấp 2-3 lần so với mẫu có độ dày 3 và 5mm. Nhƣ vậy, sấy mẫu ở
độ dày 1mm cho ta tốc độ sấy cao nhất, tƣơng đƣơng với hiệu suất của quá trình
sấy đạt đƣợc là tốt nhất.
*Tóm lại: sấy tảo Spirulina bằng phƣơng pháp sấy thông thƣờng thì
nhiệt độ tối ƣu cho quá trính sấy là 60o
C trong thời gian 420 phút (7 giờ) với
mẫu sấy có độ dày là 1mm.
Bảng 3.6: Bảng tổng hợp các chỉ tiêu nghiên cứu tảo Spirulina
Nhiệt độ Độ dày Thời gian
Hàm lƣợng Hàm lƣợng
protein đƣờng tổng Màu sắc
sấy mẫu sấy
tổng số số
60o
C
420 phút
1mm
(7 giờ)
57 % 16 % Xanh lục
3.2.4 Xác định thành phần dinh dƣỡng của sản phẩm bột tảo sau khi sấy
Để đánh giá chất lƣợng bột tảo thu đƣợc sau quá trình sấy, chúng tôi tiến
hành định lƣợng để xác định một số thành phần dinh dƣỡng cơ bản của bột tảo. Kết
quả xác định thành phần dinh dƣỡng của bột tảo thu đƣợc sau quá trình sấy bằng
phƣơng pháp sấy thông thƣờng ở 60o
C trong thời gian 7 giờ đƣợc trình bày trên
bảng 3.7.
48

Bảng 3.7: Thành phần dinh dƣỡng cơ bản của bột tảo Spirulina thu đƣợc bằng
phƣơng pháp sấy thông thƣờng ở 60o
Thành phần Thông số (sau Dinh dƣỡng của tảo
dinh dƣỡng sấy) (%) tƣơi (%)
Protein 57 55– 70
Hydratcarbon 16 15– 25
Lipit 6 6– 8
Canxi 6 6– 7
Độ ẩm 5 90– 95
Từ kết quả bảng 3.7 cho thấy: thành phần dinh dƣỡng của sản phẩm bột tảo
thu đƣợc sau quá trình sấy đảm bảo thành phần dinh dƣỡng tƣơng đƣơng với thành
phần dinh dƣỡng của tảo tƣơi.
Hình 3.8: Bột tảo Spirulina thu đƣợc sau quá trình sấy bằng phƣơng pháp sấy
thông thƣờng ở 60o
49

3.3. Nghiên cứu bổ sung bột tảo vào lƣơng khô.
3.3.1 Phƣơng pháp bổ sung và tỷ lệ bổ sung.
Tảo Spirulina có hàm lƣợng protein cao, giàu vitamin, chất khoáng, axít
béo... Chính vì những giá trị dinh dƣỡng trên, chúng tôi quyết định bổ sung bột tảo
Spirulina vào lƣơng khô để nâng cao chất lƣợng dinh dƣỡng của nó. Tảo Spirulina
khi bổ sung có thể ảnh hƣởng đến giá trị cảm quan của lƣơng khô do sắc xanh của
sắc tố phycocyanin trong thành phần của tảo. Để khảo sát sự ảnh hƣởng về màu sắc
của tảo Spirulina đến giá trị cảm quan của lƣơng khô về màu của sản phẩm, chúng
tôi đã bổ sung tảo Spirulina theo ba cách:
1. Bổ sung trực tiếp bột tảo vào công thức chế biến lƣơng khô.
2. Lọc tảo trƣớc khi đƣa vào sản xuất bánh lƣơng khô.
3. Xử lý tảo trƣớc khi đƣa vào sản xuất: tảo sẽ đƣợc xử lý bằng NaOH 0,1N
để giảm bớt màu xanh của tảo và tăng thêm màu vàng, sau đó trung hòa bằng HCl
đến khi pH = 7 rồi đƣa vào chế biến.
Với cách thứ ba, sau khi sử dụng NaOH, màu xanh của tảo đã giảm. Tuy
nhiên, với mong muốn tạo sản phẩm lƣơng khô có chất lƣợng cao ta nên hạn chế sử
dụng hóa chất. Với mong muốn ứng dụng sản phẩm bột tảo sau khi sấy để bổ sung
trực tiếp vào khẩu phần ăn giàu dinh dƣỡng, chúng tôi lựa chọn sử dụng cách một
để bổ sung tảo Spirulina. Bột tảo đƣợc bổ sung trực tiếp vào lƣơng khô trong giai
đoạn phối trộn nguyên liệu.
Để chọn đƣợc tỷ lệ bổ sung tảo hợp lý, ta cần phải khảo sát liều lƣợng tối đa
và tối thiểu có thể sử dụng Spirulina trong một ngày của một ngƣời. Nhƣ ta đã biết,
theo các nghiên cứu và khuyến nghị của Tổ chức Y tế thế giới, liều lƣợng tảo
Spirulina đƣợc khuyến cáo sử dụng là 1 – 3 g/ngƣời/ngày.
Mặt khác, tảo Spirulina có màu xanh nhƣ màu của nấm mốc, ảnh hƣởng khá
lớn đến cảm quan của sản phẩm. Vì thế, về mặt cảm quan không nên bổ sung tỷ lệ
50

Nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina trong chế phẩm khẩu phần ăn giàu dinh dưỡng .doc

Nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina trong chế phẩm khẩu phần ăn giàu dinh dưỡng .doc

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina trong chế phẩm khẩu phần ăn giàu dinh dưỡng .doc

Similar to Nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina trong chế phẩm khẩu phần ăn giàu dinh dưỡng .doc (20)

More from DV Viết Luận văn luanvanmaster.com ZALO 0973287149

More from DV Viết Luận văn luanvanmaster.com ZALO 0973287149 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (15)

Nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina trong chế phẩm khẩu phần ăn giàu dinh dưỡng .doc