tiểu luận CÔNG NGHỆ sản XUẤT tảo công nghệ sản xuất tảo spirulina

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TẢO Giới thiệu tảo 1.1 Giới thiệu chung, phân loại (Hoàng) 1.2 Giới thiệu Spirulina (Hồng) 1.2.1 Đặc điểm hình thái cấu tạo tảo Spirulina 1.2.2 Điều kiện sinh trưởng 1.2.2.1 Nhiệt độ pH 1.2.2.2 Dinh dưỡng 1.2.3 Giá trị dinh dưỡng 1.2.4 Ưu điểm tảo Spiralina 1.2.5 Ứng dụng tảo Sprirulina Quy trình cơng nghệ 2.1 Hở (Huy vs Đạt) 2.2 Kín (Bách vs Pha) Đánh giá, so sánh quy trình (Video) ĐẶT VẤN ĐỀ Trong thập kỉ trở lại đây, tượng dân số gia tăng nhanh chống dẫn đến diện tích đất nơng nghiệp giảm mạnh, với nóng lên tồn cầu đặt vấn đề an ninh lương thực lên mức báo động, đặc biệt tình trạng thiếu hụt protein Từ nhu cầu đảm bảo nguồn dinh dưỡng thiết yếu cấp bách Từ nhu cầu thực tiễn đó, kết hợp với phát nguồn dinh dưỡng thay nghiên cứu làm khiến cho công nghệ nuôi trồng tảo ngày phát triển mạnh, với nhiều chủng loài đa dạng ứng dụng không sản xuất thực phẩm, nuôi trồng thủy sản, mà ứng dụng y tế, dược phẩm mơi trường Có loại tảo ứng dụng chủ yếu ngành sản xuất tảo tảo xoắn Spirulina tảo lục Chlorella Trong báo cáo hơm nay, nhóm em sinh trình bày cơng nghệ sản xuất tảo Spirulina Vậy loài sinh vật có ưu điểm mặt dinh dưỡng thuận tiện kỹ thuật canh tác mà lại ứng dụng phổ biến Mời bạn đến với thuyết trình sau nhóm em TỔNG QUAN 1.1 Lịch sử Tảo xoắn Spirulina (tên khoa học Spirulina Platensis) loài tảo lam đơn bào cổ đại, xuất hành tinh cách khoảng 3.5 tỷ năm Một số tài liệu ghi nhận từ khoảng kỷ 16, thổ dân Aztec sống quanh vùng hồ Texcoco (Mexico) thu vớt loại thực vật màu xanh nước để chế biến thức ăn đem bán Tuy nhiên phải đến năm 1960, nhà khoa học Clement người Pháp, lần đến Trung Phi, ông kinh ngạc phát thổ dân Kanebo với sức khỏe cường tráng khỏe mạnh dù điều sinh sống thiếu thốn, đất đai cằn cọc, nghèo nàn Sau tìm hiểu, ơng phát họ dùng thứ tảo vớt hồ Chad trộn với bột làm bánh, tảo Spirulina Năm 1963, tảo xoắn Spirulina nghiên cứu nuôi trồng thành công quy mô công nghiệp Pháp, Đức, Mĩ, Năm 1973, Tổ chức Lương nông quốc tế (FAO) Tổ chức Y tế giới (WHO) thức công nhận tảo xoắn Spirulina nguồn dinh dưỡng dược liệu quý giá cho người 1.2 Giới thiệu xoắn tảo Spirulina - Là loại vi khuẩn lam dạng sợi xoắn lị xo màu xanh lục, kích thước từ 0,25 mm trở lên, quan sát thấy hình xoắn sợi nhiều tế bào đơn cấu tạo thành kính hiển vi, thường bị hiểu nhầm dạng vi tảo Tên khoa học loài Arthrospira platensis, thuộc Oscilatoriales, họ Cyanobacteria - Spirulina loài quang tự dưỡng, sinh sản vơ tính hình thức vơ tính - Giá trị dinh dưỡng: Spirulina có hàm lượng protein thuộc loại cao thực phẩm nay, từ 60-70%,gấp 3,4 lần thịt gà Hàm lượng vitamin cao lên đến 10%, đặc biệt vitamin B B1, B2, B6, B12 gấp lần gan bò,vitamin E, β-caroten cao gấp 10 lần cà rốt Acid béo ɣ-linoleic, omega-3, omega-6 acid Các acid amin thiết yếu tryptophan, arginine, Các yếu tố vi lượng ion Zn, Fe, Mn, K, Mg, đặc biệt Phycoyanin chất chống oxy hóa có triển vọng điều trị ung thư - Ưu điểm giống canh tác: Vòng đời sinh trưởng ngắn, từ 3-5 ngày thu lượng sinh khối lớn Kích thước lớn dễ thu hồi sinh khối Khơng có thành tế bào, dễ dàng phá vỡ để chiết xuất hợp chất mong muốn 2 Quy trình cơng nghệ (SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ) 2.1 Chuẩn bị giống - Nguồn giống: Trung tâm nghiên cứu phát triển công nghệ sinh học vi tảo (Học viện Nông nghiệp Việt Nam –Khoa CNSH) - Giống hoạt hóa mơi trường Zarrouk nhân giống cấp - Tỷ lệ giống cấy thường 10-30% thể tích nước ni 2.2 Nguồn nước - Nguồn nước khơng bị nhiễm, tốt nên có chưa yếu tố vi lượng, khoáng chất cần thiết - Nước từ nguồn sau: + Nước giếng khoan: có chứa nhiều chất vơ có ích, cần phải loại bỏ chất độc chì, arsenic… + Nước máy đô thị : chất lượng nước đảm bảo độ lớn nhiên giá thành chuẩn bị đắt + Nước biển, nước suối khống: có chứa dưỡng chất, yếu tố khoáng vi lượng …tiết kiệm chi phí bổ sung hóa chất sau 2.3 Thành phần môi trường bổ sung yếu tố ảnh hưởng - Cần kiểm soát yếu tố sau đây: * Yếu tố vật lí: + Ánh sáng: Cường độ ánh sáng thích hợp 25-30Klux • Với hệ thống hở, lượng chiếu sáng nhiều che mát cho bể ni hệ thống bạt lưới • Với hệ thống kín: kiểm tra để điều chỉnh lượng chiếu sáng phù hợp cách điều chỉnh hệ thống đèn + Nhiệt độ: nhiệt độ quang hợp cực đại 37,5-38,5oC • Nhiệt độ 20oC tảo không chết phát triển chậm • Nhiệt độ 44 oC sau 6-9h tảo chết + Chế độ sục khí: Dùng hệ thống cánh khuấy, mơi trường có sục khí để cung cấp bổ sung cacbon đồng thời trì pH * Yếu tố hóa học + pH: khoảng pH tối thích từ 8,5-9,5 pH tối ưu 9,5 • Khi pH = 7-8 tốc độ phát triển tảo giảm rõ rệt • Khi pH=11,5 tảo khả quang hợp + Các kim loại nặng hóa chất gây độc cho tảo: Pb, As, Cu, Ni, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ * Yếu tố sinh học Cần kiểm soát sinh vật như: Động vật chân chèo, động vật nguyên sinh, tảo tạp, vi khuẩn - Các chất dinh dưỡng cần cung cấp cho bể nuôi tảo: + Nguồn C chính: khoảng 1,2 -16,8 g NaHCO3/L Nếu thiếu tảo chậm sinh trưởng không đảm bào nguồn C cho quang hợp + Nguồn N: Khoảng 4,2-4,5 g NaNO3/L Nếu thiếu Spirulina chậm sinh trưởng, hàm lượng protein tảo giảm mạnh + Photpho (P): Khoảng 90-180 mg/L K2HPO4 Nếu thiếu P 10 ngày liên tục làm tảo bị vàng giảm hàm lượng protein + Mg2+: khoảng 0,2g/L MgSO4.7H20 Đóng vai trị giống photpho + Fe2+: Là yếu tố thay Nồng độ từ 0,56 – 56 mg/L dạng FeSO4 Ảnh hưởng đến khả sinh trưởng hàm lượng protein tảo + Cl-: Là thành phần vi lượng quan trọng Bổ sung dạng NaCl, nồng độ từ 1-1,5g/L Thiếu Clo làm tảo xoắn chặt cấu trúc bị phá hủy Nồng độ Clo cao không gây độc cho tảo 2.4 Ni cấy - Có cơng nghệ nuôi cấy Spirulina + Công nghệ nuôi theo hệ thống hở (Opened ecosystem) (O.E.S): Spirulina nuôi hệ thống dạng bể hồ… khuấy trộn tịnh tiến tảo hấp thu ánh sáng mặt trời để phát triển + Cơng nghệ ni theo hệ thống kín (Closed ecosystem) (C.E.S): Spirulina nuôi hệ thống photobioreator vận động máy bơm đẩy từ bể sinh khối qua đường ống tủy tinh suốt, tảo hấp thu ánh sáng nhân tạo tự nhiên - So sánh phương pháp OES CES 2.5 Thu hoạch - Cách xác định thời điểm thu hoạch ta sử dụng đĩa Secchi (thiết bị đơn giản để đo độ nước bể) Khi độ sâu nhìn thấy đĩa Secchi đạt từ 1,5 – cm thời điểm thu hoạch - Ngồi ta tiến hành đo mật độ sinh khối tảo.Khi sinh khối đạt > 750 mg/L thu hoạch 2.6 Lọc thu sinh khối - Mục đích: Thu sinh khối tảo dạng ướt - Trải qua giai đoạn: + Giai đoạn 1: để loại bỏ thành phần có kích thước lớn + Giai đoạn 2: để loại nước kết thúc trình ta thu sinh khối tảo dạng ướt chứa 20 % nước Thiết bị lọc sàn cong (loại bỏ phần có kích thước lớn) Thiết bị lọc khung (Loại bỏ nước, thu sinh khối tảo ướt) 2.7 Sấy - Mục đích: Loại bỏ nước khỏi sinh khối tảo ướt Để thu sinh khối khô - Sinh khối tảo sau sấy khơ kiểm tra đóng gói Thiết bị sấy thăng hoa Ứng dụng - Trong thực phẩm - Thức ăn chăn nuôi thủy sản - Trong mỹ phẩm - Trong y tế- dược phẩm Tảo Spirulina platensis nguồn thức ăn dinh dưỡng, chứa nhiều nguồn đạm thực vật, vitamin muối khốn có tác dụng : • Bồi dưỡng sức khỏe cho lứa tuổi, đặc biệt cho vận động viên • Phịng chống suy dinh dưỡng trẻ em • Tăng tiết sữa cho bà mẹ thời kì cho bú • Bổ sung đầy đủ chất dinh dưỡng cho người ăn chay, ăn kêng • Giúp người bệnh mau lấy lại sức khỏe • Giúp phục hồi sớm số trường hợp: đái tháo đường, viêm gan, xơ gan, viêm tụy, thiếu máu, rụng tóc, loét dày tăng thị lực • Ngăn ngừa trường hợp thừa choelsterol xấu máu cao huyết áp • Đặc biệt tảo Spirulina cón cị tác dụng chống béo phì (Obesity ), dùng tảo Spirulina platensis trước bữa ăn cảm giác đói, ăn khỏe mạnh Câu hỏi (1) Tại khoảng nồng Fe lại rộng 0,56 – 56 mg/L dạng FeSO4 (2) Vì Thiếu Clo làm tảo xoắn chặt cấu trúc bị phá hủy? (3) Ta tiến hành đo sinh khối bảo cách nào? (4) Nếu ni bể hỡ có nguy tạp nhiễm VSV khác, làm để kiểm soat? , sử dụng ánh sáng làm lượng quang hợp, nguồn cacbon HCO3- Cường độ quang hợp tốt cực đại cường độ ánh sáng khoảng 25-30Klux, nhiệt độ khoảng 37,5-38,5˚C Phát triển tốt pH=8,5-11, (pH kiềm) TÀI LIỆU THAM KHẢO https://mediworld.vn/lich-su-xuat-hien-va-phat-trien-cua-tao-xoanspirulina/ https://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%A3o_xo%E1%BA %AFn ... trường Có loại tảo ứng dụng chủ yếu ngành sản xuất tảo tảo xoắn Spirulina tảo lục Chlorella Trong báo cáo hơm nay, nhóm em sinh trình bày cơng nghệ sản xuất tảo Spirulina Vậy lồi sinh vật có ưu điểm... khiến cho công nghệ nuôi trồng tảo ngày phát triển mạnh, với nhiều chủng lồi đa dạng ứng dụng khơng sản xuất thực phẩm, ni trồng thủy sản, mà cịn ứng dụng y tế, dược phẩm môi trường Có loại tảo ứng... Sau tìm hiểu, ơng phát họ dùng thứ tảo vớt hồ Chad trộn với bột làm bánh, tảo Spirulina Năm 1963, tảo xoắn Spirulina nghiên cứu nuôi trồng thành công quy mô công nghiệp Pháp, Đức, Mĩ, Năm 1973,