Nghiên ứu ảnh hưởng ủa điều kiện sấy tảo spirulina platensis đến hoạt tính hống oxy hóa và hàm lượng phyoyanin

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện sấy tảo Spirulina platensis đến hoạt tính chống oxy hóa hàm lượng phycocyanin NGUYỄN THÙY CHI Ngành Công nghệ sinh học Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Quản Lê Hà Viện: Công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm HÀ NỘI, 2020 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061132203121000000 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện sấy tảo Spirulina platensis đến hoạt tính chống oxy hóa hàm lượng phycocyanin NGUYỄN THÙY CHI Ngành Công nghệ sinh học Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Quản Lê Hà Viện: Công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm HÀ NỘI, 2020 Chữ ký GVHD CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Nguyễn Thùy Chi Đề tài luận văn: Nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện sấy tảo Spirulina platensis đến hoạt tính chống oxy hóa hàm lượng phycocyanin Chun ngành: Cơng nghệ sinh học Mã số SV: CA180123 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 05/11/2020 với nội dung sau: - Rút gọn phần tổng quan bổ sung thêm số thông tin liên quan đến nghiên cứu như: Đặc tính chống oxi hóa Spirulina - Bổ sung thêm trích dẫn phương pháp nghiên cứu xác định độ ẩm - Bổ sung thêm bình luận, tên bảng, trục tọa độ Giáo viên hướng dẫn PGS.TS Quản Lê Hà Ngày tháng năm 2020 Tác giả luận văn Nguyễn Thùy Chi CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ kính trọng lịng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo - PGS.TS Quản Lê Hà, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trình nghiên cứu viết luận văn Những nhận xét, đánh giá cô, đặc biệt gợi ý hướng giải vấn đề suốt thời gian nghiên cứu, thực học quý giá em khơng q trình viết luận văn mà q trình cơng tác sau Em xin bày tỏ lời biết ơn chân thành đến thầy cô giáo, anh chị cán làm việc nghiên cứu phịng thí nghiệm Viện Công Nghệ Sinh Học Công Nghệ Thực Phẩm tận tình dẫn, truyền đạt ý kiến chuyên môn kinh nghiệm quý báu suốt trình thực đề tài nghiên cứu Em xin bày tỏ lời biết ơn sâu sắc đến gia đình người thân ủng hộ, động viên, tạo điều kiện cho em suốt thời gian học tập trường Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng Tác giả Nguyễn Thùy Chi năm 2020 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC HÌNH VẼ iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT v PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ SPIRULINA VÀ PHYCOCYANIN 1.1 Giới thiệu tảo 1.1.1 Đặc điểm phân loại 1.1.2 Môi trường sống 1.1.3 Đặc điểm cấu tạo tảo Spirulina 1.1.4 Thành phần hóa học 1.1.5 Giá trị dinh dưỡng tảo Spirulina 1.1.6 Công dụng Spirulina 1.2 Phycocyanin 10 1.2.1 Giới thiệu 10 1.2.2 Cấu tạo phycocyanin 10 1.2.3 Công dụng phycocyanin 11 1.2.4 Ứng dụng Phycocyanin 12 1.2.5 Một số cơng trình nghiên cứu Phycocyanin 12 1.3 Tổng quan phương pháp sấy phương pháp cố định tảo với gel alginate 15 1.3.1 Giới thiệu 15 1.3.2 Các dạng liên kết ẩm vật liệu 15 1.3.3 Sự biến đổi nguyên liệu trình sấy 16 1.3.4 Phân loại phương pháp sấy 18 1.3.5 Một số phương pháp sử dụng sấy tảo 21 1.3.6 Một số nghiên cứu phương pháp làm khô tảo 25 1.4 Phương pháp cố định tảo trước sấy khô 27 1.4.1 Natri alginate 27 1.4.2 Cố định tảo gel alginate 29 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1 Vật liệu hóa chất 33 2.1.1 Vật liệu 33 2.1.2 Thiết bị 33 2.1.3 Hóa chất 33 i 2.2 Các phương pháp nghiên cứu 34 2.2.1 Phương pháp sấy vi sóng 34 2.2.2 Phương pháp sấy phun 34 2.2.3 Phương pháp sấy lạnh 35 2.2.4 Phương pháp sấy đối lưu 36 2.2.5 Phương pháp xác định độ ẩm mẫu tảo trước sau sấy 36 2.2.6 Phương pháp xác định hàm lượng phycocyanin 37 2.2.7 Phương pháp xác định khả bắt gốc tự DPPH 38 2.2.8 Phương pháp cố định tảo natri alginate 39 2.3 Phương pháp xử lý số liệu 41 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 42 3.1 Ảnh hưởng phương pháp bảo quản lạnh đơng mẫu tươi đến hàm lượng phycocyanin hoạt tính chống oxy hóa Spirulina 42 3.2 Ảnh hưởng phương pháp sấy tảo đến hàm lượng phycocyanin hoạt tính chống oxi hóa 43 3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ đến đến hàm lượng phycocyanin hoạt tính chống oxy hóa Spirulina 45 3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ sấy sử dụng gel alginate cố định tế bào tảo 48 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 50 Kết luận 50 Kiến nghị 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 ii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần hóa học tảo Spirulina (Stantillen, 1982) Bảng 1.1 Thành phần hóa học tảo Spirulina (Stantillen, 1982) (tiếp) Bảng 1.2 Thành phần acid amin tảo Spirulina (Santillen, 1982) Bảng 1.4 So sánh hình thức chuyển động khác tác nhân sấy 24 Bảng 2.1 Quy trình cố định tảo natri alginate sấy khoảng nhiệt độ khác 40 Bảng 3.1 Hàm lượng phycocyanin hoạt tính chống oxi hóa tảo tươi 42 Bảng 3.2 Hàm lượng phycocyanin hoạt tính chống oxi hóa tảo khơ sau sấy phương pháp khác 43 Bảng 3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hàm lượng phycocyanin hoạt tính chống oxi hóa tảo khô sau sấy phương pháp sấy đối lưu 46 Bảng 3.4 Kết phân tích hàm lượng phycocyanin hoạt tính chống oxi hóa sau sử dụng phương pháp cố định sấy khô 48 iii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Tảo xoắn Spirulina kính hiển vi [2] Hình 1.2 Cấu trúc phân tử Phycocyanin 10 Hình 1.3 Các cấu hình khác phycocyanin dung dịch [19] 11 Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống sấy đối lưu 24 Hình 1.5 Cấu trúc Natri alginate 28 Hình 1.6 Phản ứng hóa học natri alginate calcium chloride 31 Hình 1.7 Ion Canxi khuếch tán theo phương pháp a) gel hóa bên ngồi b) gel hóa bên 32 Hình 2.1 Mẫu tảo tươi 33 Hình 2.2 Mẫu tảo lạnh đơng…………………………………………………………33 Hình 2.3 Các bước tiến hành sấy mẫu tảo phương pháp sấy vi sóng 34 Hình 2.4 Các bước tiến hành sấy mẫu tảo phương pháp sấy phun 35 Hình 2.5 Các bước tiến hành sấy tảo phương pháp lạnh 35 Hình 2.6 Sơ đồ sấy tảo phương pháp đối lưu 36 Hình 2.7 Sơ đồ cố định tế bào tảo phương pháp gel hóa bên ngồi 41 Hình 3.1 Tỷ lệ tổn thất phycocyanin sử dụng phương pháp sấy khác 44 Hình 3.2 Hoạt tính chống oxi hóa mẫu tảo khơ sau sử dụng phương pháp sấy khác 45 Hình 3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hàm lượng phycocyanin tảo khô sau sấy phương pháp sấy đối lưu 47 Hình 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hoạt tính chống oxi hóa tảo khơ sau sấy phương pháp sấy đối lưu 47 Hình 3.5 Ảnh hưởng nhiệt độ trạng thái tế bào tảo đến tỷ lệ tổn thất phycocyanin 49 Hình 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ trạng thái tế bào tảo đến hoạt tính chống oxy hóa 49 iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT CK Chất khô OD Optical Density (Mật độ quang) DPPH 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl PC Phycocyanin C-PC C-Phycocyanin PBP Phycobiliprotein GLA Acid gamma linolenic NK Tế bào diệt tự nhiên SP Spirulina platensis v