Khảo sát điều kiện nuôi trồng spirulina bằng nguồn nước suối tại đà nẵng

MỤC LỤCC LỤC LỤCC THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU INFORMATION ON RESEARCH RESULTS MỞ ĐẦU PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG TẢO .10 SPRULINA PLATENSIS 10 1.1 Tình hình nghiên cứu sử dụng tảo spirulina platensis giới .10 1.2 Tình hình nghiên cứu sử dụng tảo Spirulina Việt Nam .14 1.3 Tình hình ni trồng tảo Spirulina platensis 16 1.3.1 Trên giới 16 1.3.2 Trong nước 17 1.4 Sinh trưởng tảo Spirulina platensis ảnh hưởng điều kiện môi trường .18 1.4.1 Sinh trưởng tảo Spirulina platensis .19 1.4.2 Ảnh hưởng điều kiện môi trường đến sinh trưởng tảo Spirulina platensis 20 1.5 Phương pháp nuôi 23 PHẦN 2: ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1 Đối tượng, vật liệu nghiên cứu 23 2.2 Nội dung nghiên cứu bố trí thí nghiệm .25 2.2.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng mật độ ban đầu khác lên phát triển tảo .25 2.2.2 Thí nghiệm 2: ảnh hưởng mơi trường dinh dưỡng khác lên phát triển tảo 25 2.3.3 Thí nghiệm 3: So sánh phát triển tảo Spirulina platensis nuôi điều kiện chiếu sáng liên tục điều kiện ánh sáng tự nhiên 26 2.3.4 Sử dụng tảo Spirulina plantensis Thu hoạch để tạo sản phẩm dinh dưỡng bổ sung tảo 26 2.3 Phương pháp nghiên cứu 29 2.3.1 Các phương pháp nghiên cứu chung 29 2.3.2 Phương pháp đo độ hấp thụ ánh sáng tảo cách dùng máy so màu quang phổ .29 2.3.3 Xác định giá trị cảm quan 30 Xác định tỷ lệ bổ xung tảo phụ gia phương pháp đánh giá cảm quan 30 2.3.4 Xác định hàm lượng chất khô phương pháp đo nồng độ chất khô Brix 30 Phương pháp: .30 2.3.5 Xác định độ chua phương pháp chuẩn độ 30 2.3.6 Xác định hàm lượng chất béo theo phương pháp trực tiếp (soxlet) 31 PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 33 Chương 1: Ảnh hưởng mật độ ban đầu khác lên phát triển tảo Spirulina plantensis 33 Chương : Ảnh hưởng môi trường dinh dưỡng khác lên phát triển tảo 37 Chương 3: So sánh phát triển tảo Spirulina platensis nuôi điều kiện nhà ni điều kiện ngồi trời .42 Chương 4: Ứng dụng tảo Spirulina plantensis vào sảnh phẩm sữa chua bổ sung tảo 47 4.1 Kết xác định tỷ lệ tảo Spirulina bổ sung 48 4.2 Kết xác định tỷ lệ siro bạc hà bổ sung vào sản phẩm 49 4.3 Công thức số tiêu hóa học sản phẩm sữa chua bổ sung tảo Spirulina .50 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 51 Kết luận 51 Đề nghị 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 PHỤ LỤC 56 Danh mục bảng biểu 3.1 Tốc độ tăng trưởng mật độ quần thể tảo Spirulina platensis nuôi mật độ ban đầu khác 3.2 Kết mật độ cực đại tảo đạt đượcở thí nghiệm 3.3 Kết tốc độ sinh trưởng tảo nuôi mật độ ban đầu khác 3.4 Giá trị pH môi trường ni tảo thí nghiệm 3.5 Tốc độ sinh trưởng mật độ quần thể tảo Spirulina platensis nuôi môi trường dinh dưỡng khác 3.6 Kết mật độ cực đại thời gian tảo đạt mật độ cực đại nuôi môi trường dinh dưỡng khác 3.7 Kết tốc độ sinh trưởng tảo nuôi môi trường dinh dưỡng khác 3.8 Sự biến động pH mơi trường ni tảo q trình thí nghiệm 3.9 Tốc độ sinh trưởng mật độ quần thể tảo Spirulina platensis nuôi phịng thí nghiệm ni ngồi trời 3.10 Kết mật độ cực đại thời gian đạt mật độ cực đại ni tảo phịng thí nghiệm trời 3.11 Tốc độ sinh trưởng tảo ni điều kiện phịng thí nghiệm trời 3.12 Kết xác định tỷ lệ tảo Spirulina bổ sung vào sản phẩm 3.13 Kết xác định tỷ lệ siro bạc hà bổ sung vào sản phẩm 3.14 Công thức nguyên liệu để sản xuất sữa chua bổ sung tảo Spirulina 3.15 Kết xác định tiêu hóa họccủa sản phẩm sữa chua bổ xung tảo Spirulina ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Độc lập - Tự - Hạnh phúc KỸ THUẬT THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thơng tin chung: - Tên đề tài: Khảo sát điều kiện nuôi trồng Spirulina nguồn nước suối Đà Nẵng - Mã số: T2017-06-83 - Chủ nhiệm: TS Lê Thị Diệu Hương - Thành viên tham gia: Bùi Minh Kiên, Trương Thị Loan - Cơ quan chủ trì: trường Đại học Sư phạm kỹ thuật - Thời gian thực hiện: 1/2017 đến 12/2017 Mục tiêu: Đưa điều kiện cần thiết mật độ ban đầu, môi trường dinh dưỡng, điều kiện ánh sáng cho quy trình ni cấy tảo Spirulina nguồn nước suối Đà nẵng sử dụng tảo tươi sau thu hoạch để bổ sung vào thực phẩm, cụ thể sản phẩm sữa chua bổ sung tảo Spirulina Tính sáng tạo: Sử dụng nguồn nước địa phương cụ thể nước suối đèo Hải Vân; đưa điều kiện ni trồng thích hợp với điều kiện tự nhiên Đà Nẵng; ứng dụng tảo Spirulina sau thu hoạch để làm sữa chua bổ xung tảo Tóm tắt kết nghiên cứu: - Qua kết mật độ cực đại tảo đạt thí nghiệm cho thấy mật độ ban đầu 0.4(OD610nm) có mật độ cực đại cao Nên chọn mật độ ban đầu 0.4(OD610nm) mật độ ban đầu thích hợp để đưa vào nuôi trồng - Tảo Spirulina platensis nuôi nước suối đèo Hải Vân Dựa vào kết thu hiệu kinh tế nuôi tảo môi trường dinh dưỡng khác nhau,ta chọn mơi trường Zarrouck 50% để tiến hành thí nghiệm - Tảo Spirulina platensis ni điều kiện ngồi trời với ánh sáng tự nhiêncó chu kỳ phát triển 24 ngày mật độ cực đại 2.58(OD610nm) với tốc độ sinh trưởng trung bình theo ngày 0.125/ngày - Tảo Spirulina plantensis sau thu hoạch ứng dụng để sản xuất sữa chua bổ sung tảo với thành phần cơng thức sau: sữa đặc có đường - 20%, sữa tươi - 30%, tảo Spirulina – 2%, siro bạc hà – 2%, chế phẩm vi khuẩn – 20%, nước – 26% - Về tiêu cảm quan: sản phẩm có trạng thái đồng nhất, sánh đặc, mịn; vị ổn định, hài hòa vị đường vị chua sữa lên men, mùi thơm sữa mùi bạc hà dễ chịu, màu xanh tảo Về tính chất hố lý sản phẩm: hàm lượng chất béo 2,1%, chất khô 14,2%, độ chua 78°T Tên sản phẩm: - Quy trình ni tảo Spirulina với điều kiện sau: + Môi trường nuôi môi trường Zarrouk 50% +Mật độ ban đầu 0.4 (mật độ tế bào đo máy so màu quang phổ bước sóng 610nm) +Điều kiện ánh sáng: điều kiện ánh sáng tự nhiên trời + pH từ 8.5-10.2 + Chu kỳ phát triển 24 ngày mật độ cực đại 2.58(OD610nm) Tương ứng với tốc độ sinh trưởng trung bình theo ngày 0.125/ngày -Sản phẩm sữa chua bổ sung tảo Spirulina +Thành phần công thức sau Nguyên liệu để sản xuất sữa chua bổ sung tảo Spirulina Nguyên liệu Công thức cho 1000ml Công thức % Sữa đặc 200ml 20% Sữa tươi 300ml 30% Tảo 20ml 2% Siro bạc hà 20ml 2% Chế phẩm vi khuẩn 200ml 20% Nước 260ml 26% Tổng 1000 ml 100% +Về tiêu cảm quan: sản phẩm có trạng thái đồng nhất, sánh đặc, mịn; vị ổn định, hài hòa vị đường vị chua sữa lên men, mùi thơm sữa mùi bạc hà dễ chịu, màu xanh tảo +Về tính chất hố lý sản phẩm: hàm lượng chất béo 2,1%, chất khô 14,2%, độ chua 78°T Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng: - Đề tài nghiên cứu góp phần mở khả khai thác nguồn protein từ vi tảo với điều kiện địa phương, làm tảng cho nghiên cứu ứng dụng thực tế, phát triển kinh tế địa phương - Sản phẩm tảo Spirulina sau sấy khô bảo quản lạnh sử dụng làm thực phẩm chúc làm phụ gia bổ xung dinh dưỡng cho sản phẩm thực phẩm khác bổ xung vào bánh mỳ, sữa… - Đề tài sử dụng làm thí nghiệm cho học phần thí nghiệm Công nghệ vi sinh thực phẩm Khoa Công nghệ Hóa học-Mơi trường – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng Hình ảnh, sơ đồ minh họa Ngày tháng năm Hội đồng KH&ĐT đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên) (ký, họ tên) XÁC NHẬN CỦA TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT INFORMATION ON RESEARCH RESULTS General information: Project title: Research on conditions of growing Spirulina in Danang stream Code number: T2017-06-83 Coordinator: Ph.D Le Thi Dieu Huong Implementing institution: University of Technology and Education - The university of Da Nang Duration: from 01/2017 to 12/2017 Objective(s): The research indicated initial density, nutrient , light conditions for the process of Spirulina culture in Da Nang stream and the applied fresh algae on food, Spirulina yoghurt Creativeness and innovativeness: Used local water source at Hai Van pass; Set optimal conditions for cultivating at natural conditions in Da Nang; Applied Spirulina to make algae yoghurt Research results: - The obtained results of the maximum algal density in the experiment showed that between the initial density of 0.4 (OD610nm) had the highest maximum densities So we chose the initial density of 0.4 (OD610nm) as the optimal density for cultivating Spirulina - Spirulina platensis was cultured in the stream of Hai Van Pass Based on the obtained results and the economical efficiency of algae culture in different nutrient media, we selected the 50% Zarrouck medium for further experiments - Spirulina platensis was cultured under outdoor conditions with natural light They had a growth period of 24 days and a maximum density of 2.58 (OD610nm) with an average growth rate of 0.125 per day - Harvested Spirulina plantensis was applied on yogurt with the following formula: sweetened condensed milk - 20%, fresh milk - 30%, Spirulina - 2%, syrup - 2%, bacterial inoculant - 20%, water - 26% - Some sensible criterias: the product had a uniform, solid, smooth; It was a stable, harmonious sweet and sour taste of fermented milk, the aroma of milk and the pleasant smell of mint, blue algae The physical and chemical properties of the product: fat content of 2.1%, dry matter 14.2%, acidity 78 ° T Products: - The process of cultivated Spirulina with the following conditions: + Culture environment was Zarrouk 50% + The initial density was 0.4 (OD 610 nm) + Lighting Conditions: natural conditions in outdoors + pH: from 8.5-10.2 + The development cycle was 24 days with a maximum density of 2.58 (OD610nm) Corresponding to the average of daily growth rate was 0.125 per day - Spirulina Yogurt + The formula was as follows: sweetened condensed milk - 20%, fresh milk - 30%, Spirulina - 2%, syrup- 2% , bacterial inoculants - 20%, water - 26% + The product had a uniform, solid, smooth; It was a stable, harmonious sweet and sour taste of fermented milk, the aroma of milk and the pleasant smell of mint, blue algae The physical and chemical properties of the new yogurt product included in fat content 2.1%, dry matter 14.2%, acidity 78 ° T Effects, transfer alternatives of research results and applicability: - The research project contributes to exploit protein sources from microalgae with local conditions, as the basis for practical research and the development of local economic - Spirulina after drying or cold storage can be used as a functional food or as a nutritional additive for other food products such as bread, milk - This subject was used as experiments at laboratory for the Microbiological Technology Laboratory at the Faculty of Chemical and Environmental Engineering - University of Technical Education - University of Da Nang MỞ ĐẦU Spirulina platensislà loại vi tảo có dạng xoắn, màu xanh lam Tảo sống phát triển mạnh môi trường giàu bicarbonat độ kiềm cao với độ pH từ 8,5 – 11 Tảo xem nguồn dinh dưỡng số thiên nhiên với đủ thành phần thiết yếu Protein, Lipid, Glucid nhiều loại khống, vitamin nhiều loại acid amin khơng thể thay là: Lysine, Metionin, Penylalalin, Triptophan nhiều chất có hoạt tính sinh học khác cho thấy tảo Spirulina trở thành nguồn dinh dưỡng quý giá cần nghiên cứu ứng dụng Các nghiên cứu rằng, tảo Spirulina loại thực phẩm bảo vệ sức khỏe tốt lồi người Nó có tác dụng chống suy dinh dưỡng, ức chế phát triển virut, làm tăng hệ miễn dịch, ngăn ngừa bệnh thiếu máu hỗ trợ giảm nguy ung thư Spirulina cịn có hoạt tính q điều hịa dưỡng huyết khí, hỗ trợ tim mạch, giảm cholesterol, chống béo phì, tăng khả chống oxy hóa, chống lão hóa, cải thiện hệ tiêu hóa, hỗ trợ tích cực q trình tiêu độc thể Tổ chức Y tế giới (WHO) công nhận tảo Spirulina thực phẩm dinh dưỡng chuẩn mực hy hữu xét góc độ cân dưỡng chất thiết yếu vitamin Xét hàm lượng protein loại vi sinh vật sản suất protein cao có thành phần đầy đủ axit amin thiết yếu, bán thiết yếu với tỷ lệ cân đối Theo nghiên cứu khuyến nghị WHO, chuyên gia dinh dưỡng bác sĩ cho với lượng dùng – 3g tảo Spirulina ngày mang lại lợi ích to lớn cho sức khỏe Tuy nhiên, với người điều trị bệnh cần bổ sung dinh dưỡng đặc biệt vận động viên, người chơi thể thao hay người ăn chay sử dụng Spirulina với lượng dùng nhiều gấp 2-3 lần Hiện nay, giá thành sản phẩm từ tảo Spirrulina cao việc sử dụng hố chất tinh khiết làm mơi trường ni cấy Việc tìm kiếm chủng giống Spirulina tốt, môi trường dinh dưỡng rẻ tiền thay giảm bớt lượng hố chất cần thiết ni trồng tảo Spirulina định giá thành tảo sinh khối Trong đó, nguồn nước suối thiên nhiên nhiều tỉnh Việt Nam xác định có thành phần tốt phù hợp với điều kiện môi trường nuôi trồng tảo Spirulina PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG TẢO SPRULINA PLATENSIS 1.1 Tình hình nghiên cứu sử dụng tảo spirulina platensis giới Tảo Spirulina platensis loại vi tảo dạng xoắn màu xanh lam, quan sát thấy hình xoắn nhiều tế bào đơn cấu tạo thành kính hiển vi (Nguyễn Lân Dũng, 2000) Loại tảo tiến sĩ Clement người Pháp tình cờ phát vào 10