Nghiên cứu quy trình làm mỳ trứng bổ sung tảo spirulina

TÓM TẮTTên đề tài: Nghiên cứu quy trình làm mỳ trứng bổ sung tảo Spirulina Sinh viên thực hiện: Lê Hiền Giang Mã SV: 1911507310105 Lớp: 19HTP1 Đề tài này em thực hiện với mục tiêu nghiên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC – MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPNGHIÊN CỨU QUY TRÌNH LÀM MÌ TRỨNG BỔ SUNG TẢO

SPIRULINA

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : LÊ THỊ DIỆU HƯƠNG

SINH VIÊN THỰC HIỆN : LÊ HIỀN GIANG

Đà Nẵng, 11/2023

TÓM TẮT

Tên đề tài: Nghiên cứu quy trình làm mỳ trứng bổ sung tảo Spirulina

Sinh viên thực hiện: Lê Hiền Giang

Mã SV: 1911507310105 Lớp: 19HTP1

Đề tài này em thực hiện với mục tiêu nghiên cứu chế biến mỳ trứng có bổ sung tảo

Spirulina nhằm đáp ứng nhu cầu và thị hiếu của người tiêu dùng, an toàn và đảm bảo

sức khỏe, đặc biệt để gia tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm Sau 4 tháng nghiên cứuthực hiện đề tài em đã thu được những kết quả nghiên cứu nhất định như hàm lượngtảo thích hợp bổ sung vào mỳ trứng, thời gian và nhiệt độ sấy thích hợp… Từ đó xâydựng được quy trình chế biến mỳ trứng bổ sung tảo phù hợp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC-MÔI TRƯỜNG

CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: Lê Thị Diệu Hương

Sinh viên thực hiện: Lê Hiền Giang

Mã sinh viên: 1911507310105

1 Tên đề tài:

Nghiên cứu chế biến mỳ trứng bổ sung tảo Spirulina

2 Đối tượng nghiên cứu:

- Tảo Spirulina

- Mỳ trứng bổ sung tảo Spirulina

3 Nội dung chính của đồ án:

- Chương 1: Tổng quan đề tài

- Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

- Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

- Kết luận và kiến nghị

- Tài liệu tham khảo

- Phụ lục

4 Các sản phẩm dự kiến

Đưa ra quy trình chế biến mỳ trứng bổ sung tảo Spirulina

Sản phẩm mỳ trứng bổ sung tảo quy mô phòng thí nghiệm

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU……….8

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 13

1.1 Tổng quan về mì sợi 13

1.1.1 Giới thiệu về mì sợi 13

1.1.2 Phân loại 14

1.2 Giới thiệu về tảo Spirulina 16

1.2.1 Lịch sử tảo Spirulina 16

1.2.2 Phân loại 17

1.2.3 Đặc điểm cấu tạo của tảo Spirulina 18

1.2.4 Thành phần dinh dưỡng 19

1.2.5 Tình hình nghiên cứu, nuôi trồng và phát triển tảo Spirulina ở Việt Nam và trên thế giới 20

1.2.6 Một số sản phẩm bổ sung tảo Spirulina 25

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.1 Vật liệu và quy trình dự kiến 27

2.1.1 Vật liệu 27

2.1.2 Quy trình dự kiến 27

2.1.3 Dụng cụ và thiết bị 28

2.1.4 Hóa chất 28

2.2 Đối tượng nghiên cứu 28

2.3 Phương pháp nghiên cứu 29

2.3.1 Phương pháp hóa lý 29

2.3.2 Phương pháp xác định độ ẩm của mì 30

2.3.3 Phương pháp xác định đường khử 31

2.3.4 Phương pháp xác định đường tổng 33

2.3.5 Phương pháp xác định protein bằng Bradford 34

2.4 Phạm vi nghiên cứu 35

2.5 Bố trí thí nghiệm 35

2.5.1 Quy trình nuôi và giữ giống tảo 35

2.5.2 Công thức khảo sát 39

2.5.3 Tạo hình – sấy: 39

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40

3.1 Kết quả nuôi tảo trong phòng thí nghiệm 40

3.2 Kết quả giữ giống tảo Spirulina plantensis trong điều kiện phòng thí nghiệm .41 3.3 Xác định lượng tảo Spirulina Platensis bổ sung 43

3.3.1 Kết quả xác định độ màu 44

3.3.2 Kết quả đánh giá cảm quan các mẫu mì bổ sung tảo Spirulina Platensis .45

3.3.3 Kết quả khảo sát độ trương nở của mì bổ sung tảo Spirulina Platensis 46

3.4 Kết quả khảo sát thời gian và nhiệt độ sấy của mì 47

3.4.1 Kết quả khảo sát thời gian và nhiệt độ sấy của mì ở dạng sợi 47

3.4.2 Kết quả khảo sát thời gian và nhiệt độ sấy của mì ở dạng cuộn 49

3.5 Kết quả xác định một số chỉ tiêu của mì trứng bổ sung tảo Spirulina Platensis 51 CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52

4.1 Kết luận 52

4.2 Kiến nghị: 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của tảo Spirulina 20

Bảng 1.2 Tình hình sản xuất tảo Spirulina trên thế giới [7] 21

Bảng 2.1 Thiết bị và dụng cụ 28

Bảng 2.2 Công thức khảo sát mì với lượng tảo bổ sung khác nhau (%) 39

Bảng 3.1 Kết quả đo OD tảo 40

Bảng 3.2 Kết quả khảo sát giữ giống tảo Spirulina Platensis 41

Bảng 3.3 Công thức mẫu mì khảo sát (%) 44

Bảng 3.4 Kết quả so màu các mẫu mì 44

Bảng 3.5 Kết quả đánh giá cảm quan các mẫu mì 45

Bảng 3.6 Kết quả độ trương nở của mì (%) 46

Bảng 3.7 Công thức lựa chọn cho quy trình sản xuất mì trứng bổ sung tảo Spirulina 47 Bảng 3.8 Kết quả khảo sát thời gian và nhiệt độ sấy dạng sợi 47

Bảng 3.9 Kết quả khảo sát thời gian và nhiệt độ sấy của mì ở dạng cuộn 49

Bảng 3.10 Các chỉ tiêu của mì trứng có bổ sung tảo Spirulina 51

DANH MỤC HÌN

Hình 1.1 Mì sợi 12

Hình 1.2 Mì dạng vắt ……… 15

Hình 1.3 Mì Spagetti 15

Hình 1.4 Tảo Spirulina dưới kính hiển vi 17

Hình 1.5 Triển lãm Con đường nông sản (tổ chức ngày 11-12/12/2020 tại Học viện Thanh thiếu niên Việt Nam) 22

Hình 1.6 Một số mô hình nuôi tảo Spirulina 24

Hình 1.7 Một số thực phẩm bổ sung dinh dưỡng từ tảo Spirulina 24

Hình1.8 Sữa tảo Spirulina System……… 25

Hình 1.9 Sữa chua Tảo xoắn Vạn Tường 25

Hình 1.10 Bánh quy tảo xoắn Vạn Tường 25

Hình 1.11 Tảo xoắn ứng dụng trong mỹ phẩm 25

Hình 2.1 Quy trình dự kiến sản xuất mì trứng bổ sung tảo Spirulina 26

Hình 2.2 Máy so màu cầm tay 28

Hình 2.3 Tủ sấy hiển thị số 29

Hình 2.4 Bể siêu âm và máy ly tâm 30

Hình 2.5 Hình ảnh mẫu đem đo đường khử 31

Hình 2.6 Hình ảnh mẫu blank đo đường khử 31

Hình 2.7 Hình ảnh mẫu đo đường tổng (bên trái) và mẫu blank (bên phải) 32

Hình 2.8 Phương trình đường chuẩn bằng glucose 33

Hình 2.9 Hình ảnh mẫu đo protein (bên phải) và mẫu blank (bên trái) 34

Hình 2.10 Tảo giống ban đầu 35

Hình 2.11 Tảo được nuôi trong môi trường dinh dưỡng 35

Hình 2.12 Tảo sau 2 ngày đổ đĩa 36

Hình 2.13 Hình ảnh tảo sau 5 ngày 37

Hình 2.14 Hình ảnh tảo sau hơn 2 tuần (bên trái) và 1 tháng (bên phải) 37

Hình 2.15 Hình ảnh tảo sau 2 tháng 37

Hình 3.1 Kết quả sinh trưởng của tảo 39

Hình 3.4 Hình ảnh các mẫu mì bổ sung tảo Spirulina sau khi sấy 44

Hình 3.5 Kết quả khảo sát độ trương nở của mì 45

Hình 3.6 Mì dạng sợi trước (bên trái) và sau khi sấy (bên phải) 47

Hình 3.7 Biểu đồ khảo sát độ ẩm của mì dạng sợi ở thời gian khác nhau 47

Hình 3.8 Mì dạng cuộn trước (bên trái) và sau khi sấy (bên phải) 48

Hình 3.9 Kết quả khảo sát độ ẩm của mì dạng cuộn ở các thời gian sấy khác nhau 48

Hình 3.10 Quy trình sản xuất mì trứng bổ sung tảo Spirulina đề xuất 49

MỞ ĐẦU

Tính cấp thiết của đề tài

Ngày nay, cũng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, sự tiến

bộ của kỹ thuật thì con người không ngừng nâng cao, đổi mới và cảitiến chất lượng sản phẩm thực phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu ngàycàng cao của người tiêu dùng

Trong thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóa hiện nay, vấn đề sứckhỏe là một trong những vấn đề được ưu tiên chú trọng hàng đầu.Các sản phẩm thực phẩm được phát triển theo hướng bền vững,ngon, bổ, rẻ và không độc hại, thân thiện với môi trường Chính vìthế mà dạo gần đây những sản phẩm đến từ thiên nhiên vừa có giátrị dinh dưỡng vừa có giá trị sinh học cao được tìm kiếm và đưa vàoứng dụng ngày càng nhiều với mục đích đáp ứng yêu cầu vừa là thức

ăn, vừa là thực phẩm chữa bệnh Đó là lí do mà tảo Spirulina là một

trong những lựa chọn hàng đầu để thỏa mãn những điều kiện trên

Tảo xoắn Nhật Bản hay tảo Spirulina từ lâu nổi tiếng như một loại

thực vật siêu dưỡng chất Loại tảo này sở hữu xanh lam đặc trưng,mọc nhiều ở vùng biển nước mặn tại Nhật Bản và một vài khu vực

khác Tảo Spirulina được nhiều người mệnh danh là “siêu thực

phẩm” nhờ hàm lượng dưỡng chất dồi dào mà nó mang lại Tảo xoắn

có nhiều công dụng đối với sức khỏe như tăng cường hệ miễn dịch,chống viêm, chống oxy hóa…

Tổ chức Y tế thế giới (WHO) cũng công nhận tảo Spirulina là thực

phẩm dinh dưỡng chuẩn mực và hy hữu xét về góc độ cân bằng cácdưỡng chất thiết yếu và vitamin Xét về hàm lượng protein thì đây làmột loại sinh vật sản xuất protein cao hiếm có và thành phần rấtđầy 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

ngày sẽ mang lại những lợi ích to lớn cho sức khỏe Tuy nhiên, vớinhững người đang điều trị bệnh hay cần bổ sung dinh dưỡng, những

người tập thể dục, người ăn chay có thể sử dụng Spirulina với lượng

dùng nhiều gấp 2-3 lần Nó đã được người Axtec ở Bắc Mỹ sử dụngvào ban ngày, nhưng trở nên phổ biến một lần nữa khi NASA đề xuất

rằng tảo Spirulina có thể được trồng trong vũ trụ để các phi hành gia

sử dụng Spirulina từng được phân loại như thực vật vì theo một

nghiên cứu được công bố trên tạp chí The Journal CardiovascularTherapeutics, loại tảo này rất giàu sắc tố thực vật và cũng có khảnăng quang hợp Sau này những hiểu biết về di truyền, sinh lý học

và các đặc tính hóa sinh đã giúp các nhà khoa học chuyển phân loại

tảo xoắn Spirulina sang giới vi khuẩn, ngành vi khuẩn lam (Cyanobacteria) Những năm gần đây, Việt Nam có rất nhiều các cơ

sở nuôi trồng tảo Spirulina như ở Vĩnh Hảo (Bình Thuận); Châu Cát,

Lòng Sông (Thuận Hải); Suối Nghệ (Đồng Nai); Nghệ An…Song song

với đó là sự đa dạng các sản phẩm chế biến từ tảo Spirulina có giá

thành rẻ nhưng mang lại giá trị dinh dưỡng cao

Mặc dù cơm là một phần thiết yếu trong bữa ăn của người Việt,phở,bún,mì lại là món được nhiều người ưa chuộng nhất Từ bữasáng, bữa trưa, bữa tối, hay thậm chí cả bữa khuya, bạn có thể bắtgặp hình ảnh một người xì xụp thưởng thức tô mì nóng Nói đơn giảnmì là một phần quan trọng của cuộc sống người Việt

Không ai biết từ lúc nào sợi mì xuất hiện ở Việt Nam Có rất nhiềuloại mì trong ẩm thực Việt Nam Chúng khác nhau từ kích cỡ, hìnhdạng, cách nấu và cả cách ăn Chúng có thể ở dạng khô hoặc tươi,tròn hay dẹt Hiện nay mì khô cũng được nghiên cứu sáng tạo ra rấtnhiều loại ngoài những loại mì trứng thông thường Những sự mới lạ

đó đã đem lại sự hứng thú, thu hút người tiêu dùng bởi sự đa dạng

về màu sắc, chú trọng hơn đến sức khỏe, việc giữ dáng, làm đẹp Và

đó cũng là lí do em chọn đề tài mì trứng có bổ sung tảo – nó đáp ứngđược hầu như tất cả các tiêu chí trên

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Kỹ Thuật Thực Phẩm Trường ĐạiHọc Sư Phạm Kỹ Thuật cùng các thầy cô trong phòng thí nghiệm đã giúp đỡ, tạo điềukiện tốt nhất cho em thực hiện đồ án

- Góp phần đa dạng hóa sản phẩm mì trứng trên thị trường

- Nâng cao giá trị sử dụng của tảo và mang lại nhiều lợi ích chonhu cầu, thị hiếu của người tiêu dùng

- Tạo sản phẩm có chất lượng tốt, giá trị dinh dưỡng cao và giácả hợp lí

- Tạo sự đa dạng trong việc nuôi và sản xuất về tảo, góp phầntạo việc làm và tăng thu nhập cho người lao động

- Nghiên cứu tạo ra sản phẩm mới về mì trứng có bổ sung tảo

Spirulina đặc trưng cho Việt Nam trên thị trường quốc tế

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đồ án độc lập của riêng tôi Các số liệu, tài liệu sử dụngphân tích trong đồ án có nguồn gốc rõ ràng, đã công bố theo đúng quy định Các kếtquả nghiên cứu trong đồ án do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, kháchquan và phù hợp với thực tiễn của Việt Nam Các kết quả này chưa từng được công bốtrong bất kỳ nghiên cứu nào khác

Sinh viên thực hiện

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về mì sợi

1.1.1 Giới thiệu về mì sợi

Mì sợi xuất hiện đầu tiên từ thời nhà Đông Hán từ những năm 206 TCN Nó trởthành thực phẩm chính cho người dân thời nhà Hán

Có giả thiết khác cho rằng, mì đến trung quốc sớm nhất là 5000 năm TCN, sau đólan sang các nước châu Á khác như Nhật Bản, Thái Lan, Hàn Quốc và Malaysia, nó đãtrở thành một trong những ngành phát triển nhanh nhất thế giới với tốc độ tăng trưởngkép hàng năm (CAGR) đạt 4% [8] Mì là một món ăn ưa thích được nhiều người ở mọilứa tuổi yêu thích [8] Đây là món ăn được nhiều người ưa chuộng vì dễ chế biến vàgiá cả hợp lí [8] Mì thường được làm từ nguyên liệu đơn giản và được bổ sung nhiềuchất dinh dưỡng và khoáng chất cần thiết cho cơ thể [8] Mì có thể được làm từ lúa mì,gạo, kiều mạch và tinh bột có nguồn gốc từ khoai tây, khoai lang và đậu [2] Mì làm từlúa mì được chế biến chủ yếu từ ba nguyên liệu cơ bản: bột mì, nước và muối [2].Nhiều loại mì tồn tại do sự khác biệt về thành phần, phương pháp chuẩn bị và trìnhbày tùy theo sở thích vùng miền (Edwards, Scanlon, Kruger, & Dexter, 1996) [5] Mìđược tiêu thụ rộng rãi trên toàn thế giới và nó là một lĩnh vực phát triển nhanh chóngcủa ngành công nghiệp mì [4] Người ta ước tính rằng ít nhất 12% sản lượng lúa mìtoàn cầu được sử dụng để chế biến các sản phẩm mì Châu Á (FAO, 2005, Hou, 2001)[4] Nghiên cứu thị trường chỉ ra rằng tiêu thụ mì tiếp tục mở rộng ở nhiều quốc giakhác nhau ở Châu Âu, Nam Mỹ, Trung Đông [4]

Hình 1.1 Mì sợiSản phẩm mì trứng được sự ưa chuộng của người tiêu dùng vì nó có các ưu điểmsau:

- Dễ sử dụng, có thể kết hợp với nhiều nguyên liệu tạo ra nhiều món ăn khácnhau

- Quá trình vận chuyển nhanh, gọn

- Dễ chế biến: chỉ cần luộc qua nước sôi một vài phút có thể sử dụng được ngay

- Mì trứng giàu selen đặc biệt có hàm lượng selen cao, một loạikhoáng chất đóng vai trò quan trọng trong chức năng miễndịch

Bên cạnh đó cũng có những nhược điểm tiềm ẩn:

- Mì trứng có hàm lượng calo cao hơn các loại mì ống khác

- Mì trứng có nhiều carbs, có thể dẫn đến nguy cơ mắc bệnh tiểuđường loại 2 và hội chứng chuyển hóa cao hơn, một nhóm tìnhtrạng có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh tim và đột quỵ

- Có chứa gluten, đối với những người mắc bệnh celiac hoặcnhạy cảm với gluten, việc tiêu thụ thực phẩm có chứa gluten cóthể gây ra các triệu chứng như đầy hơi, tiêu chảy, đau dạ dày

và giảm cân không chủ ý

Mì truyền thống được làm từ các thành phần đơn giản và đượccho là thiếu các thành phần dinh dưỡng thiết yếu khác, chẳng hạnnhư chất xơ, vitamin và khoáng chất bị mất trong quá trình tinh chếbột mì [3] Do đó, các sản phẩm mì đại diện cho mục đích sử dụngchính của lúa mì, phù hợp để tăng cường sức khỏe sau khi kết hợpcác nguồn chất xơ và các chất dinh dưỡng thiết yếu [3]

1.1.2 Phân loại

Mì sợi được phân loại dựa theo phẩm cấp bột mì và phụ gia dùng để sản xuất ra nó

Phân loại theo phẩm cấp của bột

- Hạng đặc biệt được sản xuất từ loại bột mì tốt nhất (bột lấy từnhân lõi hạt)

- Hạng tốt được lấy từ bột mì hảo hạng

- Hạng nhất từ loại mì hạng I

Phân loại theo hình dạng

Dạng ống: được chia ra mì ống dài và mì ống ngắn Mì ống dài có chiều dài

khoảng 15cm, bề mặt ống có thể phẳng nhẵn, có thể gợn sóng Tiết diện ống cũng rấtkhác nhau, người ta thường sản xuất mì ống với đường kính

Dạng mì sợi: là dạng có tiết diện tròn và đặc (không rỗng) Thường có 4 loại

đường kính sau đây:

- d < 0.8mm

- d <= 1.2mm

- d <= 1.5mm

- d <= 3.0mm

Dạng mì sợi có thể dài đến 400mm (sợi thẳng)

Dạng thanh: dạng mì này có tiết diện hình vuông hoặc chữ nhật, chiều dày của

sợi thường không quá 2mm Chiều dài của sợi từ 1.5cm (loại ngắn) đến 20cm (loạidài)

Mì dạng hoa: tùy thuộc vào cấu tạo của khuôn, người ta có thể sản xuất ra dạng

mì hoa có hình dạng đặc biệt như hình sò, hình sao, hình hoa

Phân loại theo dạng sản phẩm

- Sợi tươi

- Sợi ướt

- Sợi khô

trình sinh sản của chúng Tảo Spirulina là một loại tảo lam quang hợp (tảo xanh lam)

phát triển mạnh mẽ dưới ánh nắng gay gắt, nhiệt độ cao và điều kiện có tính kiềm cao[6]

Vào thế kỷ XVI, khi quân xâm lược Tây Ban Nha chinh phục Mexico, họ pháthiện ra rằng người Aztec sống ở thung lũng Mexico ở thủ đô Tenochtitlan đang thuthập một loại “thực phẩm mới”, màu xanh gọi là techuitlatl từ các đầm phá và làm ramột chiếc bánh màu xanh lam từ đó [6]

Người dân Kanembu sống dọc theo bờ hồ Chad thu thập tảo ướt và xả nước quatúi vải sau đó phơi khô dưới ánh nắng mặt trời Khi khô, người phụ nữ mang nhữngchiếc bánh tảo này đi bán ở chợ địa phương với tên gọi Dihé Dihé được vò nát và trộnvới nước sốt cà chua và ớt, rồi rưới lên hạt kê, đậu, cá hoặc thịt và được sử dụng trong70% bữa ăn hằng ngày Tảo xoắn cũng được sử dụng dưới dạng thuốc đắp để điều trịmột số bệnh [6]

1.2.2 Phân loại

Chi Spirulina có nhiều loài (35 loài) đã được phát hiện, hai loài có nguồn gốc châu Phi và Nam Mỹ là: S.geitleri (S maxima) và S platensis được nghiên cứu đầu tiên,

nhiều nhất Ở Việt Nam, giống được nghiên cứu đầu tiên, lưu giữ ở Viện sinh vật học,

là S platensis (Gom) Geitler do Pháp cung cấp Cũng theo khảo sát của viện này, ở nước ta đã thấy 10 loài Spirulina Các loài Spirulina trên sống tự nhiên trong ao, hồ,

năm 1994, S platensis phát triển mạnh ở hồ Bảy Mẫu (Hà Nội), có thể vớt được rất

nhiều tảo khô mỗi ngày nắng hè [16]

Thực ra đây không phải là một sinh vật thuộc Tảo (Algae) vì Tảo thuộc nhóm Sinh

vật có nhân thật (Eukaryotes) Spirulina thuộc Vi khuẩn lam (Cyanobacteria), chúng thuộc nhóm 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 là thuộc chi Arthrospira Tên khoa học hiện nay của loài này là Arthrospira platensis, thuộc bộ

- Chi ( genus): Arthrospira

1.2.3 Đặc điểm cấu tạo của tảo Spirulina

Hình 1.4 Tảo Spirulina dưới kính hiển vi Tảo Spirulina là một loài vi tảo có dạng xoắn hình lò so, màu xanh lam với kích

thước chỉ khoảng 0,25mm Chúng sống trong môi trường nước giàu bicarbonat(HCO3) độ kiềm cao (pH từ 8,5-11) Quan sát dưới 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 Bềngang của lông thay đổi từ 6-12µm và được cấu tạo từ các tế bào hình trụ tròn Đườngkính xoắn ốc của nó từ 30-70µm, chiều dài của lông là khoảng 500µm, trong một vàiđiều 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 trường lỏng bị thay

đổi thành hình xoắn lò so trong môi trường rắn Những thay đổi này là do sự hút nước

hoặc khử nước của oligopeptide trong màng peptidoglican tạo nên Tảo Spirulina là

một loài vi tảo có dạng xoắn hình lò so, màu xanh lam với kích thước chỉ khoảng0,25mm Chúng sống trong môi trường nước giàu bicarbonat (HCO3) độ kiềm cao (pH

từ 8,5-11) Quan sát dưới 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 hệphiến thylakoid, riboxom và những sợi ADN nhỏ Capsule có cấu trúc sợi nhỏ và baoquanh là một lớp sợi khác bảo vệ cho chúng Bề ngang của lông thay đổi từ 6-12µm vàđược cấu tạo từ các tế bào hình trụ tròn Đường kính xoắn ốc của nó từ 30-70µm,chiều dài của lông là khoảng 500µm, trong một vài điều kiện nuôi cấy khi có kíchthích 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 trường lỏng bị thay đổi thành hình xoắn lò so

trong môi trường rắn Những thay đổi này là do sự hút nước hoặc khử nước củaoligopeptide trong màng peptidoglican tạo nên [12] [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 được 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 người Tuy nhiên, lớp này chiếm tỉ lệ thấp (<1%), độdày 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 người [9].

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 Cáchạt cyanophycin, hay còn gọi là các hạt dự trữ, có vai trò quan trọng do các hợp chấthoá học tự nhiên của chúng và các nhóm sắc tố của chúng Thể polyhedral haycarboxysome 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 polymeglucose, nhỏ, tròn và khuếch tán rộng trong thylacoidal Các hạt lipid, hạt β hoặc hạtosmophile từ cơ quan dự trữ, được cấu tạo bởi poly-β hydroxybutyrate, chỉ tìm thấy ởtrong các tế bào prokaryote, chúng được coi như là những chất dự trữ năng lượng [9][10]

1.2.4 Thành phần dinh dưỡng

Spirulina chứa hàm lượng protein rất cao và chứa đầy đủ các vitamin Spirulina có

giá trị dinh dưỡng cao vì chứa hàm lượng 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 Phần lớn chất béo trong Spirulina là axit béo không no, trong đó axit linoleic

13.784 mg/kg, γ-linoleic 11.980 mg/kg [12]

Hàm lượng Vitamin trong tảo rất cao Trung bình 1 kilogram tảo

xoắn Spirulina chứa 55mg Vitamin B1; 40mg Vitamin B2; 3mg

Vitamin B6; 2mg Vitamin B12; 113mg Vitamin PP; 190mg Vitamin E;4.000mg Caroten; 0,5mg axit folic và chứa inosit vào khoảng 500-1.000mg [15]

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của tảo Spirulina

1.2.5.1 Tình hình nghiên cứu, nuôi trồng và phát triển tảo

Spirulina trên thế giới

Spirulina được trồng nhiều ở các nước trên thế giới,các nước sản xuất vi tảo

chủ yếu tập trung ở Châu Á và vành đai Thái Bình Dương Những khu vực và vùnglãnh thổ có sản lượng 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 hoangmạc Imperial thuộc bang California vì nơi đây có nhiệt độ trung bình cao nhờ ánhnắng mặt trời và tránh xa vùng ô nhiễm đô thị Đến năm 1981, một sự hợp tác đầu tiêngiữa doanh nhân California và thương nhân Nhật Bản đã hình thành nên Earthrise

Farms và chính thức đi vào sản xuất ổn định năm 1982 [10] Sản lượng Spirulina hiện

nay trên thế giới khoảng 1000 tấn khô/năm Những nước đi đầu sản xuất đại trà loạitảo 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 lượng chưa nhiều nên giá bán những chế phẩm

Spirulina còn khá cao [9] Trên thế giới còn có các trang trại nuôi trồng tảo Spirulina

với quy mô lớn, chất lượng cao như:

- 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 1.2 Tình hình sản xuất tảo Spirulina trên thế giới [7]

Công ty

Địa điểm

Diện tích (ha)

Sản lượng (tấn khô)

Giá thành (USD/

kg)

5 – 18

Tảo Spirulina được trồng tại trang trại trồng tảo lớn nhất thế giới đặt tại sa mạc

Sonoran, bang California, Mỹ Ở đây có diện tích hơn 44 ha với nguồn ánh sáng dồidào và không khí trong lành tạo môi trường thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát

triển của tảo Spirulina Trung Quốc cũng nằm một trong những nước phát triển về nghề nuôi trồng tảo Spirulina Một số công ty sản xuất sản phẩm tảo ở Trung Quốc

như: Green-A, Jinaoli, Chenghai Lake, Gaozhi,…

Tại tỉnh Okinawa (Nhật Bản), khác với nhiều nơi trên thế giới, trang trại nuôitrồng tảo xoắn Kumejima sử dụng nguồn nước biển sạch ở độ sâu hơn 600m đểbơm vào các ruộng nuôi trồng Trong điều kiện bình thường, tảo xoắn không thểphát triển trong nước biển sâu Tuy nhiên, người dân Okinawa đã hút nước biển vàbơm vào bể nuôi Đây là một kinh nghiệm độc đáo của những người dân nơi đây.Nước biển sâu chứa hơn 80 loại khoáng chất vi lượng được hấp thụ vào trong tảoxoắn, giúp tăng chất lượng so với các loại tảo nuôi trồng bình thường

Một số bệnh viện ở thành phố Kumming, tỉnh Yuan, Trung Quốc dùng tảo

Spirulina như một loại thuốc có tác dụng giảm lượng lipit trong máu Đại học Bắc Kinh đã chiết xuất thành công phân tử có hoạt tính sinh học từ Spirulina để ngăn

chặn sự ảnh hưởng của việc nhiễm các kim loại nặng, cũng như ngăn chặn sự pháttriển của các khối u Nhiều cơ quan ở Trung Quốc đã tập trung vào các nghiên cứusinh học phân tử ngăn chặn khối u bướu, chống sự lão hóa và các tia phóng xạ [1]Năm 1975, Oswald và cộng sự tại trường Đại Học Tổng Hợp Califonia đã thử

nghiệm dùng tảo Spirulina trong xử lý nước thải công nghiệp và đi đến kết luận rằng: trong hệ xử lý nước 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 được rất nhiều nước trên

thế giới sử dụng để cải tạo nước, xử lý nước thải từ các nhà máy, nước thải côngnghiệp, nước ô nhiễm [11]

1.2.5.2 Tình hình nghiên cứu, nuôi trồng và phát triển tảo

Spirulina ở Việt Nam

Trong những năm 1985-1995, đã có những nghiên cứu cấp Nhà nước thuộc lĩnhvực công nghệ sinh học như nghiên cứu của GS.TS Nguyễn Hữu Thước 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 Hưng (TP Hồ Chí Minh) và cộng sự với tiêu đề "Nghiên

cứu sản xuất và sử dụng thức ăn có tảo Spirulina trong dinh dưỡng điều trị" v.v…

Từ nhiều năm nay, Nhà nước đã chú trọng vào việc nghiên cứu và nuôi trồng thửnghiệm vi tảo

Spirulina, bước đầu thành công ở một số nơi như Vĩnh Hảo, Đắc Lắc, Đồng Nai…

Riêng cơ sở Vĩnh Hảo (Bình Thuận) từ năm 2010 đến nay đã sảnxuất 25-30 tấn tảo/năm Toàn bộ sản phẩm này được Công tyDược Hậu Giang bao tiêu chế biến thành dạng viên nang, viên nén

và một số chế phẩm khác Còn ở miền Bắc, cho đến năm 2012 sảnxuất tảo xoắn vẫn chưa có cơ sở lớn nào được triển khai [18]

Hình 1.5 Triển lãm Con đường nông sản (tổ chức ngày

11-12/12/2020 tại Học viện Thanh thiếu niên Việt Nam)

Sau khi biết được công dụng tuyệt vời của tảo xoắn Spirulina,

năm 2016, chị Đinh Nguyễn Hoàng Thư (33 tuổi, quận Sơn Trà, ĐàNẵng) đã quyết định từ bỏ công việc hiện tại, chính thức bắt tay

khởi nghiệp với trồng tảo xoắn Spirulina Với những thành công

bước đầu, năm 2019, chị Thư thành lập HTX Công nghệ cao MặtTrời Việt, sau đó thuê 1000m2 đất làm cơ sở nuôi trồng tảo xoắn,

áp dụng mô hình OCP (open-close-plus) kết hợp giữa nuôi kín và

hở để cho ra sản phẩm chất lượng, năng suất, giá thành tốt Đếnnay, thương hiệu tảo xoắn của chị đã có mặt tại Nhật Bản, TrungQuốc, Hàn Quốc, Mỹ, Canada…