Ứng Dụng Bổ Sung SPIRULINA Trong Một Số Dạng Thực Phẩm

MỤC LỤC Danh sách hình i Danh sách bảng ii Tóm tắt .iii GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích phạm vi đề tài 1.3 Ý nghĩa đề tài 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan Spirulina 2.2 Các đặc điểm sinh học 2.2.1 Phân loại 2.2.2 Phân bố 2.2.3 Hình thái cấu tạo Spirulina 2.2.4 Vòng đời Spirulina 2.3 Thành phần cấu tạo Spirulina 2.4 Đặc điểm sinh lý Spirulina 2.4.1 Nhiệt độ 2.4.2 Ánh sáng 10 2.4.2.1.Cường độ ánh sáng 10 2.4.2.2 Thời gian chiếu sáng 10 2.4.2.3 Sự liên quan cường độ ánh sáng mật độ tế bào môi trường nuôi cấy 17 2.4.3 pH 11 2.4.4 Chất dinh dưỡng 11 2.4.4.1.Carbon 11 2.4.4.2 Nitơ 12 2.4.4.3 Phosphor 12 2.4.4.4 Kali Natri 13 2.4.4.5 Sắt 13 2.4.4.6 Oxygen Hydrogen 14 2.4.4.7 Clor 14 2.5 Thành phần hóa học giá trị dinh dưỡng Spirulina platensis 14 2.5.1 Thành phần hóa học 14 2.5.2 Giá trị dinh dưỡng Spirulina platensis 19 2.6 Tình hình sản xuất ứng dụng Spirulina công nghệ thực phẩm 24 2.6.1 Trong nước 24 2.6.2 Ngoài nước : 29 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 37 3.1 Thời gian địa điểm tiến hành thí nghiệm 37 3.1.1 Địa điểm 37 3.1.2 Thời gian 37 3.2 Nội dung nghiên cứu 37 3.3 Vật liệu thí nghiệm 37 3.3.1 Đối tượng nghiên cứu 37 3.3.2 Nguồn giống 37 3.3.3 Hoá chất 38 3.3.4 Trang thiết bị thí nghiệm 40 3.4 Phương pháp thí nghiệm 41 3.4.1 Quy trình nhân giống nuôi trồng S platensis 41 3.4.2 Xử lý mẫu sau thu hoạch 41 3.4.3.1 Chuẩn bị nguyên vật liệu: 42 3.4.3.2 Các bước tiến hành làm bánh Cupcake 42 3.4.3.3 Nghiên cứu quy trình bổ sung Spirulina vào bánh Cupcake 43 3.4.4 Quy trình làm Yoghurt 46 3.4.4.1 Chuẩn bị nguyên vật liệu 46 3.4.4.2 Các bước tiến hành làm Yoghurt 46 3.4.4.3 Nghiên cứu quy trình bổ sung Spirulina vào Yoghurt 46 KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 50 4.1 Đánh giá sinh khối Spirulina sau thu hoạch 50 4.2 Hiệu suất thu nhận Spirulina từ môi trường nuôi BC (Bacterial cellulose) 50 4.3 Ứng dụng làm bánh Cupcake 51 4.3.1 Kết cách bổ sung sinh khối Spirulina vào bánh Cupcake 51 4.3.2 Hàm lượng Spirulina bổ sung vào bánh Cupcake 53 4.3.3 Kết đánh giá cảm quan sản phẩm bánh Cupcake 54 4.3.4 Tính lượng bánh 55 4.3.6 Kết theo dõi tình trạng bảo quản bánh Cupcake 56 4.4 Ứng dụng làm Yoghurt 57 4.4.1 Kết cách bổ sung sinh khối Spirulina vào Yoghurt 57 4.4.2 Hàm lượng Spirulina bổ sung vào Yoghurt 59 4.4.3 Kết đánh giá cảm quan sản phẩm Yoghurt 59 4.4.4 Tính lượng Yoghurt 61 4.4.5 Kết theo dõi tình trạng bảo quản Yoghurt 62 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 63 5.1 Kết luận: 63 5.2 Đề nghị: 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1: Thổ dân Aztec thu vớt Spirulina 3  Hình 2.2: Spirulina platensis 5  Hình 2.3 Một số hình ảnh khu nuôi trồng sản phẩm bột Spirulina platensis đóng gói Công ty cổ phần nước khoáng Vĩnh Hảo 27  Hình 2.4 Một vài sản phẩm có bổ sung Spirulina có mặt thị trường giới 29  Hình 3.1 Quy trình nhân giống nuôi trồng S platensis 41  Hình 4.1: Bột Spirulina thu từ môi trường nuôi BC (Bacterial cellulose) 50  Hình 4.2: Sản phẩm bánh sau lò 52  Hình 4.3 : Bánh có bổ sung S platensis làm nhân 52  Hình 4.4: Bánh có bổ sung S platensis bề mặt 53  Hình 4.5: Bánh có bổ sung S platensis trộn chung với hỗn hợp bột làm bánh từ ban đầu 53  Hình 4.6: Yoghurt thành phẩm mẫu đối chứng 58  Hình 4.7: Yoghurt bổ sung S platensis từ ban đầu 58  Hình 4.8 : Yoghurt bổ sung S platensis sau tạo thành dạng Paste- dạng sệt 58  i DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Hàm lượng protein Spirulina loại thực phẩm khác Henrikson, 1994) 15 Bảng 2.2 Hàm lượng vitamin bột Spirulina (Belay, 1997) 15 Bảng 2.3 Các loại acid béo chủ yếu hai chủng S platensis S maxima 16 Bảng 2.4 Thành phần khoáng bột Spirulina (Belay,1997) 17 Bảng 2.5 Những sắc tố bột Spirulina (Belay, 1997) 18 Bảng 2.6 Bảng phân tích thành phần dinh dưỡng tổng hợp Spirulina 22 Bảng 2.7 Thành phần dinh dưỡng Angel Life Spirulina 100% 31 Bảng 2.8 Thành phần dinh dưỡng Linagreen Spirulina 100% 33 Bảng 2.9 Thành phần dinh dưỡng Spirulina Extract 720 34 Bảng 2.10 Thành phần dinh dưỡng The Spirulina 35 Bảng 4.1 Bảng theo dõi tình trạng bảo quản bánh Cupcake 56 Bảng 4.2 Bảng theo dõi tình trạng bảo quản Yoghurt 62 ii TÓM TẮT NGUYỄN THỊ THANH TUYỀN, Đại Học Tôn Đức Thắng - Tp Hồ Chí Minh Tháng 12/2009 “ ỨNG DỤNG BỔ SUNG SPIRULINA TRONG MỘT SỐ DẠNG THỰC PHẨM” Giảng viên hướng dẫn: Th.S NGUYỄN THỊ MỸ LAN Trên giới nói chung Việt Nam nói riêng, Spirulina platensis biết đến loại thức ăn lý tưởng, có nguồn dinh dưỡng dồi dào, giàu dưỡng chất có từ lâu đời Ở nước ta, công trình nghiên cứu, nuôi trồng sản xuất Spirulina nhà khoa học đề cập đến từ nhiều năm trước Xuất phát từ tiền đề trên, tiến hành nghiên cứu ứng dụng bổ sung sinh khối Spirulina vào hai dạng thực phẩm dinh dưỡng bánh Cupcake Yoghurt nhằm đa dạng thêm nguồn thực phẩm bổ sung hàng ngày cho người Những kết đạt được: - Đề xuất quy trình làm bánh Cupcake Yoghurt với quy mô nhỏ - Đã tạo hai sản phẩm khóa luận đề - Sản phẩm làm nhận đánh giá cảm quan tốt từ người tham gia thử nghiệm - Kiểm tra hàm lượng protein có sản phẩm - Sản phẩm làm có thông qua kiểm tra tiêu chuẩn dinh dưỡng, thành phần protein tiêu vi sinh cần thiết đảm bảo an toàn cho người sử dụng Đề tài góp phần đa dạng thêm dòng sản phẩm thực phẩm chức năng, giúp cho người có thêm nhiều lựa chọn phù hợp với nhu cầu dinh dưỡng ngày iii Luận văn tốt nghiệp Giới thiệu GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Cuộc sống ngày căng thẳng, nhu cầu dưỡng chất người ngày cao Việc cân cán cân sinh học không dựa vào bữa ăn ngày đủ mà người dần bước tìm nhiều loại thực phẩm chức cung cấp thêm nguồn dinh dưỡng ngày Spirulina platensis coi loại thức ăn sức khỏe mà nhiều nước công nghiệp phát triển đưa vào nuôi trồng sản xuất rộng rãi nhiều dạng chế phẩm khác S platensis loại thức ăn lý tưởng chứa nhiều hàm lượng chất dinh dưỡng quý, từ xa xưa tiếp tục nghiên cứu để sử dụng rộng rãi công nghệ thực phẩm làm thức ăn “chức năng” để bồi bổ sức khỏe, điều trị suy dinh dưỡng, chống mập phì, hỗ trợ giảm cân… Cho đến S platensis loài vi khuẩn lam nghiên cứu nhiều đem lại nhiều lợi ích cho người ngành thực phẩm, dược phẩm…Có nhiều nghiên cứu chứng minh S platensis có chứa hoạt chất kháng virus HIV- bệnh kỉ, làm đau đầu nhà khoa học S platensis loại thực phẩm dinh dưỡng hoàn hảo giàu dưỡng chất tìm thấy giới Chứa 50 vi chất dinh dưỡng, nhiều loại thức ăn, rau xanh, hạt hay loại thảo dược khác S platensis chứa 60% chất đạm (protein) nguồn cung cấp chất tạo hình cao thịt bò (18%), gia cầm (19%), sữa tươi (3,7%) trứng (14%) Đặc biệt, đạm S platensis tổng hợp 18 loại axít amin có loại thiết yếu tất dễ tiêu hóa (đến 95%) chất đạm thực vật Bên cạnh đó, S platensis nguồn bổ sung nhiều loại vitamin vitamin A, vitamin E, vitamin B phức hợp (B1, B2, B6, B12)… với hàm lượng B12 gấp đôi gan bò, lượng β-carotene cao 20 lần cà rốt, lượng vitamin E gấp đôi mầm lúa mì Giàu khoáng chất cần thiết cho thể xương khớp kali, canxi, magiê, sắt, kẽm… giàu acid béo acid γ-linoleic (GLA) chất xơ Ngoài ra, S platensis chứa nhiều chất chống lão hóa (để bảo vệ tế bào) quan trọng phycocyanin, chlorophyll carotenoid… góp phần làm cho S platensis hoàn toàn khác biệt so với loại thực phẩm thiên nhiên khác Nguyễn Thị Thanh Tuyền -1- Luận văn tốt nghiệp Giới thiệu Do có nhiều lợi ích, S platensis nhanh chóng đưa vào nghiên cứu để xây dựng mô hình nuôi trồng, chế biến chiết xuất nhằm phục vụ cho người Từ xuất phát trên, thực đề tài “ Ứng dụng bổ sung S platensis chế biến số dạng thực phẩm” 1.2 Mục đích phạm vi đề tài - Nuôi Spirulina để tạo nguồn nguyên liệu phục vụ cho nghiên cứu phòng thí nghiệm ứng dụng - Ứng dụng bổ sung sinh khối Spirulina platensis để làm dạng thực phẩm chức mới: bánh Cupcake Yoghurt 1.3 Ý nghĩa đề tài - Tạo hai loại thực phẩm làm đa dạng hóa nguồn thực phẩm chức giúp người cải thiện tình hình sức khỏe, thay cho số nguồn dinh dưỡng ngày - Xây dựng quy trình chế biến bánh Cupcake Yoghurt Nguyễn Thị Thanh Tuyền -2- Luận văn tốt nghiệp Tổng quan tài liệu TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan Spirulina Spirulina nguồn thức ăn có từ xa xưa Kinh Thánh mô tả loại lương thực có tên gọi “manna” ( nghĩa “lương thực từ Thượng Đế”) Nó giống đám bông, mọc đất Người Israel thu nhặt chúng, nướng lên ăn, nhờ mà thoát qua đói khát Theo nhiều nhà nghiên cứu, “manna” dạng địa y – kiểu cộng sinh vi khuẩn lam nấm, sinh trưởng đá ẩm [23] Hình 2.1: Thổ dân Aztec thu vớt Spirulina [20] Trong thời kỳ người Tây Ban Nha xâm chiếm Mêhicô kỷ XVI, có loại thức ăn có màu lục thổ dân Aztec thu vớt từ hồ Texcoco Dân địa phương gọi loại thức ăn “tecuitlalt”, theo ngôn ngữ họ có nghĩa “phân đá” bán chợ Mêhicô Sau đó, Tecuitlalt xác định làm từ vi khuẩn lam Spirulina maxima, loại thức ăn rẻ tiền giàu dinh dưỡng [23] Năm 1940, nhà tảo học người Pháp P Dangeard đề cập đến loại bánh có tên dihé Dihé loại bánh cứng hình thành từ vi khuẩn lam, tộc Kanembu gần hồ Chad, Châu Phi nhặt từ ao nhỏ gần xung quanh hồ sau phơi khô ánh nắng mặt trời sử dụng nguồn thực phẩm [23] Giữa năm 1964-1965, nhà thực vật học Jean Leonard tham gia vào đội chiến hạm Đức đến sa mạc Sahara ý đến loại bánh có màu xanh kì lạ tương tự loại bánh qui Ông xác định bánh dihé làm từ Spirulina mọc hồ có tính kiềm vùng cận sa mạc Kanem, phía đông bắc hồ Chad Ông Nguyễn Thị Thanh Tuyền -3- Luận văn tốt nghiệp Tổng quan tài liệu đồng nghiệp, Cómpere, minh chứng cho báo trước phân tích thành phần hóa học Spirulina từ quan sát P Dangeard [23] Từ năm 1970 trở đi, nghiên cứu dinh dưỡng dược tính Spirulina ngày gia tăng Ở nước Châu Á, việc sản xuất Spirulina nhằm cung cấp nguồn thực phẩm dinh dưỡng cho người dân nghèo không cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng Năm 1970, dự án sản xuất loài vi khuẩn lam qui mô lớn để sản xuất protein, xử lý nước thải công nghiệp sinh hoạt đề xuất [23] Hiện nay, Spirulina bán tiêu thụ Đức, Brasil, Chile, Tây Ban Nha, Pháp, Mỹ, Philippines, Ấn Độ, Châu Phi, nước khác Một số công ty sản xuất Spirulina tiếng giới Earthrise Farms (Mỹ), Cyanotech (Mỹ), Hainan DIC Microalgae Co Ltd ( Trung Quốc), Solarium Biotechnology (Chile)…[23] Ở Việt Nam, từ năm 1972 bắt đầu đặt vấn đề nghiên cứu Spirulina Các nghiên cứu sinh lý, sinh hóa, kỹ thuật nuôi trồng tiến hành phòng thí nghiệm sinh lý hóa thực vật thuộc Viện Sinh Vật – Viện Khoa Học Việt Nam Song song với nghiên cứu công nghệ nuôi trồng thủy sản, nhiều thí nghiệm sử dụng vi khuẩn lam phục vụ y tế thí nghiệm sử dụng Spirulina phục vụ chăn nuôi thủy sản tiến hành [3] Trong hai ngày 8, tháng năm 1986, hội nghị khoa học “Sản xuất sử dụng Spirulina ngành y tế” Bộ Y Tế Ủy ban nhân dân Thuận Hải triệu tập Thuận Hải (Bình Thuận), trình bày nhiều báo cáo khoa học sản xuất sử dụng Spirulina thu nhiều kết tốt đẹp [3] 2.2 Các đặc điểm sinh học 2.2.1 Phân loại Theo khóa phân loại Bergey năm 1974 Spirulina platensis phân loại sau: Ngành : Cyanophyta Lớp : Cyanophyceae (Cyanobacteria) Bộ : Oscillatoriales ( Nostocales) Nguyễn Thị Thanh Tuyền -4- Luận văn tốt nghiệp Kết biện luận ™ Cấu trúc sản phẩm: Thành 10 6 6 7 viên Ưa thích Nhận xét: - Màu, mùi bơ, mùi Spirulina vị sản phẩm chấp nhận mức ưa thích với điểm cho trung bình thành viên tương đối cao - Cấu trúc sản phẩm có mức điểm ưa thích không cao Kết luận: - Màu sắc, mùi vị đạt yêu cầu, cần cải thiện thêm chút để sản phẩm hoàn thiện - Riêng cấu trúc sản phẩm nguyên nhân người làm chưa khéo tay chưa có nhiều kinh nghiệm 4.3.4 Tính lượng bánh Dựa vào phần mềm VN-Eyokun, tính toán dinh dưỡng cho phần ăn Giá trị dinh dưỡng 150g bánh: Thành phần Giá trị Năng lượng 406,375 kcal Protein 7,05g Chất béo 20,5g Cacbohydrate 70,3g Nhận xét: Nhu cầu lượng trung bình người bình thường ngày khoảng 2500kcal Dựa vào kết ta đưa phần ăn là: dùng 100g - 150g bánh/ 1ngày cung cấp 1083,666 kcal kết hợp với bữa ăn ta cung cấp đủ lượng calori cần ngày Nguyễn Thị Thanh Tuyền - 55 - Luận văn tốt nghiệp Kết biện luận 4.3.5 Kết kiểm tra số tiêu vi sinh hàm lượng đạm sản phẩm bánh Cupcake bổ sung S platensis Tên tiêu Kết thử nghiệm Tiêu chuẩn Việt Nam [...]... là nguồn thực phẩm quan trọng của tương lai để ngừa nhiễm trùng” • 1974: UN (Liên hiệp quốc) đã thông báo trong hội thảo Thực phẩm thế giới rằng Spirulina là Thực phẩm lý tưởng nhất cho con người” • 1974: FAO (Tổ chức Lương Nông Thế giới) đã giới thiệu rằng Spirulina là thực phẩm tốt nhất cho tương lai” • 1981: FDA (Cơ quan quản lý Thực- Dược phẩm của Mỹ) đã xác nhận rằng Spirulina là thực phẩm an... và bổ dưỡng mà không có tác dụng phụ” • 1983: IFE (Triển lãm thực phẩm quốc tế) được tổ chức tại Đông Đức đã trao giải thưởng Thực phẩm thiên nhiên tốt nhất cho Spirulina • 1992: WHO (Tổ chức Y tế thế giới) đã giới thiệu rằng Spirulina là sản phẩm khỏe mạnh của thế kỷ 21” Trong nhiều năm qua, thực tế những người sử dụng Spirulina cho biết, họ cảm thấy bị cảm lạnh hoặc cảm cúm ít hơn và triệu chứng... được cơ thể ta sử dụng Spirulina được nuôi trong nước có bổ sung các chất khoáng vi lượng ở dạng ion và các chất khoáng này được Spirulina sử dụng và giữ lại Calcium, sắt, magnesium, kali, kẽm, selenium và các chất khoáng vi lượng khác trong Spirulina được cơ thể chúng ta sử dụng tốt chúng cung cấp dinh dưỡng và năng lượng cho các hệ thống enzyme quan trọng của cơ thể [24] Sắt trong Spirulina được hấp... sản phẩm chăm sóc như kem dưỡng gia và dầu gội Hiện nay, Spirulina còn có trong các sản phẩm bổ sung dinh dưỡng cho thú cưng như các loại thủy sản, các loại chim, mèo và chó Từ nhiều năm nay những sản phẩm tự nhiên từ Spirulina đã được sử dụng rộng rãi ở Nhật Bản, Mỹ, các nước Châu Âu, Ấn Độ, Trung Quốc,…[29] Hình 2.4 Một vài sản phẩm có bổ sung Spirulina có mặt trên thị trường thế giới [29] Nguyễn Thị... sản phẩm của phản ứng peroxide hóa và loại bỏ các yếu tố thúc đẩy quá trình lão hóa cơ thể sống Trong 100g Spirulina khô của Earthise Farm có từ 10.000-37.000 đơm vị SOD hoạt động [13] 2.5.2 Giá trị dinh dưỡng của Spirulina platensis Spirulina đã được chấp nhận và chứng nhận bởi các viện nghiên cứu hàng đầu trên thế giới như [29] • 1967: “Hội thảo quốc tế về vi trùng học ứng dụng đã thông báo rằng Spirulina. .. 3,0 g 4,8% Tổng cộng axít amin: 62g trong 100g 2.6 Tình hình sản xuất và ứng dụng Spirulina trong công nghệ thực phẩm 2.6.1 Trong nước: Năm 1973, Spirulina được hai Tổ chức Lương Nông quốc tế (FAO) và Tổ chức Y tế thế giới (WHO) chính thức công nhận là nguồn dinh duỡng và là dược liệu quý, có hoạt tính sinh học cao, giúp tăng cường hệ miễn dịch và ngăn ngừa một số bệnh như: viêm gan, xơ gan, viêm loét... Zarrouk có hàm lượng sắt 5,6 mg/l thì hàm lượng protein lên đến 71% Spirulina có thể sử dụng các dạng Fe2(SO4)3, FeSO4 và phát triển bình thường trong khoảng 0,56 – 56 mg/l Việc bổ sung sắt từ từ trong thời gian nuôi cấy cho kết quả tốt hơn là bổ sung toàn bộ lượng sắt một lượt Sắt có liên quan đến sự đồng hóa Nitơ vì Ferredoxin cần đến nó như một chất cho điện tử cho hai enzyme nitrate reductase và nitrite... tại Châu Âu (CEN EN1788 (2001)) [29] Các sản phẩm Spirulina của DIC hiện đang có mặt trên thị trường quốc tế : ™ Siêu thực phẩm xanh : Angel Life Spirulina 100% Angel Life® Spirulina 100% là thực phẩm bổ sung dinh dưỡng hoàn hảo với thành phần đạt tiêu chuẩn về tỉ lệ đạm, đường, béo, vitamin, khoáng chất… theo đúng qui định của FAO/WHO Dùng Angel Life® Spirulina 100% mỗi ngày giúp nâng cao hệ miễn... chất thiết yếu cho Một nguồn sắt dồi cơ thể như: calci, sắt, magne, kali, dào cho các bà mẹ kẽm, selen và các chất khoáng vi đang mang thai bị Nguyễn Thị Thanh Tuyền -7- Luận văn tốt nghiệp Tổng quan tài liệu lượng khác thiếu máu Sắt trong Spirulina được hấp thu tốt hơn 60% so với sắt sulfate và các nguồn bổ sung khác Carbohydrate Chứa 13,6% carbohydrate, một số Là thực phẩm thích trong chúng là glucose,... cơ trong tế bào và là chất nhận điện tử sau cùng trong quá trình oxy hóa sinh học, Spirulina nhận O2 từ khí quyển hoặc từ O2 tan trong nước [7] Thử nghiệm cho biết đến nay khoảng 50% loài vi khuẩn lam có hoạt tính hydrogenase xúc tác phản ứng: 2H2 +CO2 (CH2O) + H2O Đây là phản ứng chứng minh khả năng sử dụng H2 của Spirulina Ngoài ra, Spirulina còn sử dụng H2 để khử các chất FAD, FHN, NAD, NADP, pyruvate, ... ứng dụng - Ứng dụng bổ sung sinh khối Spirulina platensis để làm dạng thực phẩm chức mới: bánh Cupcake Yoghurt 1.3 Ý nghĩa đề tài - Tạo hai loại thực phẩm làm đa dạng hóa nguồn thực phẩm chức... trên, thực đề tài “ Ứng dụng bổ sung S platensis chế biến số dạng thực phẩm 1.2 Mục đích phạm vi đề tài - Nuôi Spirulina để tạo nguồn nguyên liệu phục vụ cho nghiên cứu phòng thí nghiệm ứng dụng. .. Chí Minh Tháng 12/2009 “ ỨNG DỤNG BỔ SUNG SPIRULINA TRONG MỘT SỐ DẠNG THỰC PHẨM” Giảng viên hướng dẫn: Th.S NGUYỄN THỊ MỸ LAN Trên giới nói chung Việt Nam nói riêng, Spirulina platensis biết