Ứng Dụng Bổ Sung SPIRULINA Trong Một Số Dạng Thực Phẩm

Xuất phát từ những tiền đề trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ứng dụng bổ sung sinh khối Spirulina vào hai dạng thực phẩm dinh dưỡng là bánh Cupcake và Yoghurt nhằm đa dạng thêm nguồ

Danh sách các hình i

Danh sách các bảng ii

Tóm tắt iii

1 GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và phạm vi đề tài 2

1.3 Ý nghĩa của đề tài 2

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về Spirulina 3

2.2 Các đặc điểm sinh học 4

2.2.1 Phân loại 4

2.2.2 Phân bố 5

2.2.3 Hình thái và cấu tạo của Spirulina 5

2.2.4 Vòng đời của Spirulina 6

2.3 Thành phần cấu tạo của Spirulina 7

2.4 Đặc điểm sinh lý của Spirulina 9

2.4.1 Nhiệt độ 9

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 giữa cường độ ánh sáng và mật độ tế bào trong 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 và Natri 13

2.4.4.5 Sắt 13

2.4.4.6 Oxygen và Hydrogen 14

2.4.4.7 Clor 14

2.5 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của Spirulina platensis 14

2.6 Tình hình sản xuất và ứng dụng Spirulina trong công nghệ thực phẩm 24

2.6.1 Trong nước 24

2.6.2 Ngoài nước : 29

3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 37

3.1 Thời gian và 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 và 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

4 KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 50

4.1 Đánh giá sinh khối Spirulina sau khi 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 quả các 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 quả đánh giá cảm quan của sản phẩm bánh Cupcake 54

4.3.4 Tính năng lượng của bánh 55

4.3.6 Kết quả theo dõi tình trạng bảo quản của bánh Cupcake 56

4.4.2 Hàm lượng Spirulina bổ sung vào Yoghurt 59

4.4.3 Kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm Yoghurt 59

4.4.4 Tính năng lượng của Yoghurt 61

4.4.5 Kết quả theo dõi tình trạng bảo quản của Yoghurt 62

5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 63

5.1 Kết luận: 63

5.2 Đề nghị: 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

Hình 2.2: Spirulina platensis 5 

Hình 2.3 Một số hình ảnh về khu nuôi trồng và sản phẩm bột Spirulina platensis đóng gói của Công ty cổ phần nước khoáng Vĩnh Hảo 27 

Hình 2.4 Một vài sản phẩm có bổ sung Spirulina có mặt trên thị trường thế giới 29 

Hình 3.1 Quy trình nhân giống và nuôi trồng S platensis 41 

Hình 4.1: Bột Spirulina thu được từ môi trường nuôi BC (Bacterial cellulose) 50 

Hình 4.2: Sản phẩm bánh sau khi ra lò 52 

Hình 4.3 : Bánh có bổ sung S platensis làm nhân ở giữa 52 

Hình 4.4: Bánh có bổ sung S platensis trên bề mặt 53 

Hình 4.5: Bánh có bổ sung S platensis được trộn chung với hỗn hợp bột làm bánh ngay từ ban đầu 53 

Hình 4.6: Yoghurt thành phẩm và mẫu đối chứng 58 

Hình 4.7: Yoghurt bổ sung S platensis ngay từ ban đầu 58 

Hình 4.8 : Yoghurt bổ sung S platensis sau khi đã tạo thành dạng Paste- dạng sệt 58 

Bảng 2.2 Hàm lượng vitamin trong bột Spirulina (Belay, 1997) 15

Bảng 2.3 Các loại acid béo chủ yếu trong hai chủng S platensis và S maxima 16

Bảng 2.4 Thành phần khoáng trong bột Spirulina (Belay,1997) 17

Bảng 2.5 Những sắc tố trong bột Spirulina (Belay, 1997) 18

Bảng 2.6 Bảng phân tích thành phần dinh dưỡng tổng hợp của Spirulina 22

Bảng 2.7 Thành phần dinh dưỡng của Angel Life Spirulina 100% 31

Bảng 2.8 Thành phần dinh dưỡng của Linagreen Spirulina 100% 33

Bảng 2.9 Thành phần dinh dưỡng của Spirulina Extract 720 34

Bảng 2.10 Thành phần dinh dưỡng của The Spirulina 35

Bảng 4.1 Bảng theo dõi tình trạng bảo quản của bánh Cupcake 56

Bảng 4.2 Bảng theo dõi tình trạng bảo quản của Yoghurt 62

NGUYỄN THỊ THANH TUYỀN, Đại Học Tôn Đức Thắng - Tp Hồ Chí Minh Tháng

Trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng, Spirulina platensis được biết

đến như là một loại thức ăn lý tưởng, có nguồn dinh dưỡng dồi dào, giàu dưỡng chất

đã có từ lâu đời Ở nước ta, các công trình nghiên cứu, nuôi trồng và sản xuất

Spirulina đã được các nhà khoa học đề cập đến từ nhiều năm về trước Xuất phát từ

những tiền đề trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ứng dụng bổ sung sinh khối

Spirulina vào hai dạng thực phẩm dinh dưỡng là bánh Cupcake và Yoghurt nhằm đa

dạng thêm nguồn thực phẩm bổ sung hàng ngày cho con người

Những kết quả đạt được:

- Đề xuất được quy trình làm bánh Cupcake và Yoghurt với quy mô nhỏ

- Đã tạo ra được hai sản phẩm chính như khóa luận đề ra

- Sản phẩm làm ra nhận được sự đánh giá cảm quan khá tốt từ những người tham gia thử nghiệm

- Kiểm tra được hàm lượng protein có trong sản phẩm

- Sản phẩm làm ra có thông qua sự kiểm tra tiêu chuẩn dinh dưỡng, thành phần protein

và các chỉ tiêu vi sinh cần thiết đảm bảo an toàn cho người sử dụng

Đề tài này cũng đã góp phần đa dạng thêm dòng sản phẩm thực phẩm chức năng, giúp cho con người có thêm nhiều sự lựa chọn phù hợp với nhu cầu dinh dưỡng hằng ngày

12/2009 “ ỨNG DỤNG BỔ SUNG SPIRULINA TRONG MỘT SỐ DẠNG THỰC PHẨM”

Giảng viên hướng dẫn: Th.S NGUYỄN THỊ MỸ LAN

1 GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Cuộc sống ngày càng căng thẳng, nhu cầu dưỡng chất của con người ngày càng cao Việc cân bằng cán cân sinh học không chỉ dựa vào bữa ăn hằng ngày là đủ mà con người đang dần bước tìm ra nhiều loại thực phẩm chức năng có thể cung cấp thêm

nguồn dinh dưỡng hằng ngày Spirulina platensis đã được coi là một loại thức ăn sức

khỏe mà nhiều nước công nghiệp phát triển đưa vào nuôi trồng và sản xuất rộng rãi dưới nhiều dạng chế phẩm khác nhau

S platensis là một loại thức ăn lý tưởng vì chứa nhiều hàm lượng chất dinh

dưỡng quý, ngay từ xa xưa và cho đến nay cũng đã tiếp tục được nghiên cứu để sử dụng rộng rãi trong 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 nay S platensis là một trong những loài vi khuẩn lam được nghiên cứu

nhiều nhất và cũng đem lại rất nhiều lợi ích cho con người trong ngành thực phẩm,

dược phẩm…Có nhiều nghiên cứu chứng minh trong S platensis có chứa hoạt chất

kháng virus HIV- đây là căn bệnh thế kỉ, làm đau đầu các nhà khoa học

S platensis là một trong những loại thực phẩm dinh dưỡng hoàn hảo giàu

dưỡng chất được tìm thấy trên thế giới Chứa hơn 50 vi chất dinh dưỡng, nhiều hơn bất

kỳ các loại thức ăn, rau xanh, quả hạt hay các loại thảo dược khác

S platensis chứa hơn 60% chất đạm (protein) là nguồn cung cấp chất tạo hình

cao hơn thịt bò (18%), gia cầm (19%), sữa tươi (3,7%) và trứng (14%) Đặc biệt, đạm

trong S platensis là tổng hợp của hơn 18 loại axít amin trong đó có 8 loại là thiết yếu

và tất cả đều dễ tiêu hóa (đến 95%) do bản chất là đạm thực vật Bên cạnh đó, S

platensis còn là nguồn bổ sung nhiều loại vitamin như vitamin A, vitamin E, vitamin B

phức hợp (B1, B2, B6, B12)… với hàm lượng B12 gấp đôi gan bò, lượng β-carotene cao hơn 20 lần trong cà rốt, lượng vitamin E gấp đôi mầm lúa mì Giàu khoáng chất cần thiết cho cơ thể và xương khớp như kali, canxi, magiê, sắt, kẽm… và giàu acid béo

như acid γ-linoleic (GLA) và chất xơ Ngoài ra, S platensis còn chứa nhiều chất chống

lão hóa (để bảo vệ tế bào) quan trọng như phycocyanin, chlorophyll và carotenoid…

đã góp phần làm cho S platensis hoàn toàn khác biệt so với các loại thực phẩm thiên

nhiên khác

Do có nhiều lợi ích, S platensis nhanh chóng được đưa vào các nghiên cứu cơ

bản để xây dựng những mô hình nuôi trồng, chế biến và chiết xuất nhằm phục vụ cho con người

Từ những xuất phát trên, chúng tôi thực hiện đề tài “ Ứng dụng bổ sung S

platensis trong chế biến một số dạng thực phẩm”

1.2 Mục đích và phạm vi đề tài

- Nuôi Spirulina để tạo nguồn nguyên liệu phục vụ cho nghiên cứu trong và ngoài

phòng thí nghiệm và ứng dụng

- Ứng dụng bổ sung sinh khối Spirulina platensis để làm 2 dạng thực phẩm chức năng

mới: bánh Cupcake và Yoghurt

1.3 Ý nghĩa của đề tài

- Tạo ra hai loại thực phẩm mới làm đa dạng hóa nguồn thực phẩm chức năng giúp con người cải thiện tình hình sức khỏe, thay thế cho một số nguồn dinh dưỡng hằng ngày

- Xây dựng được quy trình chế biến bánh Cupcake và Yoghurt

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về Spirulina

Spirulina là một nguồn thức ăn đã có từ xa xưa Kinh Thánh đã mô tả một loại

lương thực có tên gọi là “manna” ( nghĩa là “lương thực từ Thượng Đế”) Nó giống như một đám bông, mọc trên đất Người Israel đã thu nhặt chúng, nướng lên ăn, nhờ

đó mà thoát qua cơn đói khát Theo nhiều nhà nghiên cứu, “manna” là một dạng địa y

– một kiểu cộng sinh giữa vi khuẩn lam và nấm, sinh trưởng trên đá ẩm [23]

Trong thời kỳ người Tây Ban Nha đi xâm chiếm Mêhicô ở thế kỷ XVI, có một loại thức ăn có màu lục được các thổ dân Aztec thu vớt từ hồ Texcoco Dân địa phương gọi loại thức ăn này là “tecuitlalt”, theo ngôn ngữ của họ có nghĩa là “phân đá” được bán tại các chợ Mêhicô Sau đó, Tecuitlalt đã được xác định làm từ vi khuẩn

lam Spirulina maxima, là loại thức ăn rẻ tiền nhưng giàu dinh dưỡng [23]

Năm 1940, nhà tảo học người Pháp P Dangeard đã đề cập đến một loại bánh có

tên dihé Dihé là một loại bánh cứng được hình thành từ vi khuẩn lam, được bộ tộc

Kanembu ở gần hồ Chad, Châu Phi nhặt từ những ao nhỏ gần xung quanh hồ và sau đó

được phơi khô dưới ánh nắng mặt trời và sử dụng như nguồn thực phẩm chính [23]

Giữa những năm 1964-1965, nhà thực vật học Jean Leonard khi tham gia vào đội chiến hạm Đức đến sa mạc Sahara đã chú ý đến một loại bánh có màu xanh kì lạ

tương tự như các loại bánh qui Ông đã xác định bánh dihé được làm từ Spirulina mọc

trong các hồ có tính kiềm ở vùng cận sa mạc Kanem, phía đông bắc của hồ Chad Ông

Hình 2.1: Thổ dân Aztec thu vớt Spirulina [20]

và đồng nghiệp, Cómpere, đã minh chứng cho các bài báo trước đó bằng các phân tích

thành phần hóa học của Spirulina từ những quan sát của P Dangeard [23]

Từ những năm 1970 trở đi, những nghiên cứu về dinh dưỡng và dược tính trên

Spirulina ngày càng gia tăng Ở các nước Châu Á, việc sản xuất Spirulina nhằm cung

cấp nguồn thực phẩm dinh dưỡng cho những người dân nghèo không được cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng Năm 1970, dự án sản xuất loài vi khuẩn lam này trên qui mô

lớn để sản xuất protein, xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt được đề xuất [23]

Hiện nay, Spirulina được bán và tiêu thụ ở Đức, Brasil, Chile, Tây Ban Nha,

Pháp, Mỹ, Philippines, Ấn Độ, Châu Phi, và các nước khác Một số công ty sản xuất

Spirulina nổi tiếng hiện nay trên thế giới như Earthrise Farms (Mỹ), Cyanotech (Mỹ),

Hainan DIC Microalgae Co Ltd ( Trung Quốc), Solarium Biotechnology

(Chile)…[23]

Ở Việt Nam, từ những năm 1972 đã bắt đầu đặt vấn đề nghiên cứu Spirulina

Các nghiên cứu về sinh lý, sinh hóa, kỹ thuật nuôi trồng tiến hành đầu tiên tại phòng thí nghiệm sinh lý hóa thực vật thuộc Viện Sinh Vật – Viện Khoa Học Việt Nam

Song song với các nghiên cứu về công nghệ nuôi trồng thủy sản, nhiều thí nghiệm về sử dụng vi khuẩn lam phục vụ y tế cũng như các thí nghiệm sử dụng

Spirulina phục vụ chăn nuôi và thủy sản cũng được tiến hành [3]

Trong hai ngày 8, 9 tháng 4 năm 1986, hội nghị khoa học “Sản xuất và sử dụng

Spirulina trong ngành y tế” do Bộ Y Tế và Ủy ban nhân dân Thuận Hải triệu tập tại

Thuận Hải (Bình Thuận), đã trình bày nhiều báo cáo khoa học về sản xuất và sử dụng

Spirulina và đã thu được nhiều kết quả tốt đẹp [3]

2.2 Các đặc điểm sinh học

2.2.1 Phân loại

Theo khóa phân loại của Bergey năm 1974 thì Spirulina platensis được phân

loại như sau:

Ngành : Cyanophyta

Lớp : Cyanophyceae (Cyanobacteria)

Bộ : Oscillatoriales ( Nostocales)

Họ : Oscillatoriaceae

Chi : Spirulina

Loài : Spirulina platensis [23]

2.2.2 Phân bố

Nhiều tài liệu khoa học cho biết Spirulina có nhiều ở miền bắc và nam Châu

Phi, miền bắc và nam Châu Mỹ, miền nam và trung Châu Á và vùng Đông Âu; nhiều

nhất ở những hồ tự nhiên tại Châu Phi và Châu Mỹ

Ở nước ta, Spirulina phân bố trong các thủy vực khác nhau: sông, ao, hồ, ruộng

lúa, vũng nước chúng thường sống đơn độc hoặc tập hợp lại thành váng nhầy

2.2.3 Hình thái và cấu tạo của Spirulina

Spirulina là một loài vi khuẩn lam có dạng sợi và xoắn lò xo gồm 5-7 vòng đều

nhau Dưới kính hiển vi điện tử, S platensis có cấu trúc prokaryote, có vỏ bao, vách tế

bào gồm nhiều lớp, có hệ thống quang hợp hay phiến thylakoid, các ribosome, sợi

DNA và thể vùi [8,23]

Sợi Spirulina là một chuỗi gồm nhiều tế bào hình trụ kết hợp với nhau tạo nên, còn được gọi là trichome Mỗi tế bào này dài 5 μm, rộng 2 μm Sợi Spirulina được bảo

vệ bằng một lớp vỏ bao bên ngoài Bề rộng của trichome là khoảng 500 μm, trong một

số trường hợp chiều dài của sợi tảo có thể đạt đến xấp xỉ 1 mm [23]

Vách tế bào của Spirulina được tạo thành bởi 4 lớp LI, LII, LIII và LIV theo

thứ tự từ trong ra ngoài Tất cả các lớp này đều rất yếu, ngoại trừ lớp LII được tạo thành bởi peptidoglycan, một chất làm cho vách tế bào cứng hơn Lớp LI chứa β-1,2-glucan, một loại polysaccharide khó tiêu hóa nhưng lớp này chiếm tỷ lệ ít (<1%), mỏng (12 nm) Lớp LII với bản chất là protein và lipopolysaccharide giúp cho người

dễ dàng tiêu hóa Spirulina

Hình 2.2: Spirulina platensis [29].

Hệ thống quang hợp của Spirulina chứa các sắc tố chlorophyll a, carotene, và

phycobilisome (chứa phycocyanin có sắc tố xanh) Khoảng trống ở bên trong thylakoid bị giới hạn bởi những túi khí bằng protein trong suốt (được tạo ra bởi dòng

điện tử) có dạng hình trụ giúp Spirulina có khả năng bơi [23]

Spirulina chứa nhiều thể vùi đặc trưng nằm ở vùng ngoại biên kết hợp với

thylakoid Những thể vùi đó là những hạt nhỏ cyanophycin, các thể đa diện, các hạt

nhỏ polyglucan, hạt lipid và polyphosphate [23]

Tế bào Spirulina platensis cũng như các vi khuẩn lam khác chưa có nhân điển

hình, vùng nhân không rõ, chứa DNA trong khi tế bào thực vật bậc cao có nhân thực [32]

2.2.4 Vòng đời của Spirulina

Chu kỳ sống của Spirulina được tổng kết thành 3 giai đoạn cơ bản:

• Sự đứt ra thành nhiều đoạn của các trichome

• Sự gia tăng và trưởng thành của các đoạn bào tảo, và sự kéo dài các trichome

• Sự hình thành các tế bào chuyên biệt necridium, là từng tế bào đơn của

vi khuẩn lam, các vật liệu trong tế bào bị hút về 2 phía tế bào, và bắt đầu

sự vỡ ra từng mảnh Lúc này các hạt trong tế bào chất ít đi nên tế bào có màu xanh nhạt Các đoạn bào tảo có khả năng chuyển động tích cực nhờ trượt trên giá thể do tiết ra chất nhầy Các tế bào ở hai đầu của đoạn bào tảo mất phần gắn chặt của tế bào necridium nên trở nên tròn ở hai đầu nhưng vách không dày thêm Trong quá trình này, các trichome sẽ phát

triển theo chiều dọc và tạo nên dạng xoắn [12,23]

2.3 Thành phần cấu tạo của Spirulina

Protein Hàm lượng protein trong Spirulina

cao hơn bất cứ loại thực vật nào, kể

cả bột đậu nành- được xem là loại thực vật có hàm lượng protein cao nhất (36% trọng lượng khô)

Chiếm 60% - 70% trọng lượng khô với nhiều loại amino acid thiết yếu:

leucine (10,9%), valine (7,5%), isoleucine (6,8%)

Vách ngoài của Spirulina được cấu

tạo bởi mucopolysaccharide nên cơ thể có thể tiêu hóa dễ dàng ( 85% -

95% protein từ Spirulina được cơ thể

hấp thụ hoàn toàn)

Bổ sung vào chế độ

ăn dành cho người cao tuổi, trẻ em, người bị rối loạn tiêu hóa…

Vitamin Chứa nhiều vitamin: provitamin A,

vitamin E, B1, B2, B3, B6, B12…

Spirulina rất giàu vitamin B12 (0,8 mg/100g) và provitamin A (2.330.000 IU/kg)

Điều trị bệnh thiếu máu ác tính

Lipid Chứa 4- 7% lipid, trong đó có chứa

nhiều acid béo thiết yếu: acid linoleic (LA) và acid γ-linoleic (GLA)

Là một nguồn cung cấp GLA tốt nhất, hơn cả sữa mẹ

Khoáng chất Chứa nhiều khoáng chất thiết yếu cho

cơ thể như: calci, sắt, magne, kali, kẽm, selen và các chất khoáng vi

Một nguồn sắt dồi dào cho các bà mẹ đang mang thai bị

lượng khác

Sắt trong Spirulina được hấp thu tốt

hơn 60% so với sắt sulfate và các nguồn bổ sung khác

thiếu máu

Carbohydrate Chứa 13,6% carbohydrate, một số

trong chúng là glucose, rhamnose, mannose, xylose và galactose

Spirulina không chứa cellulose ở

vách tế bào

Là thực phẩm thích hợp cho những người bị bệnh khó tiêu và những người bệnh lớn tuổi

Nucleic acid Spirulina chứa 2,2%- 3,5% RNA và

0,6%- 1% DNA theo trọng lượng khô

Con số này thấp hơn 5%, là hàm lượng trung bình cho phép đối với nucleic acid khi sử dụng cho con người như một nguồn thực phẩm

Cơ thể người có thế hấp thụ vi sinh vật này dễ dàng

Các sắc tố Chứa một số sắc tố tự nhiên với hàm

lượng cao như:

Carotenoid (370 mg/100g) Chlorophyll a (1000 mg/100g) Phycocyanin ( 14000 mg/100g)

Có vai trò tốt cho sức khỏe và giúp tổng hợp các enzyme cần thiết cho sự điều hòa biến dưỡng của cơ thể

Có vai trò tạo nên màu sắc đặc trưng cho chim hồng hạc African Valley, cá, trứng và thịt gà khi chúng ăn loài vi khuẩn lam này

Enzyme Enzyme quan trọng nhất trong sinh

khối Spirulina khô là superoxide

dismutase (SOD) Enzyme này xúc tác quá trình khử các sản phẩm của phản ứng peroxide hóa

10g Spirulina khô của Earthrise Farm

có từ 10.000 – 37.000 đơn vị SOD hoạt động

Loại bỏ các yếu tố thúc đẩy quá trình lão hóa cơ thể sống

[11,14,21,28]

2.4 Đặc điểm sinh lý của Spirulina

2.4.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố khí hậu quan trọng ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng của

Spirulina Spirulina tăng trưởng trong khoảng nhiệt độ từ 18oC (ở ngoài trời thì nhiệt

độ này có thể xuống đến 12oC sự sinh trưởng của Spirulina mới suy thoái) đến 42oC

Nhiệt độ cực thích của Spirulina là 33oC [8]

Ở 50oC chỉ trong vòng 5 phút, Spirulina ngừng sinh trưởng hoàn toàn, các sợi

tảo bị đứt đoạn và sau vài giờ bị tách ra từng tế bào riêng biệt, phồng lên và bị phá hủy, huyền phù chuyển sang màu vàng nâu Dù sau đó được chuyển sang điều kiện có

nhiệt độ thuận lợi chúng vẫn không có khả năng phục hồi [8]

Theo Sato và Mutara, nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến thành

phần acid béo của Spirulina Quá trình tổng hợp lipid được kích thích trong 5 giờ đầu

sau khi chuyển từ 22oC sang 38oC [8]

Ngoài ra, nhiệt độ còn ảnh hưởng đến quá trình hô hấp của Spirulina Gần như

là nguyên tắc, đối với nhiệt độ ấm tốc độ hô hấp của Spirulina gia tăng lũy thừa theo nhiệt độ Mặt khác, quá trình hô hấp lại làm giảm sinh khối của Spirulina, do đó nhiệt

độ càng cao thì tốc độ giảm sinh khối càng nhanh [8]

2.4.2 Ánh sáng

Cường độ chiếu sáng thích hợp nhất cho nuôi cấy Spirulina trong phòng thí

nghiệm là 2500 lux Trong trường hợp nuôi cấy ngoài trời thì ánh sáng gắt của mặt trời

không phải là cường độ chiếu sáng tốt nhất cho Spirulina Các sợi Spirulina sẽ bị phân

hủy khi được chiếu sáng mạnh trong thời gian dài (gọi là sự quang phân), do đó

thường phải khuấy môi trường để giảm thiểu thời gian tiếp xúc của Spirulina với ánh

sáng gắt của mặt trời [8,330]

2.4.2.2 Thời gian chiếu sáng

Thời gian chiếu sáng hàng ngày càng dài thì năng suất của Spirulina càng cao

Nếu chiếu sáng liên tục ngày đêm 24/24 giờ thì năng suất đạt cao nhất (Chekivit, 1977) Tuy nhiên, trong nuôi cấy ở qui mô lớn không nhất thiết phải chiếu sáng liên

Có thể cường độ ánh sáng cao nhưng mật độ của Spirulina lớn thì mỗi sợi

Spirulina vẫn nhận được cường độ ánh sáng nhỏ Các kết quả nghiên cứu của Nguyễn

Hữu Thước và cộng sự (1978) cho thấy ở mật độ thấp, Spirulina không chịu được

cường độ ánh sáng cao [14]

Các thí nghiệm nuôi Spirulina ở điều kiện ánh sáng tự nhiên trong mùa hè cho thấy nếu mật độ Spirulina ban đầu là 0,81 – 1,85 g/l (tính theo lượng Spirulina khô) thì

Spirulina sinh trưởng nhanh nhất Trong kỹ thuật nuôi cấy bán liên tục, sau mỗi lần thu

hoạch cần giữ mật độ Spirulina còn lại không thấp hơn 0,6 – 0,8 g/l Theo tài liệu của

Zarrouk (1977), trong nuôi cấy công nghiệp có sục CO2 thì mật độ Spirulina nên giữ

từ 0,5 – 3 g/l [14]

Một số nghiên cứu tại Thạnh Lộc cho thấy với độ đục OD656nm ban đầu của môi

trường từ 0,3 trở lên, Spirulina phát triển tốt, sản xuất sinh khối cao OD656nm từ 0,25 trở xuống (tức là nồng độ Spirulina ban đầu quá loãng) thì Spirulina chết sau 1 – 3

ngày Thường thì thu hoạch tốt nhất khi OD656nm đạt 1,1 – 1,2, nếu để cao hơn thì

Spirulina sẽ chậm phát triển và dễ bị chết Thí nghiệm còn chỉ ra rằng nếu để ánh nắng

chiếu trong 1 giờ mà không khuấy sục thì Spirulina cũng bị chết [5]

2.4.3 pH

Theo các nghiên cứu của Zarrouk (1966) cho thấy cường độ quang hợp của

Spirulina đạt tối đa ở pH = 8,5 – 9 Cường độ quang hợp vẫn còn cao ở pH = 10 [9]

Nếu pH tăng lên thì cường độ quang hợp giảm nhanh và ngừng lại ở pH = 11,5,

pH thấp hơn 8 làm giảm cường độ quang hợp rõ rệt, khi pH được điều chỉnh lại mức

pH = 8 sự sinh trưởng của Spirulina mới trở về nhịp độ bình thường [9]

2.4.4 Chất dinh dưỡng

2.4.4.1 Carbon

J M Crane (1975) đã chứng minh Spirulina là một loài quang tự dưỡng bắt

buộc, không thể sinh trưởng trong tối cho dù trong môi trường có đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết

Trong nước, CO2 có thể tồn tại dưới các dạng khác nhau tùy vào pH, như H2CO3, HCO3-, CO3 2-

Nguyễn Hữu Thước, Trần Văn Tưa (1986) nghiên cứu ảnh hưởng của các dạng

hợp chất carbon vô cơ đến sự sinh trưởng của S platensis, đã kết luận rằng bicarbonate natri là dạng hợp chất carbon vô cơ thích hợp cho sự sinh trưởng của Spirulina

Spirulina cũng sinh trưởng tốt trong môi trường kiềm được bổ sung không khí có CO2

Vậy điều kiện tốt để nuôi Spirulina là môi trường kiềm bicarbonate, có sục

không khí chứa từ 1 – 2% CO2 để vừa cung cấp bổ sung carbon cho Spirulina, vừa duy

trì độ pH trong phạm vi 8,5 – 11 [7]

NO3- là dạng nitơ được Spirulina ưa thích nhất Trong môi trường Zarrouk,

NO3- được cung cấp dưới dạng NaNO3 2,5 g/l ( tương đương lượng nitơ là 412 mg/l)

Spirulina vẫn có thể sử dụng NO2- là nguồn nitơ duy nhất nhưng với nồng độ

thấp (1mm), nếu cao hơn sẽ ức chế tăng trưởng

Amonium (NH4+) có thể được hầu hết các loài vi khuẩn lam sử dụng như là

nguồn nitơ duy nhất Tuy nhiên, Spirulina rất nhạy cảm với hàm lượng NH4+ cao, chỉ cần khoảng 1 mmol NH4+ có thể ức chế sự tăng trưởng của chúng

Urea: Đây là một nguồn nitơ có tiềm năng tốt cho các loài vi khuẩn lam, nó thường được phân hủy trước khi vào tế bào Có 2 enzyme biến dưỡng urea là urease và

Nghiên cứu của Zarrouk C (1996) cho thấy khi môi trường không có phosphor

hoặc nồng độ của phosphor dưới 10mg/l, Spirulina bị dãn vòng xoắn, màu sắc trở nên

vàng [8]

Dạng Phosphor chính mà Spirulina sử dụng là Phosphor vô cơ (H2PO4- và HPO42-) hoặc Pi Trong sản xuất, để đảm bảo cho các quá trình sống của Spirulina

được bình thường cần giữ lượng phosphor trong môi trường không ít hơn 40 mg/l [8]

2.4.4.4 Kali và Natri

Cũng như phosphor, khi không có Kali sẽ làm cho vòng xoắn của Spirulina bị

giãn ra, vàng úa Triệu chứng thiếu Kali được nhận biết sau 2 ngày (theo Zarrouk, 1996) Khi nồng độ Kali trong môi trường trên 5 g/l (tương ứng 10 g KCl/l) sinh

trưởng của tế bào bắt đầu giảm [8]

Natri cần cho sinh trưởng của Spirulina, nồng độ Natri cao không gây độc cho

Spirulina cho dù nồng độ lên tới 18 g/l Theo Zarrouk C (1996) thì tỉ lệ Kali/Natri có

vai trò quan trọng Tỉ lệ tốt nhất cho sự sinh trưởng của Spirulina là Kali/Natri ≤ 5, nếu

tỉ lệ này lớn hơn 5 sẽ làm chậm sự sinh trưởng của Spirulina và khi tỉ lệ này quá cao sẽ

phá hỏng cấu trúc của Spirulina [8]

2.4.4.5 Sắt

Sắt là một nguyên tố cần thiết và không thể thay thế được đối với Spirulina Thiếu sắt không những ảnh hưởng mạnh mẽ lên sự sinh trưởng của Spirulina mà còn

ảnh hưởng rõ đến hàm lượng protein trong Spirulina

Nếu Spirulina phát triển trong môi trường đầy đủ chất dinh dưỡng nhưng thiếu

sắt thì hàm lượng protein chỉ đạt 52%, trong khi với môi trường 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 reductase

Sắt quan trọng cho cả quá trình quang hợp của hệ thống quang hợp, nó ảnh

hưởng đến các sắc tố chính chlorophyll và phycocyanin

Khi sắt bị hạn chế chì c-phycocyanin và chlorophyll a đều bị thoái hóa, glucose được tế bào tích lũy, hoạt động của nitrate ruductase và nitrit reductase tăng lên trong

50 giờ, sau đó giảm dần Khi sắt được khôi phục trở lại thì tăng trưởng được phục hồi,

lượng sắc tố trong tế bào tăng nhanh, lượng glucose giảm đi [7]

2.4.4.6 Oxygen và Hydrogen

Oxygen cần cho sự biến dưỡng và cấu trúc của Spirulina Oxygen là thành phần

của hầu hết các hợp chất hữu 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

Theo tài liệu của Zarrouk C (1996) nồng độ Clor thấp ảnh hưởng rõ đến sinh

trưởng của Spirulina Thiếu Clor thì độ xoắn của Spirulina bị chặt lại, tiếp theo sau đó

cấu trúc của Spirulina bị phá hủy Nồng độ Clor cao không gây độc cho Spirulina [7]

2.5 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của Spirulina platensis

2.5.1 Thành phần hóa học

Từ năm 1970, Spirulina đã được phân tích về thành phần hóa học và nó được

coi là một nguồn cung cấp protein , vitamin và khoáng tuyệt vời [23]

™ Thành phần protein:

Spirulina có nồng độ protein rất cao (chiếm 60-70% trọng lượng khô của nó)

Đây là một tỷ lệ khá đặc biệt ngay cả ở vi sinh vật Hơn nữa, nguồn protein tốt nhất từ thực vật cũng chỉ đạt được một nửa từ con số này, bột đậu nành chỉ chứa 35% protein

thô [23]

Spirulina chứa đầy đủ các amino acid thiết yếu, chiếm 47% toàn bộ trọng lượng

khô của protein, trong đó nhiều nhất là leucine (chiếm 10,9% tổng số amino acid),

Spirulina là một thực phẩm rất giàu các loại vitamin như provitamin A, vitamin

E, B1, B2, B6, B12…So với các loại thực phẩm khác thì Spirulina có hàm lượng

provitamin tương đối cao Một lượng β- carotene quá mức có thể gây độc, nhưng khi

β-carotene được Spirulina hoặc các thực vật khác tiêu thụ thì thường là nó vô hại vì cơ quan của người chỉ chuyển hóa provitamin thành vitamin khi cần Spirulina rất giàu

vitamin B12, đó là lí do tại sao loài vi khuẩn lam này rất có giá trị trong việc bổ sung

vào quá trình điều trị bệnh thiếu máu ác tính [32]

Bảng 2.2 Hàm lượng vitamin trong bột Spirulina (Belay, 1997) [23]

Vitamin E tương đương với 100 α-

™ Thành phần Lipid

Spirulina chứa 4-7% lipid, trong đó chứa nhiều acid béo thiết yếu: acid

linolenic (LA) và acid γ-linolenic (GLA) Nó được cho là có đặc tính dược học và cần

cho sự tổng hợp acid arachidonic và prostaglandin GLA có vai trò làm giảm lượng

lipoprotein có mật độ thấp nhất, hiệu quả gấp 170 lần so với LA Spirulina được xem

là một nguồn cung cấp GLA tốt nhất, sau đó là sữa mẹ và một số ít dầu thực vật

Bảng 2.3 Các loại acid béo chủ yếu trong hai chủng S platensis và S maxima

(C18:1)∆9,12 Linoleic acid

17,43

(C18:1)∆9,12,15 γ-Linoleic acid

8,87

™ Thành phần khoáng:

Hầu hết các nguồn bổ sung khoáng thiết yếu đều không được hấp thụ tốt hoặc là

không 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 thu tốt hơn 60% so với sắt sulfate và các nguồn bổ sung khác Do đó, Spirulina có thể xem là một nguồn sắt dồi dào cho các bà mẹ đang

mang thai bị thiếu máu [32]

Bảng 2.4 Thành phần khoáng trong bột Spirulina (Belay,1997) [23]

Khoáng chất mg/100g

Calcium 700

Chromium 0,28

Đồng 1,2 Sắt 100 Magnesium 400

Maganese 5,0

Phosphorus 800

Potassium 1400

Sodium 900 Kẽm 3,0

Spirulina platensis chứa khoảng 13,6% carbonhydrate, một số trong chúng là

glucose, rhamnose, mannose, xylose và galactose Spirulina không có cellulose ở vách

tế bào, đây là một đặc điểm làm cho nó trở thành một loại thực phẩm thích hợp và

quan trọng cho những người bị bệnh khó tiêu và những người bệnh lớn tuổi [23]

™ Hàm lượng acid nucleic

Một trong những vấn đề chính khi tiêu thụ các vi sinh vật là hàm lượng nucleic acid của chúng cao, điều này có thể gây bệnh co người chẳng hạn như bệnh gout Hàm

lượng acid nucleic trong Spirulina là 2,2-3,5% nucleic acid của RNA và 0,6-1% của

DNA (tỷ lệ giữa DNA và RNA khoảng 1/4-1/3) theo trọng lượng khô, con số này thấp

hơn 5%, là hàm lượng trung bình cho phép đối với nucleic acid [18,23]

™ Các sắc tố:

Trong Spirulina có chứa một sắc tố tự nhiên với hàm lượng khá cao Các sắc tố

này có vai trò rất tốt cho sức khỏe và giúp tổng hợp các enzyme cần thiết cho sự điều hòa biến dưỡng của cơ thể

Ngoài ra, các sắc tố này còn có vai trò tạo nên các màu đặc trưng cho những loài chim hồng hạc ở African Valley khi chúng ăn phải loài vi khuẩn lam này Đặc điểm này đã thúc đẩy việc sử dụng loài tảo này để tạo nên màu sắc tố cho cá, trứng và

gà Spirulina cũng làm tăng màu đỏ và màu vàng của gà nường do sự tích tụ của

zeaxanthin

Bảng 2.5 Những sắc tố trong bột Spirulina (Belay, 1997) [23]

Sắc tố mg/100g Carotenoids 370

Chlorophylla

α

1000 Phycocyanin 14000

™ Enzyme

Enzyme quan trọng nhất trong sinh khối Spirulina khô là superoxide dismutase

(SOD) Enzyme này xúa tác quá trình khử các 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 phải được xem 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 toàn 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 cũng mau hết hơn nếu mắc phải,

những vết thương mau lành hơn và sớm hồi phục bệnh hơn [19]

Ngoài ra, các nhà khoa học đã khám phá ra rằng Spirulina không chỉ kích thích

hệ miễn dịch mà thực sự nó còn làm tăng cường khả năng tạo ra các tế bào máu mới trong cơ thể Các thành phần quan trọng của hệ miễn dịch, các tế bào tủy xương, các tế bào T, các bạch cầu và tế bào sát trùng tự nhiên… tất cả đều cho thấy có sự tăng cường khả năng hoạt động Các nhà khoa học quan sát thấy lượng bạch cầu tăng lên, hoạt

động tích cực hơn và diệt khuẩn hiệu quả hơn Những vi chất dinh dưỡng giúp tăng

cường hệ miễn dịch là Beta-caroten, Phycocyanin và Polysaccharid có trong Spirulina

[19]

Những kết quả nghiên cứu mới nhất của các khoa học gia Nhật Bản cho thấy

tinh chất độc đáo chiết xuất từ Spirulina giúp ngăn cản sự sinh sôi của virus HIV-1,

bệnh Herpes, bệnh cúm, quai bị và sởi trong cơ thể nhưng lại rất an toàn cho các tế bào

của cơ thể con người [19]

Gần đây, người ta nhận ra rằng cholesterol cao trong máu làm tăng khả năng bị bệnh tim mạch, là một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất đối với sức khoẻ cộng đồng Việc giảm lượng cholesterol cũng là một phương thức khác nhằm giảm nguy cơ

bệnh tim [29]

Những nghiên cứu khoa học trên con người ở Nhật và Ấn Độ đã cho thấy sử

dụng vài gram Spirulina hàng ngày là có thể hạ thấp lượng cholesterol trong máu Những nghiên cứu này cho thấy, Spirulina sẽ giảm lượng cholesterol máu xấu (LDL)

và tăng lượng cholesterol tốt (HDL) [29]

Những phân tử hóa học tự do phá hủy các tế bào trong cơ thể chúng ta Chúng được sinh ra bởi ô nhiễm, ăn thiếu chất, stress và bị thương Những chất dinh dưỡng chống oxy hóa sẽ “đánh nhau” với những phân tử hóa học tự do nguy hiểm này Chúng cũng giúp kích thích hệ miễn dịch của chúng ta để bảo vệ ta khỏi bệnh ung thư, thậm chí làm chậm tiến trình lão hóa Những vitamin chính chống oxy hóa, lão hóa và ngừa ung thư là Beta-caroten, vitamin E, các sắc tố Carotenoid, Chlorophyll và Phycocyanin Những khoáng chất chống oxy hóa là selenium, mangan, kẽm, đồng, sắt

và crôm hình thành các men chống oxy hóa trong cơ thể chúng ta Các nhà khoa học Trung Quốc cũng đã tìm ra chất Polysaccharid cũng có đặc tính chống oxy hóa và

ngừa ung thư Không nghi ngờ gì nữa, Spirulina là một trong những thực phẩm toàn

bộ chống oxy hoá mạnh mẽ nhất [29]

Khi dùng Spirulina, người ta nhận thấy sự thay đổi tức thời về tính điều hoà và

bài tiết Các nghiên cứu xác nhận rằng nó giúp tăng cường hệ tiêu hoá và chức năng bài tiết Nó hạn chế những vi khuẩn gây hại như Ecoli, nấm Candida, và kích thích những lợi khuẩn như lactobacillus và difido Các lợi khuẩn là nền tảng cho một sức

khoẻ tốt và tăng khả năng hấp thụ dưỡng chất từ thực phẩm mà chúng ta ăn, và giúp

ngăn ngừa sự nhiễm khuẩn [29]

Khi Spirulina lần đầu tiên được giới thiệu vào 40 năm trước, người ta nhanh

chóng nhận ra rằng nó đẩy nhanh tiến trình tiêu độc của cơ thể Về sau, tại Nhật Bản,

các nhà khoa học phát hiện ra rằng Spirulina làm giảm sự nhiễm độc của thận do thủy ngân kim loại nặng và các loại thuốc khác gây ra Điều đó cho thấy Spirulina có ích

cho người bị nhiễm độc kim loại nặng [19]

Năm 1994, người Nga đã cấp bằng sáng chế cho Spirulina như là một loại thực

dược giúp làm giảm các phản ứng do các bệnh nhiễm xạ gây ra 270 trẻ em nạn nhân

vụ nổ Chernobyl được dùng 5g Spirulina mỗi ngày liên tục trong vòng 45 ngày đã

giúp lượng nucleic nhiễm xạ xuống 50%, và bình thường hóa những cơ quan nhạy cảm

bị dị ứng [19]

Ngày nay chúng ta đang phải chịu đựng một cuộc tàn sát của chất độc chứa đầy trong không khí, nước, thức ăn và thuốc Cơ thể chúng ta cần phải liên tục loại bỏ

những chất độc được tích tụ không mong muốn này Spirulina với thành phần kết hợp

độc đáo các vi chất dinh dưỡng - bao gồm Chlorophyll, Phycocyanin và Polysaccharid

có thể hỗ trợ tích cực quá trình tiêu độc trong cơ thể chúng ta [19]

Spirulina chứa hơn 60% chất đạm (protein) là nguồn cung cấp chất tạo hình cao

hơn thịt bò (18%), gia cầm (19%), sữa tươi (3,7%) và trứng (14%) Đặc biệt, đạm

trong Spirulina là tổng hợp của hơn 18 loại axít amin trong đó có 8 loại là thiết yếu và tất cả đều dễ tiêu hóa (đến 95%) do bản chất là đạm thực vật Bên cạnh đó, Spirulina

còn là nguồn bổ sung nhiều loại vitamin như vitamin A, vitamin E, vitamin B complex (B1, B2, B6, B12)… với hàm lượng B12 gấp đôi gan bò, lượng Beta-carotene cao hơn

20 lần trong cà rốt, lượng vitamin E thì gấp đôi mầm lúa mì Giàu khoáng chất cần thiết cho cơ thể và xương khớp như kali, canxi, magiê, sắt, kẽm… và giàu axit béo

GLA thiết yếu và chất xơ Ngoài ra, Spirulina còn chứa nhiều chất chống lão hóa (để

bảo vệ tế bào) quan trọng như phycocyanin, chlorophyll và carotenoid… đã góp phần

làm cho Spirulina hoàn toàn khác biệt và độc nhất so với các loại thực phẩm thiên

nhiên khác [29]

Bảng 2.6 Bảng phân tích thành phần dinh dưỡng tổng hợp của Spirulina [29]

mỗi 100g % Tổng

cộng

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 dạ dày tá tràng, cholesterol máu cao, đái tháo đường,

đục thuỷ tinh thể, suy giảm thị lực [24]

Spirulina được giáo sư Ripley D.Fox - nhà nghiên cứu về tảo và các chế phẩm

của nó tại "Hiệp hội chống suy dinh dưỡng bằng các sản phẩm từ tảo" (A.C.M.A) tại

Pháp đưa vào Việt Nam từ 1985 Trong những năm 1985-1995 đã có những nghiên cứu thuộc lĩnh vực công nghệ sinh học cấp nhà nước 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 đề tài "Nghiên cứu sản xuất và sử dụng thức ăn có tảo Spirulina trong dinh

dưỡng điều trị"…[8]

Cho đến nay, nhiều cơ sở nuôi trồng, sản xuất và chế biến các sản phẩm từ

Spirulina đã được thành lập với công nghệ nuôi trên các bể nông xây bằng xi măng sử

dụng khí CO2 của công nghệ tạo nguồn cacbon, nguồn CO2 trực tiếp lấy từ các nhà máy bia, cồn, rượu…nén hóa lỏng vào bình chứa Đó là các cơ sở như Vĩnh Hảo (Bình

Thuận), Châu Cát, Lòng Sông (Thuận Hải), Suối Nghệ (Đồng Nai), Đắc Min (Đắc

Lắc) Nguồn CO2 từ lò nung vôi (sau khi lọc bụi) và các hầm khí bioga cũng đã được nghiên cứu tận dụng để phát triển nuôi trồng tảo và cũng đã thu được một số kết quả

[3,36]

Ở Việt Nam, Vĩnh Hảo với những điều kiện tự nhiên thuận lợi: nắng nhiều, mưa ít, có nguồn nước khoáng kiềm bicarbonat, do đó nơi đây có điều kiện tốt nhất về ngoại cảnh (nhiệt độ, ánh sáng) và nguồn nước khoáng rất thích hợp cho việc nuôi

trồng Spirulina Nếu năm 1976, Vĩnh Hảo được chọn làm nơi thực nghiệm nuôi tảo

theo quy mô nhỏ trên diện tích 2 bể 12m.2 thì đến năm 1978 trở thành địa điểm nuôi tảo với quy mô đại trà, diện tích bể nuôi tảo xây dựng tăng lên với bể 100m2 và 43m2

[36]

Cũng từ đây, nguồn Spirulina do Công ty Vĩnh Hảo nuôi trồng đã trở thành

nguồn nguyên liệu để công ty sử dụng trong sản xuất những chế phẩm về tảo ở dạng bột và viên nén để phục hồi, duy trì và tăng cường sức khoẻ cho con người cùng những chế phẩm khác từ tảo có giá trị dinh dưỡng cao Công ty Vĩnh Hảo đã đăng ký tiêu chuẩn chất lượng tại Cục An toàn Vệ sinh Thực phẩm - Bộ Y Tế số

11624/2005CBTC – YT [36]

Đến năm 1928, do đánh giá chất lượng nguồn nước khoáng Vĩnh Hảo tốt ngang với nước khoáng Vichy nổi tiếng thế giới của Pháp,công ty Socíeté Civile D'Etudes

Des Eaux Minérals De Vinh Hao bắt đầu khai thác và thương mại hóa [36]

Tháng 10 năm 1930, nước suối Vĩnh Hảo chính thức được tung ra thị trường với công suất 3.000 lít/giờ, và đã từng được xuất khẩu sang Pháp, Lào, Cambodge, Miến Điện, Thái [36]

Công Ty Cổ Phần Nước Khoáng Vĩnh Hảo có cơ sở nuôi trồng Spirulina Platensis đại trà với quy mô lớn ở VIỆT NAM Sản lượng hiện nay từ 08 đến 10 tấn/năm Spirulina Platensis nuôi trồng ở Vĩnh Hảo chứa lượng đạm rất cao và nhiều

thành phần sinh hóa có giá trị [36]

không thay thế

• Các sắc tố: chlorphyll, phycobilipoten và carotenoid

Phòng thí nghiệm

Khu nhân giống cao tốc

Hồ nuôi trồng Spirulina

Sản phẩm Spirulina

Hình 2.3 Một số hình ảnh về khu nuôi trồng và sản phẩm bột Spirulina platensis

đóng gói của Công ty cổ phần nước khoáng Vĩnh Hảo [36]

Vĩnh Hảo đã chuyển mình rõ rệt, đạt được những thành quả đầy triển vọng Việc đa dạng hóa sản phẩm dựa trên nền nước khoáng như bình 20L, nước khoáng ngọt, nước tăng lực, nhằm đáp ứng các nhu cầu khác nhau của người tiêu dùng, hộ gia đình, công sở đã và đang triển khai rất tốt Vĩnh Hảo tự hào là doanh nghiệp đầu tiên xuất khẩu nước khoáng sang các thị trường khó tính như : Mỹ, Úc, Canada, Đài

Loan và liên tục 8 năm liền được người tiêu dùng bình chọn là Hàng Việt Nam Chất Lượng Cao Điều mà người tiêu dùng mong đợi đã đến, uy tín của thương hiệu Vĩnh Hảo đã trở lại, xứng đáng là niềm tự hào nước khoáng của Vi Các Sản Phẩm Từ

Spirulina đã có mặt trên thị trường ở Việt Nam nói chung và ở TPHCM nói riêng [36]

Ngay từ 1989 đến giữa các năm 90 theo chức năng nghiên cứu và phát triển vi tảo được thành phố giao , Trung Tâm Dinh Dưỡng Trẻ Em đã nghiên cứu được môi trường nuôi cấy tối ưu, hoàn thiện các quy trình giữ giống , tăng năng xuất , thu hoạch , chế biến tảo và đã hỗ trợ cho một số cơ sở tại Thành phố nuôi trồng thành công

Spirulina đưa diện tích nuôi trồng tại Thành phố (Huyện Bình Chánh) lên khoảng

1000m2 [3]

Các nỗ lực tìm đầu ra cho việc chế biến Spirulina thành những sản phẩm tiêu

thụ được đã đoạt giải thưởng trong nhiều hội thi sáng tạo khoa học kỹ thuật cấp thành phố năm 1993 – 1994 với bánh tai heo, năm 1995 với các sản phẩm Psonalac (chống suy dinh dưỡng trẻ em ) rồi Enalac sử dụng trong bệnh viện để nuôi ăn qua ống thong (sonde) cũng đã đạt những kết quả khích lệ bước đầu Bột tảo trong các dạng thuốc bổ lợi sữa Lactagyl (200 mg/viên × 20 viên / hộp giá 7500VNđ/ hộp) – cho các bà mẹ cho con bú hay hỗ trợ dinh dưỡng cho mọi người Linavina (400 mg/viên × 80viên /hộp giá

21000VNđ / hộp) cũng bắt nguồn từ các bể nuôi trồng Spirulina của Công Ty Nước

Khoáng Vĩnh Hảo và được Công Ty Dược Mekophar tiếp tục đưa ra thị trường [3]

Các sản phẩm có thành phần Spirulina trên thị trường Việt Nam hiện nay:

Ngoài các sản phẩm Spirulina nhập từ Thái Lan, Trung Quốc… với nhiều tên gọi khác nhau Các sản phẩm được chế biến từ Spirulina tại Việt Nam cũng đã xuất

hiện ngày càng nhiều và đa dạng Trước đây đã từng có bột dinh dưỡng Enalac,

Sonalac (5% Spirulina), viên nang Linaforce của Trung tâm Dinh dưỡng thành phố Hồ

Chí Minh, Lactogyl và Linavina của xí nghiệp Dược 24 thành phố Hồ Chí Minh (Công

ty cổ phần Hóa dược phẩm Mekofa), viên Spirulina của Công ty nước suối Vĩnh Hảo

Nay đã có 5 sản phẩm Spir@ của Công ty DETECH (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) được Cục An toàn vệ sinh thực phẩm - Bộ Y tế cấp phép lưu hành trên thị

trường [19]

™ Spir@ CĐ (Tảo phòng chống độc) Tảo xoắn Spirulina kết hợp tinh chất Cao hạt nho: dùng để tăng sức đề kháng, chống độc, khử gốc tự do…[19]

™ Dia-Spir@ (Tảo phòng chống tiểu đường) Tảo xoắn Spirulina kết hợp Vitamin, khoáng chất dùng cho người bị bệnh đái tháo đường type 1 và type 2 [19]

™ Spir@ Cid (Tảo phòng chống ung thư): Tinh nghệ nguyên chất kết hợp với tảo

xoắn Spirulina, cao hạt nho dùng hỗ trợ cho việc phòng và chữa các bệnh ung

thư [19]

2.6.2 Ngoài nước :

Trong hơn 40 quốc gia, người ta đã quen với các sản phẩm có chứa Spirulina như thuốc viên, thuốc bột và con nhộng Ngoài ra, Spirulina là một thành phần đặc

trưng trong các loại bánh như bánh bột mì, bánh quy, snack và nước uống Trước đây,

Spirulina có trong các 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]

DIC được biết đến như là tập đoàn tiên phong trên thế giới về nghiên cứu, nuôi trồng

và sản xuất Spirulina ở qui mô công nghiệp suốt hơn 35 năm qua Hiện tại, với hai trang trại nuôi trồng Spirulina tại Mỹ và Trung Quốc, DIC là tập đoàn có năng lực sản xuất Spirulina có qui mô lớn nhất trên thế giới với tổng sản lượng hàng năm lên đến

800 tấn Tất cả nhà máy sản xuất của DIC đều đạt chuẩn: GMP, HACCP và ISO

DIC chứng nhận rằng Spirulina (Arthrospira platensis) của DIC được nuôi

trồng bởi các công ty con 100% vốn của tập đoàn DIC như: Earthrise Nutritionals, LLC ở USA và Hainan DIC Microalgae Co., Ltd ở Trung Quốc, đều được nuôi trồng

và sản xuất cùng một qui trình kỹ thuật sinh học cao cấp và có kiểm soát của DIC

Và DIC cũng đã được chứng nhận rằng Spirulina của DIC là 100% tinh chất

không có chất nhuộm màu, không có chất bảo quản, không sử dụng thuốc bảo vệ thực vật và không làm thay đổi về mặt di truyền của cơ thể

Hơn nữa, DIC không sử dụng tia rọi bức xạ trên tất cả các sản phẩm của DIC được chứng minh bởi Viện Nghiên Cứu Kỹ Thuật Công Nghiệp Metropolitan Tokyo

theo phương pháp được cho phép 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 dịch, chống lão hoá, giải độc cơ thể, ngăn ngừa và hỗ trợ điều trị bệnh thời đại (ung thư, tiểu đường, giảm cholesterol, chống béo phì, tăng lipid máu, cao huyết áp…)

- Độ tinh khiết cao (spirulina 100%)

- Hơn 60% protein thực vật

- Giàu vitamin và khoáng chất

- Giàu dưỡng chất có nguồn gốc từ thực vật

- Giàu chất chống oxy hoá, chống lão hoá

- Axít béo thiết yếu (GLA) hiếm thấy

- Không sử dụng thuốc bảo vệ thực vật

- Đạt tiêu chuẩn GMP, HACCP, ISO và HALAL

Bảng 2.7 Thành phần dinh dưỡng của Angel Life Spirulina 100% [29]

Axít Folic 0,5-0,8 mg Kali 1000-1400

mg