Nghiên cứu phương pháp thu hồi và làm khô sinh khối vi tảo nannochloropsis oculata làm nguyên liệu sản xuất thực phẩm chức năng

Khoa Công Nghệ Sinh Học Viện Đại Học Mở Hà Nội VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đề tài: Nghiên cứu phương pháp thu hồi làm khô sinh khối vi tảo Nannochloropsis oculata làm nguyên liệu sản xuất thực phẩmchức Người hướng dẫn : ThS BÙI KIM THÚY Sinh viên thực : NGUYỄN KIỀU TRINH Lớp : ĐH 12-03 Hà Nội – 2016 Nguyễn Kiều Trinh - 1203 i Khoa Công Nghệ Sinh Học Viện Đại Học Mở Hà Nội Lời cảm ơn Trước tiên xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới Th.S Bùi Kim Thúy -người tận tình bảo hướng dẫn suốt trình hoàn thành khóa luận Tôi xin chân thành cảm ơn cán công nhân viên Trung tâm Nghiên cứu kiểm tra chất lượng nông sản, thực phẩm –Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành kỳ thục tập Cũng nhận dịp xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy cô giáo Khoa Công nghệ sinh học – Viện đại học Mở Hà Nội- người truyền thụ cho kiến thức để vận dụng hoàn thành khóa luận này, đồng thời tự tin với kiến thức vững bước đường nghiệp sau Tôi xin cảm ơn bạn bè nhiệt tình giúp đỡ góp ý kiến để hoàn thiện bì khóa luận Cuối xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình tôi- nơi nhận động viên âm thầm suốt trình học tập Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2016 Sinh viên Nguyễn Kiều Trinh Nguyễn Kiều Trinh - 1203 ii Khoa Công Nghệ Sinh Học Viện Đại Học Mở Hà Nội Mục Lục Lời cảm ơn .i Mục Lục .iii Danh mục chữ viết tắt .vi Danh mục bảng biểu hình ảnh viii PHẦN I.MỞ ĐẦU PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Vi tảo Nanochloropsis oculata 2.1.1 Lịch sử phát 2.1.2 Phân loại đặc điểm hình thái 2.1.2.1 Phân loại .4 2.1.2.2 Đặc điểm hình thái 2.1.3 Thành phần dinh dưỡng, vai trò ứng dụng tảo N Oculata 2.1.3.1 Giá trị dinh dưỡng vi tảo 2.1.3.2 Thành phần dinh dưỡng vai trò vi tảo N oculata .7 2.1.3.3 Ứng dụng vi tảo N.oculata .9 2.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng vi tảo Nanochloropsis oculata giới Việt Nam 10 2.2.1 Thế giới .10 2.2.2 Việt Nam 11 2.3 Kỹ thuật thu hồi làm khô sinh khối vi tảo Nanochloropsis oculata 15 2.3.1 Kỹ thuật thu hồi 15 2.3.1.1 Khái niệm điện phân .15 2.3.1.2 Những ứng dụng điện phân sản xuất .15 2.3.1.3 Ứng dụng điện phân nuôi trồng thu hoạch tảo 17 2.3.2 Các phương pháp làm khô 19 2.3.2.1 Giới thiệu công nghệ sấy phun .19 2.3.2.2 Phân loại thiết bị sấy phun 23 Nguyễn Kiều Trinh - 1203 iii Khoa Công Nghệ Sinh Học Viện Đại Học Mở Hà Nội 2.3.2.3 Ưu nhược điểm công nghệ sấy phun 23 PHẦN III VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 3.1 Vật liệu nghiên cứu 25 3.1.1 Đối tượng .25 3.1.2 Hóa chất thiết bị .25 3.2 Phương pháp nghiên cứu 25 3.2.1 Phương pháp xác định trọng lượng khô vi tảo 25 3.2.2 Ảnh hưởng mật độ dòng điện thời gian điện phân đến hiệu suất kết tảo .26 3.2.3 Ảnh hưởng pH ban đầu đến hiệu suất kết tảo 26 3.2.4 Ảnh hưởngcủa tốc độ khuấy đến hiệu suất kết tảo 26 3.2.5 Phương pháp xác định lượng tiêu hao trình điện phân 27 3.2.6 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến hiệu suất thu hồi sản phẩm 27 3.2.7 Ảnh hưởng tốc độ bơm nhập liệu đến hiệu suất thu hồi sản phẩm 27 3.2.8 Ảnh hưởng tốc độ quay đầu phun đến hiệu suất thu hồi sản phẩm 27 3.2.9 Phương pháp xác định độ ẩm sản phẩm 28 3.2.10 Phương pháp tính hiệu suất thu hồi sản phẩm .28 3.2.11 Phương pháp xác định hàm lượng chất béo tổng số 28 3.2.12 Phương pháp xử lý số liệu 29 PHẦN IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 4.1 Ảnh hưởng mật độ dòng điện thời gian điện phân đến hiệu suất kết tảo 30 4.2 Ảnh hưởng pH ban đầu đến hiệu suất kết tảo 32 4.3 Ảnh hưởng tốc độ khuấy đến hiệu suất kết tảo 33 4.4 Năng lượng tiêu hao trình điện phân 34 4.5 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến hiệu suất thu hồi sản phẩm .35 4.6 Ảnh hưởng tốc độ bơm nhập liệu đến hiệu suất thu hồi sản phẩm 36 Nguyễn Kiều Trinh - 1203 iv Khoa Công Nghệ Sinh Học Viện Đại Học Mở Hà Nội 4.7 Ảnh hưởng tốc độ quay đầu phun sương đến hiệu suất thu hồi sản phẩm 38 4.8 Đánh giá chất lượng sản phẩm 39 PHẦN V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 KẾT LUẬN 40 KIẾN NGHỊ 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT 42 TÀI LIỆU TIẾNG ANH 42 Nguyễn Kiều Trinh - 1203 v Khoa Công Nghệ Sinh Học Viện Đại Học Mở Hà Nội Danh mục chữ viết tắt N.oculata: Nannochloropsis Oculata EPA: Eicosapentaenoic acid PE: Polyethylene rDNA: Ribosomal DNA Nguyễn Kiều Trinh - 1203 vi Khoa Công Nghệ Sinh Học Viện Đại Học Mở Hà Nội Danh mục bảng biểu hình ảnh Bảng 2.1: Thành phần tỷ lệ % axit béo(so với axit béo tổng số) vi tảo N.oculata ( trích Renaud, 1991) Error! Bookmark not defined Bảng 4.1 Ảnh hưởng mật độ dòng điện thời gian đến hiệu suaatskeets tảo 30 Nguyễn Kiều Trinh - 1203 vii Khoa Công Nghệ Sinh Học Viện Đại Học Mở Hà Nội Bảng 4.2 Năng lượng tiêu thụ mật độ dòng điện khác Error! Bookmark not defined Bảng 4.3 Ảnh hưởng nhiệt độ không khí đầu vào .Error! Bookmark not defined Bảng 4.4 Ảnh hưởng tốc độ quay đầu phun sương .Error! Bookmark not defined Bảng 4.5 Chất lượng sản phẩm PLA sau sấý Error! Bookmark not defined Hình 2.1: Vi tảo N Oculata kính hiển vi Error! Bookmark not defined Hình 2.3.Thiết bị sấy phun Error! Bookmark not defined Hình 4.1 Dung dịch tảo N.oculata trước điện phân .Error! Bookmark not defined Hình 4.2 Dung dịch tảo điện phân mật độ dòng diện mA/cm2 30 phút Error! Bookmark not defined Hình 4.3 Dung dịch tảo điện phân mật độ dòng điện 9mA/cm2 10 phút Error! Bookmark not defined Hình 4.4 Hiệu suất kết pH khác Error! Bookmark not defined Hình 4.5 Hiệu suất kết tốc độ khuấy khác Error! Bookmark not defined Hình 4.6 Ảnh hưởng tốc độ bơm nhập liệu đến hiệu suất thu hồi độ ẩm sản phẩm Error! Bookmark not defined Hình 4.7 Sản phẩm bột tảo sau sấy 39 Nguyễn Kiều Trinh - 1203 viii PHẦN I.MỞ ĐẦU Sinh khối vi tảo nguồn nguyên liệu hấp dẫn cung cấp cho sản xuất nhiên liệu sinh học nhờ vào khả nuôi trồng lớn trữ lượng chất béo cao Trong thời gian gần đây, số loại sinh khối vi tảo bắt đầu quan tâm với mục đích sản xuất sản phẩm có giá trị cao thực phẩm bổ sung, chất màu tự nhiên chất béo không no đa mạch (Cardozo, 2007) Vi tảo chứa lượng dồi chất dinh dưỡng cần thiết cho thể sống Ngoài chất dinh dưỡng phổ biến, loài tảo có mạnh hàm lượng chất dinh dưỡng Trong tảo Spirullina (tảo dùng làm thực phẩm chức rộng rãi nay) có thành phần protein cao vi tảo Nannochloropsis oculata lại bật nhóm vi tảo giàu hàm lượng chất béo (chiếm 18-30% trọng lượng khô) lượng đáng kể vitamin, sắc tố carotenoid khoáng chất Ca, Mg, K, Zn, Fe,… N.oculata chứa nhiều loại axit béo đa nối đôi không bão hòa Đáng lưu ý axit béo thuộc nhóm eicosapentaenoic (EPA) với hàm lượng chiếm đến 24,5 - 40% tổng axit béo (Renaud, 1991) EPA chất chứng minh có vai trò quan trọng việc tăng cường sức đề kháng, chống bệnh tim mạch, xơ vữa động mạch, giảm viêm nhiễm, kháng ung bướu (Senzaki, 1998) EPA thành phần quan trọng nhiều loại thực phẩm thuốc hỗ trợ phát triển trí não trẻ em chống bệnh suy giảm trí nhớ người già Do kích thước loài vi tảo nhỏ (2-4µm) mật độ sinh khối thấp (0,5-2 g/l) nên việc thu hồi sinh khối tương đối khó khăn Hầu hết quy trình sản xuất vi tảo sử dụng phương pháp ly tâm để thu hồi sinh khối vi tảo Tuy nhiên, việc tiêu tốn nhiều lượng cho phương pháp thu hồi vấn đề đáng quan tâm (Heasman, 2000) Nếu vi tảo cô đặc từ 30 đến 50 lần phương pháp kết tụ kết lắng trọng lực trước ly tâm Nguyễn Kiều Trinh - 1203 Page yêu cầu lượng cho thu hồi giảm nhiều (Harun, 2010) Do vậy, để sử dụng sinh khối vi tảo làm nguyên liệu cho sản xuất nhiên liệu sinh học hay sản phẩm có giá trị cao giá thành hiệu lượng trình cần phải cải thiện đáng kể (Green, 2010) Nhiều nghiên cứu đưa giải pháp thu hồi vi tảo biện pháp thay cho kết li tâm hai biện pháp thu hồi thường dùng tốn lượng Cụ thể, Xu cộng (2011) mô tả quy trình thu hồi nhanh hai loài vi tảo có sử dụng phân tử nano FeO phân tử nano cải tạo tái sử dụng mà không làm thay đổi hiệu suất Vandamme cộng (2012) công bố phương pháp cô đặc giá thành thấp gọi tự kết kết xảy kết tủa magie pH 11 Một số nghiên cứu sử dụng chế phẩm kết vi sinh giải pháp thay cho hóa chất thường dùng (Lee cộng sự, 2009) Một kỹ thuật thu hoạch vi tảo biển khác sử dụng phương pháp kết đông tụ điện phân giảm tiêu thụ điện (Uduman cộng sự, 2011) Một số nghiên cứu gần kết tụ vi tảo điện phân phương pháp thay phương pháp thu hồi vi tảo truyền thống khác đánh giá hiệu với mức tiêu thụ lượng thấp không cần thiết phải bổ sung thêm hóa chất nên đảm bảo chất lượng sinh khối thu Kết tụ điện phân cho phép thu hồi 97% sinh khối vi tảo biển Nannochloropsis sp 80% sinh khối vi tảo nước Chlorella vulgaris với mức tiêu thụ lượng thấp 0,06 kWh/m3 tương ứng (Matos, 2013) Hay nghiên cứu khác, hiệu suất thu hồi sinh khối Chlorella vulgaris đạt 95% sau điện phân 10 phút mật độ dòng điện 12 mA/cm2 mức tiêu thụ lượng khoảng kWh/kg, vi tảo biển Phaeodactylum tricornutum hiệu suất đạt 80% sau 10 phút điện phân với mật độ dòng điện mA/cm2 mức tiêu thụ lượng khoảng 0,3 Nguyễn Kiều Trinh - 1203 Page PHẦN IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Ảnh hưởng mật độ dòng điện thời gian điện phân đến hiệu suất kết tảo Lực truyền dòng điện cho phản ứng diễn cực anốt lực truyền động nên mật độ dòng điện biến quan trọng trình điện phân Bởi vậy, nghiên cứu này, mật độ dòng điện khảo sát từ 3-12 mA/cm2 thời gian điện phân từ 10-40 phút Bảng 4.1 Ảnh hưởng mật độ dòng điện thời gian đến hiệu suất kết Mật độ Thời gian dòng điện kết lắng (mA/cm2) (phút) 12 Hiệu suất kết (%) 10 phút 20 phút 30 phút 40 phút 10 62,6 ±1,0 66,5± 0,8 70,3± 1,0 70,7± 0,6 30 64,3± 1,4 67,6± 1,2 72,5± 1,3 71,2± 0,6 60 64,9± 1,5 68,1± 0,7 72,9± 1,1 71,8± 0,8 10 70,5± 0,8 74,3± 0,9 75,6± 0,8 78,3± 0,7 30 71,2± 0,6 76,5± 1,3 77,1± 0,9 79,7± 0,8 60 71,8± 0,7 76,9± 1,0 77,6± 0,6 80,1± 0,6 10 79,1± 0,3 80,5± 0,4 82,3± 0,6 84,5± 0,7 30 80,3± 0,7 81,3± 0,5 83,4± 0,5 85,7± 0,6 60 80,8± 0,6 81,8± 0,5 83,9± 0,7 86,1± 0,8 10 83,8± 0,7 82,5± 0,6 80,3± 0,8 78,1± 0,9 30 84,1± 0,7 83,6± 0,9 81,8± 1,0 79,4± 1,2 60 84,6± 0,9 83,9± 0,7 82,3± 1,1 79,8± 1,0 Nguyễn Kiều Trinh - 1203 Page 30 Kết cho thấy hiệu suất kết tăng lên mật độ dòng điện tăng lên Thể hiện, hiệu suất tăng từ 62,6 % đến 83,8% tăng mật độ dòng điện từ mA/cm2 đến 12 mA/cm2 (Bảng 4.1) Kết cho thấy thời gian cần để tảo kết giảm tăng mật đô dòng điện Hình 4.1 Dung dịch tảo N.oculata trước điện phân Để có hiệu suất kết đạt 75% trình điện phân phải kéo dài tới 30 - 40 phút sử dụng dòng điện với mật độ mA/cm2 Hình 4.2 Dung dịch tảo điện phân mật độ dòng điện 6mA/cm2 30 phút Nguyễn Kiều Trinh - 1203 Page 31 Trong cần điện phân có 10 phút mật độ dòng điện mA/cm2 Hình 4.3 Dung dịch tảo điện phân mật độ dòng điện mA/cm2 10 phút Tuy nhiên, tiến hành điện phân mật độ dòng điện 12 mA/cm2 hiệu suất kết giảm thời gian điện phân tăng Hiện tượng giải thích hình thành chất điện phân NaClO dẫn đến tượng giã sử dụng mật độ dòng điện cao môi trường nước biển (Gao cộng sự, 2010) Bên cạnh đó, hiệu suất kết tăng theo thời gian kết lắng Tuy nhiên, thay đổi nhiều tăng thời gian lắng từ 30 phút lên 60 phút Do vậy, thí nghiệm lựa chọn mật độ dòng điện mA/cm2 thời gian lắng 30 phút cho nghiên cứu 4.2 Ảnh hưởng pH ban đầu đến hiệu suất kết tảo Một số nghiên cứu pH yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến trình điện phân định hình thành Al(OH)3 dung dịch (Mouedhen cộng sự, 2008) Trong nghiên cứu này, pH ban đầu khảo sát mức khác (Hình 4.4) Kết cho thấy hiệu suất kết tăng lên rõ rệt từ 65,4% (pH 8) đến 85,3% (pH 4) So sánh hiệu suất kết tảo ba mức pH khác cho thấy pH hiệu suất kết đạt cao Kết thu hoàn toàn tương đồng với kết nghiên cứu Nguyễn Kiều Trinh - 1203 Page 32 Vandamme cộng (2011) Tuy nhiên, pH thấp (số liệu không đề cập) hiệu suất kết lại không tăng phá vỡ tế bào tảo Kết phù hợp với nhận định Gao cộng (2010) Hiệu suất kết (%) 100 80 60 40 pH=4 pH=6 20 pH=8 0 10 20 30 40 Thời gian điện phân (phút) Hình 4.4 Hiệu suất kết pH khác Trong môi trường axít, hình thành mono-hydroxít nhôm tích điện dương Al(OH)2+ hay cation hydroxít nhôm đa mạch Al6(OH)3+15, đẩy mạnh Những cation phản ứng với bề mặt tích điện âm tế bào tảo gây nên tượng kết theo chế trung hòa điện tích Trong môi trường pH kiềm, hình thành hydroxít nhôm tích điện âm Al(OH)-4 lại đẩy mạnh, anion không phản ứng với tế bào tích điện âm tế bào tảo, kết diễn đông tụ hydroxít nhôm không hòa tan Al(OH)3 4.3.Ảnh hưởng tốc độ khuấy đến hiệu suất kết tảo Khuấy học làm tăng hiệu suất kết tảo làm tăng tỷ lệ tiếp xúc chất làm đông tế bào tảo (Mollah cộng sự, 2004) Trong Nguyễn Kiều Trinh - 1203 Page 33 nghiên cứu này, hiệu suất tạo đánh giá sử dụng tốc độ khuấy khác Hiệu suất kết (%) 100 80 60 rpm 40 60 rpm 150 rpm 20 200 rpm 0 10 20 30 40 Thời gian điện phân (phút) Hình 4.5 Hiệu suất kết tốc độ khuấy khác Kết hình 4.5 cho thấy tốc độ khuấy tăng từ đến 60 150 rpm hiệu suất kết tăng từ 85,3 lên 91,5 97,3%, tương ứng Tuy nhiên, tốc độ khuấy cao 200 rpm hiệu suất kết lại giảm (85,7%) Hiện tượng sử dụng tốc độ khuấy lớn làm phá vỡ tảo lực cắt lớn gây Do vậy, nghiên cứu tốc độ khuấy phù hợp để đạt hiệu suất kết cao 150 rpm 4.4 Năng lượng tiêu hao trình điện phân Kết thực nghiệm để đạt hiệu suất kết cao sử dụng mật độ dòng điện cao thời gian điện phân rút ngắn, sử dụng dòng điện có mật độ thấp thời gian cần điện phân phải kéo dài Bởi vậy, toán lượng tiêu thụ trình đánh giá để lựa chọn chiến lược phù hợp đảm bảo hiệu kinh tế cao Kết tính toán lượng tiêu thụ trình điện phân cho hiệu suất 75% thể bảng 4.2 Nguyễn Kiều Trinh - 1203 Page 34 Bảng 4.2 Năng lượng tiêu thụ mật độ dòng điện khác Mật độ dòng Năng lượng tiêu thụ (kWh/kg) điện (mA/cm2) 10 phút 20 phút 30 phút 40 phút - - - 0,34 - 0,43 0,64 0,83 0,29 0,57 0,86 1,13 12 0,44 0,92 1,42 1,92 Kết phân tích cho thấy rõ lượng tiêu thụ đơn vị sinh khối tảo thu thấp nhiều sử dụng mật độ dòng điện thấp thời gian điện phân ngắn Kết cho thấy trình điện phân mật độ dòng điện mA/cm2 thời gian điện phân 10 phút có mức tiêu thụ lượng thấp mà đảm bảo hiệu suất kết cao (97,3%) mật độ hiệu suất cao kéo dài thời gian lượng tiêu thụ lại lớn nhiều Do vậy, lựa chọn trình điện phân với thông số đạt hiệu kinh tế 4.5 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến hiệu suất thu hồi sản phẩm Trong thí nghiệm này, khảo sát nhiệt độ dòng khí vào, nhiệt độ dòng khí phụ thuộc nhiều yếu tố Tiến hành thí nghiệm với nhiệt độ dòng khí vào Tv = 110, 120, 130, 140, 150oC Các thông số lại thiết bị sấy tốc độ bơm nhu động nhập liệu n = 30 ml/ph, tốc độ quay đầu phun 20 000 v/ph Kết thí nghiệm trình bày bảng 4.3 Nguyễn Kiều Trinh - 1203 Page 35 Bảng 4.3 Ảnh hưởng nhiệt độ không khí đầu vào Nhiệt độ không khí Hiệu suất thu hồi sản Độ ẩm sản phẩm đầu vào (oC) phẩm (%) (%) 140 53,21 5,71 150 63,46 4,16 160 64,73 3,91 170 64,25 3,35 180 58,63 2,84 Nhiệt độ thấp hay cao, bất lợi cho trình sấy Nhiệt độ không khí sấy thấp độ ẩm hạt vật liệu sấy cao, nên bám nhiều lên thành buồng sấy làm giảm hiệu suất thu hồi sản phẩm sau sấy Nhiệt độ không khí sấy cao, đạt độ ẩm tốt có vật liệu sấy bị cháy, bám lên thành Kết bảng 4.3 cho thấy nhiệt độ sấy khoảng 150170ºC cho hiệu suất thu hồi sản phẩm cao Ở nhiệt độ đầu vào 160ºC lượng sản phẩm tạo đạt cao (H= 64,73%) Do vậy, chọn nhiệt độ không khí đầu vào Tv = 160oC, ứng với hiệu suất thu hồi sản phẩm trình sấy phun 64,73% độ ẩm sản phẩm 3,91% 4.6 Ảnh hưởng tốc độ bơm nhập liệu đến hiệu suất thu hồi sản phẩm Tốc độ bơm nhập liệu có ảnh hưởng lớn đến lưu lượng dòng nhập liệu, suất thiết bị nhiệt độ không khí đầu Hệ thống bơm nhập liệu bơm nhu động, tốc độ bơm thay đổi v = 10, 20, 30, 40 50 ml/ph Các thông số thí nghiệm giữ không đổi Tv = 160oC; tốc độ quay đầu phun 20 000 v/p, C=20% Các mẫu thí nghiệm lặp lại lần Kết thí nghiệm trình bày hình 4.6 Nguyễn Kiều Trinh - 1203 Page 36 70 5.5 Hiệu suất thu hồi Độ ẩm 65 4.5 60 55 3.5 50 45 2.5 10 20 30 40 Độ ẩm sản phẩm (%) Hiệu suất thu hồi sản phẩm (%) 75 50 Tốc độ bơm nhập liệu (ml/p) Hình 4.6 Ảnh hưởng tốc độ bơm nhập liệu đến hiệu suất thu hồi độ ẩm sản phẩm Tốc độ bơm nhập liệu tăng, đồng nghĩa với thời gian lưu vật liệu sấy buồng sấy giảm, lượng nước thoát từ dịch làm độ ẩm tăng, phần hạt ẩm dính lại buồng sấy tăng dẫn đến hiệu suất thu hồi sản phẩm sau trình sấy phun giảm Kết hình 4.6 cho thấy tốc độ bơm nhập liệu ảnh hưởng lớn đến hiệu suất thu hồi độ ẩm sản phẩm Khi tốc độ bơm nhập liệu thấp, hiệu suất thu hồi tương đối cao sản phẩm sau sấy có độ ẩm thấp Khi tốc độ bơm nhập liệu tăng lên, thời gian lưu nguyên liệu buồng sấy giảm, sản phẩm sau sấy có độ ẩm tăng lên, sản phẩm sau sấy bám nhiều vào thành thiết bị, hiệu suất thu hồi giảm Mặc dù tốc độ bơm 10 ml/ph, kết thu có cao hơn, hiệu suất thu hồi sản phẩm cao (69,62%), điều kiện này, thiết bị làm việc ổn định, thời gian sấy dài, nên cuối chọn tốc độ bơm nhập liệu 20 ml/ph Hiệu suất thu hồi sản phẩm trình sấy phun đạt 64,91% độ ẩm sản phẩm 3,86% Nguyễn Kiều Trinh - 1203 Page 37 4.7 Ảnh hưởng tốc độ quay đầu phun sương đến hiệu suất thu hồi sản phẩm Tốc độ quay đầu phun có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất thu hồi sản phẩm Chúng khảo sát tốc độ quay đầu phun mức 19 000; 20 000; 21 000; 22 000; 23 000 24 000 v/ph Các thông số khác cố định C = 20%; n = 20 ml/ph; Tv = 160oC Các mẫu thí nghiệm lặp lại lần Kết thí nghiệm trình bày bảng 4.4 Kết thí nghiệm cho thấy tốc độ quay đầu phun sương có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất thu hồi sản phẩm trình sấy phun, lại ảnh hưởng đến độ ẩm sản phẩm Kết hợp lý tốc độ quay đầu phun quay nhanh hơn, hạt sương có kích thước nhỏ hơn, diện tích tiếp xúc với không khí nóng tăng, đồng thời hạt nhẹ khô bị dính lại thành buồng sấy, hiệu suất thu hồi cao độ ẩm thấp Bảng 4.4 Ảnh hưởng tốc độ quay đầu phun sương Tốc độ quay Hiệu suất thu hồi Độ ẩm sản phẩm đầu phun sương sản phẩm (%) (%) 19 000 47,11 4,06 20 000 64,92 3,86 21 000 79,83 3,82 22 000 81,15 3,79 23 000 83,67 3,76 24 000 85,60 3,76 (v/ph) Chúng thử tăng tốc độ quay đầu phun lên 24 000 v/ph, điều kiện hệ thống làm việc không ổn định Do tốc độ quay đầu phun 24.000v/ph cho hiệu suất thu hồi sản phẩm trình sấy phun đạt 85,6% độ ẩm sản phẩm 3,76% Nguyễn Kiều Trinh - 1203 Page 38 4.8 Đánh giá chất lượng sản phẩm Sau tạo sản phẩm, tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm Kết trình bày bảng 4.5 Bảng 4.5 Chất lượng sản phẩm PLA sau sấy phun Chỉ tiêu Độ ẩm (%) Chất lượng 3,76 Hàm lượng chất béo tổng số (%) Đánh giá cảm quan 17,32 % Bột mịn, tơi, xốp, có màu xanh Chế phẩm bột tảo sau trình sấy phun có độ ẩm 3,56% hoàn toàn đáp ứng yêu cầu dạng sản phẩm bột thông thường ([...]... trong thu hồi sinh khối vi tảo Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn, chúng tôi tiến hành khóa luận: Nghiên cứu phương pháp thu hồi và làm khô sinh khối vi tảo Nanochloropsis oculata làm nguyên liệu sản xuất thực phẩm chức năng Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu đánh giá được khả năng thu hồi sinh khối vi tảo N .oculata bằng phương pháp điện phân và làm khô tạo chế phẩm bằng thiết bị sấy phun Nội dung nghiên cứu: ... Nam thử nghiệm nuôi tảo N .oculata theo định hướng làm thực phẩm chức năng Nhận được đề nghị của Vi n Thực phẩm chức năng và Công ty TNHH Dược Quốc tế IMC về vi c phối hợp nghiên cứu quy trình nuôi tảo N .oculata theo định hướng làm thực phẩm chức năng, đầu năm 2011, bằng nguồn kinh phí tự có, Vi n Nghiên cứu Hải sản đã tiến hành thử nghiệm nghiên cứu quy trình nuôi sinh khối tảo N Oculata mật độ cao,... vệ sinh thực phẩm nhưng sản phẩm chưa trải qua các sát hạch nghiêm ngặt về hàm lượng dinh dưỡng, hàm lượng các hoạt chất sinh học và đảm bảo các tiêu chí về an toàn vệ sinh thực phẩm và các tiêu chuẩn đối với thực phẩm chức năng Tóm lại, hiện nay ở Vi t Nam các nghiên cứu mới chỉ khai thác sinh khối tảo N oculata trong lĩnh vực sản xuất giống hải sản Những nghiên cứu mang tính ứng dụng tảo này làm thực. .. trong sản xuất nguồn nhiên liệu sinh học thế hệ thứ ba bởi nó không gây nên những tác động xấu như những nguồn nhiên liệu sinh học thứ nhất và thứ hai (Brennan và Owende, 2010) Tuy nhiên, hiện nay vi c sản xuất những sản phẩm vi tảo (diesel sinh học) lại quá đắt đỏ và nhiên liệu sinh học vi tảo chỉ có thể cạnh tranh về mặt kinh tế với những sản phẩm có giá trị cao như những sản phẩm bổ sung vào thực phẩm. .. cứu: 1 Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ dòng điện và thời gian điện phân đến hiệu suất kết bông tảo 2 Nghiên cứu ảnh hưởng của pH ban đầu đến hiệu suất kết bông tảo 3 Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến hiệu suất kết bông tảo 4 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ không khí sấy đến hiệu suất thu hồi sản phẩm 5 Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ bơm nhập liệu đến hiệu suất thu hồi sản phẩm 6 Nghiên cứu. .. vi tảo Nannochloropsis đãđược đề xuất sử dụng làm thực phẩm dinh dưỡng bổ sung cho người như một loại thực phẩm có lợi cho sức khỏe (Vismara et al., 2003) 2.1.3.3 Ứng dụng của vi tảo N .oculata Cho đến nay trên thế giới đã có nhiều ứng dụng của vi tảo N .oculata như: - Làm thực phẩm chức năng giàu Omega-3 - Dùng trong xử lý vết dầu loang - Dùng trong sản xuất nhiên liệu sinh học bảo vệ môi trường - Làm. .. thực phẩm chức năng cho người còn rất mới mẻ, dù đã chứng minh được tiềm năng hiện hữu của hướng phát triển sản phẩm này nhưng hầu chưa cho ra kết quả cụ thể Với những ưu điểm về thành phần và hàm lượng các chất dinh dưỡng, tảo N oculata hứa hẹn sẽ là đối tượng tiềm năng trong lĩnh vực sản xuất thực phẩm chức năng cho người Nguyễn Kiều Trinh - 1203 Page 14 2.3 Kỹ thu t thu hồi và làm khô sinh khối vi tảo. .. đầu Vi n Nghiên cứu nuôi trồng Thủy sản II ( năm 2010) đã triển khai đề tài Nghiên cứu công nghệ nuôi thâm canh và thu sinh khối tảo Isochrysis galbana và Nannochloropsis oculata với mục tiêu sản xuất vi tảo N oculata mật độ cao làm thức ăn trong nuôi trồng thủy sản Tuy nhiên, cho đến nay, vẫn chưa có một công bố nào về kết quả đạt được của đề tài Vi n Nghiên cứu Hải sản là cơ quan đầu tiên ở Vi t... 3.2 Phương pháp nghiên cứu 3.2.1 Phương pháp xác định trọng lượng khô của vi tảo Mật độ sinh khối tảo trong nghiên cứu được đánh giá qua trọng lượng khô của sinh khối tảo Trọng lượng khô được xác định bằng cách lọc một thể tích nhất Nguyễn Kiều Trinh - 1203 Page 25 định dung dịch nuôi cấy tảo bằng màng lọc có kích thước 0,45 µm Sinh khối tế bào được đem sấy khô ở nhiệt độ 105ºC cho đến khối lượng không... đầu cao để đảm bảo nguyên liệu có thể bơm đến thiết bị tạo giọt lỏng - Chi phí năng lượng cao hơn (để tách ẩm) - Thất thoát các chất dễ bay hơi Nguyễn Kiều Trinh - 1203 Page 24 PHẦN III VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Vật liệu nghiên cứu 3.1.1 Đối tượng Vi tảo sử dụng trong nghiên cứu là N .oculata được nuôi tại Phòng Công nghệ sinh học Biển, Vi n Nghiên cứu Hải sản bằng phương pháp nuôi công nghiệp