Nghiên cứu công nghệ sản xuất đồ uống chức năng từ tảo spirulina

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - HỒNG VĂN TUẤN NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐỒ UỐNG CHỨC NĂNG TỪ TẢO SPIRULINA LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS PHẠM HƯƠNG SƠN PGS.TS PHẠM THU THỦY Hà Nội – 2011 MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ khoa học – kỹ thuật, bùng nổ kinh tế góp phần nâng cao đời sống người, nhu cầu dinh dưỡng chất lượng thực phẩm mối quan tâm hàng đầu khơng Việt Nam mà cịn mang tính tồn cầu Với trợ giúp kỹ thuật đại, nhiều thành phần chức có hoạt tính sinh học cao, có nguồn gốc tự nhiên, có tác dụng hỗ trợ, tăng cường bảo vệ sức khỏe người khám phá, dinh dưỡng tảo Spirulina số Từ năm 70, Nhật Mỹ, tảo Spirulina xem nguồn thực phẩm bổ sung dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe người Đến năm 90, vấn đề tiêu thụ Spirulina phát triển vượt bậc nhiều quốc gia châu Á, châu Âu, Bắc Mỹ… làm cho Spirulina ngày trở nên phổ biến Các sản phẩm thực phẩm dinh dưỡng, thực phẩm chức có nguồn gốc từ Spirulina phát triển rộng rãi Tại Trung Quốc, tảo Spirulina phối trộn với số thực phẩm truyền thống để tạo sản phẩm dinh dưỡng, chức (sirô, nước uống khơng cồn…) có hương vị đặc trưng [35] Ngồi ra, bột Spirulina cịn bổ sung vào q trình chế biến số sản phẩm bánh kẹo, bánh mì, trà…, tạo sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, sử dụng nguồn bổ sung việc hỗ trợ tăng cường sức khỏe cộng đồng Tại Việt Nam, từ năm 1995, Đặng Xuyến Như cs [2] nghiên cứu sử dụng sinh khối tảo Spirulina dùng cho người dạng gồm viên nén dùng để hỗ trợ điều trị bệnh nhân ung thư cốm dinh dưỡng Lina cho trẻ em… Tuy nhiên, việc sử dụng tảo Spirulina để sản xuất đồ uống chức chưa có Mặt khác, Việt Nam nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa Đặc biệt vào mùa hè, khí hậu nóng bức, nhu cầu giải khát người cao, xu hướng sử dụng loại nước giải khát có lợi cho sức khỏe bùng nổ Việt Nam Xuất phát từ tình hình thực tiễn trên, đề tài “Nghiên cứu cơng nghệ sản xuất đồ uống chức từ tảo Spirulina” thực nhằm mục đích tạo loại đồ uống có lợi cho sức khỏe, dễ sử dụng, hương vị đặc trưng… Nội dung đề tài bao gồm: - Phân tích đánh giá chất lượng sinh khối tảo Spirulina - Nghiên cứu khảo sát khả ứng dụng sinh khối tảo Spirulina sản xuất đồ uống - Nghiên cứu thu dịch chiết từ tảo Spirulina xác định số đặc tính chức dịch chiết - Nghiên cứu ứng dụng dịch chiết Spirulina sản xuất nước uống - Nghiên cứu đề xuất qui trình sản xuất nước uống có bổ sung dịch chiết Spirulina Chương - TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu tảo Spirulina 1.1.1 Đặc điểm hình thái sinh lý tảo Spirulina Tảo Spirulina (Arthrospira) thuộc chi Spirulina, họ Oscillatoriaceae, Oscillaloriales (Nostocales), lớp Cyanophyceae (Cyanobacteria: vi khuẩn lam), ngành Cyanophyta (Cyanochloronta), có dạng hình xoắn lò xo với – vòng xoắn nhau, sợi khơng phân nhánh (hình 1.1) Hiện nay, Spirulina platensis Spirulina maxima loài chủ yếu, nuôi trồng nghiên cứu phổ biến [5, 10, 15] Hình 1.1 Hình thái tảo Spirulina [10] a- Spirulina maxima; b- Spirulina platensis Spirulina thuộc nhóm tảo đa bào, có màu xanh lam (tảo lam), biết đến loại thực phẩm bổ sung dinh dưỡng với hàm lượng protein cao (55 – 70%) nhiều chất có hoạt tính sinh học khác [5, 7] Spirulina có diện tích phân bố rộng, có khả thích nghi với điều kiện sống khác Tuy nhiên, Spirulina sinh trưởng mạnh vùng nước kiềm (pH 8,5 – 11), có mặt phổ biến hồ tự nhiên thuộc châu Phi châu Mỹ, nơi gần vùng xích đạo, thường xảy cân nước chênh lệch tương quan lượng mưa bốc nước, gây nên tượng muối nước tụ lại làm tăng độ mặn kiềm Trong số thể tự dưỡng, tảo lam xem nhóm ngun thủy Di tích hóa thạch chúng phát cho thấy tảo lam tồn từ cách khoảng 3,8 tỷ năm Tảo lam xếp liền sau nhóm vi khuẩn, riêng với nhóm khác ngồi đặc điểm chưa có nhân thật, chưa có lục lạp mà thay vào diệp lục tố a sắc tố phụ có chất protein Chúng khơng có tiêm mao, di chuyển cách trượt bề mặt Do hình dạng “lị so xoắn” dễ nhận biết qua kính hiển vi nên người ta thường gọi loại Hình 1.2 Cấu trúc hiển vi tảo S platensis [10] tảo “tảo xoắn” 1.1.2 Thành phần dinh dưỡng tảo Spirulina Spirulina loại vi tảo gọi với tên “thực phẩm tương lai” nhờ nguồn cung cấp protein dồi hàm lượng cân nhiều kích tố sinh trưởng axit béo, phycocyanin, loại vitamin, khoáng chất…[7, 15] Các thành phần dinh dưỡng tảo Spirulina trình bày sơ lược bảng 1.1 Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng có tảo Spirulina [23] Thành phần Hàm lượng (%) Protein 65 Hydrat cacbon 15 Chi tiết - loại axit amin thiết yếu: iso lơxin, lizin, methionin, phenylalanin, threonin, trytophan valin - 10 loại axit amin không thay thế: alanin, arginin, axit aspartic, cystin, axit glutamin, glyxin, histin, prolin, serin tyrosin Axit gamma linolenic (GLA), axit alpha linolenic (ALA), axit linoleic (LA), axit stearidonic (SDA), axit eicosapentaenoic (EPA), axit docosa – hexaenoic (DHA) axit arachidonic (AA) Chất béo Vitamin 0,75 Chất khoáng Kali, canxi, sắt, magiê, mangan, phôt pho, selen Carotenoit 346 mg/100g Alpha caroten, beta caroten, xanthophylis, crytoxanthin, echinenon, zeaxanthin lutein Các chất màu khác B1, B2, B3, B6, B9, B12, B7, D, B5, E, inositol Chlorophyl, phycocyanin, porphyrin, phycoerythin, tetrapyrrol phytonadion Protein Hàm lượng protein tảo Spirulina tương đối cao, dao động khoảng 55 – 70% trọng lượng khô, tùy thuộc vào điều kiện nuôi tảo khác [5] Hàm lượng protein tảo Spirulina cao hăn so với loài thực vật khác cao hai lần hàm lượng protein bột đậu nành (35%) Đặc biệt, protein tảo Spirulina chứa đầy đủ axit amin không thay lizin, methionin,… với tỷ lệ cao, chiếm 47% tổng hàm lượng protein Chính ưu điểm mà protein tảo Spirulina đánh giá cao giá trị dinh dưỡng cho sức khỏe người [15] Chất béo Hàm lượng chất béo Spirulina chiếm khoảng – 7% bao gồm axit béo no không no Trong đó, axit béo khơng no có ảnh hưởng quan trọng đến hệ thống miễn dịch tế bào Hàng ngày, người lớn cần – 2% lượng thu từ axit béo trẻ nhỏ cần 3% [10, 15] Bảng 1.2 Thành phần axit béo tảo Spirulina (% tổng axit béo) [19] Axit béo S maxima S platensis Palmitic 63 25,8 Palmitoleic (omega-6) 3,8 Stearic 1,7 Oleic (omega-6) 16,6 Linoleic (omega-6) 12 γ-linolenic (omega-6) 13 40,1 α-linolenic (omega-3) Vết Vết Spirulina coi nguồn cung cấp axit γ-linolenic lớn sau sữa mẹ số loại dầu thực vật Sự có mặt axit γ-linolenic thước đo quan trọng việc đánh giá chất lượng dinh dưỡng thực phẩm bữa ăn hàng ngày Thông thường, axit γ-linolenic thường hấp thu vào thể người qua đường tiêu hóa loại thức ăn có nguồn gốc từ thực vật [5] Hydrat cacbon Tảo Spirulina chứa khoảng 15 – 25% hydrat cacbon tổng số trọng lượng khô tảo [15], chủ yếu hydrat cacbon đơn giản đường glucoza, fructoza, saccaroza, ngồi cịn chứa glycerol, mannitol, sorbitol… Thành tế bào Spirulina tương tự vi khuẩn Gram dương [10], thành tế bào có kết hợp glucozamin axit muramic với peptit Mặc dù khơng tiêu hóa được, chúng dễ bị phá vỡ, tạo điều kiện cho việc giải phóng thành phần bên tế bào Đây điều thuận lợi cho việc tận thu toàn sinh khối tảo sử dụng làm thức ăn so sánh với thành tế bào số sinh vật khác nấm men, chlorella… Vitamin Trong tảo Spirulina, thành phần protein, chất béo, hydrat cacbon cịn chứa nhiều loại vitamin có giá trị dược lý cao vitamin A (betacaroten), vitamin nhóm B, C, D E… Bảng 1.3 Thành phần vitamin nhóm B có tảo Spirulina [19] Loại vitamin Hàm lượng (mg/kg) Nhu cầu (mg, người lớn, 24-25 tuổi) B1 34 – 50 1,5 B2 30 – 46 1,8 B6 5–8 2,0 B12 1,5 – 2,0 0,003 B3 130 20,0 B9 0,5 0,4 B5 4,6 – 25 – 10 B7 0,05 0,1 – 0,3 Vitamin A (beta-caroten) Beta-caroten chiếm 80% tổng số carotenoit có Spirulina, phần cịn lại physoxanthin crytoxanthin Mỗi kilo gam Spirulina sấy khô chứa khoảng 700 – 1700 mg beta-caroten khoảng 100 mg crytoxanthin, chúng loại carotenoit hợp phần vitamin A động vật có vú Theo nghiên cứu Viện ung thư quốc gia Mỹ, người cung cấp khoảng mg beta-caroten ngày giúp giảm thiểu hiệu tăng sinh tế bào ung thư, lượng beta-caroten có với g Spirulina, tương đương với sử dụng khoảng 100 g rau ăn [5] Chất khoáng Spirulina nguồn cung cấp lớn nhiều nguyên tố khoáng thiết yếu, có lợi cho sức khỏe người kali, sắt, canxi, magiê, mangan…[5, 10, 15] Bảng 1.4 Thành phần chất khống có tảo Spirulina [19] Thành phần khoáng Hàm lượng (mg/kg) Nhu cầu hàng ngày (Người lớn, mg/ngày) Canxi 1300 – 14000 1200 Phốt 6700 – 9000 1000 Magiê 2000 – 2900 250 – 350 Sắt 580 – 1800 18 21 – 40 15 Kẽm Đồng – 10 1,5 – Crôm 2,8 0,5 – 25 – 37 Natri 4500 500 Kali 6400 – 15400 3500 Mangan Tảo Spirulina có hàm lượng sắt tương đối cao (580 – 1800 mg/kg), lớn nhiều lần so với ngũ cốc Do vậy, Spirulina lựa chọn nguồn bổ sung sắt tốt sức khỏe người Nhiều cơng trình khoa học khẳng định, thiếu sắt gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến nhiều chức sinh lý, sinh hóa thể, đặc biệt phụ nữ có thai trẻ nhỏ Giá trị sinh học sắt Spirulina chứng minh nhiêu nghiên cứu chuột người Ngồi sắt, ngun tố khống thiết yếu khác canxi, phốt pho, magiê kali chiếm lượng cao thành phần khống có Spirulina, ngang lượng khống có sữa Sử dụng Spirulina nguồn cung cấp khống ngăn ngừa kìm hãm bệnh liên quan đến hội chứng thiếu hụt khoáng thể tim mạch, rối loạn thần kinh… Sắc tố quang hợp Spirulina xếp vào ngành vi khuẩn lam – sinh vật chưa có nhân điển hình nên máy quang hợp khơng phân hóa thành quan chuyên hóa lục lạp mà phân tán toàn tế bào Số lượng hàm lượng cao chất sắc tố quang hợp phần tạo nên tính đặc trưng Spirulina Trong thành phần dinh dưỡng Spirulina có chứa nhiều nhóm chất màu có giá trị dược lý cao thử nghiệm chứng minh qua nhiều nghiên cứu, phải emulsion Colloids and surfaces A: Physicochem Eng Aspects, 315: 47 – 56 17 Hayashi K., Hayashi T., Morita N., (1993) An extract from Spirulina platensis is a selective inhibitor of herpes simplex virus type penetration into hela cells Phytotherapy research, 7: 76 – 80 18 Hironobu Watanuki, Kazuki Ota, Asmi Citra Malina, A.R Tassakka, Toshimitsu Kato, Masahiro Sakai, (2006) Immunostimlant effects of dietary Spirulina platensis on carp, Cyprinus carpio Aquaculture, 258: 157 – 163 19 Jacques Falquet (2000) “The nutritional aspects of Spirulina” Antenna Technologies 20 Ji Young Cho, Hyung-Joo Jin, Hyun Jeong Lim, John N.C Whyte, YongKi Hong, (1999) Growth activation of the microalga Isochrysis galbana by the aqueous extract of the seaweed Monotroma nitidum Journal of Applied Phycology, 10: 561-567 21 Jian-Feng NIU, Guang-Ce WANG, Xiang-zhi Lin, Bai-Cheng Zhou, (2007) Large-scale recovery of C-phycocyanin from Spirulina platensis using expanded bed adsorption chromatography Journal of Chromatography B, 850: 267 – 276 22 Joel Schwartz, Gerald Shklar, Susan Reid, Diane Trickler, (1988) Prevention of experimental oral cancer by extracts of Spirulina-Dunaliella algae Nutr Cancer, 11: 127 – 134 69 23 Maddaly Ravi, Sai Lata De, Syed Azharuddin, Solomon F D Paul, (2010) The beneficial effects of spirulina focusing on its immunomodulatory and antioxidant properties Nutrition and Dietary Supplements, 2: 73-83 24 Mala, R., Sarojini, M., Saravanababu, S., Umadevi, G., (2009) Screening for antimicrobial activity of crude extracts of Spirulina platensis Journal of Cell and Tissue Research, 9(3): 1951-1955 25 Merichel Plaza, Alejandro Cifuentes, Elena Ibánez, (2008) In the search of new functional food ingredients from algae Trends in Food Science & Technology, 19: 31 – 39 26 Miguel Herrero, Elena Ibánez, Javier Senorans, Alejandro Cifuentes, (2004) Pressurezed liquid extracts from Spirulina platensis microalga determination of their antioxidant acitvity and preliminary analysis by micelar electrokinetic chromatography Journal of Chromatography A, 1047: 195-203 27 Mohammed E Grawish, (2008) Effect of Spirulina platensis extract on syrian hamster cheek pouch mucosa painted with 7,12- dimethlbenz[a]anthracene Oral oncology, 44: 956 – 962 28 Niels T Eriksen, 2008 Production of phycocyanin – a pigment with applications in biology, biotechnology, foods and medicine Appl Microbiol Biotechnol, 80: 1-14 29 Oi VT, Glazer AN, Stryer L, 1982 Fluorescent phycobiliprotein conjugates for analyses of cells and molecules J Cell Biol, 93: 981-986 70 30 Pauline Spolaore, Claire Joannis-Cassan, Elie Duran, Arsène Isambert, (2006) Commercial applications of microalgae Journal of Bioscience and Bioengineering, 101(2): 87 – 96 31 Rachen, D., Natapas, Ph, Suwayd, N., (2009) Phycocyanin extraction from Spirulina platensis and extract stability under various pH and temperature As J Food Ag-Ind., 2(04): 819-826 32 Romay Ch., González R., Ledón N., Remirez D., Rimbau V., (2003) CPhycocyanin: A biliprotein with antioxidant, anti-inflammatory and neuroprotective effects Current Protein and Peptide Science, 4: 207-216 33 Sanjiv K Mishra, Anupama Shrivastav, Sandhya Mishra, (2008) Effect of preservatives for good grade C-PC from Spirulina platensis Process biochemistry, 43: 339-345 34 Shela G., Olga M.B., Elena K., Antonin L., Nuria G.M, Ratiporn H., Yong-Seo P., Soon-Teck J., Simon T., (2003) Comparison of the contents of the main biochemical compounds and antioxidant activity of some Spanish olive oils as determined by four different radical scavenging tests The Journal of Nutritional Biochemistry, 14(3): 154-159 35 Shizhong Liang, Xueming Liu, Feng Chen, Zijian Chan, (2004) Current microalgal health food R & D acticities in China Hydrobiologia, 512: 4548 36 Silvana T.S., Luci D.M.Q., Carlos A.V.B., Susana J.K., 2008 Separation of phycocyanin from Spirulina platensis using chromatography Bioprocess Biosyst Eng, 31: 477-482 71 ion exchange 37 Susana Santoyo, Miguel Herrero, Javier Senorans F., Alejandro Cifuentes, Elena Ibanez, Laura Jaime, (2006) Functional characterization of pressurized liquid extracts of Spirulina platensis Eur Food Res Technol, 224: 75-81 38 Takashi Hirata, Mikiya Tanaka, Masaki Ooike, Teppei Tsunomura, Morihiko Sakaguchi, 2000 Antioxidant activities of phycocyaniobilin prepared from Spirulina platensis Journal of Applied Phycology, 12: 435439 39 Vadiraja B Bhat and K.M Madyastha, 2001 Scavenging of peroxynitrite by phycocyanin and phycocyanobilin from Spirulina platensis: Protection against oxidative damage to DNA Biochemical and Biophysical Research Communications, 285: 262-266 40 Vander Berghe D A., Vlietinck A J., (1991) Methods in plant Biochemistry: Screening Methods for Antibacterial and Antiviral Agents from Higher Plants Academic Press, London In: Dey, P.Mp.Harbone, J B (Eds), 47-69 41 Wan-Loy Chu, Yen-Wei Lim, Ammu Kutty Radhakrishnan, Phaik-Eem Lim, (2010) Protective effect of aqueous extract from Spirulina platensis against cell death induced by free radicals BMC Complementary and Alternative Medicine, 10(53): 477-481 42 Yingmanee Tragoolqua, Yuwadee Peerapornpisal, (2005) Inhibitory activity of blue green algae, Spirulina platensis againse herpes simplex virus type and infection on vero cells Chiang Mai J Sci 32(2): 149 – 153 72 43 Yufeng Liu, Lizhi Xu, Ni Cheng, Lijun Lin, Chengwu Zhang, (2000) Inhibitory effect of phycocyanin from Spirulina platensis on the growth of human leukemia K562 cells Journal of Applied Phycology, 12: 125 – 130 73 PHỤ LỤC A/ Danh mục bảng phụ Bảng 3.7-1 Ảnh hưởng thời gian lạnh đông chu kỳ nhả lạnh đơng đến hàm lượng PC có dịch chiết Ft Tc PC SC Ft Tc PC SC (giờ) (lần) (mg/ml) (%) (giờ) (lần) (mg/ml) (%) 1,34 2,21 1,45 2,33 1,67 2,68 1,89 2,69 1,98 2,11 2,01 1,45 2,13 1,67 2,28 2,32 2,67 1,11 2,68 1,09 Ft: Thời gian lạnh đông – Tc: Chu kỳ nhả lạnh đơng 74 B/ Một số hình ảnh hoạt động nghiên cứu đề tài 75 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu thu tôi, thực chưa cơng bố tạp chí, hội nghị khoa học Việt Nam Các số liệu kết thực cách khoa học, trung thực xác LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới PGS.TS Phạm Thu Thủy TS Phạm Hương Sơn trực tiếp định hướng, hướng dẫn, giúp đỡ 76 tạo điều kiện cho suốt thời gian thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn Bộ môn Công nghệ Sinh học – Viện Công nghệ Sinh học Thực phẩm, Viện Đào tạo Sau Đại học, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành khóa học trường Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo cán nhân viên Trung tâm Sinh học Thực nghiệm, Viện Ứng dụng Công nghệ giúp đỡ, tạo điều kiện thời gian, trang thiết bị vật chất giúp tơi có kết tốt q trình nghiên cứu Cuối tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gian đình, bạn bè người thân ln bên tơi, động viên, khuyến khích suốt thời gian học tập nghiên cứu Tôi xin cảm ơn giúp đỡ vô quý báu đó! Hà nội, ngày 27 tháng 09 năm 2011 Học viên Hoàng Văn Tuấn Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt TT Ký hiệu, từ viết tắt DPPH Chú giải 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl 77 HVS Herpes Simplex Virus IL Interleukin Kl Khuẩn lạc LA Axit Linoleic LDL-cholesterol Cholesterol tỷ trọng thấp MIC Minimum Inhibitory Concentration: Nồng độ ức chế tối thiểu NK Tế bào giết tự nhiên PC Phycocyanin 10 SC Scavening capacity: Khả bắt giữ 11 SHTN Trung tâm Sinh học thực nghiệm 12 SS/A Soluble solid/acidity: Tỷ lệ chất khơ hịa tan/axit 13 StDev Độ lệch chuẩn 14 TCCP Tiêu chuẩn cho phép 15 v/v Volume/volume: Thể tích/thể tích Danh mục bảng Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng có tảo Spirulina  Bảng 1.2 Thành phần axit béo tảo Spirulina (% tổng axit béo)  78 Bảng 1.3 Thành phần vitamin nhóm B có tảo Spirulina  Bảng 1.4 Thành phần chất khống có tảo Spirulina  Bảng 2.1 Thành phần dung dịch đệm SDS-PAGE  Bảng 3.1 Chỉ tiêu cảm quan tảo Spirulina  Bảng 3.2 Thành phần hoá học tảo Spirulina  Bảng 3.3 Chỉ tiêu vi sinh vật tảo Spirulina  Bảng 3.4 Chỉ tiêu kim loại nặng tảo nguyên liệu  Bảng 3.5 Trạng thái hòa tan bột tảo môi trường lỏng thời gian bảo quản  Bảng 3.6 Ảnh hưởng loại dung môi tỷ lệ sinh khối đến thuộc tính dịch chiết  Bảng 3.7 Ảnh hưởng phương pháp phá vỡ tế bào đến tính chất dịch chiết  Bảng 3.8 Thành phần dịch chiết từ tảo Spirulina  Bảng 3.9 Khả kháng vi sinh vật kiểm định dịch chiết từ tảo Spirulina  Bảng 3.10 Khả bắt gốc tự dịch chiết từ tảo Spirulina  Bảng 3.11 Kết khảo sát tỷ lệ SS/A số dạng nước uống  Bảng 3.12 Ảnh hưởng tỷ lệ bổ sung dịch chiết Spirulina đến thuộc tính chống oxy hóa nước uống  Bảng 3.13 Kết đánh giá cảm quan mẫu nước uống  Bảng 3.14 Kết xác định liều độc LD50  Bảng 3.15 Kết nghiên cứu độc tính bán trường diễn chuột  Bảng 3.16 Kết kiểm tra số tiêu huyết học chuột  Bảng 3.17 Kết kiểm tra thời gian bơi chuột  Bảng 3.18 Chỉ tiêu hóa lý nước uống trình bảo quản  Bảng 3.19 Chỉ tiêu vi sinh vật nước uống trình bảo quản  Bảng 3.7-1 Ảnh hưởng thời gian lạnh đông chu kỳ nhả lạnh đông đến hàm lượng PC có dịch chiết  Danh mục hình vẽ, đồ thị Hình 1.1 Hình thái tảo Spirulina   Hình 1.2 Cấu trúc hiển vi tảo S platensis   79 Hình 1.3 Cấu trúc hóa học bilin chromophore (a) bilirubin (b)  Hình 1.4 Cấu trúc khơng gian α, β phycocyanin  Hình 1.5 Cấu trúc hóa học phycocyanin   Hình 1.6 Spirulina sản phẩm bánh truyền thống dihé  Hình 2.1 Qui trình sản xuất nước giải khát chanh  Hình 3.1 Trạng thái hịa tan bột tảo Spirulina nước  Hình 3.2 Ảnh hưởng loại dung môi tỷ lệ sinh khối đến hiệu hàm lượng PC có dịch chiết từ tảo  Hình 3.3 Ảnh hưởng nồng độ etanol đến tính chất dịch chiết từ tảo Spirulina  Hình 3.4 Ảnh hưởng thời gian lạnh đông chu kỳ nhả lạnh đơng đến hàm lượng PC có dịch chiết  Hình 3.5 Phổ hấp thụ màu điện di SDS-page phycocyanin  Hình 3.6 Khả kháng vi sinh vật kiểm định dịch chiết từ tảo Spirulina  Hình 3.7 Hoạt tính chống oxy hóa dịch chiết từ tảo Spirulina  Hình 3.8 Ảnh hưởng nhiệt độ (a) pH (b) đến độ bền dịch chiết Spirulina  Hình 3.9 Qui trình sản xuất nước uống có bổ sung dịch chiết Spirulina  MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1  Chương - TỔNG QUAN .3  80 1.1 Giới thiệu tảo Spirulina 1.1.1 Đặc điểm hình thái sinh lý tảo Spirulina .3 1.1.2 Thành phần dinh dưỡng tảo Spirulina 1.1.3 Cấu trúc hóa học hoạt tính sinh học Phycocyanin 10 1.1.4 Độc tố 13 1.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina 14 1.3.1 Tình hình nghiên cứu khả ứng dụng tảo Spirulina 14 1.3.2 Tình hình khai thác ứng dụng tảo Spirulina 21 Chương - VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27  2.1 Vật liệu 27 2.2 Phương pháp nghiên cứu 27 2.2.1 Phương pháp hóa lý 27 2.2.2 Phương pháp tách chiết .29 2.2.3 Phương pháp phân tích hóa sinh 30 2.2.3.1 Phương pháp định lượng PC 30 2.2.3.2 Phương pháp xác định PC kỹ thuật điện di biến tính gel polyacrylamide 30 2.2.4 Phương pháp phân tích vi sinh .32 2.2.5 Phương pháp xác định hoạt tính 32 2.2.5.1 Xác định hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định 32 2.2.5.2 Xác định hoạt tính chống oxy hóa 34 2.2.6 Phương pháp thử nghiệm lâm sàng 35 2.2.7 Phương pháp phân tích cảm quan .36 2.2.8 Phương pháp xử lý số liệu 36 2.2.9 Phương pháp công nghệ .37 Chương - KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .38  81 3.1 Nghiên cứu đánh giá chất lượng khảo sát khả sử dụng tảo Spirulina sản xuất nước uống 38 3.1.1 Nghiên cứu đánh giá chất lượng tảo Spirulina .38 3.1.2 Nghiên cứu khảo sát khả sử dụng tảo Spirulina sản xuất nước uống 40 3.2 Nghiên cứu thu dịch chiết từ tảo Spirulina 42 3.2.1 Ảnh hưởng dung môi khác đến tính chất dịch chiết .42 3.2.2 Ảnh hưởng nồng độ dung mơi đến tính chất dịch chiết 44 3.2.3 Ảnh hưởng phương pháp phá vỡ tế bào đến tính chất dịch chiết 45 3.2.4 Nghiên cứu xác định số đặc tính sinh học dịch chiết từ tảo Spirulina 48 3.2.5 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ pH đến độ bền dịch chiết Spirulina 51 3.3 Nghiên cứu ứng dụng dịch chiết Spirulina sản xuất nước uống chức 53 3.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ chất khơ hịa tan/axit hương vị sản phẩm 53 3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ phối trộn dịch chiết Spirulina đến tính chất nước uống .55 3.4 Nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng nước uống có bổ sung dịch chiết Spirulina chuột 57 3.4.1 Nghiên cứu độc tính cấp, bán trường diễn 57 3.4.2 Nghiên cứu tác dụng nước uống có bổ sung dịch chiết Spirulina đến số tiêu huyết học chuột .59 3.4.3 Nghiên cứu tác dụng mẫu nước có bổ sung dịch chiết Spirulina đến khả tăng cường thể lực sức bền chuột trình bơi lặn 59 82 3.5 Nghiên cứu đề xuất qui trình sản xuất nước uống có bổ sung dịch chiết Spirulina 60 3.5.1 Nghiên cứu kéo dài thời gian bảo quản nước uống .61 3.5.2 Đề xuất qui trình sản xuất nước uống có bổ sung dịch chiết Spirulina 62 KẾT LUẬN 65  TÀI LIỆU THAM KHẢO 67  PHỤ LỤC .74  83 ... khối tảo Spirulina - Nghiên cứu khảo sát khả ứng dụng sinh khối tảo Spirulina sản xuất đồ uống - Nghiên cứu thu dịch chiết từ tảo Spirulina xác định số đặc tính chức dịch chiết - Nghiên cứu ứng... chứa thành phần chức từ tảo Spirulina sử dụng cho sản xuất nước uống chức Các nghiên cứu nhằm thu dịch chiết từ tảo Spirulina trình bày phần 3.2 Nghiên cứu thu dịch chiết từ tảo Spirulina 3.2.1 Ảnh... sức khỏe bùng nổ Việt Nam Xuất phát từ tình hình thực tiễn trên, đề tài ? ?Nghiên cứu cơng nghệ sản xuất đồ uống chức từ tảo Spirulina? ?? thực nhằm mục đích tạo loại đồ uống có lợi cho sức khỏe,