Thu nhận protein từ tảo spirulina nhằm ứng dụng trong chế biến bột dinh dưỡng

LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn học viên nhận giúp đỡ nhiều cá nhân tập thể Trước hết, Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến TS Phạm Hương Sơn – Viện Ứng dụng Công nghệ, PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú– Viện Công nghệ Sinh học Cơng nghệ Thực phẩm tận tình hướng dẫn, giúp đỡ Học viên suốt trình học tập nghiên cứu để hoàn thành luận văn Học viên xin cảm ơn tập thể cán Viện Đào tạo sau đại học – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, giảng viên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đặc biệt cán Trung tâm Sinh học Thực nghiệm – Viện Ứng dụng Công nghệ tạo điều kiện thuận lợi cho Học viên hoàn thành luận văn Cuối cùng, Học viên gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ, động viên học viên hoàn thành luận văn Hà nội, ngày 28 tháng 09 năm 2016 Học viên Trƣơng Thị Chiên i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu thân thực với cộng tác đồng nghiệp Những số liệu đƣa hoàn toàn trung thực không vi phạm quyền tác giả Học viên Trương Thị Chiên ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu, chữ viết tắt Chú giải GLA Axit gamma linolenic B cereus Bacillus cereus CN Chấp nhận Cl perfrigens Clostridium perfringens E coli Escherichia coli HA Hỗn hợp nguyên liệu PP Polypropylene PET Polyethylene terephthalate PC Phycocyanin SI Độ hòa tan S platensis Spirulina platensis S.maxima Spirulina maxima Spirulinapr Bột protein từ Spirulina S aureus Staphylococcus aureus SOD Superoxit dismutaza TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCN Trƣớc công nguyên TT Thứ tự TLK Trọng lƣợng khô USDA United States Department of Agriculture VKHK Vi khuẩn hiếu khí NM-NM Nấm men, nấm mốc iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần dinh dƣỡng có tảo Spirulina Bảng 1.2 Hàm lƣợng protein có loại thực phẩm .7 Bảng 1.3 Thành phần axit béo tảo Spirulina (% tổng axit béo) Bảng 1.4 Thành phần vitamin nhóm B có tảo Spirulina Bảng 1.5.Thành phần chất khống có tảo Spirulina .11 Bảng 3.1 Khả phân tán bột tảo Spirulina khoảng thời gian khác 34 Bảng 3.2 Ảnh hƣởng nhiệt độ qua xử lý Error! Bookmark not defined Bảng 3.3 Ảnh hƣởng thời gian qua xử lý Error! Bookmark not defined Bảng 3.4 Ảnh hƣởng tác nhân phá bọt đến chất lƣợng cảm quan trình thu bột protein từ tảo Spirulina 38 Bảng 3.5 Một số tiêu chất lƣợng bột protein từ tảo Spirulina .39 Bảng 3.6 Chất lƣợng bột tảo Spirulina bột tảo Spirulinapr 40 Bảng 3.7 Chỉ tiêu cảm quan nguyên liệu 44 Bảng 3.8 Một số tiêu chất lƣợng nguyên liệu 44 Bảng 3.9 Ảnh hƣởng tốc độ cấp liệu đến tính chất vật lý bột sau ép đùn 46 Bảng 3.10 Thành phần dinh dƣỡng cơng thức phối trộn 47 Bảng 3.11 Ảnh hƣởng tỷ lệ bổ sung tảo Spirulinapr đến chất lƣợng cảm quan bột dinh dƣỡng uống liền 48 Bảng 3.12 Ảnh hƣởng vật liệu bao gói đến chất lƣợng bột theo thời gian bảo quản 49 Bảng 3.13 Cảm quan, đánh giá cộng đồng 53 Bảng 3.14 Kết phân tích chất lƣợng bột dinh dƣỡng uống liền có bổ sung tảo Spirulinapr 54 iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Một số sản phẩm có nguồn gốc từ tảo Spirulina .21 Hình 1.2 Bột dinh dƣỡng Organic K - BioGreen .25 Hình 2.1 Phá vỡ màng tế bào phƣơng pháp vật lý 29 Hình 2.2 Phá vỡ màng tế bào phƣơng pháp khuếch tán 29 Hình 3.1 Ảnh hƣởng tỷ lệ nguyên liệu đến trình phá vỡ màng tế bào .35 Hình 3.2 Hiệu suất phá vỡ màng tế bào tảo Spirulina .36 Hình 3.3 Sản phẩm bột tảo Spirulina Spirulinapr 41 Hình 3.4 Sản phẩm bột dinh dƣỡng uống liền 53 v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii MỤC LỤC vi MỞ ĐẦU .1 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .3 Giới thiệu tảo Spirulina 1.1 Đặc điểm hình thái sinh lý tảo Spirulina 1.2 Đặc điểm cấu tạo Spirulina .4 1.3 Thành phần dinh dƣỡng tảo Spirulina Tình hình nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina 12 2.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina giới 12 2.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina Việt Nam .18 Thu nhận protein từ tảo Spirulina 21 3.1 Mục đích trình thu nhận protein từ tảo Spirulina 21 3.2 Các phƣơng pháp phá vỡ tế bào sử dụng cho trình thu nhận protein 22 Tình hình sản xuất tiêu thụ bột dinh dƣỡng giới Việt Nam .23 4.1 Trên giới 23 4.2 Ở Việt Nam 25 CHƢƠNG II: NGUYÊN LIỆU, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 Nguyên vật liệu .28 2.2 Hóa chất thiết bị 28 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 28 2.3.1 Phƣơng pháp phá vỡ màng tế bào tảo Spirulina 28 2.3.2 Phƣơng pháp thu bột protein từ tảo Spirulina 29 2.3.3 Phƣơng pháp xác định tiêu hóa lý 31 2.3.4 Phƣơng pháp tạo bột dinh dƣỡng .32 2.3.5 Phƣơng pháp xác định tiêu vi sinh vật 32 vi 2.3.6 Phƣơng pháp phân tích cảm quan 33 2.3 Xử lý số liệu 33 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 Ảnh hƣởng số điều kiện đến trình thu nhận bột protein từ tảo Spirulina .34 3.1.1 Khảo sát khả phân tán sinh khối tảo Spirulina môi trƣờng lỏng .34 3.1.2 Ảnh hƣởng tỷ lệ nguyên liệu .34 3.1.3 Ảnh hƣởng phƣơng pháp phá vỡ màng tế bào tảo Spirulina .35 3.1.4 Ảnh hƣởng nhiệt độ thời gian đến trình thu nhận protein từ tảo Spirulina .36 3.1.5 Ảnh hƣởng phƣơng pháp làm khô đến chất lƣợng bột tảo Spirulina 39 3.1.6 Đánh giá chất lƣợng bột protein từ tảo Spirulina .40 3.1.7 Quy trình tạo bột tảo Spirulinapr .41 3.2 Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất bột dinh dƣỡng uống liền có bổ sung tảo Spirulinapr 43 3.2.1 Nghiên cứu lựa chọn số nguyên liệu .43 3.2.2 Nghiên cứu tạo độ mịn bột dinh dƣỡng .45 3.2.3 Nghiên cứu xác định công thức phối trộn tạo bột dinh dƣỡng uống liền.46 3.2.4 Nghiên cứu ảnh hƣởng tỷ lệ phối trộn Spirulinapr đến chất lƣợng cảm quan bột dinh dƣỡng uống liền 48 3.2.5 Nghiên cứu ảnh hƣởng vật liệu bao gói đến chất lƣợng bột .48 3.2.6 Quy trình sản xuất bột dinh dƣỡng uống liền có bổ sung tảo Spirulinapr 50 3.3 Đánh giá chấp nhận cộng đồng 53 3.4 Đánh giá ổn định sản phẩm 54 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 vii MỞ ĐẦU Spirulina loại vi tảo đƣợc sử dụng nhƣ dạng thực phẩm giàu protein, lipit, polysaccharit, chất xơ, nguyên tố vi lƣợng chất có hoạt tính sinh học Với nguồn dinh dƣỡng giá trị dƣợc lý cao, Spirulina đƣợc sử dụng rộng rãi thực phẩm, dƣợc phẩm nhằm chữa trị kìm hãm phát triển số bệnh nhƣ: rối loạn đƣờng tiêu hóa, thiếu máu, tăng cƣờng hệ miễn dịch, phát triển khối u, tác nhân gây bệnh, giảm mỡ máu Vì vậy, tảo Spirulina đƣợc nhà khoa học gọi thực phẩm tƣơng lai hay “siêu thực phẩm – super food” [8], [28] Từ năm 70, Nhật Mỹ, tảo Spirulina đƣợc xem nguồn thực phẩm có lợi cho sức khỏe Đến năm 90, vấn đề tiêu thụ Spirulina phát triển vƣợt bậc nhiều quốc gia Châu Á, Châu Âu, Bắc Mỹ… làm cho Spirulina ngày trở nên phổ biến Các sản phẩm thực phẩm dinh dƣỡng, thực phẩm chức có nguồn gốc từ Spirulina đƣợc phát triển rộng rãi Tại Trung Quốc [28], tảo Spirulina đƣợc phối trộn với số thực phẩm truyền thống nhƣ mật ong để tạo sản phẩm dinh dƣỡng chức (siro, nƣớc uống khơng cồn…) có hƣơng vị đặc trƣng Ngồi ra, bột Spirulina đƣợc bổ sung vào trình chế biến số sản phẩm bánh kẹo, bánh mì, trà…, tạo sản phẩm có giá trị dƣợc dƣỡng cao, sử dụng nhƣ nguồn bổ sung việc hỗ trợ tăng cƣờng sức khỏe cộng đồng Tuy nhiên bột tảo Spirulina nguyên liệu khơng tan nƣớc, làm hạn chế tính ứng dụng chúng công nghệ chế biến thực phẩm [21] Ngày nay, xu hƣớng sử dụng sản phẩm có nguồn gốc từ tự nhiên, đặc biệt dạng ngũ cốc nhƣ gạo lứt, đậu tƣơng, đậu xanh… ngày trở thành xu hƣớng tiêu dùng nhiều quốc gia giới, đặc biệt quốc gia phát triển Một số nghiên cứu gần cho thấy [3], tỷ lệ loãng xƣơng, xơ vữa động, ung thƣ vú tử cung phụ nữ số nƣớc phƣơng Đông, đặc biệt Trung Quốc Nhật Bản thấp Nghiên cứu dịch tễ học cho thấy có liên quan đến thói quen dinh dƣỡng, đặc biệt họ sử dụng đậu tƣơng đƣợc chế biến dƣới dạng thực phẩm khác Các nguyên liệu có hàm lƣợng tinh bột, protein cao, qua trình ép đùn, dƣới tác dụng nhiệt làm cho sản phẩm tạo thành có độ nở, độ mịn độ hòa tan cao, thích hợp cho q trình hấp thu thể [16] Nhu cầu sử dụng sản phẩm bột uống liền, có hàm lƣợng dinh dƣỡng cao, bổ sung lƣợng nhanh cho thể phổ biến nhiều quốc gia giới, sản lƣợng tiêu dùng giới khoảng triệu tấn/năm [37] Theo thống kê USDA, 40% lƣợng hàng ngày trẻ em Mỹ đƣợc cung cấp từ việc sử dụng sản phẩm bột ngũ cốc uống liền vào bữa sáng Từ lý trên, tiến hành thực đề tài: “Thu nhận bột protein từ tảo Spirulina nhằm ứng dụng chế biến bột dinh dưỡng”  Mục đích Thu nhận đƣợc bột protein từ tảo Spirulina phƣơng pháp phá vỡ màng tế bào Bột tảo Spirulina thu đƣợc giúp tăng khả hòa tan mơi trƣờng lỏng, giảm mùi tanh, dễ sử dụng ứng dụng chế biến bột dinh dƣỡng uống liền  Nội dung nghiên cứu Ảnh hƣởng số điều kiện đến trình thu nhận protein từ tảo Spirulina Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất bột dinh dƣỡng có bổ sung tảo Spirulinapr Đánh giá chấp nhận cộng đồng Đánh giá ổn định sản phẩm CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Giới thiệu tảo Spirulina 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 Spirulina thuộc nhóm tảo đa bào, có màu xanh lam (tảo lam), đƣợc biết đến nhƣ loại thực phẩm bổ sung dinh dƣỡng với hàm lƣợng protein cao (55 – 70%) nhiều chất có hoạt tính sinh học khác [12] Spirulina có diện tích phân bố rộng, có khả thích nghi với điều kiện sống khác Tuy nhiên, Spirulina sinh trƣởng mạnh môi trƣờng kiềm (pH 8,5 – 11), có mặt phổ biến hồ tự nhiên thuộc châu Phi châu Mỹ, nơi gần vùng xích đạo, thƣờng xảy cân nƣớc chênh lệch tƣơng quan lƣợng mƣa bốc nƣớc, gây nên tƣợng muối nƣớc tụ lại làm tăng độ mặn kiềm Trong số thể tự dƣỡng, tảo lam đƣợc xem nhóm ngun thủy Di tích hóa thạch chúng phát cho thấy tảo lam tồn từ cách khoảng 3,8 tỷ năm Tảo lam đƣợc xếp liền sau nhóm vi khuẩn, riêng với nhóm khác ngồi đặc điểm chƣa có nhân thật, chƣa có lục lạp mà thay vào diệp lục tố a sắc tố phụ có chất protein Chúng khơng có tiên mao, di chuyển cách trƣợt bề mặt Do hình dạng “lò xo xoắn” dễ nhận biết qua kính hiển vi nên ngƣời ta thƣờng gọi loại tảo “tảo xoắn Spirulina” Spirulina đƣợc sản xuất nhƣ sản phẩm thƣơng mại từ khoảng 20 năm năm trở lại qui mô gia trại, trang trại nhà máy lớn Sản lƣợng Spirulina giới đƣợc ƣớc tính khoảng triệu tấn/năm [13] Tại nhiều quốc gia Châu Phi, tảo Spirulina đƣợc sử dụng thƣờng xuyên nhƣ loại thực phẩm cung cấp protein cho ngƣời Ngoài ra, Spirulina đƣợc sử dụng phổ biến công nghiệp sản xuất sản phẩm thực phẩm có lợi cho sức khỏe ngƣời nhiều quốc gia thuộc Châu Á, điển hình nhƣ Trung Quốc, Nhật Bản nguyên liệu truyền thống bột tảo Spirulinapr Kế thừa từ dự án: “Sản xuất bột dinh dƣỡng uống liền có bổ sung tảo Spirulina” [11] Viện Ứng dụng cơng nghệ, chúng tơi có đƣợc thành phần phần trăm hỗn hợp nguyên liệu (HA) gồm gạo lứt: đậu tƣơng: đậu xanh: hạt sen với tỷ lệ 30: 20: 15: Hỗn hợp sau ép đùn đƣợc nghiền mịn, sau phối trộn với bột tảo Spirulinapr số phụ gia nhƣ đƣờng, sữa bột nguyên kem, Qua khảo sát sơ bộ, số công thức phối trộn đƣợc đƣa nhằm nghiên cứu, đánh giá tính chất, hàm lƣợng dinh dƣỡng điểm cảm quan sản phẩm Ngoài hàm lƣợng dinh dƣỡng cao, sản phẩm phải có khả kích thích thèm ăn ngƣời sử dụng Bảng 3.10 Thành phần dinh dƣỡng cơng thức phối trộn Thành phần Đơn vị dinh dƣỡng Công thức phối trộn Protein % 17,01 16,47 15,74 15,27 14,93 Lipit % 3,35 3,31 3,29 3,25 3,17 Gluxit % 73,10 71,22 70,73 68,57 62,40 Độ ẩm % 4,70 4,90 4,80 4,90 4,80 %CN 41 53 65 75 70 Cảm quan Kết phân tích dinh dƣỡng thu đƣợc bảng 3.10 cho thấy, công thức phối trộn đƣa có hàm lƣợng dinh dƣỡng cân nhất, lipit không cao, hàm lƣợng gluxit vừa phải, đảm bảo cho cung cấp calo cho thể, không gây cảm giác chán ăn, điểm cảm quan đạt 75% Vì vậy, cơng thức phối trộn đƣợc lựa chọn làm công thức phối trộn sản xuất bột dinh dƣỡng uống liền Tuy nhiên, hàm lƣợng bột Spirulinapr bổ sung với hàm lƣợng nhiều nên bột sau phối trộn có mùi ngái màu đậm, điều gây ảnh hƣởng không tốt đến sản phẩm, mặt khác làm tăng giá thành sản phẩm Do vậy, chúng tơi có thêm thí nghiệm nhằm lựa chọn tỷ lệ bổ sung bột Spirulinapr hợp lý cho tạo sản phẩm có tính chất cảm quan tốt, đảm bảo hàm lƣợng dinh dƣỡng bổ sung cần đƣợc xác lập 47 3.2.4 Nghiên cứu ảnh hƣởng tỷ lệ phối trộn Spirulinapr đến chất lƣợng cảm quan bột dinh dƣỡng uống liền Trong sản phẩm thực phẩm nói chung, đặc biệt đồ uống, chất lƣợng cảm quan tiêu chí hàng đầu để đánh giá sản phẩm, nhân tố tác động trực tiếp tạo cảm giác thèm ăn cho ngƣời sử dụng Trong thí nghiệm này, tỷ lệ bổ sung Spirulinapr 0,5%; 1%; 1,5% 2% đƣợc sử dụng để đánh giá chất lƣợng cảm quan bột dinh dƣỡng uống liền Kết đƣợc thể bảng 3.11 Bảng 3.11 Ảnh hƣởng tỷ lệ bổ sung tảo Spirulinapr đến chất lƣợng cảm quan bột dinh dƣỡng uống liền Tỷ lệ Spirulinapr (%) Tính chất cảm quan 0,5 Mùi thơm, màu nhạt Mùi thơm, màu dịu, đẹp 1,5 Mùi ngái nhẹ, màu đẹp Mùi ngái, màu đậm Kết nghiên cứu ảnh hƣởng tỷ lệ bổ sung tảo Spirulinapr đến chất lƣợng cảm quan bột dinh dƣỡng uống liền cho thấy với tỷ lệ phối trộn 1% Spirulinapr, sản phẩm thu đƣợc có mùi thơm ngon, mùi đặc trƣng tảo, màu xanh dịu tạo cảm giác muốn ăn Do Spirulina có hàm lƣợng protein cao nên với tỷ lệ 1,5% 2%, bột có mùi ngái, màu xanh đậm, cảm quan khơng tốt Vì vậy, tỷ lệ 1% Spirulinapr đƣợc sử dụng cho sản xuất bột dinh dƣỡng uống liền 3.2.5 Nghiên cứu ảnh hƣởng vật liệu bao gói đến chất lƣợng bột Trong nghiên cứu chúng tơi sử dụng loại vật liệu bao gói gồm: túi PP, túi PET để nghiên cứu ảnh hƣởng dạng vật liệu bao gói đến chất lƣợng bột Mẫu đối chứng sử dụng túi nilon Các mẫu bột đƣợc trộn đóng gói theo quy cách bảo quản điều kiện Thời gian bảo quản sau 1, tháng, tiêu đƣợc thể bảng 3.12 48 Bảng 3.12 Ảnh hƣởng vật liệu bao gói đến chất lƣợng bột theo thời gian bảo quản TT Chỉ tiêu Đơn vị Mẫu Đối chứng PP PET 6 A Chỉ tiêu dinh dƣỡng Protein % 15,08 13,09 11,87 15,08 15,00 14,49 15,08 14,62 14,00 Lipit % 4,16 3,41 3,01 4,16 4,04 3,61 4,16 3,91 3,29 Gluxit % 57,32 46,12 43,56 57,32 57,02 56,25 57,32 56,78 55,14 Xơ tiêu hóa % 4,90 4,80 4,71 4,90 4,90 4,83 4,90 4,81 4,76 Độ ẩm % 6,96 7,50 8,40 6,90 6,90 7,10 6,90 7,20 7,60 B Chỉ tiêu vi sinh vật Tổng số VKHK CFU/g 23 87 35 11 51 Tổng số NM-NM CFU/g 23 48 24 12 46 E coli CFU/g 0 0 0 0 Coliform CFU/g 0 0 0 S aureus CFU/25g 0 0 0 Cl perfringens CFU/g 0 0 0 49 Kết bảng 3.12 cho thấy, sử dụng vật liệu bao gói túi PP túi PET giúp cho bột giữ đƣợc chất lƣợng ổn định thời gian bảo quản so với mẫu đối chứng sử dụng túi nilon Ngoài ra, phƣơng pháp trộn bột bao gói máy làm cho bột có chất lƣợng đồng ổn định so với bột bao gói tay, tránh đƣợc tạp nhiễm giảm thời gian thao tác Chất lƣợng bột dinh dƣỡng bao gói túi PP túi PET tƣơng đƣơng Tuy nhiên, xét mức độ phổ dụng dạng vật liệu bao gói sử dụng sản phẩm bột dinh dƣỡng có mặt thị trƣờng, chúng tơi chọn túi PP làm vật liệu bao gói cho sản phẩm bột dinh dƣỡng 3.2.6 Quy trình sản xuất bột dinh dƣỡng uống liền có bổ sung tảo Spirulinapr Từ kết nghiên cứu thu đƣợc, quy trình sản xuất bột dinh dƣỡng uống liền có bổ sung tảo Spirulinapr đƣợc trình bày nhƣ sau: 50 Gạo lứt (30%) Đậu tƣơng (20%) Đậu xanh (15%) Hạt sen (9%) Phối trộn lần Ép đùn (t°= 150°C, tốc độ 40-45kg/h Nghiền (kích thƣớc = 0,63 mm) Bột bán thành phẩm Sữa bột (12%) Phối trộn (t = 20 phút) Đƣờng (12%) Bột tảo Spirulinabt (1%) Muối, hƣơng thực phẩm (1%) Đóng gói (20g/gói) Sản phẩm 51 Thuyết minh quy trình: - Chuẩn bị nguyên liệu phối trộn: Nguyên liệu đầu vào cho sản xuất bột dinh dƣỡng gồm: gạo lứt, đậu xanh hạt sen Tất nguyên liệu đƣợc mua thị trƣờng Hà Nội với nguồn gốc xuất xứ rõ ràng, loại tạp kiểm tra chất lƣợng (độc tố Aflatoxin, dƣ lƣợng thuốc bảo vệ thực vật) trƣớc đƣa vào sản xuất Đậu tƣơng đƣợc sấy khô 60°C giờ, sau tách vỏ Đậu xanh tách vỏ đƣợc sấy khơ 50°C Sau q trình sơ chế ban đầu, hỗn hợp nguyên liệu đƣợc phối trộn theo tỷ lệ 30% gạo lứt, 20% đậu tƣơng, 15% đậu xanh 9% hạt sen (tính theo phần trăm khối lƣợng) chuyển sang công đoạn ép nổ cao áp - Ép đùn Hỗn hợp nguyên liệu sau phối trộn theo tỷ lệ đƣợc điều chỉnh độ ẩm 15%, sau đƣợc ép máy ép đùn trục đơn với nhiệt độ đầu khuân máy 150°C, tốc độ cấp liệu từ 40 – 45 kg/h - Nghiền Bỏng thu đƣợc từ máy ép đùn đƣợc nghiền mịn máy nghiền với kích thƣớc 0,63mm Sau trình nghiền đƣợc gọi bột nguyên liệu, sử dụng cho phối trộn với thành phần khác để tạo bột dinh dƣỡng uống liền - Trộn Bột nguyên liệu với thành phần khác gồm: bột tảo Spirulinapr (1%), đƣờng saccharose (12%), sữa bột nguyên kem (12%), muối ăn (0,7%), hƣơng thực phẩm (0,3%) đƣợc trộn thiết bị thùng quay thời gian 20 phút - Bao gói, đóng hộp Hỗn hợp bột từ thùng trộn đƣợc chuyển lên khay chứa máy đóng gói liên tục cho thực cơng đoạn bao gói Bột dinh dƣỡng có bổ sung tảo đƣợc đóng túi PP với khối lƣợng 20g/gói Các gói đƣợc đóng vào hộp 12 gói/hộp, có màng bảo vệ đóng hộp thùng cacton để tránh va đập 52 Hình 3.4 Sản phẩm bột dinh dƣỡng uống liền 3.3 Đánh giá chấp nhận cộng đồng Sau nghiên cứu quy trình cơng nghệ, tạo sản phẩm bột dinh dƣỡng uống liền có bổ sung tảo Spirulinapr với hàm lƣợng dinh dƣỡng bổ sung cân bằng, xác định độ chấp nhận cộng đồng bột sau phối trộn, sản phẩm bột uống liền với tảo Spirulinapr đƣợc xác định cảm quan chi tiết tiêu liên quan đến màu sắc, mùi, vị độ hấp dẫn Kết phân tích cảm quan theo phƣơng pháp sử dụng thang đo đƣợc trình bày bảng 3.14 Bảng 3.13 Cảm quan, đánh giá cộng đồng Chỉ số cảm quan Rất thích (%) Chấp nhận (%) Khơng thích (%) Màu sắc 44 56 Mùi 69 31 Vị 56 44 Độ hấp dẫn 75 25 Kết bảng 3.13 cho thấy, tổng số 50 ngƣời đƣợc điều tra lứa tuổi khác từ 25 – 78 tuổi số màu bột gần nhƣ đƣợc chấp nhận hồn tồn (56% chấp nhận, 44% thích), 69% đối tƣợng thích mùi 53 bột, 31% chấp nhận đƣợc Về vị bột, số ngƣời thích 56%, độ hấp dẫn đƣợc 75% số ngƣời đƣợc hỏi thích Khơng có đặc tính bột không đƣợc chấp nhận 3.4 Đánh giá ổn định sản phẩm Một yêu cầu quan trọng sản phẩm độ ổn định chất lƣợng suốt trình bảo quản Độ ổn định sản phẩm liên quan đến trình sản xuất, phân phối bảo quản thực phẩm Sản phẩm bột dinh dƣỡng uống liền có bổ sung tảo Spirulinapr sau đƣợc phối trộn thiết bị trộn thùng quay đƣợc đóng gói túi PP với khối lƣợng (12 gói x 20 g)/hộp Các hộp sau đƣợc đóng màng co nilon trắng sử dụng cho trình đánh giá ổn định sản phẩm Sản phẩm đƣợc giữ nhiệt độ phòng (25 – 32°C tùy thuộc vào điều kiện thời tiết), khơ thống (độ ẩm dao động từ 70 – 80%), ánh sáng thƣờng Định kỳ tháng/lần lấy mẫu kiểm tra để đánh giá ổn định sản phẩm trình bảo quản qua tiêu: trạng thái gói, bột (quan sát mắt thƣờng), tiêu hóa lý, vi sinh vật Kết phân tích chất lƣợng sản phẩm qua thời gian bảo quản đƣợc thể bảng 3.14 Bảng 3.14 Kết phân tích chất lƣợng bột dinh dƣỡng uống liền có bổ sung tảo Spirulinapr TT Chỉ tiêu Đơn vị Sản phẩm Tháng A Cảm quan Trạng thái góia - A A A A Trạng thái bộtb - A A A A Màu sắc - Vàng, Vàng, Vàng, Vàng, hơi - xanh Thơm Thơm xanh Thơm xanh Thơm xanh Mùi vị 54 B Hóa lý Protein % 15,11 15,09 14,83 14,03 Lipit % 4,76 4,63 3,96 3,42 Gluxit % 58,67 58,34 58,01 57,11 Xơ tiêu hóa % 5,30 5,30 5,00 4,76 Độ ẩm % 6,70 6,81 7,20 7,54 C Vi sinh vật Tổng số VKHK CFU/g 76 85 Tổng số NM-NM CFU/g 17 36 E.coli CFU/g 0 0 S aureus CFU/g 0 Salmonella CFU/25g 0 0 B.cereus CFU/g 0 Coliform CFU/g 0 Cl.perfringens CFU/g 0 a : trạng thái gói: A – bình thƣờng (dẹt); B – phồng b : trạng thái bột: A – tơi, mịn; B – xốp, vón Kết bảng 3.15 cho thấy, sau 06 tháng bảo quản chất lƣợng bột dinh dƣỡng có giảm đi, nhiên tiêu kiểm nghiệm cho thấy, chất lƣợng bột nằm giới hạn cho phép tiêu chuẩn công bố 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  Kết luận Trong nghiên cứu này, đã: - Đã xác định đƣợc số điều kiện đến trình thu nhận bột protein từ tảo Spirulina nhƣ: lựa chọn phƣơng pháp vật lý -15ºC/3 với hàm lƣợng protein đạt 60,86%, hiệu suất 94,75% để phá vỡ màng tế bào; khoảng nhiệt độ thời gian xử lý đến trình thu nhận protein từ tảo Spirulina 70ºC/ - 10 phút; bột protein thu đƣợc từ tảo Spirulina đƣợc làm khô phƣơng pháp đông khơ có chất lƣợng giảm khơng đáng kể so với bột nguyên liệu ban đầu - Đã xây dựng đƣợc quy trình sản xuất bột dinh dƣỡng uống liền có bổ sung 1% tảo Spirulinapr - Đánh giá đƣợc chấp nhận cộng đồng với hấp dẫn đạt 75% số ngƣời đƣợc hỏi thích - Đánh giá đƣợc ổn định sản phẩm qua 06 tháng bảo quản Kết kiểm nghiệm cho thấy chất lƣợng bột nằm giới hạn cho phép  Kiến nghị Sản phẩm đề tài có giá trị cao mặt dinh dƣỡng, có khả bổ sung dinh dƣỡng, hỗ trợ phòng điều trị nhiều loại bệnh Do đề tài mong muốn đƣợc hỗ trợ nhằm triển khai rộng qui mô công nghiệp, góp phần làm đa dạng hóa mặt hàng thực phẩm bổ dƣỡng, có lợi cho sức khỏe ngƣời Việt Nam 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Bộ Y tế - Viện dinh dƣỡng – Dự án phòng chống bƣớu cổ - Bệnh viện Nội tiết (2005), Hội nghị triển khai dự án: phòng chống bướu cổ, suy dinh dưỡng, thiếu vitamin A thiếu máu dinh dưỡng Đặng Xuyến Nhƣ cộng (1995), “Phycocyanin tách chiết từ tảo lam Spirulina platensis ứng dụng nó”, Chương trình Cơng nghệ Sinh học Quốc gia KC-08, Đề tài KC-08.12, tr 51-62 Hồng Tích Huyền (2006), “Isoflavon hạt đậu nành điều trị triệu chứng mãn kinh”, Tạp chí Nghiên cứu Y học, 42 (3), tr 87-91 Lại Đức Trƣờng (2004), “Tình trạng dinh dƣỡng số yếu tố suy dinh dƣỡng học sinh tiểu học huyện Khoái Châu”, Luận văn thạc sỹ y tế cộng đồng Nguyễn Đình San, Phan Xuân Thiện, Hồ Thị Ái Vinh (2005), “Một số kết nghiên cứu bƣớc đầu thành phần Sen (Nelumbo nuciferagraertn) Nghệ An”, Nông nghiệp phát triển Nông thôn, (3), tr 26-28 Nguyễn Hữu Thƣớc (1988), Tảo Spirulina nguồn dinh dưỡng dược liệu quý, Nhà xuất Khoa học & kĩ thuật Nguyễn Thị Hiền, Nguyễn Hữu Phƣớc Trang (2012), “Nghiên cứu bổ sung tảo Spirulina để nâng cao chất lƣợng dinh dƣỡng bánh Hamburger”, Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ Đại học Đà Nẵng Nguyễn Thị Nhƣ Ngọc, Phạm Thị Huỳnh Mai, Trần Bích Lam (2003), “Thành phần dinh dƣỡng – vi dinh dƣỡng vi tảo Spirulina triển vọng ứng dụng”, Hội nghị hóa học toàn quốc lần thứ IV (10), tr 1-5 Nguyễn Xuân Phách, Nguyễn Hữu Thƣớc cs (1995), “Thăm dò phối hợp điều trị thuốc tảo Spirulina tia xạ bệnh nhân ung thƣ”, Chương trình Cơng nghệ Sinh học Quốc gia KC-08, đề tài KC-08-12, tr 81-108 57 10.Thanh Gia Ngọc Hân (2007), “Nghiên cứu chiết xuất dịch từ sinh khối vi khuẩn lam Spirulinaplatensis bổ sung vào nƣớc giải khát”, Khoa Công nghệ Sinh học, trƣờng Đại học Nơng lâm thành phố Hồ Chí Minh 11.Phạm Hƣơng Sơn (2013), “Sản xuất bột dinh dƣỡng uống liền có bổ sung tảo Spirulina”, Trung tâm Sinh học Thực nghiệm, Viện Ứng dụng Công nghệ TIẾNG ANH 12.Ahsan M B H., Mashuda P., Tim C H., Mohammad R H (2008), “A review on culture, production and use of Spirulina as food for humans and feeds for domestic animals and fish”, FAO Fisheries and Aquaculture Circualr, 1034 13.Amha Belay (2002), “The potential application of Spirulina (Arthrospira) as a nutritional and therapeutic supplement in health management”,The Journal of the American Nutraceutical Association, ( 2), 5, pp 25-48 14.Anitha L., Chandra L., Kasi R (2006), “Antidiabetic property of Spirulina”, Diabetologia Croatica, 35 (2), pp 29-33 15.Avigad V (2002), Spirulina platensis: Physiology, cell-biology and Biotechnology, Ben-Gurion University of the Negev, Israel 16.Baljit Singh., Sekhon K.S., Narpinder Singh (2007), “Effects of moisture, temperature and level of pea grits on extrusion behavior and product characteristics of rice”, Food Chemistry, 100, pp 198-202 17.CiferriO (1983), “Spirulina, the edible organism”, Microbiol Rev, 47, pp 551-578 18.Francine S.A., Jorge A.V.C., Susana J.K (2008), “Thermal degradation kinetics of the phycocyanin from Spirulina platensis”, Biochemical Engineering Journal, 41, pp 43-47 19.Gershwin M.E, Amha B (2008), Spirulinain human nutrition and health, CRC Press Taylor & Francis Group 58 20.Grawish M.E (2008), “Effect of Spirulina platensis extract on syrian hamster cheek pouch mucosa painted with 7, 12-dimethylbenz[a] anthracene”, Oral oncology, 44, pp 956-962 21.Han B.H., Pyo M.K., Yang S.J (2005), “Denatured Spirulina and manufacturing method thereof” Pub No.: US0220948A1 22.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, pp 76-80 23.Henrickson R (1989), Earth food Spirulina, San Rafael, California, USA, Ronorc Enterprises, Inc 24.Jacques F (2000), The nutritional aspects of Spirulina, Antenna Technologies 25.Joel S., Gerald S., Susan R., Diane T (1998), “Prevention of experimental oral cancer by extracts of Spirulina-Dunaliella algae”, Nutr Cancer, 11, pp 127-134 26.Kazys Mila ðius., Marija Peèiukonienë., Rûta Dadelienë (2004), “Effect of Spirulina food supplement on Blood morphological and biochemical composition in sportsmen”, Acta Medica lituanica, 11(1), pp 51-57 27.Lee E.H., Park J.E., Choi Y.J., Huh K.B., Kim W.Y (2008), “A randomized study to establish the effects of Spirulina in type diabetes mellitus patients”, Nutrition research and Practice, 2(4), pp 295-300 28.Liang Shizhong., Xueming Liu., Feng Chen., Zijian Chen (2004), “Current microalgal health food R&D activities in China”, Hydrobiologia, 512, pp 45 – 48 29.Mendiola J.A., Jaime L., Santoyo S., Reglero G., Cifuentes A., Ibanez E., Senorans F.J (2007), “Screening of functional compounds in supercritical fluid extracts from Spirulina platensis”, Food chemistry, 102, pp 1357-1367 59 30.Merichel Plaza., Alejandro Cifuentes., Elena Ibánez (2008), “In the search of new functional food ingredients fromm algae”, Trends in Food Science & Technology, 19, pp 31 – 39 31.Niu J.F., Wang G.C., Lin X.Z., Zhou B.C (2007), “Large-scale recovery of C-phycocyanin from Spirulina platensis using expanded bed adsorption chromatography”, Journal of Chromatography B, 850, pp 267-276 32.Ohtsubo K (2005), “Bio – functional components in the processed pregerminated brown rice by a twin-screw extruder”, Journal of Food composition and Analysis, 18, pp 303-316 33.Panam Parikh., Uliyar Mani., Uma Jyer (2001), “Role of Spirulina in the control of Glycemia and lipidemia in type diabetes mellitus”, Journal of Medicinal Food, (4), pp 193-199 34.Phang S.M., Miah M.S., Chu W.L & Hashim M (2000), “Spirulina culture in digested sago starch factory waste water”, J Appl Phycol, 12, pp 395400 35.Phillips G.O and Williams P.A (2011), Handbook of food proteins, Woodhead Publishing series in food science, technology and nutrition, pp 222 36.Rajbir Sachdeve., Ravinder Kaur & Jasvinder Sangha (2004), “Effect of supplementation of Spirulina on the haematological profile and intellectual status of school girls (7-9 years)”, J Hum Ecol, 15(2), pp 105-108 37.Robin Guy (2001), Extrusion cooking: Technologies and application, CRC Press 38.Sanjiv K.M., Anupama S., Sandhya M (2008), “Effect of preservatives for food grade C-PC from Spirulina platensis”, Process Biochemistry, 43, pp 339-345 39.Singh B., Sekhon K.S., Singh N (2007), “Effect of moisture, temperature and level of pea grits on extrusion behaviour and product characteristics of rice”, Food Chemistry, 100, pp 198-202 60 40.Yingmanee T., Yuwadee P (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), pp 149-153 41.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, pp 125130 42.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) 61 ... cấp từ việc sử dụng sản phẩm bột ngũ cốc uống liền vào bữa sáng Từ lý trên, tiến hành thực đề tài: Thu nhận bột protein từ tảo Spirulina nhằm ứng dụng chế biến bột dinh dưỡng  Mục đích Thu nhận. .. lƣợng cảm quan trình thu bột protein từ tảo Spirulina 38 Bảng 3.5 Một số tiêu chất lƣợng bột protein từ tảo Spirulina .39 Bảng 3.6 Chất lƣợng bột tảo Spirulina bột tảo Spirulinapr ... cứu ứng dụng tảo Spirulina 12 2.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina giới 12 2.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina Việt Nam .18 Thu nhận protein từ tảo Spirulina