Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina trong chế phẩm khẩu phần ăn giàu dinh dưỡng

Luận văn sau đây đi nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina trong chế phẩm khẩu phần ăn giàu dinh dưỡng. Luận văn có kết cấu gồm 3 chương. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ­­­­­­­­­­­­­­­­­­ TUẤN THỊ THANH VÂN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TẢO SPIRULINA  TRONG CHẾ PHẨM KHẨU PHẦN ĂN GIÀU DINH  DƯỠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ­­­­­­­­­­­­­­­­­­ TUẤN THỊ THANH VÂN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TẢO SPIRULINA  TRONG CHẾ PHẨM KHẨU PHẦN ĂN GIÀU DINH  DƯỠNG Chuyên ngành: Vi sinh vật học Mã số:60420107 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA  HỌC TS. Trần Quang Trung TS. Phạm Thế Hải Hà Nội ­ 2014 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Trần Quang Trung   – Cục trưởng Cục An tồn thực phẩm và TS. Phạm Thế  Hải – Khoa Sinh học,   trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã tận tình hướng dẫn chỉ bảo, tạo mọi điều   kiện tốt nhất cho tơi trong suốt q trình thực hiện đề tài này Nhân dịp này, tơi cũng xin tỏ lòng cảm ơn chân thành tới các thầy cơ giáo,   cán bộ trong Khoa Sinh học trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc   gia Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tơi trong suốt q trình học tập   và hồn thành luận văn Cuối cùng, tơi xin gửi lời cám  ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và những   người thân đã   bên tơi, tạo điều kiện cả  về  vật chất lẫn tinh thần trong suốt   q trình học tập và nghiên cứu Hà Nội, ngày 10 tháng 03 năm 2014 Học viên Tuấn Thị Thanh Vân MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1  TỔNG QUAN VỀ TẢO SPIRULINA  1.1.1 Lịch sử nghiên cứu tảo Spirulina  1.1.2 Đặc điểm phân loại 1.1.3 Đặc điểm cấu tạo của tảo Spirulina 1.1.4 Thành phần dinh dưỡng  1.1.4.1 Thành phần dinh dưỡng tổng hợp 1.1.4.2 Các vitamin 1.1.4.3  Khoáng chất 1.1.4.4 Các axit amin 1.1.4.5  Các sắc tố 1.2 TÌNH   HÌNH   SẢN   XUẤT,   TIÊU   THỤ   VÀ   NGHIÊN   CỨU  10 TẢO SPIRULINA 1.2.1 Tình hình ni trồng và phát triển tảo Spirulina trên  10 thế giới và ở Việt Nam 1.2.1.1  Tình   hình   ni   trồng     phát   triển   tảo  10 Spirulina trên thế giới  1.2.1.2   Tình   hình   nuôi   trồng     phát   triển   tảo  13 Spirulina ở Việt Nam 1.2.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina trên  15 thế giới và ở Việt Nam 1.2.2.1  Tình   hình   nghiên   cứu     ứng   dụng   tảo  15 Spirulina trên thế giới  1.2.2.2    Tình   hình   nghiên   cứu     ứng   dụng   tảo  21 Spirulina ở Việt Nam CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CƯU 2.1 Vật liệu 25 25 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 25 2.1.2 Dụng cụ và hóa chất 25 2.2 Phương pháp nghiên cứu 26 2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu 26 2.2.2 Phương pháp xử lý sau thu sinh khối 26 2.2.3 Nghiên cứu điều kiện sấy tảo 29 2.2.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến  29 thời   gian   sấy,   hàm   lượng   protein       tiêu   cảm  quan màu sắc của tảo Spirulina 2.2.3.2  Nghiên   cứu   ảnh   hưởng     nhiệt   độ   đến  31 hàm lượng đường tổng số của tảo Spirulina 2.2.3.3 Nghiên cứu  ảnh hưởng của độ dày mẫu đến  33 thời gian sấy và tốc độ sấy tảo Spirulina 2.2.4 Nghiên cứu bổ sung bột tảo vào lương khô 2.2.4.1 Phương pháp bổ sung và tỷ lệ bổ sung 33 33 2.2.4.2  Đánh   giá   cảm   quan  sản   phẩm   lương   khô  34 bằng phép thử thị hiếu  2.2.5  Xác định thành phần dinh dưỡng cơ  bản của tảo   34 Spirulina sau xử  lý thu sinh khối, của bột tảo và của sản  phẩm bổ sung bột tảo 2.2.6 Xử lý số liệu thí nghiệm  34 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Xử lý sau thu sinh khối 35 3.1.1 Nghiên cứu sử dụng chất thơm để  che mùi tanh của  36 tảo Spirulina 3.1.2 Xác định độ   ẩm và một số  thành phần dinh dưỡng  37 trong tảo Spirulina xử lý sau thu sinh khối 3.2 Nghiên cứu điều kiện sấy tảo Spirulina.  38 3.2.1 Nghiên cứu  ảnh hưởng của nhiệt độ  đến thời gian  38 sấy, hàm lượng protein và chỉ tiêu cảm quan màu sắc của   tảo Spirulina 3.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng   41 đường tổng số của tảo Spirulina 3.2.3 Nghiên cứu  ảnh hưởng của độ  dày mẫu đến thời  44 gian sấy và tốc độ sấy 3.2.4 Xác định thành phần dinh dưỡng của sản phẩm bột   47 tảo sau khi sấy 3.3 Nghiên cứu bổ sung bột tảo vào lương khô 3.3.1 Phương pháp bổ sung và tỷ lệ bổ sung 48 48 3.3.2 Đánh giá cảm quan sản phẩm lương khô bổ sung tảo  51 Spirulina 3.3.3 Xác định thành phần dinh dưỡng và kiểm nghiệm   52 chất  lượng     sản   phẩm   lương   khô   bổ   sung   bột   tảo   Spirulina 3.3.3.1   Thành   phần   dinh   dưỡng     sản   phẩm  52 lương khô bổ sung bột tảo Spirulina.  3.3.3.2 Kết quả  kiểm tra vi sinh sản phẩm lương   52 khô bổ sung bột tảo Spirulina KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 PHỤ LỤC 58 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng tổng hợp của Spirulina  Bảng 1.2: Thành phần vitamin trong tảo Spirulina  Bảng 1.3: Thành phần khoáng chất trong Spirulina  Bảng 1.4: Thành phần axit amin trong Spirulina Bảng 1.5: Các sắc tố trong Spirulina 10 Bảng 1.6: Tình hình sản xuất Spirulina trên thế giới  11 Bảng 3.1: Đánh giá cảm quan mùi vị  của tảo  Spirulina  sau khi sử  dụng  39 chất thơm để che mùi tanh Bảng 3.2: Thành phần dinh dưỡng của tảo   Spirulina  xử  lý sau thu sinh  40 khối  Bảng   3.3:   Ảnh   hưởng     nhiệt   độ   đến   thời   gian   sấy,   hàm   lượng  41 protein và chỉ tiêu cảm quan mầu sắc của tảo Spirulina Bảng 3.4: Nghiên cứu  ảnh hưởng của nhiệt độ  đến hàm lượng đường   44 tổng số của tảo Spirulina Bảng 3.5: Ảnh hưởng của độ dày mẫu đến thời gian sấy tảo Spirulina 46 Bảng 3.6: Bảng tổng hợp các chỉ tiêu nghiên cứu tảo Spirulina 48 Bảng 3.7: Thành phần dinh dưỡng cơ bản của bột tảo  Spirulina thu được  49 bằng phương pháp sấy thông thường ở  60oC trong thời gian 7 giờ Bảng 3.8: Kết quả đánh giá cảm quan lương khơ bổ sung tảo Spirulina 53 Bảng 3.9: Thành phần dinh dưỡng cơ bản của lương khơ bổ  sung bột tảo  54 Spirulina Bảng 3.10 : Bảng kết quả kiểm tra vi sinh trên sản phẩm lương khơ bổ  55 sung bột tảo Spirulina DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Tảo xoắn (Spirulina) dưới kính hiển vi  Hình 1.2: Các mơ hình ni tảo Spirulina cơng nghiệp  12 Hình 1.3: Mơ hình thu hoạch và làm khơ Spirulina nhờ ánh sáng mặt trời  13 Hình 1.4: Các sản phẩm có bổ sung bột tảo  17 Hình 1.5: Các sản phẩm từ tảo trong mỹ phẩm  18 Hình 1.6: Các sản phẩm từ tảo trong y học  19 Hình 3.1: Sơ đồ xử lý sinh khối tảo Spirulina sau thu hoạch 37 Hình 3.2: Đồ  thị  biểu diễn quá trình tách nước trong mẫu sinh khối tảo   38 Spirulina được xử lý sau thu sinh khối Hình 3.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian sấy tảo Spirulina 43 Hình   3.4:   Ảnh   hưởng     nhiệt   độ   đến   hàm   lượng   protein     tảo   43 Spirulina Hình 3.5: Đồ  thị  biểu diễn  ảnh hưởng của nhiệt độ  sấy đến hàm lượng   45 đường tổng số của tảo Spirulina Hình 3.6: Ảnh hưởng của độ dày mẫu đến thời gian sấy tảo Spirulina 47 Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của độ dày mẫu đến tốc độ sấy  47 tảo Spirulina trong các điều kiện độ ẩm khác nhau Hình 3.8: Bột tảo Spirulina thu được sau q trình sấy bằng phương pháp  49 sấy thơng thường ở 60oC trong thời gian 7 giờ Hình 3.9: Sơ đồ quy trình sản xuất lương khơ bổ sung bột tảo Spirulina 52 Hình 3.10: Lương khơ bổ sung 1% bột tảo Spirulina 53 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BYT Bộ Y tế ĐVT Đơn vị tính KPH Khơng phát hiện TLK Trọng lượng khơ v/p Vòng/phút sung tỷ  lệ  cao vào sản phẩm. Chúng tơi tiến hành khảo sát tỷ  lệ  bổ  sung tảo   Spirulina ở hai tỷ lệ: 1% và 2%.  Kết quả bổ sung cho thấy: với tỷ lệ 1% sản phẩm lương khơ có màu vàng   óng, khơng thấy có màu xanh của tảo. Ở tỷ lệ bổ sung 2%, sản phẩm lương khơ   có màu xanh sẫm giống như  màu của  nấm mốc. Như  vậy,  bổ  sung bột tảo   Spirulina vào sản phẩm lương khơ với tỷ lệ 1% có ưu thế về mặt thẩm mỹ hơn   so với tỷ  lệ  bổ  sung 2%. Chính vì vậy, chúng tơi lựa chọn tỷ  lệ  bổ  sung tảo là  1% Quy trình sản xuất lương khơ bổ sung bột tảo Spirulina  được trình bày ở  sơ đồ hình 3.9 54 NGUN LIỆU 1% BỘT TẢO  SPIRULINA PHỐI TRỘN CÁN ĐỊNH HÌNH ÉP BAO GĨI LƯƠNG KHƠ BỔ  SUNG 1% TẢO Hình 3.9: Sơ đồ quy trình sản xuất lương khơ bổ sung bột tảo Spirulina 55 Hình 3.10: Lương khơ bổ sung 1% bột tảo Spirulina 3.3.2 Đánh giá cảm quan sản phẩm lương khơ bổ sung tảo Spirulina Để  thu được thơng tin về  thái độ  của người sử  dụng đối với sản phẩm   lương khơ bổ  sụng bột tảo thì ngồi viêc u cầu người thử  cho điểm mức độ  hài lòng, ưa thích sản phẩm một cách tồn diện thì người thử còn phải cho điểm   thị  hiếu trên từng mảng tinh chất cảm quan lớn trên sản phẩm về màu sắc, mùi  vị  của sản phẩm. Để  đánh giá cảm quan sản phẩm lương khơ có bổ  sung tảo   Spirulina với tỷ lệ  bổ  sung 1%, chúng tơi lập hội đồng đánh giá cảm quan gồm  30 người và tiến hành đánh giá sản phẩm. Kết quả đánh giá được trình bày trên  bảng 3.8 Bảng   3.8:   Kết     đánh   giá   cảm   quan   lương   khô   bổ   sung   tảo  Spirulina Màu sắc Mùi vị Tổng điểm 204 243 447 Trung bình 6,8 8,1 Tổng  điểm 56 Từ  kết quả  bảng 3.8 cho thấy: sản phẩm lương khơ có bổ  sung bột tảo  được ưa thích về mùi vị với điểm trung bình 8,1, tổng điểm mùi vị đạt 243. Màu   sắc của sản phẩm được đánh giá khơng cao, điểm trung bình là 6,8. Như  vậy ,   sản phẩm lương khơ bổ  sung 1% bột tảo  Spirulina  đáp  ứng được các chỉ  tiêu  cảm quan sản phẩm và được ưa thích nên tính ứng dụng thực tế khá cao.  3.3.3 Xác định thành phần dinh dưỡng và kiểm nghiệm chất lượng của sản  phẩm lương khơ bổ sung bột tảo Spirulina 3.3.3.1 Thành phần dinh dưỡng của sản phẩm lương khơ bổ  sung bột tảo  Spirulina.  Thành phần dinh dưỡng của  sản  phẩm lương  khơ   trình  bày  trên  bảng 3.9 Bảng 3.9: Thành phần dinh dưỡng cơ bản của lương khơ bổ sung bột tảo  Spirulina Thông số Chỉ tiêu Lương khô bổ sung 1% tảo  Lương khô không bổ  Spirulina sung tảo Spirulina Độ ẩm ≤ 5% ≤ 5% Protein 11,1 % 6% Cacbonhydrate 23,5% 23% Lipit ≤ 10% ≤ 9% Từ  kết quả  trên cho thấy: lương khơ có bổ  sung tảo   Spirulina  có hàm  lượng dinh dưỡng cao hơn hẳn so với lương khơ khơng bổ sung tảo 57 3.3.3.2  Kết    kiểm  tra  vi  sinh  sản  phẩm  lương   khô   bổ   sung  bột   tảo   Spirulina Bảng 3.10 : Bảng kết quả kiểm tra vi sinh trên sản phẩm lương khô bổ  sung bột tảo Spirulina Chỉ tiêu  STT kiểm  ĐVT nghiệm S.aureus CFU/g Samonella /25g Tổng   số  VSV   hiếu  E.coli Tổng   số  Coliforms Phương pháp  thử KPH TCVN4830­ KPH 1:2005 TCVN  4829:2005 KPH CFU/g khí Kết  MPN/g MPN/g (