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 (