QTSX TPCN_acid amin, protein sinh hoc

Công nghiệp thực phẩm không chỉ đơn giản là chế biến, sản xuất, bảo quản, xuất khẩu thực phẩm cả trong và ngoài nước mà bên cạnh đó, công nghiệp thực phẩm còn nghiên cứu và ứng dụng các tính chất và chức năng của các thành phần hóa học cấu tạo nên thực phẩm, trong đó có acid amin, peptide, protein sinh học. Chúng là các hợp chất, ngoài các tính chất dinh dưỡng thông thường vốn có (cung cấp các acid amin nguyên liệu để xây dựng nên các tổ chức của cơ thể, tạo năng lượng cho cơ thể..), chúng còn có các đặc tính sinh học quan trọng giúp cho cơ thể có thể thực hiện các hoạt động sinh học để duy trì, ổn định, nâng cao sức khỏe & phòng ngừa bệnh tật...Bởi vậy ngày nay các nhà sản xuất hiện đang nghiên cứu tạo ra các loại thực phẩm chức năng có chứa hàm lượng cao các acid amin, peptide, protein sinh học từ các nguồn thực phẩm vốn có trong tự nhiên để hỗ trợ sức khỏe cho con người. Qua đây nhóm chúng em cũng nghiên cứu đề tài “Tìm hiểu qui trình sản xuất thực phẩm chức năng về: acid amin, peptid, protein sinh học” nhằm củng cố kiến thức và giúp em có thể nắm rõ phần nào về đề tài này

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ‫ ﻅ‬‫ﻅ‬ MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG BÀI TIỂU LUẬN Tìm hiểu quy trình sản xuất thực phẩm chức về: acid amin peptid, protein sinh học MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG TÌM HIỂU VỀ .5 ACID AMIN, PEPTID, PROTEIN SINH HỌC Giới thiệu chung 1.1 Giới thiệu thực phẩm chức 1.2 Phân biệt thực phẩm chức Khái quát acid amin, peptide, protein sinh học 2.1 Khái quát .8 2.1.1 Acid amin: 2.1.2 Pedtide: 2.1.3 Protein: .10 2.1.4 Protein sinh học: 12 2.2 Các nguồn chứa acid amin, peptide, protein sinh học: .13 CHƯƠNG 2: TẢO XOẮN 14 Tổng quan 14 1.1 Giới thiệu chung 14 1.2 Giá trị dinh dưỡng .14 1.3 Tác dụng 15 Quy trình sản xuất viên tảo Spirulina 17 2.1 Sơ đồ công nghệ 17 2.2 Thuyết minh quy trình .18 2.3 Các sản phẩm Spirulina .28 KẾT LUẬN 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO 30 Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, nhóm ngành Cơng nghiệp thực phẩm phát triển mạnh nhiều quốc gia giới, có quốc gia Việt Nam Cơng nghiệp thực phẩm không đơn giản chế biến, sản xuất, bảo quản, xuất thực phẩm ngồi nước mà bên cạnh đó, cơng nghiệp thực phẩm cịn nghiên cứu ứng dụng tính chất chức thành phần hóa học cấu tạo nên thực phẩm, có acid amin, peptide, protein sinh học Chúng hợp chất, tính chất dinh dưỡng thơng thường vốn có (cung cấp acid amin nguyên liệu để xây dựng nên tổ chức thể, tạo lượng cho thể ), chúng cịn có đặc tính sinh học quan trọng giúp cho thể thực hoạt động sinh học để trì, ổn định, nâng cao sức khỏe & phòng ngừa bệnh tật Bởi ngày nhà sản xuất nghiên cứu tạo loại thực phẩm chức có chứa hàm lượng cao acid amin, peptide, protein sinh học từ nguồn thực phẩm vốn có tự nhiên để hỗ trợ sức khỏe cho người Qua nhóm chúng em nghiên cứu đề tài “Tìm hiểu qui trình sản xuất thực phẩm chức về: acid amin, peptid, protein sinh học” nhằm củng cố kiến thức giúp em nắm rõ phần đề tài CHƯƠNG TÌM HIỂU VỀ ACID AMIN, PEPTID, PROTEIN SINH HỌC Giới thiệu chung 1.1 Giới thiệu thực phẩm chức Thực phẩm chức (functional foods) sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên thực phẩm trình chế biến bổ sung thêm chất "chức năng" Cũng thực phẩm thuốc, thực phẩm chức nằm nơi giao Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa thoa thực phẩm thuốc người ta gọi thực phẩm chức thực phẩm thuốc Sở dĩ thực phẩm chức có khả hỗ trợ điều trị bệnh phịng ngừa bệnh có khả phục hồi tất cấu trúc tế bào thể bị tổn thương Khái niệm thực phẩm chức người Nhật sử dụng năm 1980 để thực phẩm chế biến có chứa thành phần khơng có giá trị dinh dưỡng giúp nâng cao sức khoẻ cho người sử dụng Theo Viện Khoa học Đời sống quốc tế (International Life Science Institute - ILSI) "thực phẩm chức thực phẩm có lợi cho hay nhiều hoạt động thể cải thiện tình trạng sức khoẻ làm giảm nguy mắc bệnh so với giá trị dinh dưỡng mà mang lại" Theo IFIC, thực phẩm chức thực phẩm hay thành phần chế độ ăn đem lại lợi ích cho sức khoẻ nhiều giá trị dinh dưỡng Bộ Y tế Việt Nam định nghĩa thực phẩm chức năng: thực phẩm dùng để hỗ trợ chức phận thể người, có tác dụng dinh dưỡng, tạo cho thể tình trạng thoải mái, tăng sức đề kháng giảm bớt nguy gây bệnh Tuỳ theo công thức, hàm lượng vi chất hướng dẫn sử dụng, thực phẩm chức cịn có tên gọi sau: thực phẩm bổ sung vi chất dinh dưỡng, thực phẩm bổ sung, thực phẩm bảo vệ sức khoẻ, sản phẩm dinh dưỡng y học Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa Ở nước, thực phẩm chức (TPCN) gọi thuật ngữ khác nhau: Các nước Tây Âu gọi "thực phẩm - thuốc" (alicaments) dược phẩm dinh dưỡng (nutraceutics), thực phẩm bổ sung dinh dưỡng (food suplement); Trung Quốc gọi "thực phẩm bổ dưỡng bảo vệ sức khỏe"; Việt Nam gọi "thực phẩm đặc biệt" 1.2 Phân biệt thực phẩm chức năng:  Thực phẩm chức khác với thực phẩm Được sản xuất, chế biến theo công thức: bổ sung số thành phần có lợi loại bớt số thành phần bất lợi (để kiêng) Việc bổ sung hay loại bớt phải chứng minh cân nhắc cách khoa học quan nhà nước có thẩm quyền cho phép (thường phải theo tiêu chuẩn) Có tác dụng với sức khỏe (một số chức sinh lý thể) nhiều chất dinh dưỡng thông thường Nghĩa là, thực phẩm chức tạo lượng cho thể loại thực phẩm, ví dụ, gạo, thịt, cá… Liều sử dụng thường nhỏ, chí tính gram, miligram thuốc Đối tượng sử dụng có định rõ rệt người già, trẻ em, phụ nữ tuổi mãn kinh, người có hội chứng thiếu vi chất, rối loạn chức sinh lý đó…  Thực phẩm chức khơng phải thuốc Nhóm 24 MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa Đối với thực phẩm chức năng, nhà sản xuất công bố nhãn sản phẩm thực phẩm, đảm bảo chất lượng vệ sinh an toàn sức khỏe, phù hợp với quy định thực phẩm Đối với thuốc, nhà sản xuất công bố nhãn sản phẩm thuốc, có tác dụng chữa bệnh, phịng bệnh với công dụng, định, liều dùng, chống định Thuốc sản phẩm để điều trị phòng bệnh, định để nhằm tái lập, điều chỉnh sửa đổi chức sinh lý thể Có thể sử dụng thường xuyên, lâu dài nhằm nuôi dưỡng (thức ăn qua sonde), bổ dưỡng phòng ngừa nguy gây bệnh… mà an tồn, khơng có độc hại, khơng có phản ứng phụ Người tiêu dùng tự sử dụng theo "hướng dẫn cách sử dụng" nhà sản xuất mà không cần khám bệnh, thầy thuốc phải kê đơn…  Phân loại thực phẩm chức năng: Nhóm bổ sung vitamin khống chất Nhóm bổ sung chất xơ Thực phẩm giúp cân hệ vi khuẩn đường tiêu hóa Bổ sung chất dinh dưỡng đặc biệt khác Thực phẩm loại bỏ bớt số thành phần Các thực phẩm cho nhu cầu dinh dưỡng đặc biệt Thực phẩm chức giảm cân Khái quát acid amin, peptide, protein sinh học 2.1 Khái quát : 2.1.1 Acid amin: Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hịa Là hợp chất hữu sinh học quan trọng chứa nhóm chức amin (NH2) axit cacboxylic (-COOH), với nhóm (hay cịn gọi mạch bên, side-chain) (nhóm R) định axit amin Các nguyên tố axit amin cacbon, hiđrơ, ơxy, nitơ, số nguyên tố khác có mặt nhóm axit amin Tồn khoảng 500 axit amin biết đến phân loại theo nhiều cách khác Chúng phân loại tn theo vị trí nhóm chức cấu trúc alpha- (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) axit amin; phân loại khác liên quan đến mức độ phân cực, độ pH, kiểu nhóm (hợp chất khơng vịng, hợp chất acyclic, tính thơm, chứa hydroxyl lưu huỳnh, vv.) Trong phân tử protein, axit amin chiếm số lượng nhiều thứ hai (nước nhiều nhất) cơ, tế bào mơ Bên ngồi protein, axit amin amino có vai trị quan trọng trình vận chuyển chất dẫn truyền thần kinh sinh tổng hợp.Có 20 acid amin bản, gồm: tryptophan, isoleucine, leucine, lysine, threonin, methionine, cysteine, phenylalanine, tyrosine, valine, arginine, asparagine, alanine, glutamine, acid glutamic, acid aspartic glycine, proline, serine, taurine  Trong có acid amin thiết yếu, gồm: tryptophan, isoleucine, leucine, lysine, threonin, methionine, phenylalanine, valine 2.1.2 Pedtide: Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa Là hợp chất chứa từ đến 50 gốc α - aminoaxit liên kết với liên kết peptide Các liên kết hóa học kết cộng hóa trị hình thành nhóm carboxyl amino axit phản ứng với nhóm amin khác Các peptide ngắn dipeptide, gồm axit amin tham gia peptide nhất, tripeptide, tetrapeptide, vv Một polypeptide chuỗi peptide dài, liên tục, không phân nhánh Do đó, peptide thuộc lớp hóa chất rộng oligomer sinh học polyme, với axit nucleic, oligosaccharit polysaccharit, vv Peptide phân biệt với protein sở kích thước, mốc chuẩn tùy ý hiểu có chứa khoảng 50 axit amin Protein bao gồm nhiều polypeptide xếp cách sinh học chức năng, thường bị ràng buộc để phối tử coenzyme đồng yếu tố, đến protein đại phân tử khác (DNA, RNA, vv ), tổ hợp đại phân tử phức Cuối cùng, khía cạnh kỹ thuật phịng thí nghiệm áp dụng cho peptide so với polypeptide protein khác (ví dụ, chi tiết cụ thể điện di, sắc ký, vv), ranh giới phân biệt kích thước peptide từ polypeptide protein khơng phải tuyệt đối: peptide dài amyloid beta gọi protein protein nhỏ insulin coi peptide Axit amin tích hợp vào peptide gọi "cặn bã" việc phóng thích ion hydro từ cuối amin ion hydroxyl từ cuối carboxyl, hai, phân tử nước giải phóng trình hình thành liên kết amide Tất peptide trừ peptide cyclic có dư Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa lượng đầu cuối N đầu cuối C cuối peptide.Một polymer mạch ngắn acid amin (thường nhỏ 50 gốc acid amin) nối với liên kết peptide Các peptide chia thành loại: nội sinh(endogenous) & ngoại sinh (exogenous)  Nội sinh: (endogenous): Peptide tạo protein bị thủy phân vào thể  Ngoại sinh: ( exogenous): Peptide tạo từ protein q trình chế biến thực phẩm bên ngồi thể, vd lên men, thủy phân 2.1.3 Protein: Là phân tử sinh học, hay đại phân tử, chứa nhiều mạch dài nhóm axit amin Protein thực nhiều chức bên sinh vật, bao gồm phản ứng trao đổi chất xúc tác, chép DNA, đáp ứng lại kích thích, vận chuyển phân tử từ vị trí đến vị trí khác Các protein khác chủ yếu trình tự axit amin cấu tạo chúng, mà trình tự bị chi phối trình tự nucleotide gen quy định tương ứng, kết giai đoạn gập protein (protein folding) thành cấu trúc chiều xác định lên chức Một mạch thẳng nhóm axit amin liên kết với gọi chuỗi polypeptide Protein chứa chuỗi dài polypeptide Các Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hịa polypeptide ngắn, chứa 20-30 nhóm amin, coi protein thường gọi peptit, oligopeptide Từng nhóm axit amin liên kết với liên kết peptit Trình tự axit amin protein xác định trình tự gene, mà mã hóa thành thơng tin mã di truyền Trong tự nhiên, nói chung có 20 axit amin sinh protein; nhiên số sinh vật định mã di truyền chúng bao gồm selenocysteine số archaea pyrrolysine Ngay sau tổng hợp chí q trình tổng hợp, nhóm amin protein thường bị thay đổi tính chất hóa học giai đoạn sửa đổi sau dịch mã (post-translational modification), làm biến đổi tính chất hóa học vật lý, gập xoắn, tính ổn định, hoạt động cuối chức protein Một số protein có nhóm phipeptide gắn thêm vào, mà gọi nhóm ngoại lai (prosthetic group) hay đồng yếu tố (cofactor) Protein làm việc với để có chức chuyên biệt, chúng thường phối hợp để tạo thành dạng phức hệ protein ổn định Sau sản sinh ra, protein tồn thời gian định sau thối hóa tái sinh máy tế bào thông qua q trình ln chuyển protein (protein turnover) Vịng đời protein đo nửa thời gian sống nằm miền rộng giá trị Chúng tồn vài phút hay hàng năm với thời gian sống trung bình khoảng 1–2 ngày tế bào động vật Các protein khơng bình thường gập xoắn bị lỗi thường thối hóa nhanh bị đánh dấu để phá hủy trở lên không ổn định Giống đại phân tử sinh học khác polysaccharide axit nucleic, protein thành phần thiết yếu thể sinh vật tham gia vào trình bên tế bào Nhiều protein enzyme làm chất xúc tác cho phản ứng hóa sinh cần thiết cho trao đổi chất Protein có chức làm cấu trúc vận động, actin myosin protein khung tế bào, tạo nên hệ thống khung đỡ giúp trì hình dáng định tế bào Các protein khác tham gia vào tín hiệu tế bào, đáp ứng miễn dịch, kết dính tế bào, 10 Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa Hàm lượng protein Spirulina thuộc vào loại cao thực phẩm nay, 56%-77% trọng lượng khơ, cao lần thịt bị, cao lần đậu tương Hàm lượng vitamin cao Cứ kg tảo xoắn Spirulina chứa 55 mg vitamin B1, 40 mg vitamin B2, mg vitamin B6, mg vitamin B12, 113 mg vitamin PP, 190 mg vitamin E, 4.000 mg caroten β-Caroten khoảng 1700 mg (tăng thêm 1000% so với cà rốt), 0,5 mg axít folic,inosit khoảng 500-1.000 mg Hàm lượng khống chất thay đổi theo điều kiện ni trồng, thơng thường sắt 580–646 mg/kg(tăng thêm 5.000% so với rau chân vịt), mangan 23–25 mg/kg, Mg 2.915-3.811/kg, selen 0,4 mg/kg, canxi, kali, phốtpho khoảng 1.000-3.000 mg/kg cao (hàm lượng canxi tăng sữa 500%) Phần lớn chất béo Spirulina axít béo khơng no, axít linoleic 13.784 mg/kg, γ-linoleic 11.980 mg/kg Đây điều thấy thực phẩm tự nhiên khác Hàm lượng cacbon hydrat khoảng 16,5%, có thơng tin dùng glucoza chiết xuất từ tảo Spirulina để tiến hành nghiên cứu chống ung thư 1.3 Tác dụng Thuốc chế từ tảo xoắn Tảo Spirulina có chứa phong phú axít amin cần thiết lysin, threonin quan trọng cho trẻ, đặc biệt trẻ thiếu sữa mẹ Hàm lượng khoáng chất nguyên tố vi lượng phong phú phòng tránh bệnh thiếu máu thiếu dinh dưỡng cách hiệu quả, nguồn bổ sung dinh dưỡng tốt cho trẻ lười ăn 13 Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hịa Trong tảo Spirulina có chứa nhiều loại chất chống lão hóa β-caroten, vitamin E, axít γ-linoleic Những chất có khả loại bỏ gốc tự thơng qua tác dụng chống ơxi hóa, làm chậm lão hóa tế bào, đồng thời sắt, canxi có nhiều tảo vừa dễ hấp thụ vừa có tác dụng phòng hỗ trợ điều trị bệnh thường gặp người già thiếu máu, xốp xương Các nhà khoa học người Nhật nghiên cứu cho người trung niên người già dùng tảo Spirulina chịu khó vận động bí trường thọ người Ý nghĩa bảo vệ sức khỏe tảo Spirulina chỗ sau dùng, tất loại dinh dưỡng mà thể cần bổ sung lúc, có lợi cho việc trao đổi chất, đồng hóa tổ chức, tăng cường sức đề kháng từ đạt mục đích phịng chống bệnh tật thúc đẩy phục hồi sức khỏe Ở Nhật Bản, người già không coi tảo Spirulina biện pháp bảo vệ sức khỏe tạm thời mà để bảo vệ sức khỏe lâu dài để hạn chế chi phí thuốc men viện phí Dinh dưỡng chuẩn, khả chống ung thư, chống HIV/AIDS Sản phẩm chống suy dinh dưỡng tốt cho trẻ em, người già số đối tượng khác người bệnh sau phẫu thuật, thiểu dinh dưỡng Có thể dùng tảo Spirulina trộn với mật ong loại tốt(hoặc lòng trắng trứng gà ta) để làm dưỡng da hiệu Có thể dùng tảo Spirulina hỗ trợ điều trị bệnh viêm gan, suy gan, bệnh nhân bị cholesterol máu cao viêm da lan tỏa, bệnh tiểu đường, loét dày tá tràng suy yếu viêm tụy, bệnh đục thủy tinh thể suy giảm thị lực, bệnh rụng tóc Các nhà nghiên cứu chứng minh tảo Spirulina làm tăng sức đề kháng với nghịch cảnh tăng sức dẻo dai vận động.[11] 14 Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa Với liều dùng vừa phải, Spirulina làm cân dinh dưỡng, tổng hợp chất nội sinh, tăng hormon điều hòa sinh lý, khiến cho người đàn ơng có "sức mạnh" tự nhiên, bền vững Khi dùng Spirulina, hoạt chất điều hịa hormon, làm cân thể, khiến người phụ nữ trở nên "ướt át" hơn, thể trẻ ra, biểu rõ da Ngồi tảo Spirulina có tác dụng nhà khoa học nghiên cứu tác dụng kích thích tế bào tủy xương, hồi phục chức tạo máu, chức giảm mỡ máu, giảm huyết áp, dưỡng da, làm đẹp Nhiệt độ Sprirulina Hóa Nước (200C – giốngsản xuất viên chất tảo Spirulina Quy trình 400C) 2.1 Sơ đồ cơng nghệ Ánh sáng Khuấy sục Bể nuôi Spirulina chứa môi trường có pH 8,5 -10 Lọc Mơi trường Ly tâm tách nước Sấy khơ – nghiền Ép viên Đóng hộp 15 Nhóm 24 Sản phẩm MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG 2.2 GVHD: Nguyễn Thị Hải Hịa Thuyết minh quy trình a) Chuẩn bị giống Spirulina chi gồm số lồi, sử dụng phổ biến cơng nghệ ni trồng tảo Spirulina platensis, Spirulina maxima Tiêu chuẩn chọn giống: o Chọn Spirulina với sợi nhỏ xoắn cân đối để thu hoạch o Chọn giống giàu Protein o Giống hấp thụ, tích tụ chất độc môi trường nuôi cấy Pb, arsenic o Chọn giống cho suất cao, dễ thu hoạch, dễ thích nghi, sức chống chịu tốt o Giống Spirulina phải mua sở uy tín Ở nước ta có bảo tàng giống tảo Việt Nam nơi cung cấp giống tư vấn xây dựng quy trình ni tảo giáo sư Dương Đức Tiến thành lập từ năm 1982 b) Quy trình ni tảo Spirulina thu sinh khối: Hệ thống nuôi hở nuôi spirulina gồm: Hồ nuôi máy trộn, mái che điều chỉnh ánh sáng ô nhiễm (có thể khơng có quy mơ lớn), hệ thống cấp nước.Tiến hành quy trình sau:  Chuẩn bị: Vệ sinh hồ  cấp nước tới mức định sẵn  bổ sung hóa chất vào nguồn nước (định lượng thành phần hóa học chủ yếu Na +, K+, HCO3-, NO3-, Môi trường nuôi nên để ổn định vài trước bơm giống xuống bể Sau thành phần dinh dưỡng củ mơi trường dùng để ni Spirunila: 16 Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa Thành phần K2HPO4 Khối lượng (g/l) 0.5 NaNO3 2.5 K2SO4 1.0 NaCl 1.0 MgSO4.7H2O 0.2 CaCl2.2H2O 0.04 FeSO4.7H2O 0.01 EDTA 0.08 NaHCO3 16.8 Vi lượng A5 Thành phần dung dịch vi lượng A5 sau: 1ml Thành phần H3BO3 Khối lượng (g/l) 2.86 MnCl2.4H2O 1.81 ZnSO4 4H2O 0.222 Na2MnO4 0.0177 CuSO4.5H2O 0.079  Bơm giống: Mật độ tế bào spirulina ~ 150 – 300 mg/L Chế khuấy nên liên tục ngày hạn chế ánh sáng cho phù hợp với sinh khối lỗng Sinh khối tiếp tục phát triển tính tốn pha lỗng dần để tiếp tục nâng mực nước ni lên đạt độ sâu cao Chất nuôi tiếp tục bổ sung theo dẫn định lượng thông số ngày, theo chu kỳ: -NaHCO3 : cách -3 ngày, tùy PH tăng lên ổn định 10,5 -Nguồn N: ure cách -2 ngày, loại đạm khác thưa -Nước bổ sung ngày để bù đắp lượng nước bốc 17 Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa Trong q trình ni cấy, mơi trường khuấy (bằng cánh khuấy kiểu mái chèo) sục khí liên tục hay gián đoạn (khoảng 8-12 lần ngày, lần khoảng 5-7 phút) để dưỡng chất khơng khí trộn vào mơi trường ni cấy, giúp giải phóng oxy tảo thải mà tiết kiệm lượng và/hoặc nhân lực Tốc độ dịng chảy mơi trường nuôi cấy từ 15-20 m/giây để phù hợp với tốc độ tự bơi tảo Bể nuôi Spirulina Vĩnh Hảo  Thu hoạch sinh khối: Thời điểm thủ hoạch Khi sinh khối đạt > 750 mg/L thu hoạch, nên để sinh khối tảo sinh trưởng lại >= 300 mg/L Thời gian bắt đầu thu hoạch thường sau xuống giống – 10 ngày, trình ni thu hoạch liên tục dài – tháng thu tồn bộ, làm vệ sinh hồ, ni mẻ Phương pháp thu hoạch Sử dụng màng lọc Polyester, đường kính mắt lưới 30 Thiết bị lọc đặt nghiêng chút để tiến hành lọc liên tục đồng thời rửa vớt Sau 18 Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa chúng qua giai đoạn vắt nước máy vắt, ép nhờ màng rung cho nước chảy bớt xuống Bánh tảo sau cắt miếng, khúc nhờ dao Trong giai đoạn Spirulina chứa nhiều đạm nên chúng dễ bị vi khuẩn công lên men tạo sản phẩm không mong muốn vòng vài tùy nhiệt độ Trong mùa sinh trưởng, từ tháng Tư đến tháng Mười, tảo thu hoạch ngày Trong ánh nắng mặt trời mùa hè cao điểm, thu hoạch xảy 24 /ngày, để theo kịp với tốc độ tăng trưởng tảo Ngoài cách xác định thời điểm thu hoạch trình bày trên, ta sử dụng đĩa Secchi (thiết bị đơn giản để đo độ nước bể) Khi độ sâu nhìn thấy đĩa Secchi đạt từ 1,5 – cm thời điểm thu hoạch Thu hoạch độ sâu nhìn thấy đĩa Secchi cm dừng bổ sung hóa chất vào bể, tiếp tục vừa nuôi vừa thu hoạch Đối với kg tảo thu vớt phải bổ sung 1,4 g Mg (tương đương với MgSO4), 7,6 g P (tương đương 42,72 g KHPO4), 5,25 g S (16,48 g K 2SO4), 1g Ca (2,77 g CaCl2), 4,48 g NaCl (dùng muối biển), 120 g N (260,86 g ure) chất vi lượng khác Ta nên thu hoạch tảo vào sáng sớm lý sau đây: -Nhiệt độ buổi sáng mát nên việc thu hoạch dễ dàng, đỡ mệt nhọc -Có nhiều để phơi khô sản phẩm -Lượng protein spirulina thu vào buổi sáng cao thời điểm khác ngày Nên thu hoạch vào ngày nhiều nắng để đảm bảo tảo phơi khô 19 Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa Thu hồi tảo Sinh khối tảo ướt chứa khoảng 20% nước, màu xanh lục lam, có mùi đặc trưng tảo, vị nhạt mặn; hàm lượng protit lớn 50% (tính tảo khan); khơng chứa vi khuẩn độc; khơng chứa hóa chất độc; khơng có dư lượng đạm nitrat; hàm lượng arsen thấp ppm; hàm lượng chì thấp 10 ppm (có thể thay đổi theo mùa chất lượng nước ngầm chất lượng khơng khí) Với tiêu này, Spirulina đạt tiêu chuẩn để làm nguyên liệu sản xuất thức ăn dinh dưỡng, sản xuất thuốc, mỹ phẩm chế phẩm khác  Vấn đề ô nhiễm môi trường ni spirulina: chúng tạo CO, thải vào khí quyển, hay lượng nước ni mẻ tảo xong thải môi trường xung quanh gây ô nhiễm tính kiềm mạnh Do nguồn nước thải từ bể ni cần phải pha lỗng hay trung hịa trước thải Tảo tươi rửa lại nhiều lần qua nguồn nước lọc để loại thải tạp chất Sau xử lý tảo máy Ozon để diệt khuẩn tiếp tục vận hành qua máy ly tâm để làm khô tảo Các trang trại thủ công nhỏ lẽ thường phơi cách cho dịch tảo vào hộp kim loại đem phơi ngồi nắng để làm khơ tảo  Một số vấn đề quản lý bể ni tảo: 20 Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa Ánh sáng: -Ánh sáng tự nhiên: thời gian chiếu sáng, cường độ chiếu sáng vừa phải để giúp tảo phát triển tốt, khoảng 25.000 – 30.000 lux Nếu thời gian chiếu sáng dài với cường độ gây gắt làm giảm sinh khối tảo & làm thất thoát oxygen ao -Ánh sáng nhân tạo (hệ thống ni spirulina kín): điều chỉnh với nhu cầu tảo, giúp phát triển tốt Nhưng chi phí tốn Nhiệt độ: Nhiệt độ hưởng đến trình sinh trưởng phát triển tảo Nhiệt độ 20°C tảo không chết phát triển chậm Nhiệt độ 38°C tảo chết Tảo Spirulina phát triển tốt 35°C Mưa: Ở nơi có lượng chiếu sáng ngày cao ,mưa tốt cho phát triển tảo Nhưng làm tràn bể ni tạo mơi trường ngồi Do ta nên xây thành bể cao Gió: giúp hịa tan lượng oxygen khơng khí vào bể Nhưng mang vật lạ vào bể, ảnh hưởng khơng tốt cho tảo Do xây mái che cho bể giúp hạn chế vật chất lạ theo gió rơi vào bể Khuấy trộn: phải khuấy đảo liên tục, tạo tiếp xúc thường xuyên với ánh sáng (đi với Spirulina) phải tạo chu kì sáng tơi thích hợp (đối với Chlorella) Vì q trình ni cấy tảo địi hỏi thiết bị đặc biệt Thông thường người ta dùng bể phẳng (bể tròn), máng phẳng uốn khúc Những thiết bị có tác dụng lật đảo nhằm hạn chế lắng tế bào đưa tế bào trở lại bề mặt Các yếu tố hóa học Thiếu dưỡng chất: cụ thể thiếu đạm đẫn đến thoái biến sắc tố lạm phycocyanin, tảo bị vàng, tế bào kiếm phát triển, suất thấp Tỷ lệ K, Na phải ổn định K/Na Ni> Co > Cr> Cd>Zn Có nghiên cứu cho rằng: cadmi (Cd) xấp xỉ 10-4 mol/L gây ức chế toàn phân chia Spirulina Ảnh hưởng hóa chất khá: chất thải thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu, diệt cỏ gây độc cho tảo  Các yếu tố sinh học Có thể xâm nhập sinh vật có hại cho bể nuôi tảo từ nguồn nước cấp o Động vật chân chèo (Rotifers): Khi chúng rơi vào ao, chúng dùng tảo lam làm thức ăn Quản lý: Dừng khuấy bể vào ban đêm, tảo sử dụng oxygen để hô hấp dẫn đến động vật chân chèo thiếu oxy chết Tuy nhiên có làm làm tảo thiếu oxy Có thể dùng lưới (với mắt lưới nhỏ) để vớt chúng Động vật chân chèo thức ăn tốt cho tơm cá Khi dùng hóa chất để diệt chúng phải đảm bảo chúng không ảnh hưởng đến tảo người tiêu dùng o Động vật nguyên sinh: Chúng không độc cho người, khơng hại tới tảo Có lẽ chúng cịn giúp cho tảo tạo lượng CO2 nhỏ o Tảo tạp: Chúng lồi có độc ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng Do môi trường phát triển Spirulina kiềm tính nên làm giảm phát triển số lồi tảo tạp o Vi khuấn: 22 Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hịa Chúng gây tác hại cho người sử dụng tảo Tuy nhiên pH hầu hết loài vi khuẩn gây bệnh nấm mốc nấm men khoảng 6,0 – 8,0 nên chúng bị tiêu diệt bể ni tảo Spirulina c) Ly tâm Mục đích: loại bỏ bớt nước Cách tiến hành: Tiến hành ly tâm liên tục tốc độ cao qua ba giai đoạn: -Giai đoạn đầu tiên, ly tâm với vận tốc 1800 vòng/phút (v/p) -Giai đoạn hai, sản phẩm tiếp tục ly tâm với tốc độ 2800 v/p -Giai đoạn ba tiếp tục ly tâm liên tục 4000v/p, 36 l/h Sản phẩm tảo cô đặc lại thành dạng sệt (dạng paste) Tảo Spirulina qua xử lý sơ d) Sấy khơ nghiền Mục đích: Sấy để làm bay nước, hạn chế trình lên men & bảo quản sản phẩm Nghiền để làm nhỏ kích thước nguyên liệu, chuẩn bị cho khâu Cách thực 23 Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hịa - Máy sấy Spirulina dùng cơng nghiệp máy sấy phun Sinh khối Spirulina sấy khô nhiệt độ nhỏ 680C thời gian khoảng 420 phút (7 giờ) với độ dày mẫu 1mm thu sản phẩm bột tảo khô (độ ẩm không lớn 5%) - Sấy khô ánh nắng mặt trời phương pháp phổ biến để làm khô sản phẩm người sản xuất nhỏ Việc sấy trực tiếp ánh nắng mặt trời phải tiến hành nhanh không cholorophyl bị phá hủy Dù dùng nguồn nhiệt lớp sinh khối tảo phải đủ mỏng để kịp khơ trước bắt đầu lên men Khơng khí ẩm khơ xun qua sinh khối phải với tốc độ cao vào lúc bắt đầu trình sấy - Trong sấy sau, sản phẩm sấy phải bảo vệ chống lại nhiễm bẩn từ bụi, sâu bọ không tiếp xúc trực tiếp với tay - Sau sấy xong tiến hành đem nghiền thành bột mịn máy nghiền Bột tảo sau nghiền e) Ép viên, đóng hộp Mục đích: hồn thiện sản phẩm Cách thực hiện: 24 Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa Bột tảo ép trực tiếp áp suất cao & nhiệt độ cực thấp Đây công nghệ ép lạnh không sinh nhiệt giúp bột tảo Spirulina kết dính lại với mà khơng cần sử dụng chất kết dính Tiếp theo, viên tảo đóng vào lọ thủy tinh tối màu để tránh ánh sáng trực tiếp từ mặt trời 2.3 Các sản phẩm Spirulina Tảo Spirulina Vĩnh Hảo 500 gram Spir@ B (công ty Detech) 25 Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa Tảo xoắn vàng Spirulina Nhật Bản Viên tảo Sp Viên tảo Spirulina Gaia hữa Mỹ KẾT LUẬN Thông qua báo cáo, hiểu thêm kĩ thuật nuôi trồng tảo spirulina & quy trình sản xuất thực phẩm chức về: acid amin, peptid, protein sinh học Hiện nước ta tảo trồng đại trà, nhà nước nên hầu trợ ngành cơng nghệ sinh học nhằm tìm giống tảo lại phầm chất tốt suất cao, môi trường nuôi cấy hiệu cao, đầu tư nghiên cứu, triển khai mơ hình ni đạt hiệu thích hợp nhà sản xuất lớn người nơng dân Chúng ta cần phát triển tồn diện nuôi trồng lẫn chế biến chiết xuất tảo nhằm khai thác có hiệu nguồn nguyên liệu quý TÀI LIỆU THAM KHẢO - Bài giảng THỰC PHẨM CHỨC NĂNG – Th.s Nguyễn Phú Đức Một số web: http://luanvan.net.vn/luan-van/de-tai-quy-trinh-nuoi-trong-che-bien-chiet-xuat-taospirulina-49817/ 26 Nhóm 24 MƠN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD: Nguyễn Thị Hải Hịa https://suckhoesacdep.vn/tin-tuc/quy-trinh-san-xuat-tao-spirulina-cua-my.html http://tai-lieu.com/tai-lieu/khoa-luan-quy-trinh-san-xuat-protein-don-bao-tu-taospirulina-7373/ https://www.youtube.com/watch?v=PFT0Xyzd4R0 http://khoevadep.edu.vn/tao-spirulina-la-gi-quy-trinh-san-xuat-tao-spirulina/ 27 Nhóm 24 ... acid amin, peptide, protein sinh học: Trong tự nhiên, nguồn nguyên liệu chứa acid amin, peptide, protein sinh học quan trọng, là: Protein sữa & sữa lên men (được xem nguồn protein, peptide sinh. .. thành dạng phức hệ protein ổn định Sau sản sinh ra, protein tồn thời gian định sau thối hóa tái sinh máy tế bào thơng qua q trình ln chuyển protein (protein turnover) Vòng đời protein đo nửa thời... chia thành loại: nội sinh( endogenous) & ngoại sinh (exogenous)  Nội sinh: (endogenous): Peptide tạo protein bị thủy phân vào thể  Ngoại sinh: ( exogenous): Peptide tạo từ protein trình chế biến