CÔNG NGHỆ VI SINH TRONG sản XUẤT SINH KHỐI tảo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG KHOA HĨA CƠNG NGHỆ VI SINH TRONG SẢN XUẤT SINH KHỐI TẢO GVC: TS Lê Lý Thùy Trâm Nhóm 09: Nguyễn Thị Trâm Anh Nguyễn Thị Hoài Uyên Nguyễn Thị Thảo Vi 1/22 Nội dung I Tổng quan tảo Chọn giống ngun liệu II III IV Quy trình cơng nghệ 03 Nội dung Kết luận 2/22 I Tổng quan Định nghĩa - Tảo (hay cỏ biển) thuộc nhóm thực vật bậc thấp gồm hay nhiều tế bào có cấu tạo đơn giản, có màu khác chưa có rễ, thân, - Là sinh vật tự dưỡng chứa diệp lục, quang hợp nhờ ánh sáng CO2 - Các yếu tố tạo nên tảo gồm 75% chất hữu 25% khoáng chất, yếu tố vi lượng 3/22 I Tổng quan Phân loại Tảo lục Tảo đỏ - Là nhóm lớn loại tảo hầu hết chứa lục lạp - Có khoảng 6.000 lồi - Tiêu biểu phổ biến tảo lục Chlorella - Đặc điểm chung màu đỏ tươi tía - Là sinh vật quang tự dưỡng thuộc ngành Rhodophyta - Có gần 4.000 lồi, phần lớn sống biển, có số sống nước 4/22 Rong mơ - Sống nước biển, sống thành đám lớn, bám vào đá san hơ - Có màu nâu - Là sinh vật dinh dưỡng tự dưỡng Tảo xoắn - Tên khoa học là Spirulina - Là loại vi tảo dạng sợi xoắn màu xanh lục - Có đặc tính ưu việt giá trị dinh dưỡng cao II Chọn giống nguyên liệu  Tảo xoắn spirulina • Là loài vi tảo quang hợp, vi sinh vật quang dưỡng bắt buộc, sống hồ nước vùng nhiều ánh sáng • Là sợi tảo có màu xanh lục, xoắn kiểu lò xo, với vòng xoắn nhau, cuối hai đầu sợi thường hẹp, mút lại thấy rõ quan sát kính hiển vi • Sợi tảo khơng phân nhánh, khơng có bao khơng có dị bào 6/22 II Chọn giống nguyên liệu 6/22  Ưu điểm mặt thành phần Spirulina Sản lượng protein số nguồn cung cấp protein Nguồn cung cấp Sản lượng (tấn/ha/năm) Hàm lượng protein (%) Sản lượng protein (tấn/ha/năm) Lúa mỳ 6,7 9,5 0,64 Ngô 14 7,4 1,04 Gạo 7,1 0,75 Đậu tương 35 1,4 Spirulina 60 - 70 65 39 - 45  Tảo spirulina nguồn giàu protein chứa đầy đủ thành phần acid amine cần thiết II Chọn giống nguyên liệu  Ưu điểm mặt kĩ thuật spirulina  Tốc độ sinh trưởng nhanh vòng đời đơn giản từ 3-5 ngày  Năng suất thu sinh khối thu dầu cao loại thực vật có dầu khác  Dễ ni trồng, cạnh tranh với đất nơng nghiệp khơng cần nguồn nước  Có thể tận dụng CO2 từ khí thải cơng nghiệp với nước thải để nuôi trồng vi tảo 7/22 III Quy trình cơng nghệ Nguồn nước Chọn giống Bể hóa chất bổ sung Xử lý Nhân giống cấp Định lượng Bể ni Hệ thống kiểm sốt pH,to,ánh sáng, khí, chất dinh dưỡng Thu hoạch Lọc màng Thu hồi môi trường Đóng gói bảo quản Phương pháp đơng khơ Lọc chân không Thu sinh khối ướt Sử dụng dạng tươi Sấy khô Nghiền Ép khối Sinh khối dạng bột Sinh khối dạng bánh Đóng gói bảo quản 8/22 III Quy trình cơng nghệ 1.Chuẩn bị giống - Giống gốc giống chủng thường phân lập phịng thí nghiệm sinh học - Tỷ lệ giống cấy thường 10-30% thể tích nước ni 9/22 III Quy trình cơng nghệ Nguồn nước  Nước thu từ nguồn : • Nước giếng khoan : có chứa nhiều chất vơ có ích, cần phải loại bỏ chất độc chì, arsenic… • Nước máy thị : chất lượng nước đảm bảo độ lớn nhiên giá thành chuẩn bị đắt • Nước biển, nước suối khống: có chứa dưỡng chất, yếu tố khống vi lượng …tiết kiệm chi phí bổ sung hóa chất sau • Nước thải loại nước có chứa số nguồn dinh dưỡng cần thiết cho canh tác vi tảo. Do đó, việc áp dụng nước thải hữu từ ngành cơng nghiệp thực phẩm nơng nghiệp nuôi dưỡng vi tảo, cần loại bỏ thành phần kim loại nặng 10/22 III Quy trình cơng nghệ 11/22 Bổ sung hóa chất kiểm sốt yếu tố * Các yếu tố cần kiểm soát:  Ánh sáng: Cường độ ánh sáng thích hợp 25-30Klux • Với hệ thống hở, lượng chiếu sáng nhiều che mát cho ao cách trồng xung quanh ao xây mái che cho ao • Với hệ thống kín: kiểm tra để điều chỉnh lượng chiếu sáng phù hợp cách điều chỉnh hệ thống đèn  Nhiệt độ: nhiệt độ quang hợp cực đại 37,5-38,5oC • Nhiệt độ 20oC tảo khơng chết phát triển chậm • Nhiệt độ 44 oC sau 6-9h tảo chết  pH: pH tối thích từ 8,5-9,5 • Khi pH = 7-8 tốc độ phát triển tảo giảm rõ rệt • Khi pH=11,5 tảo khơng có khả quang hợp  Chế độ sục khí: Dùng hệ thống cánh khuấy, mơi trường có sục khí 1-2% để cung cấp bổ sung carbon đồng thời trì pH III Quy trình cơng nghệ Bổ sung hóa chất kiểm sốt yếu tố *Các chất khống cần cung cấp cho mơi trường ni tảo: o Photpho vô khoảng 90 – 180 mg/L Khi khơng có photpho tảo bị dãn vịng xoắn trở nên vàng giảm lượng proteein tảo o K+ Na+ dạng kết hợp với N, C thiếu làm tảo bị chậm sinh trưởng Nguồn cacbon để nuôi dưỡng Spirulina khoảng 1,2 -16,8 g NaHCO3/L o Mg2+ : đóng vai trị tương tự P, bổ sung vào dạng MgSO4.7H20 khoảng 0,2g/L o Fe cung cấp dạng muối FeSO4 Nồng độ Fe2+ rộng từ 0,56 -56 mg/ L môi trường.là thành phần không thay ảnh hưởng đến sinh trưởng hàm lượng protein tảo o Cl- : ưa Clo vô cơ, nồng độ dùng với muối NaCl khoảng – 1,5 g/L.thiếu clo làm tảo xoắn chặt cấu trúc bị phá hủy.nồng độ cao không ảnh hưởng 12/22 III Quy trình cơng nghệ Ni cấy - Trên giới có cơng nghệ để ni tảo spirulina + Công nghệ nuôi theo hệ thống hở (Opened ecosystem) (O.E.S) : Spirulina sống môi trường dinh dưỡng dạng bể… vận động khuấy trộn theo kiểu tịnh tiến chiều tảo hấp thu ánh sáng mặt trời để phát triển + Công nghệ nuôi theo hệ thống kín (Closed ecosystem) (C.E.S) : Spirulina ni bể lên men vi sinh khối (bioreactor) vận động máy khuấy trộn theo chiều, tảo hấp thu ánh sáng nhân tạo hay tự nhiên 13/22 III Quy trình cơng nghệ Ni cấy 14/22 III Quy trình công nghệ Thu hoạch - Cách xác định thời điểm thu hoạch 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 - Ngồi ta tiến hành đo mật độ sinh khối tảo.Khi sinh khối đạt > 750 mg/L thu hoạch 15/22 III Quy trình cơng nghệ 16/22 6.Lọc  Mục đích: thu sinh khối tảo dạng ướt  Quá trình lọc để thu sinh khối tảo dạng ướt trải qua giai đoạn: + Giai đoạn 1: để loại bỏ thành phần có kích thước lớn + Giai đoạn 2: để loại nước, kết thúc trình ta thu sinh khối tảo dạng ướt chứa 20 % nước Nước loại thu hồi bể nuôi Thiết bị sàng lọc cong Thiết bị lọc chân không nằm ngang III Quy trình cơng nghệ Sấy - Sinh khối tảo dạng ướt chuyển vào máy sấy phun Nhiệt độ sấy khô tảo từ 75-1050C hàm lượng ẩm thấp 11% - Sinh khối tảo sau sấy khô kiểm tra đóng gói 17/22 III Quy trình cơng nghệ Phân loại kiểm tra sản phẩm 8.1 Kiểm tra sản phẩm  Về cảm quan: tảo Spirulina có màu xanh lục lam, mùi đặc trưng tảo, vị nhạt mặn  Các tiêu hóa lý sản phẩm sau: - Hàm lượng protein lớn 50% tính theo tỷ trọng khơ - Khơng chứa vi khuẩn độc E Coli, Coliform - Không chứa hóa chất độc thuốc bảo vệ thực vật - Hàm lượng arsen nhỏ 5ppm - Hàm lượng chì nhỏ 10 ppm 18/22 III Quy trình cơng nghệ 19/22 Phân loại kiểm tra sản phẩm 8.2 Phân loại sản phẩm Đóng gói bảo quản Thu sinh khối ướt Phương pháp đông khô Hút chân không Sấy khô Nghiền Ép khối Sinh khối dạng bột Sinh khối dạng bánh Đóng gói bảo quản to thường, thời gian năm Đóng gói bảo quản -40C (1-2 tuần) IV Kết luận  Ứng dụng tảo  Sản xuất thực phẩm: Mỳ, đồ uống, bánh , kẹo, sản xuất AgarAgar, chất tạo màu,…  Lĩnh vực y dược: giúp giảm cân, chống ung thư, bệnh dày, tim mạch, giảm cholesterol…  Sản xuất mỹ phẩm: mặt nạ, dưỡng da, viên uống chống lão hóa…  Sản xuất phân bón, thức ăn chăn nuôi  Sản xuất nhiên liệu sinh học  Xử lý nước thải 20/22 Tài liệu tham khảo 21/22  Cơ-sở-sinh-học – tập4-công-nghệ-vi-sinh/nhà-xuất-bản-giáo-dục-việt-nam  https://thuysan247.com/dac-diem-sinh-hoc-cua-tao-spirulina/  https://hellobacsi.com/song-khoe/dinh-duong/tao-spirulina/  https:// dantri.com.vn/tu-van/ung-dung-ho-tro-dieu-tri-tu-tao-spirulina-1419951340.htm  http ://kcbeauty.com.vn/2017/05/08/quy_trinh_nuoi_trong_che_bien_chiet_xuat_tao_spiru lina /  http://ifoodvietnam.com/cong-nghe-san-xuat-tao-spirulina-sach/  https://vtc.vn/tao-spirulina-thuc-pham-toi-uu-cho-cuoc-song-hien-dai-d439453.html  https:// hatitex.vn/vi/tin-tuc/viet-nam-nhan-nuoi-thanh-cong-chung-giong-tao-xoan-spirulina2301.html  https://baigiang.violet.vn/present/cong-nghe-san-xuat-tao-899235.html?fbclid=IwAR 271vbKF617v1jYcEv3aJxuhoWenEhGpM5UiHzkGxA8uKJDV7Xa0Ocs5PI 22/22 THANKS FOR LISTENING! Any questions? ... hành đo mật độ sinh khối tảo. Khi sinh khối đạt > 750 mg/L thu hoạch 15/22 III Quy trình cơng nghệ 16/22 6.Lọc  Mục đích: thu sinh khối tảo dạng ướt  Quá trình lọc để thu sinh khối tảo dạng ướt... vi? ?n uống chống lão hóa…  Sản xuất phân bón, thức ăn chăn nuôi  Sản xuất nhiên liệu sinh học  Xử lý nước thải 20/22 Tài liệu tham khảo 21/22  Cơ-sở -sinh- học – tập4 -công- nghệ- vi- sinh/ nhà -xuất- bản-giáo-dục -vi? ??t-nam... cơng nghệ 19/22 Phân loại kiểm tra sản phẩm 8.2 Phân loại sản phẩm Đóng gói bảo quản Thu sinh khối ướt Phương pháp đông khô Hút chân không Sấy khô Nghiền Ép khối Sinh khối dạng bột Sinh khối