Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:


at website: www.thuviencongdong.net
1
V Thành Lâm
Nuôi to quy mô ln
Thit k và qun lý
(Larger-Scale Culture of Microalgae – Design and Management) Hà ni, 20/11/2006
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

Mt s loài To t lâu đã đc con ngi s dng nh mt dng thc phm. Ngày nay
vic nghiên cu và ng dng to đã đc phát trin trong nhiu lnh vc: Y-dc hc,
nông nghip, môi trng…Nuôi to quy mô ln trong h thng b nuôi ngoài tri nhm
thng mi hoá sn phm đã và đang phát trin mnh trên toàn th gii.
Vit Nam có mt b
 bin tri dài cùng h thng kênh rch, ao h rt ln kt hp vi

2
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

7. Kt lun (Conclusions)
8. Tài liu tham kho (References)

1. Gii thiu
To đc xp vào nhóm thc vt bc thp, chúng s dng các cht vô c và nng
lng ánh sáng đ tng hp nên vt cht sng - chúng là ngun sinh khi s cp rt ln
trong h sinh thái. To sinh trng nhanh, to sinh khi ln và d thích nghi vi các
điu kin môi trng. Mt s loài to có giá tr dinh dng cao (giàu Protêin, axít amin
không thay th và các khoáng cht khác) nh: Spirulina (Arthrospira), Dunaliella,
Chlorella, Haematococcus, Scenedesmus, Nannochloropsis, Porphyridium. Sinh khi
c
a chúng đc s dng nh mt dng thc phm b dng, điu tr mt s bnh cho
con ngi, s dng trong y-dc và chm sóc sc đp. Mt lng ln sinh khi ca
chúng đc s dng làm thc n cho nuôi trng thu sn, chn nuôi gia súc gia
cm.Ngoài ra chúng còn đc ng dng trong khoa hc môi trng cho x lý ô nhim
và nhiu ng d
ng đang đc khám phá.
Vic nuôi trng thu sinh khi ln ca to đã đc áp dng ti nhiu quc gia trên th
gii.  Vit Nam, công ngh này đã đc Nguyn Hu Thc ng dng nuôi to
Spirulina ti Vnh Ho t nm 1979. Tuy nhiên, ch mt vài nm gn đây vic nuôi to
mi tr nên phát trin. Nm 1982, Giáo s Tin s khoa hc D
ng c Tin và cng
s ca ông đã thành lp phòng thí nghim su tm và lu gi ging to đng thi ng
dng nuôi to quy mô ln ti nhiu c s: Nhà máy phân đm Hà Bc, Ninh Thun,
Bình Thun, Gia Lâm- Hà Ni đt đc nhiu kt qu kh quan.
Nuôi to quy mô ln trong h thng h (m) ngoài tri (Culturing algae in outdoor

khong 300.000 mét kh
i (M3), đ sâu mc nc khong 20-40 centimet (cm)
- B hình ch nht góc đc vê tròn kt hp vi h thng cánh khuy (Paddle-
wheel) thng đc s dng rng rãi trong nuôi to Spirulina, Dunaliela,
Haematococcus. B rt ln v din tích, th tích có th lên ti 1ha X 0,3 mét khi
(M3), thm chí đn 200haX 0,3 mét khi (M3), đ sâu mc nc t 20-30
centimet (cm). B đc xây dng bng vt liu xây dng thông thng (gch và
ximang). B có xây mt bc tng ngn ht  gia to dòng chy lu thông khi
khuy xc. Có th đt mt hoc hai máy khuy  các đu đ lu thông nc.
at website: www.thuviencongdong.net
4
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

B nuôi to quy mô nh
- Vic la chn b còn ph thuc vào cht lng và mc đích s dng ca sn
phm. H nh thng vic qun lý cht lng s tt hn tránh s tp nhim và
thu đc sinh khi sch có th s dng làm thc n trc tip cho con ngi. Khi
sn phm đc s dng cho ch
n nuôi chúng ta nên la chn h ln hn.

B nuôi to quy mô ln

Mi quan h tng tác gia đ sâu ca nc trong b, chiu dài b, vn tc dòng chy
do khuy xc to nên phi đc c th trong bn thit k xây dng. Trong thc t tt
nht là xác đnh chiu dài kênh L có liên quan đn bin thiên đ sâu d đ tính ra yu t
ma sát - n, bán kính thy lc - R, và tc đ, - V. Chúng ta có phng trình sau:
s=V
2
.n/R

Nha vi “vi lót” trên nn mt đt bng phng 0.010
B mt bê tông nhn 0.013
B mt bê tông– apphan (nha đng) nhn 0.015
t g gh 0.03
Nha trn, phng trên nn b mt đt (loi đt đc đp nh, mn) 0.012

Vic xây dng b và khuy xc phi đm bo cho nc lu thông tránh lng đng (góc
cht) và d dàng nhn đc ánh sáng nht.
B tròn theo mô hình x lý nc thi  ài Loan

2.1. H thng khuy- xc khí
H thng nuôi to quy mô ln kt hp khuy-xc khí nhm thu đc lng sinh khi
nhiu nht. So sánh s nuôi quy mô ln không khuy to Dunaliella thu đc lng
at website: www.thuviencongdong.net
6
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

sinh khi 0,1g/l trong khi có khuy lên ti 1.0g/l. S khuy xc nhm: to su tip xúc
tt hn ca t bào to vi dinh dng, ánh sáng, khí Cacbonic (CO2); gi n đnh nhit
đ trong toàn b khi nc giúp to phát trin tt nht. Các thí nghim cho thy rng
tc đ dòng chy do máy khuy to nên là khong 5.0 cm/s điu này to điu kin ti
u vì to s không b l
ng t xung đáy, đc bit ti các góc ca b. Nhng thc t
trong h nuôi tc đ khuy phi đt t 20-30cm/s mi đm bo do tc đ dòng ph
thuc nhiu vào vt liu xây dng h nuôi.

Cánh (gung) khuy nc (Padle-wheels)

Trên phng din thit k, đ có đc tc đ dòng chy thích hp thì Oswald (1988) đã

cng tc đ khuy trn. Tuy nhiên, tng đ sâu ao và gim tc đ khuy thì din tích
gii hn c
a ao s đ ln cho phép xây dng và vn hành hn là gii hn thy lc, đc
xem là yu t gii hn kích thc ao thc.  ti u hóa nng sut, đ sâu ao cng cn
phi hp lý. H s quang hp cc đi (fm) đc tính toán theo phng trình sau:
fm = (Ss/So)/ [ln(So/Ss) + 1] (6)
Trong đó: Ss: mt đ dòng photon ti thi đim quang hp bão hòa
So: mt đ dòng photon ti thi đi
m tc thi.
i vi to lc, có mt mi liên h gia mt đ to, Ct (mg/l) và đ xuyên sâu ca ánh
sáng, Dp (cm) theo Oswald (1998).
Dp = 6000/Ct (7)
Trong nuôi cy quy mô ln, ngi ta thy rng hu nh ánh sáng ch chiu đc xung
2/3 ca chiu sâu b do đó:
Dp = (2/3)d (8)
và Ct = 9000/d (9)
Nh vy trong mt ao h, nuôi cy to lc liên tc vi đ sâu 30 cm thì hàm lng to
trung bình đt đc trong điu ki
n gii hn ánh sáng là 300 mg trng lng khô /l.
Nu dòng photon có ln hn cng ch làm gia tng hàm lng thêm chút ít bi vì đ
xuyên sâu ca ánh sáng là hàm log ca cng đ ca nó. Nh th ta thy rng hàm
lng to ch đt đc ln trong các ao nuôi cy nông.
S thit k lp đt h thng khuy xc bao gm cánh khuy (gung quay) và đng c
nhm ti u tc
đ dòng chy và đm bo tc đ dòng chy là ht sc cn thit. Thc
nghim cho thy gung quay là thit b khuy trn hiu qa nht đi vi b nuôi có s
dng dòng đng. Gung quay đc đt ti mt v trí lõm xung (sump) (thp hn b
at website: www.thuviencongdong.net
8
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý

nc tính bng đ sâu ct nc (d) cng vi đ sâu ch lõm (B) tr đi khe trng (T) (d
+ B – T). i vi ct nc sâu 200 mm, thì đ sâu bù cho s thay đi mt áp sut là 50
mm, do đó chiu cao ca mi li gt nc s là 330 mm.  t
o ra dung sai an toàn
cho phép là 20 mm thì chiu cao cui cùng ca li gt vào c 350 mm.
Vic chn (đng c) motor không đn gin vì nng lng đin cn thit đ vn hành
gung quay đc đt trên ch lõm (sump) trong ao là không d tính toán. Tuy nhiên,
ngi ta có th s dng s liu cho gung quay không có ch lõm đ c lng.
at website: www.thuviencongdong.net
9
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

Công sut ca máy ph thuc vào s gim áp sut, đng kính ao, tc đ và đc tính
toán nh sau:
P = Q. W.∆d/102e (14)
Trong đó P = in nng tiêu th (kW)
Q = Lu lng nc di đng (m
3
/s)
W = Trng lng riêng ca nc (kg/m
3
) thay đi tùy theo nhit đ
e = H s ca gung quay; 102 là h s tính thêm vào khi chuyn đi t m.kg/s thành
kW.  15
0
C, trng lng riêng ca nc xp x 1.000 kg/m
3
.
i vi mt con kênh có đ rng là w và đ sâu d, lu lng dòng Q đc cho bi công

lng – khí.
Khi lng khí (mM/L) đc thi vào trong nc đc tính toán bng:
Q = kA(Cs - Cd) (16)
Trong đó k là h s vn chuyn khi (the mass transfer coefficient) (M/phút), A din
tích b mt chung giao nhau (m
2
), Cs nng đ cân bng ca khí hòa tan ti b mt giao
at website: www.thuviencongdong.net
10
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

nhau (mM) và Cd nng đ khí trong nc. Nu dòng khí CO
2
đi vào trong máy phun và
giá tr ca áp sut riêng phn ca khí đã đc bit thì h s vn chuyn khi k
i
(M/phút)
đi vi mt vùng phun d tính s đc c tính nh sau:
K
i
=Qt/Ai(Csi - Cd).1000 (17)
 đây: Qt là dòng CO
2
đi vào (mM/phút), Ai là din tích đc phun (m
2
), Csi là nng
đ bão hòa ca CO
2
trong điu kin cân bng vi áp sut riêng phn di máy phun

. Trên c s tính toán tc đ sinh trng ca Scenedesmus obliquus
(Tupr.) Kutzing, Becker (1994) đã kt lun rng 1 m
2
ca vùng phun có th cung cp 40
– 75 m
2
din tích ao nuôi.
Toàn b h thng nuôi to ca công ty Green Diamon
ti Chiang Mai, Thailand

at website: www.thuviencongdong.net
11
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

3. Ging to
3.1. Chn ging
Ging to nuôi ph thuc mt thit vi các kiu h nuôi khác nhau. To ging
phi đt đ thun khit cao, trong quá trình nuôi cn hn ch s phát trin ca các loài
to tp phát trin.

Tetraselmis Haematococcus Skeletonema
Phòng ging to

Cn có mt phòng thí nghim nh vi h thng phòng nhân ging to trc khi th nuôi
ti h ln. Ging to nên đc đt mua ti các c s có uy tín.  Vit Nam, hin nay,
có phòng to ging ca Giáo s Dng c Tin đt tiêu chun và cht lng ging
to. Các ging to đc la chn đt tiêu chí cht lng đt ra nh: hàm lng
carotenoid cao và phát trin nhanh vi Dunaliella salina, hay d thu hoch, phát trin
nhanh và hàm lng dinh dng cao vi Spirulina platensis.

ng.
at website: www.thuviencongdong.net
13
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:


Nhân ging to B nhân ging to
4. Môi trng nuôi to
Các thc pha ch và s dng môi trng nuôi to quy mô ln da trên c s môi
trng nuôi trong phòng thí nghim. iu này liên quan mt thit đn ngun nc và
giá thành sn phm. Ngoài ra còn ph thuc vào mt s điu kin phát trin ca to, sn
phm đc s dng cho đi tng nào, con ngi, vt nuôi hay dùng cho x lý môi
trng?
Nhng trc ht chúng ta quan tâm đn môi trng nuôi t
o trong phòng thí nghim-
môi trng nhân ging.
4.1. Môi trng nhân ging
Môi trng nhân và gi ging trong phòng thí nghim bao gm nhiu loi đã
đc nêu trong các công trình nghiên cu khoa hc. Bi vy các bn có th tham kho
mt s môi trng nuôi ti các website sau:
C s nghiên cu to a ch website
CCAP Http://www.Ife.ac.uk/ccap
CCMP Http://ccp.bigelow.org
NIES Http://www.nies.go.jp/biology/mcc/home.htm
PCC Http://www.pasteur.fr/recherche/banques/pcc
SAG Http://www.epsag.uni-goettinggen.de/html/sag/html
UTCC Http://www.botany.utoronto.ca/utcc
UTEX Http://www.utexas.edu/research/utex
at website: www.thuviencongdong.net

2
O
FeSO
4
. 7H
2
O
EDTA
NaHCO
3

Vi lng A5
0.5
2.5
1.0
1.0
0.2
0.04
0.01
0.08
16.8
1ml

Thành phn dung dch vi lng A5 nh sau:
Thành phn Khi lng (g/l)
H
3
BO
3


ngun nc và giá thành, cht lng ca sn phm. Thông thng chi phí v môi
at website: www.thuviencongdong.net
15
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

trng nuôi chim t 10-30% tng giá tr sn phm. Ngoài ra vic mt s nhà sn xut
tái s dng môi trng nuôi nhm h chi phí sn xut. Mt vài loài to sn xut cho
mc đích chn nuôi và x lý môi trng còn s dng nc thi làm môi trng sn xut
nh sn xut Spirulina  Thái Lan.
Vic qun lý duy trì pH và hàm lng oxy (O2) hoà tan trong nc là rt quan trng
trong quá trình nuôi. Ngày nay mt s
 c s áp dng máy móc hin đi nhm tng kh
nng t đng hoá vic qun lý.
Môi trng nuôi to Tetraselmis spp. và Nannochloropsis spp. Tên môi trng

Thành phn (g/l)
F/2 Conway
NaNO3 0.075Na2EDTA 4.36x10
-3
6.6x10
-3

Na2SiO3. 5H2O 0.018

(NH4)6Mo7O24. 4H2O 0.126x10
-5
Vitamin B12 0.1x10
-3
0.5x10
-4
Vitamin B1 0.2x10
-3
0.2x10
-4
Biotin 0.1x10
-5
0.01x10
-5
at website: www.thuviencongdong.net
16
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:


Môi trng Guillard-Ryther (không s dng vitamin). Loi môi trng này thích hp
cho hu ht các loài to bin nh Skeletonema, Dunnaniella, tuy vy thành phn dinh
dng ca nó tng đi cao so vi hàm lng các cht tng ng có trong nc bin.

Thành phn đa lng

Khi lng
(mg/l)
Thành phn vi lng


Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

trng nuôi cy, bn có th vi đc chúng. Nhng đng vt này là thc n rt tt cho
tôm hoc cá con.
ng vt nguyên sinh (kích thc t 2 - 1mm)
Chúng không đc cho ngi, cng không hi cho to. Có l chúng còn giúp ích
cho to bi vì chúng to ra mt lng nh CO
2
trong nc. Dù sao thì cng không nên
gi li chúng trong b nuôi ging nh kin trong bp nhà bn vào mùa hè.
Amoeba

Nhng loài này khác vi đng vt nguyên sinh  ch chúng n to. R.R. Kudo đã
mô t 74 loài amoeba khác nhau. Có mt loài trong s chúng gây nguy him cho ngi
đó là Entamoeba histolytica.
Các dng sng dinh dng him khi nhìn thy bên ngoài vt ch (ngi, chó, mèo).
Chúng lan truyn bng các bào t “hình trng”, các bào t này b cht trong nc nhit
đ 45
o
C trong thi gian 1 h, và nu  nhit đ 55
o
C trong ít giây. Nhit đ bên trong
ca thit b sy s dng nng lng mt tri dao đng t 50-60 đ C và qúa trình làm
khô din ra trong sut 4 h, vì vy nguy c tim n t nhng sinh vt loi này b dit tr
gn nh tuyt đi.
Cng nh các đng vt nguyên sinh khác, s cho phép nhit đ nuôi cy t 40 – 44 đ
C trong 1 ngày (cùng vi giá tr cao ca pH) là rt hiu q
a đ dit tr các dng amip.
To tp

Thi đim thu hoch

Nhà thiên vn Vatican sng  th k th 16 là Secchi đã phát minh ra thit b đn
gin dùng đ đo đ trong đc gi là đa Secchi.
Khi đ sâu ca đa Secchi đt t 1,5-2cm là thi đim phù hp đ thu hoch - thu vt
to trong b nuôi cho đn khi đ sâu ca đa Secchi nhìn thy đc là 4 cm.
Sau khi thu hoch bn phi b xung hóa cht môi trng tr li b. i v
i 1 kg to
Spirulina đc thu vt bn phi b xung 1,4 gam Mg (tng đng vi 14,2 gam
Magie sulfat), 7,6 gam P (tng đng 42,72 gam K2HPO4), 5,25 gam sulfur (16,48
gam K2SO4), 1 gam canxi (2,77 gam CaCl2), 4,48 gam NaCl (dùng mui bin), 120
gam nit (260,86 gam ure) và các cht vi lng khác. i vi các loài to khác tu
thuc vào môi trng và phng thc nuôi to.

6. Thu hoch to và làm khô
Thu hoch to và làm khô là khâu quyt đnh quan trng trong vic thành bi ca
c s nuôi to. Cht lng sn phm sau đó cng đc quyt đnh bi khâu này. Tu
theo các loài to có kích thc khác nhau mà ngi ta đa ra các phng pháp thu
hoch khác nhau.
- To tp đoàn nh Spirulina vi kích thc ln có th thu hoch đc bng
phng pháp vt lc thông thng.
- i v
i các loài to đn bào có kích thc nh hn có th thu hoch bng
phng pháp ly tâm hay vt lc ph thuc nhiu vào mc đích s dng ca sn
phm.
- Nuôi to cho mc đích cung cp làm thc n trc tip cho nuôi thu sn chúng ta
có th cô đc to bng li lc có kích c mt li nh.
at website: www.thuviencongdong.net
19
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý

Hin nay nhu cu vi các loi thc phm có dinh dng cao, nhiu thành phn là rt
cn thit. Nh có các loi protein, lipid và polysaccharide trng lng phân t thp, vi
to s làm cho trà thay đi đc tính tán sc ánh sáng và có bt hp dn. Vi to có dip
lc và phycocyanin, nhng sc t này làm thay đi mu sc ca trà thành m
u xanh lc.
at website: www.thuviencongdong.net
20
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

Ngoài ra, protein và polysaccharide trong to cng làm gim s kích thích vn có trong
trà gây ra bi các hp cht caffein. T đó, có th thy rng trà xanh to lc đc xem là
đ ung giúp tng cng sc khe và gim bt s mt mi.
b) Bia vi to
Công ty Shandong Shuyi, liên doan vi Vin Nghiên cu Khoa hc Thy sn
Trung quc đã sn xut đc bia Spirulina. Bia này gi đc các đc đim ca bia
truyn th
ng và ngoài ra còn làm tng hàm lng dinh dng.
c) Ko vi to
Nhà máy thc phm Guangzhou Dongguan Zhenshanmei sn xut thành công
ko vi to Spirulina và loi bánh giòn giu iôt da trên s kt hp vi đng kính,
pectin, bt Spirulina, lc và thch (agar). Ngoài ra, Vin Nghiên cu đi dng Nam
trung quc còn sn xut đc phycocyanin t Spirulina là loi sc t n đc đã đc
th nghim thành công. Ngoài ra, EPA, DHA và polysaccharide t vi to cng đc s

dng nh nhng loi thc phm b xung.
d) Bánh bích quy vi to
Bánh bích quy thng đc làm t nhng thành phn dinh dng c bn nh
đng, kem, du n, phospholipid, tuy nhiên cht lng dinh dng ca chúng hãy
còn cha đ cho c th ngi. Trong nhng nm gn đây, bánh bích quy có thành phn

phm Nanfang Guangzhou hin có mt rng rãi trên th trng Trung quc. B giáo dc
Trung quc cng khuyn khích s dng chúng làm thc phm n tra cho hc sinh tiu
hc và trung hc c s.
 sn xut m si vi to vi màu sáng, ngi ta thng s dng 0.1 – 1% bt vi to
trong thành phn bt m.
8. Kt lun
Sn xut to trên quy mô ln trong h thng b h (m) ngoài tri giúp thu đc
sinh khi to ln. Sinh khi thu đc sau đó s đc ch bin thành các dng sn phm
nh bánh, bia, nc gii khát có bn cht là t bào vi to nhm thng mi hoá sn
phm.
Ngi ta đã chn lc đc mt s loài to thích hp cho nuôi trng trên quy mô ln
nh
: Dunaliella, Spirulina, Chlorella,…Vic vn hành thành công h thng nuôi cy
ph thuc vào s hiu bit v sinh lý và sinh thái ca to. Hn na, nm vng và vn
dng linh hot các kin thc sinh hc, hoá sinh và vt lý c bn giúp ích nhiu trong
quá trình vn hành h thng.
at website: www.thuviencongdong.net
22
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

Mc dù nhng h thng này đã đc phát trin t hn 20 nm trc đây nhng vic
nghiên cu, thit kt nhm hoàn thin quy trình h thng nuôi nhm nâng cao nng sut
và cht lng sn phm vn tip tc đc thc hin.
9. Tài liu tham kho
1. Bai W. D. et al, 1996. Production of solid Spirulina drink. Food science: 17(7): 32-
34.
2. Becker A. et al, 1998. Micro-algae for human and animal consumption. In
Borowitzka, M.A. &L.J. Borowitzka (eds), Micro-algal Biotechnology, Cambridge
University Press, Cambridge, MA.

15. Dng c Tin, Võ Hành, 1997. To nc ngt Vit Nam - Phân loi b to lc
(Chlorococcales). Nhà xut bn Nông nghip, 503 trang. Thân tng bn đc th vin cng đng www.thuviencongdong.net
Hà ni , inh Hi 2007 at website: www.thuviencongdong.net
24