Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Môn: Thủy Sinh Thực Vật
Tiểu luận
Quy trình nuôi trồng
chế biến, chiết xuất tảo
Spirulina
Lớp: DH06NT. Nhóm 10. 1
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Môn: Thủy Sinh Thực Vật
Mục lục Trang
I/ Gioi thiệu tảo spirulina------------------------------------------------------------------3
II/ Đặc điểm sinh học của tảo-------------------------------------------------------------3
II.1/ Vị trí phân loại, tên gọi---------------------------------------------------------------3
II.2/ Môi trường sống-----------------------------------------------------------------------4
II.3/ Phân bố---------------------------------------------------------------------------------4
II.4/ Đặc điểm dinh dưỡng-----------------------------------------------------------------5
II.5/ Đặc điểm sinh trưởng và sinh sản---------------------------------------------------6
II.6/ Thành phần của tảo Spirulina--------------------------------------------------------7
III/ Công nghệ nuôi trồng----------------------------------------------------------------12
III.1/ Gioi thiệu các hệ thống nuôi tảo spirulina---------------------------------------12
III.1.1/ Công nghệ nuôi trồng spirulina theo hệ thống hở (O.E.S)------------------12
III.1.2/ Công nghệ nuôi trồng tảo spirulina theo hệ thống kín (C.E.S)-------------12
III.2/ Hệ thống nuôi tảo hở---------------------------------------------------------------13
III.2.1/ Thiết kế bể nuôi tảo spirulina---------------------------------------------------13
III.2.1.1/ Lựa chọn địa điểm nuôi tảo---------------------------------------------------13
III.2.1.2/ Thiết kế bể nuôi tảo------------------------------------------------------------13
III.2.2/ Nguồn nước-----------------------------------------------------------------------15
III.2.3/ Chuẩn bị giống--------------------------------------------------------------------16
III.2.3.1/ Tiêu chuẩn chọn giống spirulina---------------------------------------------16
III.2.3.2/ Lợi ích của việc xây dựng phòng thí nghiệm ở nơi nuôi tảo
nhân giống tảo-----------------------------------------------------------------------------17
III.2.3.3/ Một số dụng cụ hóa chất phòng thí nghiệm---------------------------------17
III.2.4/ Quy trình nuôi tảo Spirulina thu sinh khối------------------------------------18
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Môn: Thủy Sinh Thực Vật
I/ Giới thiệu tảo spirulina:
+ Spirulina là một loài vi tảo có dạng
xoắn hình lò so, màu xanh lam với kích
thước chỉ khoảng 0,25 mm. Chúng sống
trong môi trường giàu bicarbonat (HCO
3
-
và độ kiềm cao (pH từ 8,5 -9,5). Chúng
có những đặc tính ưu việt và giá trị dinh
dưỡng cao.
+ Spirulina xuất hiện cách đây hơn 3 tỷ
năm. Nó là vi khuẩn lam cổ có lịch sử lâu
đời hơn tảo nhân thật hoặc thực vật bậc
cao tới hơn 1 tỷ năm.
+ Hơn 1 ngàn năm trước tổ tiên của
những người Aztect ở Mexico đã biết thu
hái Spirulina từ các hồ kiềm tính, phơi
dưới ánh nắng mặt trời và dùng làm thực
phẩm. Hiện nay tập tính này vẫn phổ biến
trong cộng đồng người Kanembous ở
Chad.
+ Tên gọi Spirulina do nhà tảo học
Deurben (người Đức) đặt năm 1927, dựa
trên hình thái của tảo là dạng sợi xoắn ốc
(spiralis).
+ Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu Spiralina phục vụ cho việc sản
xuất tảo làm thức ăn, dược phẩm, mỹ phẩm cho con người. Từ đó, Spirulina đã xuát
hiện trong khẩu phần ăn trong các chương trình chống suy dinh dưỡng trẻ em.
+ Ở việt nam: tảo spirulina được giáo sư Ripley D.Fox (nhà nghiên cứu và các chế
+ Spirulina là sinh vật phiêu sinh (Plankton) sống tự
do (free living organism) trong nước kiềm, giàu
khoáng chất.
+ Các vi phiêu sinh này lơ lửng ở độ sâu có thể tới 50
cm,và trong môi trường nhân tạo thường nuôi ở mức
nước 10-30 cm(nuôi hồ hở), hoặc có thể trong hồ đáy
sâu 1-1,5 m (sục khí) phải đảm bảo tảo nhận nhận
được ánh sáng.
+ Trôi nổi trong nước và nhu cầu ánh sáng là 2 đặc
điểm ràng buộc lẫn nhau, hỗ trợ nhau, rất quan trọng trong công nghệ nuôi trồng
Spirulina.
II.3/ Phân bố:
+ Spirulina sống trong môi trường ưa kiềm (pH: 8,5-9,5). Trong tự nhiên, chúng
sống trong các hồ, suối khoáng ấp áp.
+ Tảo có phạm vi phân bố rộng:
Châu Phi: Tchad, Congo, Ethiopia, Kenya, Nam phi, Ai cập, Tanzania,
Zambia.
Lớp: DH06NT. Nhóm 10. 5
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Môn: Thủy Sinh Thực Vật
Châu Mỹ: Hoa kỳ, Peru, Uruguay, Mexico.
Châu Á: Ấn độ, Paskistan, Srilanka, Việt nam.
Châu Âu: Nga, Ukraina, Hungarie…
+ Một loài spirulina có thể xuất hiện ở nhiều quốc gia, có khi những nơi đó cách
nhau tới nữa vòng trái đất như: loài S.platensis. Nguyên nhân có thể là:
Tự nhiên: một số loài chim ăn tảo spirulina như Phoeniconaiasminor (ở
châu mỹ). Do đó tảo đã bám vào lông vũ loài chim này, rồi dựa vào sự
di cư của chúng để phát tán nòi giống.
Con người: đem tảo đi sản xuất ở nhiều nơi trên thế giới để phục vụ cho
nhu cầu của con người.
II.4/ Đặc điểm dinh dưỡng :
+ Dinh dưỡng N:
Spirulina có khả năng cố định nitơ, đồng hóa nitơ theo phản ứng khử nhờ enzyme
nitrogenase xúc tác khi có ATP. Kết quả nitơ được tổng hợp thành protein của
chúng.
Chúng không có khả năng sử dụng N
2
trong không khí mà sử dụng dưới các dạng:
nitrat (NO
3
-
), NH
3
(thường có trong nước thải Biogas), (NH
4
)
2
SO
4
, (NH
4
)
2
HPO
4
( có
trong phân bón nông nghiệp), (NH
2
)
2
CO. Tuy nhiên khi sử dụng nguồn nitơ không
này có gây hại hay có lợi cho tảo.
Sự hấp thu có hại: Pb, Cd, Hg, As…
Sự hấp thu có lơi: Senlen, Fe, germani và có thể cả I
2.
Spirulina cũng chịu tác động của các hormone, giúp tảo tăng trưởng nhanh như
indol acetic acid (AIA), gibberelic acid (GA
3
)…
+ Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình dinh dưỡng:
Công thức tổng quát của quá trình quang hợp:
CO
2
+ H
2
O CH
2
O + O
2
Hay 6CO
2
+ 6H
2
O C
6
H
12
O
6
+ 6O
2
thành). Từ một sợi tảo mẹ, hình thành nên những đoạn Necridia (gồm các tế bào
chuyên biệt cho sự sinh sản). Trong các Necridia hình thành các đĩa lõm ở hai mặt
và sự tách rời tạo các hormogonia bởi sự chia cắt tại vị trí các đĩa này. Trong sự
phát triển, dần dần phần đầu gắn tiêu giảm, 2 đầu hormogonia trở nên tròn nhưng
vách tế bào vẫn có chiều dày không đổi. Các hormogonia phát triển, trưởng thành
và chu kì sinh sản được lập đi lập lại một cách ngẫu nhiên, tạo nên vòng đời của tảo.
Trong thời kì sinh sản tảo spirulina nhạt màu ít sắc tố xanh hơn bình thường.
Sau đây là vòng đời tảo spirulina:
Rõ ràng vòng đời tảo đơn giản, tương đối ngắn.
Trong điều kiện tối ưu (nuôi trong phòng thí nghiệm) vòng đời khoảng 1 ngày. Ở
điều kiện tự nhiên là khoảng 3 – 5 ngày.
II.6/ Thành phần của tảo Spirulina:
+ Thành phần dinh dưỡng của Spirulina:
Khoảng 9% trọng lượng khô tổng số là các chất khoáng; hydrocarbon chiếm 15%.
Khoảng 6,5% là lipid trong đó bao gồm 2,6% là các acid béo omega-3 và omega-6
chưa bão hòa (và đây là một tỷ lệ rất cao); thêm vào đó tỷ lệ trung bình của beta-
caroten là 0,17% (rất cao) và vitamine B bao gồm 4µg B12 trong khẩu phần 10g
Spirulina cần thiết cho một người trưởng thành trong 1 ngày.
+ Protein trong spirulina:
Phycobiliprotein: phycocyanin và allo phycocyanin. Chúng có tác dụng tăng cường
miễn dịch ở người và động vật; thamgia các phản ứng phát hiện kháng nguyên đặc
hiệu, đánh dấu kháng thể đơn dòng để chuẩn đoán, phát hiện bệnh; hỡ trợ trị liệu
ung thư
Ngoài ra hàm lượng protein cao nên là thức ăn giàu dinh dưỡng giúp:
Cung cấp chất đạm
Lớp: DH06NT. Nhóm 10. 8
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Môn: Thủy Sinh Thực Vật
Trị suy dinh dưỡng. Do đó Spirulina xuất hiện trong khẩu phần ăn của trẻ
em suy dinh dưỡng ở Châu phi và nhiều quốc gia.
Hỗ trợ điều trị suy gan, viêm gan, bệnh lao.
một số thực vật như gấc …
Hàm lượng Carotenoid theo β-caroten trong Spirulina khoảng 500 ug – 1200ug/g
hay 800-2000IU/g.
Sắc tố phycocyanin: khoảng 10 – 23%.
Hàm lượng các sắc tố trong tảo chịu ảnh hưởng của các yếu tố:
Giống tảo.
Điều kiện nuôi cấy.
Phương pháp thu hoạch.
Phương pháp chế biến và bảo quản.
Sắc tố Betacaroten và các carotenoid giúp hoạt tính vitamin A hay tiền vitamin A.
Chúng chống oxy hóa, tăng cường miễn dịch, hỗ trợ trị liệu ung thư, nhiễm trùng.
Ngoài ra betacaroten còn có tác dụng bảo vệ mắt.
Sắc tố Clorophyl khử mùi hôi ở vết thương ở đường tiêu hóa, khử độc ở gan(sắc tố
phycocyanin của tảo cũng giúp bảo vệ gan và thận)
Lớp: DH06NT. Nhóm 10. 9
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Môn: Thủy Sinh Thực Vật
Sắc tố Zeaxanthin bảo vệ mắt ở người cao tuổi. Mà nguyên nhân chính gây mù ở
người cao tuổi là do sự thoái hóa hoàn thể (macula degeneration – AMD)
+ Các vitamin:
Ngoài provitamin A, tảo còn chứa 10 vitamin khác như:
Vitamin B
12
: vết chiếm 0,24 ug/g tảo khô.
Vitamin E : 15 – 40UG/G, tan trong dầu có tác dụng chống oxy hóa.
Các vitamin khác như : B
1
(Thiamin), B=2 (Riboflavin), B
3
(Niacine), B
5
Phản ứng với iod I
2
trong acid băng => chứa nối hóa học chưa no.
Có 2 phương pháp để khử mùi tanh của spirulina:
Phương pháp chưng cất (nếu không ảnh hưởng đến chất lượng tảo).
Thêm những chất thơm che mùi tanh của tảo như: hoa nhài, hoa cam,
vani.
Spirulina cũng mang nhiều đặc điểm khác biệt so với các nguồn thức ăn truyền
thống khác bởi vì:
- Nó có chứa tất cả các loại protein, vitamin, acid béo không bão hòa và muối
khoáng thiết yếu cho nhu cầu dinh dưỡng.
- Nó được sử dụng như loại thực phẩm ăn liền cho người tị nạn.
- Liều lượng cần thiết là một thìa cà phê trong ngày. Thiếu dinh dưỡng thường liên
quan tới sự thiếu calo thông qua việc hấp thụ thực phẩm năng lượng như ngũ cốc,
chất béo và dầu.
-Spirulina có kích thước hiển vi và sinh trưởng trong điều kiện nước hòa tan muối
vô cơ với độ kiềm cao, ở đó vi khuẩn gây bệnh cho người khó phát triển.
- Sợi Spirulina có dạng lò xo không chứa cellulose trong thành tế bào nên rất dễ
dàng cho tiêu hóa.
- Spirulina cũng có tác dụng hiệu qủa chống lại bệnh anemia vì nó có chứa một hàm
lượng sắt lớn. Ngoài ra, chúng còn giết chết nấm gây bệnh Candida albicans, tăng
cường hệ thống miễn dịch,…
Lớp: DH06NT. Nhóm 10. 10