Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina trong chế phẩm khẩu phần ăn giàu dinh dưỡng

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:78

Thêm vào BST

Báo xấu

258
lượt xem 33
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina trong chế phẩm khẩu phần ăn giàu dinh dưỡng

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, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Trần Quang Trung – Cục trưởng Cục An toàn 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 tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này. Nhân dịp này, tôi cũng xin tỏ lòng cảm ơn chân thành tới các thầy cô 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 tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và những người thân đã ở bên tôi, tạo điều kiện cả về vật chất lẫn tinh thần trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Hà Nội, ngày 10 tháng 03 năm 2014 Học viên Tuấn Thị Thanh Vân
MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1 TỔNG QUAN VỀ TẢO SPIRULINA 3 1.1.1 Lịch sử nghiên cứu tảo Spirulina 3 1.1.2 Đặc điểm phân loại 3 1.1.3 Đặc điểm cấu tạo của tảo Spirulina 4 1.1.4 Thành phần dinh dưỡng 6 1.1.4.1 Thành phần dinh dưỡng tổng hợp 6 1.1.4.2 Các vitamin 7 1.1.4.3 Khoáng chất 8 1.1.4.4 Các axit amin 9 1.1.4.5 Các sắc tố 9 1.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT, TIÊU THỤ VÀ NGHIÊN CỨU 10 TẢO SPIRULINA 1.2.1 Tình hình nuôi trồng và phát triển tảo Spirulina trên 10 thế giới và ở Việt Nam 1.2.1.1 Tình hình nuôi trồng và phát triển tảo 10 Spirulina trên thế giới 1.2.1.2 Tình hình nuôi trồng và 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 và ứng dụng tảo 15 Spirulina trên thế giới 1.2.2.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo 21 Spirulina ở Việt Nam
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CƯU 25 2.1 Vật liệu 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 và chỉ tiêu cảm quan màu sắc của tảo Spirulina 2.2.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của 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. 33 2.2.4.1 Phương pháp bổ sung và tỷ lệ bổ sung 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. 48 3.3.1 Phương pháp bổ sung và tỷ lệ bổ sung. 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 của sản phẩm lương khô bổ sung bột tảo Spirulina. 3.3.3.1 Thành phần dinh dưỡng của 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 6 Bảng 1.2: Thành phần vitamin trong tảo Spirulina 7 Bảng 1.3: Thành phần khoáng chất trong Spirulina 8 Bảng 1.4: Thành phần axit amin trong Spirulina 9 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 của 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 khô bổ sung tảo Spirulina 53 Bảng 3.9: Thành phần dinh dưỡng cơ bản của lương khô bổ sung bột tảo 54
Spirulina Bảng 3.10 : Bảng kết quả kiểm tra vi sinh trên sản phẩm lương khô bổ 55 sung bột tảo Spirulina DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Tảo xoắn (Spirulina) dưới kính hiển vi 4 Hình 1.2: Các mô hình nuôi tảo Spirulina công nghiệp 12 Hình 1.3: Mô hình thu hoạch và làm khô 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 của nhiệt độ đến hàm lượng protein của 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 quá trình sấy bằng phương pháp 49 sấy thông thường ở 60oC trong thời gian 7 giờ Hình 3.9: Sơ đồ quy trình sản xuất lương khô bổ sung bột tảo Spirulina 52 Hình 3.10: Lương khô bổ sung 1% bột tảo Spirulina 53
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BYT Bộ Y tế ĐVT Đơn vị tính KPH Không phát hiện TLK Trọng lượng khô v/p Vòng/phút
MỞ ĐẦU Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, con người không ngừng nâng cao chất lượng, đa dạng hóa các sản phẩm thực phẩm theo hướng phát triển bền vững, thân thiện với môi trường bằng việc tìm kiếm những sản phẩm thiên nhiên có giá trị dinh dưỡng và giá trị sinh học cao, đáp ứng yêu cầu vừa là thức ăn, vừa là dược phẩm chữa bệnh. Tảo Spirulina chính là một trong những lựa chọn hàng đầu để từng bước giải quyết những mong mỏi đó. Tảo Spirulina (Anthrospira platensis), một loài vi khuẩn lam có dạng sợi xoắn, là một loại thực phẩm dinh dưỡng đặc biệt chứa nhiều hoạt chất sinh học có tác dụng tốt cho sức khỏe con người. Với hàm lượng protein trong thành phần chiếm tới 55 70% trọng lượng khô, có nhiều axit amin đặc biệt là các axit amin không thay thế, giàu các vitamin như vitamin A, E, B complex,... giàu các chất khoáng, các sắc tố, giàu axit béo GLA thiết yếu và chất xơ, chứa nhiều chất chống lão hóa (để bảo vệ tế bào) quan trọng như phycocyanin, chlorophyll và carotenoid... và nhiều chất có hoạt tính sinh học khác đã cho thấy tảo Spirulina đang trở thành nguồn dinh dưỡng quý giá cần được nghiên cứu và ứng dụng. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, tảo Spirulina là một loại thực phẩm sạch bảo vệ sức khỏe tốt nhất của loài người. Nó có tác dụng chống suy dinh dưỡng, ức chế sự phát triển của virut, làm tăng hệ miễn dịch, ngăn ngừa bệnh thiếu máu và hỗ trợ giảm nguy cơ ung thư. Spirulina còn có những hoạt tính quý như điều hòa dưỡng huyết khí, hỗ trợ tim mạch, giảm cholesterol, chống béo phì, tăng khả năng chống oxy hóa, chống lão hóa, cải thiện hệ tiêu hóa, hỗ trợ tích cực quá trình tiêu độc trong cơ thể chúng ta. Tổ chức Y tế thế giới (WHO) cũng công nhận tảo Spirulina là thực phẩm dinh dưỡng chuẩn mực và hy hữu xét về góc độ cân bằng các dưỡng chất thiết yếu và vitamin. Xét về hàm lượng protein thì đây là một loại vi sinh vật sản suất protein cao hiếm có và thành phần rất đầy đủ về các axit amin thiết yếu, bán thiết yếu với 1
tỷ lệ cân đối. Theo các nghiên cứu và khuyến nghị của WHO, các chuyên gia dinh dưỡng và bác sĩ cho rằng với lượng dùng 1 – 3g tảo Spirulina mỗi ngày sẽ mang lại những lợi ích to lớn cho sức khỏe. Tuy nhiên, với những người đang điều trị bệnh hoặc cần bổ sung dinh dưỡng đặc biệt như vận động viên, người chơi thể thao hay người ăn chay có thể sử dụng Spirulina với lượng dùng nhiều gấp 23 lần. Tảo Spirulina có nhiều hoạt chất sinh học dễ bị biến đổi trong khi sấy. Do đó, cần nghiên cứu điều kiện sấy thích hợp nhằm hạn chế tối đa sự tổn thất hoạt chất sinh học trong tảo. Ngoài ra, tảo Spirulina có bản chất thuộc nhóm vi sinh vật tiền nhân, thành tế bào gây cản trở quá trình tiêu hóa vì vậy cần nghiên cứu giải pháp phù hợp để phá vỡ tế bào nhằm chiết suất protein thực vật cũng như các thành phần sinh dưỡng có giá trị trong tảo. Những năm gần đây, Việt Nam có rất nhiều các cơ sở nuôi trồng tảo Spirulina như ở Vĩnh Hảo (Bình Thuận), Châu Cát, Lòng Sông (Thuận Hải), Suối Nghệ (Đồng Nai)... Song song với đó là sự đa dạng các sản phẩm chế biến từ tảo Spirulina có giá thành rẻ nhưng mang lại giá trị dinh dưỡng cao. Trong khi đó, khẩu phần ăn của bộ đội Quân đội ta hiện nay chưa có sản phẩm nào được bổ sung hoạt chất sinh học, vi chất dinh dưỡng và các axit amin thiết yếu giúp tăng cường sức khỏe, tăng tính miễn dịch, tăng tính giải độc... Mặt khác, bộ đội khi thực hiện nhiệm vụ trong điều kiện rừng núi, đi hành quân dã ngoại thì khẩu phần ăn thường hạn chế rau, thiếu vitamin, khoáng chất, các vi chất… Do đó, nếu bổ sung bột tảo Spirulina vào các khẩu phần ăn của bộ đội như lương khô, bánh quy, đồ uống... là rất thiết thực và hiệu quả. Vì vậy, việc nghiên cứu bổ sung bột tảo Spirulina vào khẩu phần ăn dinh dưỡng của bộ đội hiện nay là hết sức cần thiết. Trên cơ sở đó, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu ứng dụng tảo Spirulina trong chế phẩm khẩu phần ăn giàu dinh dưỡng” 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ TẢO SPIRULINA 1.1.1 Lịch sử nghiên cứu tảo Spirulina Các nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng, tảo Spirulina (có tên khoa học là Arthrospira platensis) là một trong những loài sinh vật lâu đời nhất trên trái đất. Nó sinh trưởng tự nhiên ở vùng nhiệt đới trong các hồ nước mặn của Châu Phi, Trung và Nam Mỹ từ 3,5 tỷ năm trước. Từ xưa, Spirulina đã được những người dân vùng đó dùng như một dạng thức ăn. Bằng kinh nghiệm, họ nhận thấy Spirulina là một loại thực phẩm rất bổ dưỡng. Spirulina là tên gọi do nhả tảo học người Đức – Deurben đặt vào năm 1827 dựa trên hình thái đặc trưng nhất là dạng sợi xoắn ốc với khoảng 57 vòng đều nhau không phân nhánh [4, 10]. Trong những năm 60 của thế kỉ XX, Brandily – một nhà nhân chủng học người Pháp đã phát hiện ra loài tảo này trong lần khảo sát sự đa dạng sinh học tại vùng hồ ở Tchad (Châu Phi), sau khi quan sát và nhận thấy những người dân sống quanh vùng hồ này rất khỏe mạnh vì họ thường vớt loại tảo này về ăn như là một loại thực phẩm chính [10]. Đến năm 1973, Tổ chức Lương nông quốc tế (FAO) và Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đã chính thức công nhận thảo Spirulina là nguồn dinh dưỡng và dược liệu quý, đặc biệt trong chống lão hóa và chống suy dinh dưỡng. Hai mươi năm sau, vào những năm cuối của thập kỉ 80 thế kỉ XX – nhiều giá trị 3
dinh dưỡng và chức năng sinh học của tảo Spirulina đã được khám phá và công bố rộng rãi không chỉ ở Pháp và ở cả nhiều nước khác trên thế giới như Mỹ, Nhật, Canada, Mehico, Đài Loan... 1.1.2 Đặc điểm phân loại Tảo Spirulina là các vi sinh vật có hình xoắn sống trong nước mà ta quen gọi là Tảo xoắn với tên khoa học là Spirulina platensis. Thực ra đây không phải là một sinh vật thuộc ngành Tảo (Algae) vì Tảo thuộc giới sinh vật có nhân thật (Eukaryotes). Spirulina thuộc ngành Vi khuẩn lam (Cyanobactera), chúng thuộc giới sinh vật có nhân sơ hay nhân nguyên thủy (Prokaryotes). Những nghiên cứu mới nhất lại cho biết chúng cũng không phải thuộc chi Spirulina mà lại thuộc chi Arthrospira [7,10]. Về phân loại khoa học [10, 14], tảo Spirulina thuộc: Giới (domain): Bacteria Ngành (phylum): Cyanobactera Lớp (class): Chroobacteria Bộ (order): Oscillatoriales Họ (family): Phormidiaceae Chi (genus): Arthrospira Loài (species): Anthrospira platensis 1.1.3 Đặc điểm cấu tạo của tảo Spirulina 4
Hình 1.1: Tảo xoắn (Spirulina) dưới kính hiển vi [32] Tảo Spirulina là một loài vi tảo có dạng xoắn hình lò so, màu xanh lam với kích thước chỉ khoảng 0,25mm. Chúng sống trong môi trường nước giàu bicarbonat (HCO3) độ kiềm cao (pH từ 8,511). Quan sát dưới kính hiển vi điện tử cho thấy Spirulina có dạng lông, cấu tạo đơn bào, có lớp vỏ capsule, thành tế bào có nhiều lớp, có cơ quan quang hợp hoặc hệ phiến thylakoid, riboxom và những sợi ADN nhỏ. Capsule có cấu trúc sợi nhỏ và bao quanh là một lớp sợi khác bảo vệ cho chúng. Bề ngang của lông thay đổi từ 612µm và được cấu tạo từ các tế bào hình trụ tròn. Đường kính xoắn ốc của nó từ 3070µm, chiều dài của lông là khoảng 500µm, trong một vài điều kiện nuôi cấy khi có kích thích thì chiều dài của các sợi có thể lên đến 1mm. Điều này giải thích tại sao hình dáng xoắn ốc của Spirulina trong môi trường lỏng bị thay đổi thành hình xoắn lò so trong môi trường rắn. Những thay đổi này là do sự hút nước hoặc khử nước của oligopeptide trong màng peptidoglican tạo nên [4, 10]. Thành tế bào của Spirulina có cấu tạo gồm 4 lớp, xếp theo thứ tự từ bên trong ra ngoài là: LI, LII, LIII và LIV. Các lớp này đều rất mỏng, ngoại trừ lớp 2 được cấu tạo từ peptidoglycan, chất này giữ cho thành tế bào cứng chắc. Lớp 1 chứa β 1,2glucan, một chất khó tiêu hoá đối với con người. Tuy nhiên, lớp này chiếm tỉ lệ thấp (
lipopolysaccarit tự nhiên của lớp thứ hai là lý do cho sự tiêu hóa Spirulina rất dễ dàng của con người [7]. Chlorophyll a, caroten và phycobilisome nằm trong hệ thylakoid cơ quan quang hợp của tảo này. Phycobilisome là nơi chứa phycocyanin (có sắc tố xanh). Riboxom và các sợi ADN nằm ở vùng trung tâm. Spirulina chứa nhiều tổ chức ngoại vi kết hợp với thylakoid, chúng là các hạt cyanophycin, thể polyhedral, các hạt poliglucan, hạt lipid, các hạt poliphotphat. Các hạt cyanophycin, hay còn gọi là các hạt dự trữ, có vai trò quan trọng do các hợp chất hoá học tự nhiên của chúng và các nhóm sắc tố của chúng. Thể polyhedral hay carboxysome cho phép cố định CO2 trong hệ thống quang hợp và có thể mang ra một cơ quan dự trữ. Các hạt polyglucan hoặc glycogen hoặc hạt α là những polyme glucose, nhỏ, tròn và khuếch tán rộng trong thylacoidal. Các hạt lipid, hạt β hoặc hạt osmophile từ cơ quan dự trữ, được cấu tạo bởi polyβ hydroxybutyrate, chỉ tìm thấy ở trong các tế bào prokaryote, chúng được coi như là những chất dự trữ năng lượng [4,7]. 1.1.4 Thành phần dinh dưỡng 1.1.4.1 Thành phần dinh dưỡng tổng hợp Spirulina chứa hàm lượng protein rất cao và chứa đầy đủ các vitamin. Spirulina có giá trị dinh dưỡng cao vì chứa hàm lượng protein cao và các chất có hoạt tính sinh học khác. Giá trị protein trung bình của Spirulina là 65%, cao hơn so với nhiều loại thực phẩm. Ví dụ, hàm lượng protein của cá và thịt là 1520%, nước tương là 35%, sữa cô đặc là 35%, trứng là 12% và của ngũ cốc là 814% (R. Herehson, Earth Food Spirulina, Konore Press, 1977). Chỉ số hóa học (chemical score C.S) của protein của tảo cũng rất cao, trong đó các loại acid amin chủ yếu như leucin, isoleucin, valin, lysin, methionin và 6
tryptophan đều có mặt với tỷ lệ vượt trội so với chuẩn của tổ chức Lương nông quốc tế (FAO) quy định. Hệ số tiêu hóa và hệ số sử dụng protein (net protein utilization – N.P.U) rất cao (80 85% protein của t ảo được hấp thu sau 18 giờ). Ngoài ra, tỷ lệ chất xơ trong tảo cũng rất cao. Phần lớn chất béo trong Spirulina là axit béo không no, trong đó axít linoleic 13.784 mg/kg, γ linoleic 11.980 mg/kg [10]. Đây là điều hiếm thấy trong các thực phẩm tự nhiên khác. Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng tổng hợp của Spirulina [10] STT Thành phần Số lượng (% chất khô) 1 Protein tổng số 55 ÷ 70 2 Đường tổng số 15 ÷ 25 3 Chất béo (Lipid) 06 ÷ 08 4 Khoáng chất (Tro) 7 ÷ 13 5 Chất xơ 08 ÷ 10 1.1.4.2 Các vitamin Spirulina chứa Provitamin A (βcaroten) (chiếm 1,4 % chất khô) cao hơn 20 lần so với trong cà rốt, đây là chất chống oxy hóa mạnh, bảo vệ cơ thể khỏi những tổn hại cơ bản. Không giống vitamin A tổng hợp và dầu gan cá, βcaroten hoàn toàn không độc hại, thậm chí khi sử dụng với số lượng lớn. Spirulina giàu vitamin A dễ chuyển hóa, cần thiết cho mắt, làn da, răng, móng, tóc, xương và một hệ thống miễn dịch tốt, bảo vệ cơ thể khỏe mạnh. Bên cạnh đó, Spirulina là một nguồn giàu vitamin B, đặc biệt là vitamin B12, quan trọng với người ăn chay, gấp 2 – 6 lần gan bò sống [4]. Thực phẩm dinh dưỡng này cũng chứa các vitamin khác như B1, B2, B6, E và H [9], là nguồn sắt cao, chứa 14 chất khoáng tự nhiên và nhiều nguyên tố vi lượng. Spirulina cung cấp 21% thiamin và riboflavin so với nhu cầu hàng ngày. Thành phần các vitamin của Spirulina được liệt kê trong bảng 1.2. 7
Bảng 1.2: Thành phần vitamin trong tảo Spirulina [26] Nhu cầu hàng ngày % so với nhu cầu Vitamin Trên 10g cho phép hàng ngày cho phép Vitamin A ( βcarotene) 23000 IU 5000 460 Vitamin B1 (Thiamine) 0,31 μg 1,5 21 Vitamine B2 0,35 μg 1,7 21 (Riboflavin) Vitamin B3 (Niacin) 1,46 μg 20 7 Vitamin B6 (Pyridoxine) 80 μg 2,0 4 VitaminB12(Cyanocobal 32 μg 6,0 533 amine) Citamine E (α 1 IU 30 3 tocoferol) Folacin 1 μg 400 0,04 Panthothenic acid 10 μg 10 1 Biotin 0,50 μg 1.1.4.3 Khoáng chất Spirulina chứa nhiều chất khoáng có ý nghĩa đối với dinh dưỡng người và động vật. Trong đó, những chất khoáng cần thiết cho hoạt động bình thường của hệ thần kinh và tim mạch như kali, magiê hoặc cho tạo máu như sắt đều cao. Sắt trong Spirulina có khả năng hấp thụ cao hơn dạng sắt trong rau quả và hầu hết các loại thịt. Spirulina giàu sắt và canxi, hỗ trợ tốt cho máu, cho xương và răng. Lượng canxi trong Spirulina cao hơn trong sữa [4]. Lượng sắt trong Spirulina cao hơn gấp 12 lần so với các loại thực phẩm khác. Hàm lượng các nguyên tố kim loại nặng như As, Cd, Pd, Hg đều thấp hơn giới hạn cho phép sử dụng tảo cho người. Tảo này cũng chứa những nguyên tố khoáng đa lượng bao gồm sodium, calcium, magnesium, potassium, chlorine, sulfur và phosphorous; và cả các nguyên tố khoáng vi lượng gồm iodine, zinc, copper, selenium, molybdenum, fluoride, manganese, boron, nickel và cobalt. Lượng K và Ca chiếm lượng lớn nhất trong các khoáng đa lượng (160 μg và 100 μg/10g 8
Spirulina), trong các khoáng vi lượng thì Mn chiếm hàm lượng cao nhất (500 μg/10g Spirulina). Bảng 1.3: Thành phần khoáng chất trong tảo Spirulina [10] Khoáng chất Trên 10g Nhu cầu hàng % so với nhu cầu ngày hàng ngày Calcium 100 μg 1000 μg 10 Iron 15 μg 18 μg 83 Zinc 300 μg 15 μg 2 Phosphorous 90 μg 1000 μg 9 Magnesium 40 μg 400 μg 10 Copper 120 μg 2 μg 6 Sodium 60 μg 2 5 μg 1 Potassium 160 μg 6 μg 3 Manganese 500 μg 3 μg 17 1.1.4.4 Các axit amin Spirulina chứa 18 trong số 20 loại axit amin được biết đến [16]. Spirulina có 8 loại axít amin cần thiết và 1012 axít không cần thiết, chất lượng của chúng được miêu tả như là một loại protein hoàn hảo. Một số axit amin có hàm lượng cao trong Spirulina như glutamic acid (14,6%); aspartic acid (9,8%); leucine (8,7%); aniline (7,6%)… [10] Bảng 1.4: Thành phần axit amin trong tảo Spirulina [10] Hàm Hàm Axit amin %/tổn Các axit %/ lượng lượng thiết yếu g amin khác tổng trong 10g trong 10g Phenylalanine 280 μg 4,5 % Glycine 320 μg 5,2 % Threonine 320 μg 5,2 % Histidine 100 μg 1,6 % Tryptophan 90 μg 1,5 % Proline 270 μg 4,3 % Valine 400 μg 6,5 % Serine 320 μg 5,2 % Isoleucine 350 μg 5,6 % Tyrosine 300 μg 4,8 % 9
Leucine 540 μg 8,7 % Alanine 470 μg 7,6 % Lysine 290 μg 4,7 % Arginine 430 μg 6,9 % Methionine 140 μg 2,3 % AsparticAcid 610 μg 9,8 % GlutamicAci 14,6 Cystine 60 μg 1,0 % 910 μg d % 1.1.4.5 Các sắc tố Caroten trong tảo Spirulina cao gấp 10 lần trong củ cà rốt. Sắc tố tạo cho tảo có mầu xanh lam là phycocyanin [10]. Bảng 1.5: Các sắc tố trong tảo Spirulina [10] Sắc tố Màu sắc Hàm lượng trong 100g Phycocyanin Xanh da trời 14000 mg Chlorophyll Xanh lá cây 1000 mg Carotenoids Màu vàng cam 470 mg 1.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT, TIÊU THỤ VÀ NGHIÊN CỨU TẢO SPIRULINA 1.2.1 Tình hình nuôi trồng và phát triển tảo Spirulina trên thế giới và ở Việt Nam 1.2.1.1 Tình hình nuôi trồng và phát triển tảo Spirulina trên thế giới Từ năm 1970, Spirulina đã được trồng ở nhiều nước trên thế giới, các nước sản xuất vi tảo chủ yếu tập trung ở Châu Á và vành đai Thái Bình Dương. Những khu vực và vùng lãnh thổ có sản lượng vi tảo lớn là Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Hàn Quốc, Hoa Kỳ, Mehico…Vào những năm 10