TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO  KHOA MÔI TRƯỜNG & CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐỀ TÀI: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ NUÔI TẢO SPIRULINA SPP Giảng viên hướng dẫn: TH.S Nguyễn Thị Thu Hương Sinh viên thực hiện: Trần thị Lý - 0851110013 Lê trung Hiếu - 0851110081 Trang 1/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu Lý_09CSH01 TP.HCM_19/02/2012 LỜI NÓI ĐẦU: Dân số giới phát triển không ngừng, với tiến trình công nghiệp hóa đại hóa làm cho diện tích canh tác ngày bị thu hẹp Từ chiến tranh giới thứ hai trở lại đây, theo tính toán có tới 300 triệu người chết thiếu dinh dưỡng chủ yếu nước châu Phi châu Á Với xã hội phát triển ngày không nghĩ ngày có tới 33000 trẻ em tuổi chết đói, số lên tới 12 triệu năm Không thể làm ngơ trước tình trạng nhà khoa học nỗ lực không ngừng, đến năm 1970 nữ Tiến sĩ Clement người Pháp nuôi cấy sản xuất thành công tảo Spirunila vấn đề dường giải đáp Nhưng đến năm 1990, tổ chức nhân đạo Antenna Thụy Sĩ thành công với ý tưởng dùng tảo Spirulina spp để chống đói nghèo nước phát triển, tảo Spirulina spp đưa vào nghiên cứu nuôi trồng rộng rãi Khi đọc nội dung chuyên đề tốt nghiệp giao, chúng em không ngần ngại chọn tảo spirulina làm đề tài, nuôi trồng phân tích tảo đề tài thú vị thiết thực nước ta, chưa trọng đầu tư nghiên cứu rộng rãi Trước tiên em xin chân trọng cảm ơn Th.s Nguyễn Thị Thu Hương giảng viên khoa MTCNSH Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM tận tình hướng dẫn giúp nhóm em hoàn thành chuyên đề Sau cùng, nhóm em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô ban lãnh đạo trường Nhóm sinh viên thực hiện: Lê trung Hiếu - 0851110081 Trần Thị Lý - 0851110138 Trang 2/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu Lý_09CSH01 TÓM TẮT NỘI DUNG PHẦN I: MỞ ĐẦU Giới thiệu tảo Spirulina spp Những Đặc Điểm Chính Về Tảo Spirulina SPP Bảng phân loại khoa học tảo spirulina spp Phân bố sinh thái tảo spirulina spp Lịch sử phát tảo spirulina spp mang tính khoa học Trên giới Tại việt nam Sự sinh sản tảo spirulina spp Điều kiện sinh trường phát triển tảo spirulina spp Điều kiện nhiệt độ Điều kiện pH Chế độ thổi khí Nhân tố ánh sán PHẦN II: Quy trình sản xuất tảo spirulina spp: Nguyên liệu dùng trình nuôi tảo Phân tích thành phần môi trường Quy trình công nghệ trình sản xuất sinh khối spirulina spp Những thông số quan trọng trình nuôi tảo Thuyết minh quy trình sản xuất sinh khối spirulina spp Những thiết bị liên quan đến nuôi cấy sinh khối spirulina spp Những tiêu chuẩn quốc gia liên quan đến sản phẩm sinh khối spirulina spp PHẦN III: Kết luận đề nghị đến sản phẩm sinh khối spirulina spp PHẦN IV: Tài Liệu Tham Khảo Và Bảng Ghi Chú Trang 3/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu Lý_09CSH01 PHẦN I: TỔNG QUAN Trang 4/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu Lý_09CSH01 Bối cảnh Việt Nam Nước Ngoài vấn đề nuôi sinh khối tảo spirulina spp: T ại Việt Nam: đầu tiên, tảo spirulina spp giáo sư Ripky D.Fox người Đức (là nhà nghiên cứu chế phẩm “tại Hiệp Hội Chống Suy Dinh Dưỡng Những Sản Phẩm Từ Tảo”) đưa vào Việt Nam từ năm 1985 Lãnh vực nghiên cứu: từ năm 1985 – 1995, 10 năm có nghiên cứu thuộc lãnh vực công nghệ sinh giáo sư Ripky D.Fox người học cấp nhà nước biết đến có nghiên cứu G.S T.S Nguyễn Hữu Thước cộng (“thuộc viện công nghệ sinh học viện khoa học công nghệ Việt Nam”) đề tài “Công Nghiệp Nuôi Trồng Sử dụng Tảo Spirulina” Lãnh vực y học: có đề tài cấp thành phố nghiên cứu B.S Nguyễn Thị Kim Hưng cộng với đề tài “Nghiên cứu sản xuất sử dụng thức ăn có tảo spirulina spp dinh dưỡng điều trị” Những sở nuôi tảo spirulina spp Việt Nam: Cơ sở Châu Lát sông Thuận Hải Cơ sở Suối Nghệ Đồng Nai Cơ sở Dacminh Đắc lắc (thông tin từ nhóm sinh viên trường Đại học Nông Lâm) T ại quốc gia khác: kể đến nước Mỹ, nước Nga, nước Pháp, nước Nhật nước khác Tại nước Mỹ: có hệ thống nuôi tảo spirulina spp ống nhựa suốt dạnh chữ U, với tổng chiều dài ống 21m, đường kính ống 1.2m, tổng chiều cao ống nhựa 6.25m Trong hệ thống này: không khí bên bơm vào hệ thống ống vào phần dung dịch bên để tế bào tảo đồng hóa Đồng thời, lượng ánh sáng mặt trời xuyên qua ống để đến tế bào tảo spirulina spp để thực trình quang hợp Tại nước Pháp: có sử dụng hệ thống nuôi tảo spirulina spp với tổng diện tích đến 5,000m2 Trang 5/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu Lý_09CSH01 Tại nước Nhật, Nga: có hệ thống nuôi tảo spirulina spp với dạng hình trụ, kích thước đường kính từ – 8m, chiều cao trụ từ – 2m Trong đó, tổng chiều cao dung dịch đề nuôi tảo spirulina spp từ 0.7 – 1.4m (chiếm 70% tổng chiều cao trụ) Lịch sử phát tảo spirulina spp mang tính khoa hoc: Lịch sử phát tảo spirulina spp mang tính khoa học: vào năm 1960, bà tiến sĩ Clement nhà khoa học người Pháp đến bờ hồ TChad Trung Phi, vùng đất khô cằn quanh năm Tuy nhiên, người thể lực cường tráng khỏe mạnh Khi bà biết thức ăn mà người sử dụng loại bánh màu xanh làm từ loại, thứ nằm rãi rác bờ hồ TChad vớt về, đem phơi làm bánh Đem về, qua phân tích: tiến sĩ Clement phát loại thức ăn người sử dụng loại tảo giàu dinh dưỡng tảo spirulina spp Trang 6/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu Lý_09CSH01 Những thành phần hóa học tảo spirulina spp Số thứ tự Thành phần Protein tổng số Glucide Lipide Nucleic acid Diệp lục β – Karoten Tro Lượng % chất khô 60 -70 13 – 16 7–8 4.29 0.76 0.23 4-5 Trang 7/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu Lý_09CSH01 Bảng thành phần dinh dưỡng từ tảo spirulina spp (thông tin từ Avigad Vónhak): Trang 8/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu Lý_09CSH01 Đặc điểm sinh lý tảo spirulina spp: hình thái tảo Spirulina spp có đặc điểm sau: quan sát tảo spirulina spp kính hiển vi, hình dạng tảo spirulina spp cụ thể sau: − Tảo spirulina spp có màu xanh lục, thuộc dạng đa bào có vác ngăn tế bào đơn tảo − Xoắn theo kiểu lò xo từ phải qua trái − Tổng chiều dài tảo spirulina spp 0.25 mm − Đường kính tảo spirulina spp từ 35 - 50µm − Mỗi bước xoắn tảo spirulina spp 60µm − Cách thức di chuyển tảo spirulina spp trượt xung quanh trục tảo, vận tốc 5µm − Thuộc nhóm tự dưỡng quang vô − Thuộc nhóm hiếu khí bắt buộc Trang 9/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu Lý_09CSH01 Đặc điểm hóa sinh tảo spirulina spp Bộ máy quang hợp spirulina spp Quá trình quang hợp tảo spirulina spp thực màng thylakoid nằm màng tế bào Quang hợp trình trao đổi chất bắt buộc tế bào thuộc nhóm tự dưỡng quang vô Trong đó, quang hợp thực chất trình chuyển đổi lượng từ dạng lượng ánh sáng (quang năng) thành dạng lượng hóa dạng nguồn đường đơn glucose Đó trình xảy liên tục từ lượng ánh sáng mặt trời sắc tố tảo spirulina spp hấp thu để phân ly nước (H2O) thành dòng điện tử electron để tạo lượng sinh học thông qua chuổi chuyền điện tử; đồng thời, dòng điện tử xảy có tái tạo phân tử NADPH2 từ NADP+ Cuối cùng, ATP NADPH2 sinh hai enzyme đặc hiệu ribulose kinase phosphate ribulose carboxylase dùng để cố định phân tử CO2 thông qua nhiều phản ứng hóa học để tạo thành đường glucose Tổng thể trình sau: 6CO2 + 18 ATP 12+12NADPH2 -> C H O + 12 NADP+ + 12 18 ADP + 18 Pi Trước tiên, trình quang phân ly nước để tạo ATP tái tạo NADP + thành NADPH2 thông qua chuổi chuyền điện tử sau: Trang 10/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu Lý_09CSH01 Sự tăng trưởng tảo spirulina spp: Trang 13/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu Lý_09CSH01 I.4.1 Bảng phân loại tảo spirulina spp theo khoa học: Lãnh vực (Donmain): bacteria Nghành (phylum): cyanophyta Lớp (class): cyanophyceae Bộ (order): oscillatoriales Họ (family): Oscillatoriaceae Giống (Species): Spirulina Loài (genus): S.plentasisvà S.Chlorella Những nhu cầu dinh dưỡng cho tảo spirulina spp Nguồn dinh dưỡng Carbon: cung cấp dạng NaHCO3, khí CO2 hòa tan với vai trò làm khung sườn Carbon, tổng hợp lượng sinh học ATP Nguồn dinh dưỡng Nitơ: cung cấp dạng NaNO hòa tan Nitơ thành phần cấu tạo 20 acid mine để tổng hợp enzyme, protein, diện pyrine, pyryminde, thành phần quan trọng cấu trúc chlorophyll a, b phycocyanine, ATP, RNA, đầu ưa nước phân tử lipide… và, thành phần quan trọng cần thiết cho sống tảo spirulina spp Nguồn dinh dưỡng khoáng đa lượng: nguyên tố Mg2+, Ca2+, S4+, K+, Na+, P4+, Cl- thành phần tham gia cấu tạo cấu trúc tế bào tảo spirulina spp Nguồn dinh dưỡng khoáng đa lượng bổ sung: nguyên tố Ni2+, Co2+, Ti3+, Cr5+ với nồng độ lớn bổ sung vào môi trường để tạo môi trường thích hợp cho tảo spirulina spp Vì, tảo spirulina spp loại tảo sống biển nên cần phải có nguyên tố với lượng cao Nguồn dinh dưỡng khoáng vi lượng: nguyên tố Bo4+, Zn2+, Mn2+, Cu2+, Mo cofactor kim loại số enzyme tảo Với vai trò hoạt hóa thành phần liên kết tâm hoạt động enzyme giúp enzyme thực chức sinh học thông qua cho - nhận điện tử nguyên tố Trang 14/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu Lý_09CSH01 Dù lượng nhỏ, thiếu cho sống tảo spirulina spp Nếu nguyên tố vi lượng thiếu tảo tổng hợp thành phần quan trọng cho sống tế bào tảo spirulina spp Những nhân tố ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển tảo spirulina spp Nhân tố nhiệt độ − Nhiệt độ yếu tố vật lý ảnh hưởng lớn đến phản ứng hóa sinh bên tế bào tảo spirulina spp Đồng thời, ảnh hưởng mạnh đến sinh trưởng sinh sản tảo spirulina spp thông qua ổn định cấu trúc không gian chiều bào quan tảo spirulina spp cho phát triển tảo spirulina spp: 18 – 40oC − phát triển sinh sản tảo: 32 – 40 oC Trong đó, 35oC Chý ý: Nhiệt độ > 40oC tảo spirulina spp chết sau ngày Nhiệt độ [...]... sống của tảo Trang 23/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu và Lý_09CSH01 Thiết bị liên quan đến nuôi tảo spirulina spp: Thiết bị nuôi tảo dạng kín: Thiết bị nuôi tảo dạng hở Trang 24/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu và Lý_09CSH01 Những tiêu chuẩn quốc gia liên quan đến sản phẩm sinh khối spirulina spp: Hiếu tìm chưa ra Trang 25/27 Quy trình sản... thực hiện chức năng sinh học Trang 20/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu và Lý_09CSH01 Trang 21/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu và Lý_09CSH01 Quy trình nuôi tảo Spirulian spp: Tảo giống Xử lý nước Nhân giống Hồ nuôi tảo Năng lượng ánh sáng Bể chứa những hóa chất bổ sung Không khí Lọc Xử lý nước thải Rửa Tảo ướt 20% nước Dạng tươi: chế biến thành... H2O − Và một lượng H2O được dùng trong quá trình quang phân ly H2O − Một lượng lớn nguồn năng lượng ánh sáng mặt trời Trang 12/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu và Lý_09CSH01 Sự tăng trưởng tảo spirulina spp: Trang 13/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu và Lý_09CSH01 I.4.1 Bảng phân loại tảo spirulina spp theo khoa học: Lãnh vực (Donmain): bacteria... thành sinh khối tảo spirulina spp Nhân tố ánh sáng: là yếu tố vật lý rất quan trọng rất cần thiết cho sự phát triển của tảo spirulina spp Lượng ánh sáng cần được cung cấp liên tục để hình thành sinh khối tảo tối đa (tảo spirulina spp không bị ảnh hưởng trong chu kỳ ngày và đêm) Cường độ ánh sáng thích hợp được sắc tố tảo hấp thụ: Trang 16/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu... sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu và Lý_09CSH01 PHẦN III Kết luận và đề nghị đến sản phẩm sinh khối spirulina sp: Cái này thì Lý viết giúp Hiếu nhé, hi hi Trang 26/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu và Lý_09CSH01 Tài Liệu Tham Khảo: B.S Lê Văn Lăng Kỷ thuật nuôi cấy tảo theo bảng tiếng anh Trang 27/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu... bào của tảo spirulina spp Những nhân tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của tảo spirulina spp Nhân tố nhiệt độ − Nhiệt độ là yếu tố vật lý ảnh hưởng lớn đến những phản ứng hóa sinh bên trong tế bào tảo spirulina spp Đồng thời, ảnh hưởng mạnh đến sự sinh trưởng và sinh sản của tảo spirulina spp thông qua sự ổn định của cấu trúc không gian 3 chiều và những bào quan của tảo spirulina spp cho... spirulina spp cho phát triển tảo spirulina spp: 18 – 40oC − phát triển và sinh sản của tảo: 32 – 40 oC Trong đó, là 35oC Chý ý: Nhiệt độ > 40oC tảo spirulina spp chết sau 6 ngày Nhiệt độ ... 20/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu Lý_09CSH01 Trang 21/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu Lý_09CSH01 Quy trình nuôi tảo Spirulian spp: Tảo. .. khối tảo Spirulina spp: trung Hiếu Lý_09CSH01 Thiết bị liên quan đến nuôi tảo spirulina spp: Thiết bị nuôi tảo dạng kín: Thiết bị nuôi tảo dạng hở Trang 24/27 Quy trình sản xuất sinh khối tảo Spirulina. .. trường Quy trình công nghệ trình sản xuất sinh khối spirulina spp Những thông số quan trọng trình nuôi tảo Thuyết minh quy trình sản xuất sinh khối spirulina spp Những thiết bị liên quan đến nuôi cấy