Luận văn Nghiên cứu ứng dụng tảo spirulina trong chế phẩm khẩu phần ăn giàu dinh dưỡng

sự cố Nhà máy Điện hạt nhân Chernobul đã thu được kết quả rất tốt khi điều trị bằng Spirulina nguyên chất. Khi uống Spirulina, lượng chất phóng xạ đã được đào thải khỏi đường tiểu của người bị nhiễm xạ rất cao. Kết quả này đã được biểu dương tại hội nghị quốc tế về tảo năm 1998 ở cộng hòa Czech [4]. Tại Ấn Độ, một nghiên cứu năm 1995 đã chứng tỏ với liều dùng 1g Spirulina/ngày, có tác dụng trị ung thư ở những bệnh nhân ung thư do thói quen nhai trầu thuốc. Ở Nhật, Hiroshi Nakamura cùng Christopher Hill thuộc Liên đoàn vi tảo quốc tế cùng một số nhà khoa học bắt đầu nghiên cứu Spirulina từ năm 1968 [10]. Cũng ở Nhật, đã có một số đề tài nghiên cứu chống HIV/AIDS sử dụng Spirulina. Gần đây, việc phát hiện và đưa vào sử dụng một số chất có hoạt tính sinh học ở Spirulina đã góp phần không nhỏ thúc đẩy quá trình nghiên cứu, sản xuất cũng như ứng dụng có hiệu quả sinh khối tảo này. Năm 1994, người Nga đã cấp bằng sáng chế cho Spirulina như một loại thực dược giúp làm giảm các phản ứng do các bệnh nhiễm xạ gây ra, 270 trẻ em nạn nhân vụ nổ Chernobyl được dùng 5g tảo Spirulina mỗi ngày liên tục trong vòng 45 ngày đã giúp lượng nucheic nhiễm xạ giảm xuống 50% và bình thường hóa những cơ quan nhạy cảm bị dị ứng [10] Đến nay, tảo Spirulina đã và đang được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực nghiên cứu, cũng như trong cuộc sống. Nghiên cứu ứng dụng Spirulina trong thực phẩm [23, 25] Từ những năm 1970, ở Nhật Bản và ở Mỹ, tảo Spirulina đã được xem là một loại siêu thực phẩm. Hiện tại, có 2 loại thực phẩm Spirulina: Loại thứ nhất là các viên và dạng con nhộng được làm từ bột Spirulina, loại thứ 2 là thực phẩm chứa Spirulina và các thành phần khác. Ví dụ như mì ăn liền, các bánh dinh dưỡng, thức uống và bánh bao. Thành phần cơ bản của sinh khối Spirulina pltensis gồm 46,1% carbon, 7,1% hydrogen, và 9,1% nitrogen. Spirulina được nghiên cứu bổ sung vào rất nhiều sản phẩm thực phẩm như: mì sợi, yaourt, kẹo, trà xanh, bánh quy, bánh mì, bia. Các sản phẩm này được bày bán ở siêu thị của nhiều nước như: Chi Lê, Pháp, Cu Ba, Đức, Thụy Sỹ, Nhật, Tây Ban Nha, Mehico, Đan Mạch, Hà Lan, Mỹ, Úc, New Zealand. + Mì sợi bổ sung Spirulina Spirulina được sử dụng để bổ sung vào mì gói và mì sợi. Để sản xuất sản phẩm này với màu sắc đẹp, chỉ bổ sung 0,1-1,0% Spirulina vào bột mì. Sản phẩm này đã được nghiên cứu sản xuất và ứng dụng rộng rãi. + Trà xanh bổ sung Spirulina Trà, đặc biệt là trà xanh, rất tốt cho sức khỏe vì giàu vitamin C, trong khi Spirulina ít vitamin C nhưng giàu các thành phần dinh dưỡng khác. Sản phẩm trà xanh bổ sung Spirulina sẽ có thành phần dinh dưỡng tương đối hoàn thiện. Vì vậy, sản phẩm có thể cung cấp dưới dạng thực phẩm chức năng bảo vệ sức khoẻ con người. Ở Đức, người ta đã bắt đầu đưa tảo vào bia, gọi là bia xanh, một người dùng 1 ngày 5g tảo là đủ các chất thiết yếu. Cơ thể có thể hấp thụ mỗi ngày 30 – 45g, dùng thừa cũng vô hại. Nguời bị bệnh nặng không ăn được có thể bơm tảo thẳng vào dạ dày là đủ các chất dinh dưỡng. Hình 1.4: Các sản phẩm có bổ sung bột tảo [32] Nghiên cứu ứng dụng Spirulina trong mỹ phẩm Trong mỹ phẩm, Spirulina làm phóng thích các hoạt chất tác động hiệu quả trong nước tắm, trong kem xoa mặt và toàn thân nhờ hàm lượng magie và kali cao, giúp cơ thể chống lại các khối u xơ ở cơ bắp. Dịch chiết từ tảo còn được sử dụng trong một số sản phẩm như thuốc đắp, thuốc làm mặt nạ, kem hoặc để dùng tắm trong liệu pháp biển. Ngoài ra, các thành phần chiết xuất từ tảo Spirulina như protein, polysaccharid, vitamin và khoáng được dùng để sản xuất các mỹ phẩm làm đẹp cho phụ nữ như: mỹ phẩm săn sóc bảo vệ da đầu, bảo vệ tóc, bảo vệ da, làm lành sẹo mau chóng, chống mụn nhọt và làm trắng da [29]. Hình 1.5: Các sản phẩm từ tảo trong mỹ phẩm [29] Nghiên cứu ứng dụng tảo trong y học Nhờ những tác dụng có lợi cho cơ thể, tảo Spirulina đang chứng minh hiệu quả vượt trội của nó trong vai trò là một loại thực phẩm chức năng hữu hiệu, cũng như một loại bổ sung tuyệt vời để tăng cường hoạt chất của các loại thuốc chữa bệnh. Các yếu tố cấu tạo nên Spirulina gồm 75% là chất hữu cơ và 25% là khoáng chất [10]. Vì thế tảo chứa các chất căn bản trong việc trị liệu. Hình 1.6: Các sản phẩm từ tảo trong y học [29,30] Các đặc tính trị bệnh của tảo rất nhiều như tái bổ sung nước, muối khoáng và dinh dưỡng cho cơ thể. Chất chiết từ tảo lam được dùng làm chất tá dược bao viên thuốc, thuốc sủi hoặc thuốc viên nang 24 và cả những loại thuốc không tan trong dạ dày, chỉ phóng thích hoạt chất ở ruột non. Ngoài ra, một số nghiên cứu còn chỉ ra rằng tảo lam còn có thể được sử dụng làm thuốc cầm máu và sát trùng. Sau phát hiện này, hàng loạt tập đoàn dược phẩm thế giới đã đầu tư phát triển tảo thành thuốc. Hiện nay, tảo này đã được trồng ở nhiều nước như Mỹ, Nhật, Thái Lan, Trung Quốc, Ấn Độ, Pháp, Nigiêria, Nam Phi, Kênya [10, 30]. Việc phân cắt trực tiếp các hoạt chất sinh học chiết xuất từ tảo Spirulina cho phép tách riêng các chất dạng polysaccharide sulfate mới có tên gọi là Calcium Spirulina (Ca-SP). Các chất này có khả năng kháng vi-rut thông qua ức chế sự tái tạo màng bao của vi-rut. Các polysaccharide sulfate này được tổng hợp từ ribose, mannose, fructose, galactose, xylose, glucose, axit galacturonic, sulfate và calcium. Chúng có khả năng ngăn chặn sự phát triển của nhiều loại virus bao gồm virus Herpes đơn bào dạng 1, virus sởi, quai bị, cúm A và HIV-1. Người ta khám phá ra rằng, Ca-SP ngăn chặn được quá trình xâm nhập của virus vào trong các tế bào động thực vật [33]. Các nghiên cứu cũng cho thấy chiết xuất tảo Spirulina có khả năng ngăn ngừa ung thư miệng: chiết xuất này cho thấy là ngăn ngừa được sự phát triển của khối u trong miệng chuột túi. Các chuột thử nghiệm được tiêm dịch Spirulina 3 lần mỗi tuần trong 28 tuần. Những con không được điều trị, tất cả đều có những khối u nói trên bên phải miệng. Các chuột được tiêm dịch Spirulina đã cho thấy là số lượng và kích thước khối u đã giảm xuống một các đáng kể so với những con không được điều trị [30]. Một số bệnh viện ở thành phố Kumming, tỉnh Yuan, Trung Quốc dùng Spirulina như một loại thuốc có tác dụng giảm lượng lipit trong máu. Đại học Bắc Kinh đã chiết xuất thành công phân tử có hoạt tính sinh học từ Spirulina để ngăn chặn ảnh hưởng của việc nhiễm các kim loại nặng, cũng như ngăn chặn sự phát triển của các khối u. Nhiều cơ quan ở Trung Quốc đã tập trung vào các nghiên cứu sinh học phân tử ngăn chặn khối u bướu, chống lại sự lão hóa và chống các tia phóng xạ [15]. Trên thế giới đã có rất nhiều sản phẩm Spirulina được bán dưới dạng thuốc với nhiều tên gọi khác nhau như Linagreen, Heilina, Spirulina kayaky, Spirulian C, Light Force Spirulina. Spirulina sản xuất dưới dạng viên nén, mỗi viên có trọng lượng 500mg trong đó chứa khoảng 200 – 300 mg tảo khô. Loại này được sử dụng để chữa trị một số bệnh như viêm gan, viêm khớp, ung thư, tăng cường sức khỏe, giảm cân và phòng chống suy dinh dưỡng ở trẻ em [30]. Nghiên cứu ứng dụng tảo làm thức ăn cho vật nuôi [18, 26] Spirulina có thể được sử dụng làm thức ăn thay thế quan trọng cho tôm để kích thích khả năng tăng trưởng nhanh, tăng khả năng miễn dịch và sống sót của tôm. Thức ăn cho tôm có bổ sung Spirulina giúp làm giảm thời gian nuôi và tỉ lệ tử vong. Spirulina giúp tăng sức đề kháng của các loài cá có giá trị cao, tăng khả năng sống sót từ 15% lên 30%. Khi thêm Spirulina vào thức ăn gia súc, gia cầm, tốc độ sinh trưởng của chúng tăng lên. Vào năm 1985, công ty Weihai Aquatic Produce bắt đầu sản xuất sản phẩm chứa Spirulina CH-881 1981 cho bào ngư. Tỉ lệ sống sót của bào ngư tăng từ 37,4% lên 85% khi bổ sung Spirulina vào thức ăn. Spirulina cũng được sử dụng làm thức ăn cho cá cảnh, loại thứ ăn này được sản xuất tại công ty Guangdong Jiande, phổ biến ở Nhật Bản và các nước Đông Nam Á. Nghiên cứu ứng dụng tảo để xử lý môi trường Từ năm 1975, Oswald và cộng sự tại trường Đại Học Tổng Hợp Califonia đã thử nghiệm dùng Spirulina trong xử lý nước thải công nghiệp và đi đến kết luận rằng: trong hệ xử lý nước thải Spirulina có vai trò tạo O2, tăng độ kết lắng, loại trừ kim loại và các chất hữu cơ độc hại. Tảo Spirulina đang được rất nhiều nước trên thế giới sử dụng để cải tạo nước, xử lý nước thải từ các nhà máy, nước thải công nghiệp, nước ô nhiễm [6]. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina ở Việt Nam Trong những năm 1985-1995, đã có những nghiên cứu cấp Nhà nước thuộc lĩnh vực công nghệ sinh học như nghiên cứu của GS.TS. Nguyễn Hữu Thước và cộng sự (Viện Công nghệ Sinh học thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) với đề tài "Công nghiệp nuôi trồng và sử dụng tảo Spirulina"; hay đề tài cấp thành phố của Bác sĩ Nguyễn Thị Kim Hưng (TP Hồ Chí Minh) và cộng sự với tiêu đề "Nghiên cứu sản xuất và sử dụng thức ăn có tảo Spirulina trong dinh dưỡng điều trị" v.v Từ nhiều năm nay, Nhà nước đã chú trọng vào việc nghiên cứu và nuôi trồng thử nghiệm vi tảo Spirulina, bước đầu thành công ở một số nơi như Vĩnh Hảo, Đắc Lắc, Đồng NaiTừ nguồn nguyên liệu Spirulina đạt chất lượng cao và ổn định, các nhà khoa học đã sản xuất thành công một số loại thuốc như Linavina, Lactogil (Xí nghiệp Mekophar); Cốm bổ, Bột dinh dưỡng Enalac (Trung Tâm Dinh Dưỡng Trẻ Em Thành Phố Hồ Chí Minh), Gelule Spilina (Lebo, Helvinam, Trường Đại Học Y Dược); Supermilk (Công Ty Mekopharma), Mebilina F (Xí Nghiệp Mebiphar), Tảo Spirulina (Công Ty FITO Pharmar)...[8]. Theo báo cáo khoa học tháng 05 năm 1997 của Trung Tâm Dinh Dưỡng Trẻ Em thì từ năm 1989, Trung Tâm Dinh Dưỡng được thành phố giao cho chức năng nghiên cứu và phát triển Spirulina. Việc tiêu thụ tảo Spirulina trong vài năm gần đây gặp khó khăn, vì người tiêu dùng chưa quen với màu sắc và mùi tảo. Vì vậy, Trung tâm đã nghiên cứu và đưa Spirulina vào thức ăn, vì khi đưa Spirulina vào cơ thể bằng con đường này sẽ thuận lợi hơn vì ít chịu ảnh hưởng của yếu tố cảm quan, đồng thời góp phần hồi phục nhanh chóng sức khỏe cho bệnh nhân. Ngoài ra, Trung tâm còn sản xuất bột dinh dưỡng Enalac có bổ sung Spirulina để giải quyết vấn đề suy dinh dưỡng ở trẻ em, phục hồi đi cho người già, bước đầu đã đạt được nhiều thành quả đáng khích lệ. Để sản xuất 50 -100 tấn bột dinh dưỡng/tháng, cần cung cấp số lượng Spirulina khô là 750-1500 kg. Điều này cho thấy, nhu cầu cung cấp Spirulina hiện nay là rất lớn. Tuy nhiên, để có thể khẳng định chắc chắn và phát huy được tiềm năng của loại siêu thực phẩm này, chúng ta cần thực hiện nghiên cứu lâm sàn sâu rộng hơn trên mọi đối tượng và kéo dài trong thời gian cần thiết [30]. Tại Viện Nghiên cứu Ứng dụng công nghệ (Bộ Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường) các cán bộ nghiên cứu đã chiết xuất được một số chất có hoạt tính sinh học cao như Phycocyanin. Việc kết hợp Phycocyanin và tia xạ Cobalt 60 trong điều trị bệnh ung thư vòm họng. Kết quả là hạn chế được 70-80% sự phát triển của tế bào ung thư, bệnh nhân phục hồi và tăng thể trọng sau đó. Nhiều loại vitamin, khoáng và các hợp phần dinh dưỡng khác trong Spirulina có tác dụng bồi dưỡng sức khỏe, chống suy dinh dưỡng, bảo vệ cơ thể khỏi tác hại của chất phóng xạ và chống suy mòn do nhiễm hơi độc [8]. Các sản phẩm Spirulina được nhập từ Thái Lan, Trung Quốc với nhiều tên gọi khác nhau, bán hàng theo phương thức phân phối đa cấp với tỉ lệ chiết khấu cao gây thiệt thòi cho người tiêu dùng. Các sản phẩm được chế biến từ tảo Spirulina tại Việt Nam cũng đã xuất hiện ngày càng nhiều và đa dạng. Những chế phẩm đó là sản phẩm giao thoa giữa thực phẩm và thuốc - còn gọi là thực dược, dưỡng dược hay thực phẩm chức năng. Thực phẩm dinh dưỡng được dùng ở dạng nước uống, siro, yaourt, bột dinh dưỡng Có thể dùng tảo nguyên chất để uống hoặc trộn vào thức ăn như nấu canh, làm bánh. Trước đây, đã từng có bột dinh dưỡng Enalac, Sonalac có 5% tảo. Nay đã có 5 sản phẩm Spir@ của Công ty DETECH - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam được Cục An toàn vệ sinh thực phẩm - Bộ Y tế cấp phép lưu hành trên thị trường. Ngoài ra, ở Việt Nam hiện nay, quy mô và mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong nước thải công nghiệp đang gia tăng với tốc độ đáng lo ngại trong khi đó áp dụng các biện pháp hóa lý thường có giá thành cao.Vì vậy, nghiên cứu sử dụng vi tảo để loại trừ kim loại nặng trong nước thải công nghiệp ở nước ta là một hướng công nghệ đáng được quan tâm. Tuy nhiên, đây là một lĩnh vực còn rất mới mẻ ở Việt Nam, đã có một vài công trình nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực này đạt được một số kết quả trong việc sử dụng chất hấp thu sinh học để xử lý ô nhiễm Cr, Ni, và Pb trong nước thải công nghiệp. Thử nghiệm cố định tế bào tảo Spirulina platensis trên các chất mang khác, xây dựng được phương pháp cố định tế bào vi tảo trên các chất mang khác nhau như polyurethane, agar và carageenan. Tế bào tảo sau khi cố định vẫn có khả năng hoạt động sống bình thường trong một thời gian dài. Sự hấp thụ kim loại nặng phụ thuộc trạng thái của tảo: khi đói dinh dưỡng tảo có khả năng hấp thu cao hơn [1, 6]. Như vậy triển vọng sử dụng sinh khối vi tảo vào việc loại trừ kim loại nặng trong nước thải là to lớn. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu Tảo Spirulina (tảo tươi) được lấy từ Công ty cổ phần Tảo Vĩnh Hảo (Tuy Phong – Bình Thuận). 2.1.2 Dụng cụ và hóa chất * Dụng cụ và máy móc: Để tiến hành thực hiện đề tài này chúng tôi đã sử dụng các thiết bị và dụng cụ sau: - Tủ sấy (Trung Quốc) - Máy đo pH (Trung Quốc) - Bình Soxlek (Nhật) - Máy li tâm (Đức) - Máy so màu (Trung Quốc) - Máy ép mẫu (Đức) - Cân kĩ thuật (Đức) - Bộ cất đạm Kiedal (Trung Quốc) - Bình hút ẩm (Trung Quốc) * Hóa chất - H2SO4 đậm đặc (Trung Quốc) - NaOH (Trung Quốc) - K2PO4 (Merk – Đức) - NH4SO4 (Trung Quốc) - KH2PO4 (Merk – Đức) - Dung dịch đương Saccharose 0,1% (Trung Quốc) 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu Nghiên cứu xử lý sau thu sinh khối Nghiên cứu điều kiện sấy tảo Bột tảo Spirulina Nghiên cứu bổ sung bột tảo vào lương khô Sản phẩm lương khô có bổ sung bột tảo Phương pháp sấy thông thường: Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy Ảnh hưởng của độ dày mẫu Ly tâm loại bớt nước Xử lý mùi tanh của tảo Xử 2.2.2 Phương pháp xử lý sau thu sinh khối Ly tâm loại bớt nước Sinh khối tảo mật độ cao được lọc qua màng lọc Polyester, đường kính mắt lưới 30µm hoặc để lắng. Sau giai đoạn thu sinh khối tảo mật độ cao, nước vẫn chiếm khoảng 70-80% khối lượng. Để loại bớt nước, chúng tôi tiến hành ly tâm liên tục tốc độ cao qua ba giai đoạn. Giai đoạn đầu tiên, sinh khối tảo mật độ cao được đưa vào máy ly tâm với vận tốc 1800 vòng/phút (v/p). Độ ẩm mẫu còn khoảng 50%. Giai đoạn hai, sản phẩm tiếp tục được đưa vào máy ly tâm với tốc độ 2800 v/p. Lúc này thể tích mẫu đã giảm đi khoảng 60-70 lần. Độ ẩm của tảo ở giai đoạn này khoảng 40%. Do tảo Spirulina có mùi tanh như của tảo biển nên sau giai đoạn này chúng tôi tiến hành xử lý làm mất mùi tanh của tảo. Giai đoạn ba, chúng tôi tiếp tục tiến hành ly tâm bằng máy ly tâm tốc độ cao, ly tâm liên tục 4000v/p, 36 l/h. Sản phẩm tảo được cô đặc lại thành dạng sệt (dạng paste). Độ ẩm mẫu lúc này khoảng 25%. Nghiên cứu sử dụng chất thơm để che mùi tanh của tảo Chúng tôi chọn sử dụng 3 loại mùi hương: vani, bưởi, chanh và bổ sung trực tiếp vào sản phẩm tảo Spirulina đã cô đặc lần 2. Theo các tài liệu nghiên cứu, lượng bổ sung hương vào thực phẩm là một lượng không đáng kể (chiếm khoảng 0,01% thể tích) [5]. Chúng tôi tiến hành thí nghiệm 4 công thức: Đối chứng (ĐC): Mẫu tảo sau xử lý thu sinh khối Thí nghiệm 1: Mẫu tảo bổ sung hương vani Thí nghiệm 2: Mẫu tảo bổ sung hương bưởi Thí nghiệm 3: Mẫu tảo bổ sung hương chanh Tiến hành thí nghiệm đánh giá cảm quan mùi vị được thực hiện trên 30 người [12,13]. Dụng cụ: các dụng cụ thông thường (đĩa, cốc, muỗng) Phòng đánh giá: có đủ chỗ cho 30 người Mẫu đánh giá: ba mẫu tảo được bổ sung hương vani, bưởi và chanh. Trình độ người đánh giá: chưa trải qua đào tạo về ngành thựcphẩm Cơ sở đánh giá: theo thang điểm từ 1- 10 (không thích – rất thích) Kết quả đánh giá: kết quả được ghi vào phiếu kết quả (trình bày ở phần phụ lục) và tính theo tổng điểm và điểm trung bình. Xác định độ ẩm của tảo bằng phương pháp sấy khô đến khối lượng không đổi. Trước hết cần chuẩn bị cát và xử lý như sau: đổ cát qua rây có đường kính lỗ 4 – 5mm. Rửa qua bằng nước máy, sau đó rửa bằng HCl bằng cách đổ axit vào cát rồi khuấy (một phần axit một phần cát). Để qua đêm sau đó rửa cát bằng nước máy cho đến khi hết axit (thử bằng giấy quỳ). Rửa lại bằng nước cất sau đó sấy khô, cho qua rây có đường kính lỗ 1 – 1,5 mm, rồi đem nung ở lò nung từ 550 -6000C để loại chất hữu cơ. Giữ cát trong lọ đậy kín. Chén đựng 10 – 20g cát sạch và một đũa thủy tinh bẹt đầu được sấy khô ở 1050C đến trọng lượng không đổi. Để nguội trong bình hút ẩm rồi đem cân chén trên cân phân tích, (chính xác đến 0,001g). Cân chính xác 2 – 10 g mẫu trong chén sấy. Cho chén sấy đựng mẫu vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 100 – 1050 C, trong 2 giờ. Lấy chén ra cho vào bình hút ẩm và đem cân. Tiếp tục sấy chén trong tủ sấy tiếp 30 phút, lấy ra để nguội ở bình hút ẩm và đem cân. Làm như vậy cho đến khi kết quả của hai lần cân cuối không đổi. Ghi kết quả của lần cân cuối. Sau đó cho vào cốc khoảng 10g mẫu. Cân tất cả ở cân phân tích với độ chính xác như trên. Dùng que thủy tinh trộn đều mẫu với cát. Dàn đều thành lớp mỏng. Cho tất cả vào tủ sấy ở 100 – 1050C, sấy cho đến khi trọng lượng không đổi, thường tối thiểu là 6h. Trong thời gian sấy, cứ sau 1h lại dùng đũa thuỷ tinh đầu bẹt nghiền nhỏ các phần vón cục, sau đó dàn đều và tiếp tục sấy. Sấy xong, làm nguội trong bình hút ẩm (20 -25 phút) và đem cân ở cân phân tích với độ chính xác như trên. Cho lại vào tủ sấy 100 – 1050C trong 30 phút, lấy ra làm nguội trong bình hút ẩm (20 -25 phút) và đem cân như trên tới khi trọng lượng không đổi. Kết quả giữa hai lần cân liên tiếp không được cách nhau quá 0,5mg cho mỗi gam mẫu thử. Tính kết quả: Độ ẩm theo phần trăm tính theo công thức: X = (m1 – m2 ).100/( m1 -m ) Trong đó: m: trọng lượng cốc cân, cát và đũa thủy tinh (g). m1: trọng lượng cốc cân, cát, đũa thủy tinh và của mẫu trước khi sấy (g). m2: trọng lượng cốc cân, cát đũa thủy tinh và của mẫu sau khi sấy (g). Sai lệch giữa hai lần xác định song song không được lớn hơn 0,5%. Kết quả cuối cùng là trung bình của 2 lần lặp lại song song. Tính chính xác đến 0.01%. 2.2.3 Nghiên cứu điều kiện sấy tảo Dựa trên cơ sở điều kiện thiết bị nghiên cứu, chúng tôi tiến hành nghiên cứu các điều kiện sấy tảo bằng phương pháp sấy thông thường 2.2.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến thời gian sấy, hàm lượng protein và chỉ tiêu cảm quan màu sắc của tảo Spirulina: Mẫu tảo xử lý sau thu sinh khối được lấy vào các đĩa petri, độ dày mẫu 1mm, sấy ở các mức nhiệt độ 50, 60 và 70oC đến khi độ ẩm mẫu không lớn hơn 5%. Mỗi thí nghiệm tiến hành 10 mẫu, 3 lần nhắc lại. Thí nghiệm bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên. Đối chứng (ĐC): mẫu tảo dạng sệt (dạng paste) Thí nghiệm 1: mẫu tảo được sấy ở 50oC Thí nghiệm 2: mẫu tảo được sấy ở 60oC Thí nghiệm 3: mẫu tảo được sấy ở 70oC Xác định hàm lượng protein theo phương pháp Kjeldahl [3]: Vô cơ hóa mẫu: cân 0,3g tảo rồi dung một ống giấy (không tro) cuộn tròn lại, cho mẫu vào tận đáy bình Kendan, tiếp tục cho 0,5g hỗn hợp xúc tác K2SO4/CuSO4 và 10ml H2SO4 đậm đặc. Để bình Kendan trên bếp điện trong tủ hotte và đun cho đến khi dung dịch trở nên trong suốt, lấy ra để nguội. Đưa mẫu đã vô cơ hóa vào máy chưng cất thu hồi nitơ UDK 142 và cái đặt chế độ cho máy. Sử dụng hệ chuẩn H2SO4 – H3BO3 để xác định hàm lượng nitơ: 2ml H3BO3 2%, chỉ thị Tashiro, sau khi thu hồi được nitơ ta đem đi chuẩn độ với H2SO4 0,01N cho đến khi xuất hiện màu tím đỏ. Hàm lượng N(%) được tính theo công thức sau: N(%)=(Vt*0,14V*100)/(Vm*m) Trong đó: Vt – lượng H2SO4 0,01N để chuẩn độ BO3- V – số mol dung dịch mẫu pha loãng (100ml) Vm – số mol dung dịch mẫu cất đạm m – trọng lưỡng mẫu đem vô cơ hóa (mg) 0,14 – số mg N tương đương 1ml H2SO4 0,01N Hàm lượng protein được tính theo công thức sau: Protein = N * 6,25 Xác định trọng lượng khô của sinh khối tảo Sấy giấy lọc ở nhiệt độ 70oC qua đêm, để nguội và đem cân, ghi lại trọng lượng G1. Lấy 10 ml dịch nuôi, lọc qua giấy lọc. Rửa phần trên giấy lọc bằng HCl để loại khoáng lẫn trong sinh khối. Giấy lọc cùng với sinh khối trên giấy lọc được sấy ở 70oC qua đêm. Làm nguội trong bình hút ẩm và đem cân, ghi lại trọng lượng G2. Kết quả: Trọng lượng khô (DW) được xác định theo công thức Trong đó: 10 là thể tích dịch nuôi, ml 1000 là số chuyển đổi từ ml sang l G2 là trọng luợng giấy lọc và sinh khối đã sấy, g G1 là trọng luợng giấy lọc đã sấy, g. 2.2.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng đường tổng số của tảo Spirulina. Mẫu tảo xử lý sau thu sinh khối được lấy vào các đĩa petri, độ dày mẫu khoảng 1mm, sấy ở các mức nhiệt độ 50, 60 và 70oC đến khi độ ẩm mẫu không lớn hơn 5%. Mỗi thí nghiệm tiến hành 10 mẫu, 3 lần nhắc lại. Thí nghiệm bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên. Đối chứng (ĐC): mẫu tảo dạng sệt Thí nghiệm 1: mẫu tảo được sấy ở 50oC Thí nghiệm 2: mẫu tảo được sấy ở 60oC Thí nghiệm 3: mẫu tảo được sấy ở 70oC Chúng tôi xác định hàm lượng đường tổng số theo phương pháp Phenol thí nghiệm lặp lại 3 lần và tiến hành như sau: Bước 1. Ly trích đường Nghiền tảo, sau đó cân 2g tảo đã nghiền nhuyễn cho vào cốc thủy tinh 50 ml, cho thêm 10 ml cồn 90o vào. Đun cốc trên nồi cách thủy cho sôi 3 lần (mỗi lần sôi lấy cốc ra cho nguội bớt rồi đặt trở lại). Khuấy đều bằng que thủy tinh, để nguội, lọc qua giấy lọc (giữ cặn, không đổ cặn lên giấy lọc). Sau đó thêm 10 ml cồn 80o vào cốc chứa cặn, khuấy đều, đun sôi 2 lần trên nồi cách thủy. Để nguội, lọc. Tiếp tục làm như vậy khoảng 2 lần. Sau đó đưa cặn lên giấy lọc và tráng cốc 2 – 3 lần bằng cồn 80o nóng (nước tráng cũng cho cả lên giấy lọc). Dịch lọc cho bay hơi ở nhiệt độ phòng hoặc đun nhẹ trên nồi cách thủy để cồn bay hơi hết. Pha loãng cặn thu được với nước cất thành 50 ml. Để lắng, dung dịch này đem đi hiện mầu để xác định hàm lượng đường. Bước 2. Thực hiện phản ứng mầu Hút 1 ml dung dịch ở trên cho vào ống nghiệm rồi thêm vào 1 ml dung dịch phenol 5%. Sau đó cho chính xác 5 ml H2SO4 đậm đặc vào ống nghiệm (không để giây axit vào thành ống). Để 10 phút rồi lắc, giữ trên nồi cách thủy 10 – 20 phút ở 25 – 30o C để hiện mầu. Bước 3. Xây dựng đường chuẩn. Trị số mật độ quang của của dung dịch cần định lượng cần được khấu trừ đi trị số mật độ quang của ống thử không. Từ đó, ta xây dựng một đường cong chuẩn. Tính kết quả: Dựa vào đường chuẩn nồng độ x μg/ml trong mẫu cần đo được xác định. Từ đó, lượng đường tổng số chứa trong 100g mẫu được tính theo công thức dưới đây: Trong đó: ĐT: Hàm lượng đường tổng số (%) x: Hàm lượng đường tương ứng trên đường chuẩn (μg/ml). k: Hệ số pha loãng. V: Thể tích dịch đường ban đầu (ml) v: Thể tích mẫu đem phân tích (ml) m: Trọng lượng mẫu (g) 2.2.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của độ dày mẫu đến thời gian sấy và tốc độ sấy tảo Spirulina. Để nâng cao hiệu quả sấy khô tảo, cũng như tăng khối lượng bột tảo thu được sau mỗi quy trình sấy. Chúng tôi tiến hành thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của độ dày mẫu tảo. Các mẫu được lấy vào đĩa petri với lượng khác nhau có độ dày lần lượt là 1, 3, 5 mm và được sấy trong điều kiện nhiệt độ 60oC trong 7h. Thí nghiệm 1: mẫu tảo Spirulina độ dày 1mm Thí nghiệm 2: mẫu tảo Spirulina độ dày 3mm Thí nghiệm 3: mẫu tảo Spirulina độ dày 5mm 2.2.4 Nghiên cứu bổ sung bột tảo vào lương khô. 2.2.4.1 Phương pháp bổ sung và tỷ lệ bổ sung Bột tảo Spirulina thu được sau quá trình sấy được bổ sung vào trong quá trình sản xuất lương khô trong giai đoạn phối trộn nguyên liệu, tuân thủ theo đúng quy trình sản xuất lương khô. Để khảo sát sự ảnh hưởng về màu sắc của tảo Spirulina đến giá trị cảm quan của lương khô về màu của sản phẩm, chúng tôi đã bổ sung tảo Spirulina theo 3 cách sau: Cách 1: Bổ sung trực tiếp bột tảo vào công thức chế biến lương khô. Cách 2: Lọc tảo trước khi đưa vào sản xuất bánh lương khô. Cách 3: Xử lý tảo trước khi đưa vào sản xuất. Tảo sẽ được xử lý bằng NaOH 0,1N để giảm bớt màu xanh của tảo và tăng thêm màu vàng, sau đó trung hòa bằng HCl đến khi pH = 7 rồi đưa vào chế biến. Tỷ lệ bổ sung bột tảo thích hợp được xác định dựa trên lượng khuyến cáo sử dụng tảo Spirulina của WHO là 1-3g/người/ngày. Do đó, chúng tôi tiến hành bổ sung tảo vào lương khô theo 2 tỷ lệ là 1% và 2 %. 2.2.4.2 Đánh giá cảm quan sản phẩm lương khô bằng phép thử thị hiếu Chúng tôi tiến hành đánh giá cảm quan sản phẩm lương khô bằng phương pháp sử dụng thang điểm để đánh giá các thuộc tính cảm quan: màu sắc, mùi vị. Phương pháp được thực hiện như trong phần phương pháp xử lý sau thu sinh khối (mục 2.2.2). 2.2.5 Xác định thành phần dinh dưỡng cơ bản của tảo Spirulina sau xử lý thu sinh khối, của bột tảo và của sản phẩm bổ sung bột tảo: Tiến hành xác định các thành phần dinh dưỡng như protein, lipid, carbonhydrate, độ ẩm và một số chất khoáng (Ca, Fe) bằng cách sử dụng các phương pháp định lượng trong phòng thí nghiệm. Phương pháp xác định hàm lượng lipid thô bằng máy Soxlet Cách tiến hành Chuẩn bị túi giấy lọc để đựng nguyên liệu hoặc dùng ống hình tr