PHẦN I : MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Ngày nay, với sự bùng nổ của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật, việc tìm ra

nguồn nguyên liệu vừa rẻ tiền mà chất lượng không còn là trở ngại lớn nữa. Cũng như

vậy, thực phẩm dành cho người dần được thay thế bởi thực phẩm chức năng. Có thể nói

trong những năm gần đây, việc nghiên cứu tìm và khai thác các loại nguyên liệu nâng

cao giá trị dinh dưỡng bổ sung vào thực phẩm ngày càng được quan tâm nhiều hơn.

Spirulina platensis cũng là một trong những mối quan tâm đó. Người ta nghiên cứu về

Spirulina platensis rất nhiều, không những vì chúng có giá trị dinh dưỡng cao mà còn

bởi chúng có nhiều tác dụng trong cả y lẫn sinh học.

Theo Prescott, Gorrunov và cộng sự (1969) cho rằng, trong tương lai y dược và

những sự tìm kiếm trong y dược, bao gồm cả việc nghiên cứu và thí nghiệm các tảo có

thể kể ra như việc tìm kiếm thuốc chữa ung thư, dị ứng, tảo tiết chất kháng sinh có thể

thay thế cho Penixilin. Trong tương lai sẽ có môn chữa bệnh dùng tảo (Algotherapia hay

Phycotherapia) (trích dẫn bởi Nguyễn Văn Tuyên, 2003).

Việc tăng sinh khối tảo mà vẫn giữ được chất lượng tốt qui mô phòng thí nghiệm

sẽ là hướng mở áp dụng cho qui mô sản xuất công nghiệp, đồng thời có thể xác định

được ảnh hưởng của các thành phần dinh dưỡng cho sự phát triển tốt hơn của tảo.

Xuất phát từ những yêu cầu đó, chúng tôi thực hiện đề tài :” Khảo sát một số

phương pháp tăng sinh khối giống tảo Spirulina platensis qui mô phòng thí nghiệm”.

1.2 Mục đích nghiên cứu

Sử dụng một số phương pháp khác nhau nhằm tăng sinh khối tảo mà vẫn giữ

được chất lượng tốt. Từ đó, tìm ra phương pháp tốt nhất để có thể ứng dụng qui mô sản

xuất công nghiệp.

Thay đổi tỷ lệ các thành phần trong môi trường nuôi cấy, khảo sát ảnh hưởng của

nồng độ các thành phần đó tới sự tăng sinh tảo.

Lựa chọn phương pháp thích hợp nhất cho khả năng thu hoạch tảo cao.

4

Mô tả nguyên tắc cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy khuấy từ việc thiết kế

máy khuấy tảo dung tích nhỏ.

1.3 Yêu cầu

- Khảo sát ảnh hưởng của một số thành phần môi trường nuôi cấy.

- Khảo sát được ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy tới việc tăng sinh tảo.

- Khảo sát phương pháp thu hoạch tảo.

- Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nuôi cấy ban đầu tới việc thu hoạch tảo.

- Đề xuất đưa ra mô hình máy khuấy tảo dung tích nhỏ.

MỤC LỤC

LỜI CÁM ƠN iii

TÓM TẮT iv

MỤC LỤC v,vi,vii

DANH SÁCH CÁC BẢNG .viii

DANH SÁCH CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ ix,x

PHẦN I : MỞ ĐẦU .1

1.1 Đặt vấn đề 3

1.2 Mục đích nghiên cứu .3

1.3 Yêu cầu 4

PHẦN II : TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tảo Spirulina platensis 5

2.1.1 Lịch sử phát triển và các công trình gây nuôi tảo Spirulina trong và ngoài nước 5

2.2.1 Phân loại 9

2.2.2 Phân bố 9

2.2.3. Hình thái và cấu tạo 10

2.2.4. Đặc điểm dinh dưỡng của Spirulina platensis .10

2.2.5. Đặc điểm sinh sản của Spirulina platensis .13

2.3 Điều kiện nuôi cấy và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nuôi tảo Spirulina

platensis . 14

2.3.1 Ảnh hưởng của ánh sáng .14

2.3.2 Nhiệt độ .15

2.3.3 Thông số pH 15

2.4 Thành phần hoá học của Spirulina platensis . 15

2.5 Vai trò, vị trí của tảo Spirulina trong công nghệ sinh học (CNSH) .18

2.6 Mật rỉ (hay rỉ đường) 21

2.7 Các kiểu thiết bị lên men có thể ứng dụng trong nuôi tảo .23

2.7.1 Thiết bị có cánh khuấy 23

2.7.2 Thiết bị có hệ thống thổi khí .26

PHẦN III : VẬT LIỆU VÀ PHưƠNG PHÁP 24

3.1 Địa điểm và thời gian tiến hành đề tài .27

3.2 Vật liệu .27

3.2.1 Nguồn tảo giống 27

3.2.2 Hoá chất .27

a/ Môi trường Zarrouk là môi trường hoá chất cơ bản cung cấp các thành phần dinh

dưỡng thiết yếu cho Spirulina : 27

b/ Môi trường rỉ đường .27

3.2.3 Dụng cụ thí nghiệm .28

3.3 Phương pháp nghiên cứu .28

3.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm .28

3.3.1.1 Thí nghiệm 1 : Ảnh hưởng của nồng độ nuôi cấy lên khả năng thu hoạch tảo

Spirulina .28

3.3.1.2 Thí nghiệm 2 : Ảnh hưởng của chế độ chiếu sáng lên sự tăng sinh khối tảo

Spirulina .29

3.3.1.3 Thí nghiệm 3 : Ảnh hưởng của khối lượng muối bicarbonat trong môi

trường nuôi cấy lên sự tăng sinh khối tảo Spirulina : 29

3.3.1.4 Thí nghiệm 4 : Ảnh hưởng của các môi trường nuôi cấy khác nhau lên sự

tăng sinh khối tảo Spirulina: .30

3.3.2 Phương pháp theo dõi chỉ tiêu chất kượng môi trường nuôi cấy và điều kiện nuôi

cấy tảo Spirulina .30

3.3.3 Phương pháp xử lý số liệu .31

3.4 Thiết kế máy khuấy dung tích nhỏ 40 –50 l 31

PHẦN IV : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28

4.1. Các thí nghiệm tăng sinh khối tảo 32

4.1.1 Một số yếu tố lý hoá ảnh hưởng đến thí nghiệm khảo sát tăng sinh khối

Spirulina .32

4.1.1.1 Nhiệt độ 33

4.1.1.2 Độ pH .33

4.1.1.3 Tốc độ khuấy sục 34

4.1.2 Ảnh hưởng của các phương pháp gây nuôi khác nhau lên sự gia tăng sinh khối,

thu hoạch tảo Spirulina platensis .34

4.1.2.1 Thí nghiệm 1 : Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của nồng độ nuôi cấy ban

đầu lên khả năng thu hoạch tảo Spirulina 36

4.1.2.2 Thí nghiệm 2 : Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của chế độ chiếu sáng lên sự

tăng sinh khối tảo Spirulina 40

4.1.2.3 Thí nghiệm 3 : Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của khối lượng muối

bicarbonat trong môi trường nuôi cấy lên sự tăng sinh khối tảo Spirulina 43

4.1.2.4 Thí nghiệm 4 : Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của các môi trường nuôi cấy

khác nhau lên sự tăng sinh khối tảo Spirulina: .46

4.2 Phương pháp thu hoạch tảo 50

4.3 Máy khuấy dung tích nhỏ 52

4.3.1 Nguyên tắc cấu tạo 52

4.3.2 Nguyên lý hoạt động .53

4.3.3 Ứng dụng nuôi tảo thể tích nhỏ .55

PHẦN V : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .56

5.1 Kết luận 56

5.1.1 Thí nghiệm tăng sinh khối Spirulina platensis .56

5.1.2 Phương pháp thu hoạch tảo .57

5.1.3 Máy khuấy tảo dung tích nhỏ 57

5.2. Đề nghị 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO .57

PHỤ LỤC