NUÔI TẢO QUY MÔ LỚN - THIẾT KẾ VÀ QUẢN LÝ

Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:


at website: www.thuviencongdong.net
1
V Thành Lâm



Nuôi to quy mô ln
Thit k và qun lý
(Larger-Scale Culture of Microalgae – Design and Management)








Hà ni, 20/11/2006
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

Mt s loài To t lâu đã đc con ngi s dng nh mt dng thc phm. Ngày nay
vic nghiên cu và ng dng to đã đc phát trin trong nhiu lnh vc: Y-dc hc,
nông nghip, môi trng…Nuôi to quy mô ln trong h thng b nuôi ngoài tri nhm
thng mi hoá sn phm đã và đang phát trin mnh trên toàn th gii.
Vit Nam có mt b
 bin tri dài cùng h thng kênh rch, ao h rt ln kt hp vi

điu kin khí hu nóng m gió mùa, nng nhiu thun li cho rt nhiu loài to phát
trin.
Cùng vi s tr giúp ca: Tin s Lê Tin Dng (
), Giáo s
Tin s khoa hc Dng c Tin (
) và các kin thc thu thp
đc t các ngun thông tin khác nhau: tôi mnh dn vit bài “nuôi vi to quy mô ln
- thit k và qun lý” nhm cung cp các thông tin liên quan đn h thng nuôi to đã
đc áp dng thành công ti các nc trên th gii và vn dng vào điu kin c th
ca Vit Nam.
Mc Lc
1.
Gii thiu (Introduce)
2. Thit k h thng (System Design)
2.1. Thit k b nuôi (Pond Design)
2.2. H thng khuy-xc khí (Paddle-wheels and Aerator Systems)
3.
Ging to (Algal strain)
3.1. Chn ging (Strain selection)
3.2. Gi và nhân ging (Maintaining - Algal cultures)
4.
Môi trng nuôi to (Culture medium)
4.1.Môi trng nhân ging to trong phòng thí nghim (Culture medium in Laboratory)
4.2. Môi trng nuôi to quy mô ln (Culture medium in outdoor pond)
5.
Vn hành và Qun lý (Control and Management)
6. Thu hoch và làm khô (Harvesting and Drying)
6.1. Phng pháp thu hoch (Harvesting methods)
6.2. Phng pháp làm khô (Drying methods)
at website: www.thuviencongdong.net

2
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

7. Kt lun (Conclusions)
8. Tài liu tham kho (References)

1. Gii thiu
To đc xp vào nhóm thc vt bc thp, chúng s dng các cht vô c và nng
lng ánh sáng đ tng hp nên vt cht sng - chúng là ngun sinh khi s cp rt ln
trong h sinh thái. To sinh trng nhanh, to sinh khi ln và d thích nghi vi các
điu kin môi trng. Mt s loài to có giá tr dinh dng cao (giàu Protêin, axít amin
không thay th và các khoáng cht khác) nh: Spirulina (Arthrospira), Dunaliella,
Chlorella, Haematococcus, Scenedesmus, Nannochloropsis, Porphyridium. Sinh khi
c
a chúng đc s dng nh mt dng thc phm b dng, điu tr mt s bnh cho
con ngi, s dng trong y-dc và chm sóc sc đp. Mt lng ln sinh khi ca
chúng đc s dng làm thc n cho nuôi trng thu sn, chn nuôi gia súc gia
cm.Ngoài ra chúng còn đc ng dng trong khoa hc môi trng cho x lý ô nhim
và nhiu ng d
ng đang đc khám phá.
Vic nuôi trng thu sinh khi ln ca to đã đc áp dng ti nhiu quc gia trên th
gii.  Vit Nam, công ngh này đã đc Nguyn Hu Thc ng dng nuôi to
Spirulina ti Vnh Ho t nm 1979. Tuy nhiên, ch mt vài nm gn đây vic nuôi to
mi tr nên phát trin. Nm 1982, Giáo s Tin s khoa hc D
ng c Tin và cng
s ca ông đã thành lp phòng thí nghim su tm và lu gi ging to đng thi ng
dng nuôi to quy mô ln ti nhiu c s: Nhà máy phân đm Hà Bc, Ninh Thun,
Bình Thun, Gia Lâm- Hà Ni đt đc nhiu kt qu kh quan.
Nuôi to quy mô ln trong h thng h (m) ngoài tri (Culturing algae in outdoor

pond) có u đim là giá r và tính thng m
i cao cho sn phm. Chính vì vy vic hiu
bit v k thut này càng mang tính bc thit.
2. Thit k h thng
Thit k h thng m nuôi to ngoài tri cn chú ý v đa đim, ngun nc và khí
hu trong vùng. Ngoài ra cn chú ý đn các nhân t c bn sau:
at website: www.thuviencongdong.net
3
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

- Giá c ca vt liu xây dng kin trúc
- Không khí sch, nhit đ thích hp và ánh sáng hp lý
- Chi phí cho đu t v qu đt s dng
2.1.Thit k b nuôi to
B nuôi to cn thit k phù hp cho tng đi tng nuôi.
- Dng h (hay b-tank) kt hp vi h thng xc khí thng đc s d
ng nuôi
các loài to s dng làm thc n cho thu sn nh: Nannochloropsis, Isochrysis,
Chaetoceros, Thalasirosira. B đc xây dng bng vt liu xây dng thông
thng (gch và ximang) hay composite vi lp trong cùng đc làm nhn. B
hình vuông có góc tròn, th tích thông thng t 2-10 mét khi (M3), đ sâu t
0,5-1met (M), din tích b mt rng đ thu nhiu ánh sáng. Không khí đc xc
vi bm và qu đá bt.
u đim ca b là d
 dàng xc khí và cho phép thu nhn đc nhiu ánh sáng.
- B hình tròn thng đc s dng đ nuôi to Chlorella, Scenedesmus là h
thng đc thit k da trên h thng b x lý nc thi có cánh khuy trn.
B đc xây dng bng vt liu xây dng thông thng (gch và ximang) hay
composite vi lp trong cùng đc làm nhn. B đc thit k thng có th tích

khong 300.000 mét kh
i (M3), đ sâu mc nc khong 20-40 centimet (cm)
- B hình ch nht góc đc vê tròn kt hp vi h thng cánh khuy (Paddle-
wheel) thng đc s dng rng rãi trong nuôi to Spirulina, Dunaliela,
Haematococcus. B rt ln v din tích, th tích có th lên ti 1ha X 0,3 mét khi
(M3), thm chí đn 200haX 0,3 mét khi (M3), đ sâu mc nc t 20-30
centimet (cm). B đc xây dng bng vt liu xây dng thông thng (gch và
ximang). B có xây mt bc tng ngn ht  gia to dòng chy lu thông khi
khuy xc. Có th đt mt hoc hai máy khuy  các đu đ lu thông nc.
at website: www.thuviencongdong.net
4
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

B nuôi to quy mô nh
- Vic la chn b còn ph thuc vào cht lng và mc đích s dng ca sn
phm. H nh thng vic qun lý cht lng s tt hn tránh s tp nhim và
thu đc sinh khi sch có th s dng làm thc n trc tip cho con ngi. Khi
sn phm đc s dng cho ch
n nuôi chúng ta nên la chn h ln hn.

B nuôi to quy mô ln

Mi quan h tng tác gia đ sâu ca nc trong b, chiu dài b, vn tc dòng chy
do khuy xc to nên phi đc c th trong bn thit k xây dng. Trong thc t tt
nht là xác đnh chiu dài kênh L có liên quan đn bin thiên đ sâu d đ tính ra yu t
ma sát - n, bán kính thy lc - R, và tc đ, - V. Chúng ta có phng trình sau:
s=V
2
.n/R

4/3
(2)

t đó s = ∆d/L và R = dw/(W+2d)
∆d = L.V
2
.n
2
/(dw/(w+2d))
4/3
(3)
at website: www.thuviencongdong.net
5
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

Và
L = ∆d.(dw/(w+2d))
4/3
/ V
2
n
2
(4)
Gi A là din tích gii hn ca ao, giá tr ca A đc tính bng:
A = L.w
Bng sau đa ra mt s giá tr n.

Chng loi vt liu dùng đ ph trên b mt b kênh, ao n
Nha trn, phng trên nn b mt bê tông trn phng 0.0018

Nha vi “vi lót” trên nn mt đt bng phng 0.010
B mt bê tông nhn 0.013
B mt bê tông– apphan (nha đng) nhn 0.015
t g gh 0.03
Nha trn, phng trên nn b mt đt (loi đt đc đp nh, mn) 0.012

Vic xây dng b và khuy xc phi đm bo cho nc lu thông tránh lng đng (góc
cht) và d dàng nhn đc ánh sáng nht.
B tròn theo mô hình x lý nc thi  ài Loan

2.1. H thng khuy- xc khí
H thng nuôi to quy mô ln kt hp khuy-xc khí nhm thu đc lng sinh khi
nhiu nht. So sánh s nuôi quy mô ln không khuy to Dunaliella thu đc lng
at website: www.thuviencongdong.net
6
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

sinh khi 0,1g/l trong khi có khuy lên ti 1.0g/l. S khuy xc nhm: to su tip xúc
tt hn ca t bào to vi dinh dng, ánh sáng, khí Cacbonic (CO2); gi n đnh nhit
đ trong toàn b khi nc giúp to phát trin tt nht. Các thí nghim cho thy rng
tc đ dòng chy do máy khuy to nên là khong 5.0 cm/s điu này to điu kin ti
u vì to s không b l
ng t xung đáy, đc bit ti các góc ca b. Nhng thc t
trong h nuôi tc đ khuy phi đt t 20-30cm/s mi đm bo do tc đ dòng ph
thuc nhiu vào vt liu xây dng h nuôi.

Cánh (gung) khuy nc (Padle-wheels)

Trên phng din thit k, đ có đc tc đ dòng chy thích hp thì Oswald (1988) đã

đa ra công thc tính toán tc đ dòng nc trong mt kênh, ao hình ch nht vi đ
dc v mt phía nh sau:

V=1/n.R
2/3
.S
1/2
(1)

 đây: V - tc đ (vn tc) dòng nc lu đng trung bình (m/s)
R – bán kính thy lc trung bình (m). R là vùng din tích ca dòng chy (A) đc phân
chia bi chu vi trong nc (P). Ví d R = A/P = dw/ [w + 2d], trong đó w và d ln lt
là chiu rng và sâu ca ao, kênh. i vi nhng con kênh, ao rt rng và đc che
bóng (shallow) thì R xp x bng vi đ sâu d. T l nng lng hao ht (S) trên đn v
at website: www.thuviencongdong.net
7
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

b dài ca kênh là d/L, d là bin thiên đ sâu dòng nc và L là chiu dài kênh. n là h
s ma sát Manning (s/m
3
) dùng đ đánh giá đ g gh ca b mt kênh, ao.
Ngoài ra đ ti u hoá kh nng thu nhn ánh sáng ca to có liên quan mt thit đn
đ sâu ca ct nc vi s khuy trn. To cn ánh sáng đ sinh trng. Trong ao, to
phân b gn b mt nc đ có th nhn đc nhiu quang nng hn và trong trng
hp mt đ to qúa cao thì ánh sáng ch có th đi xuyên qua vài cm k t mt nc. Bi
vy cn tính toán đ sâu ca ao sao cho to có th nhn đc nhiu ánh sáng nht. Mt
khác trong ao li đc lp đt các thit b khuy trn đ to dòng. T các phng trình
(4), (5) ta thy rng din tích gii hn ca ao (A) gim khi đ sâu ca ao gim và tng

cng tc đ khuy trn. Tuy nhiên, tng đ sâu ao và gim tc đ khuy thì din tích
gii hn c
a ao s đ ln cho phép xây dng và vn hành hn là gii hn thy lc, đc
xem là yu t gii hn kích thc ao thc.  ti u hóa nng sut, đ sâu ao cng cn
phi hp lý. H s quang hp cc đi (fm) đc tính toán theo phng trình sau:
fm = (Ss/So)/ [ln(So/Ss) + 1] (6)
Trong đó: Ss: mt đ dòng photon ti thi đim quang hp bão hòa
So: mt đ dòng photon ti thi đi
m tc thi.
i vi to lc, có mt mi liên h gia mt đ to, Ct (mg/l) và đ xuyên sâu ca ánh
sáng, Dp (cm) theo Oswald (1998).
Dp = 6000/Ct (7)
Trong nuôi cy quy mô ln, ngi ta thy rng hu nh ánh sáng ch chiu đc xung
2/3 ca chiu sâu b do đó:
Dp = (2/3)d (8)
và Ct = 9000/d (9)
Nh vy trong mt ao h, nuôi cy to lc liên tc vi đ sâu 30 cm thì hàm lng to
trung bình đt đc trong điu ki
n gii hn ánh sáng là 300 mg trng lng khô /l.
Nu dòng photon có ln hn cng ch làm gia tng hàm lng thêm chút ít bi vì đ
xuyên sâu ca ánh sáng là hàm log ca cng đ ca nó. Nh th ta thy rng hàm
lng to ch đt đc ln trong các ao nuôi cy nông.
S thit k lp đt h thng khuy xc bao gm cánh khuy (gung quay) và đng c
nhm ti u tc
đ dòng chy và đm bo tc đ dòng chy là ht sc cn thit. Thc
nghim cho thy gung quay là thit b khuy trn hiu qa nht đi vi b nuôi có s
dng dòng đng. Gung quay đc đt ti mt v trí lõm xung (sump) (thp hn b
at website: www.thuviencongdong.net
8
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý

V Thành Lâm, Mail:

mt ao) trên nn đáy ao. ng kính ca gung quay càng ln thì hiu qa ca nó càng
tng. Tuy nhiên giá thành đ mua thit b này li ln hn. ng kính phù hp là 1.500
mm. Tng t nh vy, li gt nc (blade) trên gung quay càng ln thì chúng làm
vic càng có hiu qa và gim đ sc ca đng c (motor). Khe h (clearance) gia
li gt nc và nn đáy ao càng nh thì gung quay hot đng t
t hn. Trong thc t
khe h thích hp cho phép là 20 mm. T các yu t phân tích trên ngi ta đa ra công
thc tính toán đ sâu ti thiu cn thit cho các ch lõm dùng đ đt thit b gung quay
nh sau:
∂ = 3.14/Pn (10)
D = (r + T).cos∂ (11)
B = r + T – D (12)
∂ = Na góc gia các li gt nc
Pn = S lng li gt nc (ti đa là 8 trên mt gung quay)
r = Bán kính gung quay
T=  rng khe h gia l
i gt nc và đáy ao
B =  sâu ca ch lõm (ni đt gung quay)
D = Khong cách t trc gung quay đn đáy ao.
Nu chúng ta thay th (10) vào (11) và (11) vào (12) thì nhn đc:
B = (r + T)(1 - cos[µ/Pn]) (13)
Ví d Pn = 8, r = 750 và T = 20 thì B = 59. Nh vy ch lõm đt máy phi có đ sâu ti
thiu 59 mm và bán kính 770 (= 750 + 20) mm. Trong thc t do vic xây dng và lp
đt thit b không hoàn toàn trùng khp vi tính toán lý thuyt và đ to ra dung sai an
toàn ngi ta khuyn ngh rng trong trng h
p này đ sâu cn thit cho ch lõm này
phi là 100 mm.
Trc ca gung quay phi cách b mt đáy ao 670 mm. Chiu cao ca mi li gt

nc tính bng đ sâu ct nc (d) cng vi đ sâu ch lõm (B) tr đi khe trng (T) (d
+ B – T). i vi ct nc sâu 200 mm, thì đ sâu bù cho s thay đi mt áp sut là 50
mm, do đó chiu cao ca mi li gt nc s là 330 mm.  t
o ra dung sai an toàn
cho phép là 20 mm thì chiu cao cui cùng ca li gt vào c 350 mm.
Vic chn (đng c) motor không đn gin vì nng lng đin cn thit đ vn hành
gung quay đc đt trên ch lõm (sump) trong ao là không d tính toán. Tuy nhiên,
ngi ta có th s dng s liu cho gung quay không có ch lõm đ c lng.
at website: www.thuviencongdong.net
9
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

Công sut ca máy ph thuc vào s gim áp sut, đng kính ao, tc đ và đc tính
toán nh sau:
P = Q. W.∆d/102e (14)
Trong đó P = in nng tiêu th (kW)
Q = Lu lng nc di đng (m
3
/s)
W = Trng lng riêng ca nc (kg/m
3
) thay đi tùy theo nhit đ
e = H s ca gung quay; 102 là h s tính thêm vào khi chuyn đi t m.kg/s thành
kW.  15
0
C, trng lng riêng ca nc xp x 1.000 kg/m
3
.
i vi mt con kênh có đ rng là w và đ sâu d, lu lng dòng Q đc cho bi công

thc sau:
Q = w.d.V (15)
Nh vy, gi s w = 6m, d = 20 cm và V = 15 cm/s, h s ca gung quay là 0.17 (đây
là giá tr trung bình đi vi gung quay vn hành trên nn đáy ao) thì đin nng cn tiêu
hao là 1.038 kW. Trong 24 h, đin nng tiêu th là 24.9 kW/ ngày. Nu ta có din tích
ao 1.27 ha đc khuy đng thì cn cung cp đin nng tng đ
ng vi 24.9/1.27 =
19.59 kW-h/ha
2
.ngày. Trong trng hp tc đ dòng tng lên 20 cm/s thì đin nng tiêu
th tng ti 33.2 kW-h/ngày.
Vi cách tính toán nh trên có th thy rng mt motor 2 kW là đ đ to ra tc đ 30
cm/s trong mt ao có din tích 1000 m
2
.
Mt s ging to nuôi cn có s b xung khí cacbonic (CO2) nh Spirulina là cn thit
đ to phát trin tt nht đt sinh khi cao. B xung cacbonat nhm thit lp và duy trì
trng thái tính kim cao trong môi trng nuôi. Hu ht các ao nuôi to đu b gii hn
bi ngun CO
2
. Vic b xung carbonic vào trong ao s làm tng sn lng to nhng li
khin cho chi phí nuôi tng lên. i vi nuôi cy Spirulina thì b xung carbonic là cc
k quan trng đ duy trì trng thái kim cao ca môi trng. Phng pháp đn gin
nhng hiu qa đ cung cp carbonic là to ra các tm nha mng có khung là ng PCV
ni trên mt nc. Máy khuch tán trên nn đáy ao s thi CO
2
vào trong nc. Yu t
gii hn s khuch tán ca CO
2
vào trong nc là ti màng lng nm gia b mt chung

lng – khí.
Khi lng khí (mM/L) đc thi vào trong nc đc tính toán bng:
Q = kA(Cs - Cd) (16)
Trong đó k là h s vn chuyn khi (the mass transfer coefficient) (M/phút), A din
tích b mt chung giao nhau (m
2
), Cs nng đ cân bng ca khí hòa tan ti b mt giao
at website: www.thuviencongdong.net
10
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

nhau (mM) và Cd nng đ khí trong nc. Nu dòng khí CO
2
đi vào trong máy phun và
giá tr ca áp sut riêng phn ca khí đã đc bit thì h s vn chuyn khi k
i
(M/phút)
đi vi mt vùng phun d tính s đc c tính nh sau:
K
i
=Qt/Ai(Csi - Cd).1000 (17)
 đây: Qt là dòng CO
2
đi vào (mM/phút), Ai là din tích đc phun (m
2
), Csi là nng
đ bão hòa ca CO
2
trong điu kin cân bng vi áp sut riêng phn di máy phun

(mM/L), Cd là nng đ thc ca CO
2
hòa tan trong dch nuôi cy to (mM/L). i vi
ao nuôi cy ti u thì chênh lch giá tr Csi – Cd cn phi càng cao càng tt. iu này
có ngha rng nng đ CO
2
cao phi đc duy trì trong pha khí  phía di máy phun.
Theo Becker (1994) tc đ dòng CO
2
phi t 70 – 130mM CO
2
/phút.m
2
là phù hp
trong điu kin nhit đ nuôi cy t 25 – 30
0
C và nng đ bão hòa ca máy phun t 15
– 25 mM/L trong điu kin nng đ CO
2
hoà tan cc đi là 1.5mM/L. iu này có
ngha rng c 1 m
2
din tích phun cn đn 1.8 – 3.4 kg CO
2
trong thi gian 10 h.  mc
nhit đ này, nng đ cc đi ca CO
2
là 1.5 mM/L s b tht thoát khong
7mM/phút.m
2

. Trên c s tính toán tc đ sinh trng ca Scenedesmus obliquus
(Tupr.) Kutzing, Becker (1994) đã kt lun rng 1 m
2
ca vùng phun có th cung cp 40
– 75 m
2
din tích ao nuôi.
Toàn b h thng nuôi to ca công ty Green Diamon
ti Chiang Mai, Thailand

at website: www.thuviencongdong.net
11
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

3. Ging to
3.1. Chn ging
Ging to nuôi ph thuc mt thit vi các kiu h nuôi khác nhau. To ging
phi đt đ thun khit cao, trong quá trình nuôi cn hn ch s phát trin ca các loài
to tp phát trin.

Tetraselmis Haematococcus Skeletonema
Phòng ging to

Cn có mt phòng thí nghim nh vi h thng phòng nhân ging to trc khi th nuôi
ti h ln. Ging to nên đc đt mua ti các c s có uy tín.  Vit Nam, hin nay,
có phòng to ging ca Giáo s Dng c Tin đt tiêu chun và cht lng ging
to. Các ging to đc la chn đt tiêu chí cht lng đt ra nh: hàm lng
carotenoid cao và phát trin nhanh vi Dunaliella salina, hay d thu hoch, phát trin
nhanh và hàm lng dinh dng cao vi Spirulina platensis.

Dunaliella Chlorella Isochrysis Spirulina

T l cy ging thông thng theo t l 1/10 v th tích. Vic duy trì mt đ to ging
cao nhm ln át s phát trin ca to tp nhim và các vi sinh vt khác. iu này đm
bo cho cht lng, s tinh sch ca sn phm. Hn na nó còn giúp rút ngn thi gian
thu hoch, gim chi phí sn xut.
at website: www.thuviencongdong.net
12
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

3.2. Gi và nhân ging
Vic ch đng v ging to là yêu cu cn thit cho sn xut. iu này giúp
doanh nghip gim chi phí mua ging và ch đng công vic ca mình. Gi ging cn
có mt phòng thí nghim nh vi các dng c ti thiu sau:
01. Ni hp áp lc (Autoclave)
01. T cy vi sinh vt (Biologycal Safety Cabinet)
01. Kính hin vi quang hc (Microscopic)
01. Dàn đèn ánh sáng
D
ng c và hoá cht thí nghim thông thng khác.
Mt s dng c hóa cht dùng trong phòng thí nghim

Phòng thí nghim còn có chc nng kim tra thng xuyên mt đ và đ tinh sch ca
to nuôi.
Nhân ging cp II đ có đc mt đ to cao / th tích dung dch ln trc khi nuôi
trong ao, h ln là mt khâu trong quy trình k thut. Cn có khu nhân ging vi các b
nuôi khác nhau tu theo quy mô nuôi ca các bn. Vic nhân ging phát trin dn theo
t l 1/10 v th tích gi

ng.
at website: www.thuviencongdong.net
13
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:


Nhân ging to B nhân ging to
4. Môi trng nuôi to
Các thc pha ch và s dng môi trng nuôi to quy mô ln da trên c s môi
trng nuôi trong phòng thí nghim. iu này liên quan mt thit đn ngun nc và
giá thành sn phm. Ngoài ra còn ph thuc vào mt s điu kin phát trin ca to, sn
phm đc s dng cho đi tng nào, con ngi, vt nuôi hay dùng cho x lý môi
trng?
Nhng trc ht chúng ta quan tâm đn môi trng nuôi t
o trong phòng thí nghim-
môi trng nhân ging.
4.1. Môi trng nhân ging
Môi trng nhân và gi ging trong phòng thí nghim bao gm nhiu loi đã
đc nêu trong các công trình nghiên cu khoa hc. Bi vy các bn có th tham kho
mt s môi trng nuôi ti các website sau:
C s nghiên cu to a ch website
CCAP Http://www.Ife.ac.uk/ccap
CCMP Http://ccp.bigelow.org
NIES Http://www.nies.go.jp/biology/mcc/home.htm
PCC Http://www.pasteur.fr/recherche/banques/pcc
SAG Http://www.epsag.uni-goettinggen.de/html/sag/html
UTCC Http://www.botany.utoronto.ca/utcc
UTEX Http://www.utexas.edu/research/utex
at website: www.thuviencongdong.net

14
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:


i vi Spirulina, thông thng, chúng ta s dng môi trng Zarrouk có thành phn
dinh dng nh sau:
Thành phn Khi lng (g/l)
K
2
HPO
4

NaNO
3

K
2
SO
4

NaCl
MgSO
4
. 7H
2
O
CaCl
2
.2H

2
O
FeSO
4
. 7H
2
O
EDTA
NaHCO
3

Vi lng A5
0.5
2.5
1.0
1.0
0.2
0.04
0.01
0.08
16.8
1ml

Thành phn dung dch vi lng A5 nh sau:
Thành phn Khi lng (g/l)
H
3
BO
3

MnCl
2
. 4H
2
O
ZnSO
4
. 4H
2
O
Na
2
MoO
4

CuSO
4
. 5H
2
O
2.86
1.81
0.222
0.0177
0.079

4.2. Môi trng s dng cho nuôi to quy mô ln
Thông thng, môi trng s dng cho nuôi to quy mô ln đc phát trin t
môi trng c bn trong phòng thí nghim. Thành phn dinh dng liên quan mt thit
đn s sinh trng ca to và điu kin khí hu ca vùng nuôi cng nh điu kin

ngun nc và giá thành, cht lng ca sn phm. Thông thng chi phí v môi
at website: www.thuviencongdong.net
15
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

trng nuôi chim t 10-30% tng giá tr sn phm. Ngoài ra vic mt s nhà sn xut
tái s dng môi trng nuôi nhm h chi phí sn xut. Mt vài loài to sn xut cho
mc đích chn nuôi và x lý môi trng còn s dng nc thi làm môi trng sn xut
nh sn xut Spirulina  Thái Lan.
Vic qun lý duy trì pH và hàm lng oxy (O2) hoà tan trong nc là rt quan trng
trong quá trình nuôi. Ngày nay mt s
 c s áp dng máy móc hin đi nhm tng kh
nng t đng hoá vic qun lý.
Môi trng nuôi to Tetraselmis spp. và Nannochloropsis spp.


Tên môi trng

Thành phn (g/l)
F/2 Conway
NaNO3 0.075


Na2EDTA 4.36x10
-3
6.6x10
-3

Na2SiO3. 5H2O 0.018

NaH2PO4. 2H2O 0.05
FeCl3.6H2O 3.15x10
-3

KOH 13.3x10
-3

KNO3 13.3x10
-3

CuSO4. 5H2O 1.1x10
-5
1.96x10
-5
ZnSO4. 5H2O 2.2x10
-5
4.4x10
-5
CoCl2. 6H2O 1.1x10
-5
2.10
-4
MnCl2. 4H2O 1.8x10
-3
3.6x10
-4
NaMoO4. 2H2O 0.6x10
-5
0.125x10
-4

(NH4)6Mo7O24. 4H2O 0.126x10
-5
Vitamin B12 0.1x10
-3
0.5x10
-4
Vitamin B1 0.2x10
-3
0.2x10
-4
Biotin 0.1x10
-5
0.01x10
-5
at website: www.thuviencongdong.net
16
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:


Môi trng Guillard-Ryther (không s dng vitamin). Loi môi trng này thích hp
cho hu ht các loài to bin nh Skeletonema, Dunnaniella, tuy vy thành phn dinh
dng ca nó tng đi cao so vi hàm lng các cht tng ng có trong nc bin.

Thành phn đa lng

Khi lng
(mg/l)
Thành phn vi lng

Khi lng
(mg/l)
NaNO3 84.148 CuSO4. 5H2O 0.0196
NaH2PO4. H2O 10.0 ZnSO4.7H2O 0.0440
Na2SiO3. 9H2O 50.0 CoCl2. 6H2O 0.200
Na2EDTA 10.0 MnCl2. 4H2O 0.3600
FeCl3. 6H2O 2.9 NaMÔ4. 2H2O 0.0126

5. Vn hành và qun lý h thng
Chúng ta thng xuyên phi kim tra v các ch s nh: nhit đ, pH, đ kim và
đ đc ca b nuôi to. Ngoài ra, tu ch đ nuôi và cách nuôi mà ta b xung nc và
dinh dng hp lý cho tng loài to khác nhau. Cn kim tra k cht lng ngun
nc, kim loi nng và các cht hoá hc khác, điu này nh hng rt ln đn cht
lng sn phm. Vic đ
m bo n đnh v thi tit cng nên chú trng, đm bo đ
nng cho to quang hp, che ph tránh môi trng nuôi b quá pha loãng khi ma
nhiu.
Thng xuyên kim tra các ch s sinh hc sau:
ng vt chân chèo (Rotifers) kích thc t 100 – 2mm

ôi khi mt s đng vt chân chèo ri vào trong môi trng và chúng thng s
dng to làm thc n. Hãy nh rng vào ban đêm, to tiêu th oxygen và sn sinh ra
CO
2
. khí này có tác dng đu đc đng vt. Vì vy, nu bn dng khuy vào ban đêm
to s s dng oxygen hòa tan và do đó đng vt thiu oxygen chúng s b cht.
Cách khác đ hn ch đng vt là s dng chúng. Dùng mt li dài, hình túi (mt li
đng kính 10m), bên trong b và ti các góc bên phi theo hng di chuyn ca môi
at website: www.thuviencongdong.net
17

Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

trng nuôi cy, bn có th vi đc chúng. Nhng đng vt này là thc n rt tt cho
tôm hoc cá con.
ng vt nguyên sinh (kích thc t 2 - 1mm)
Chúng không đc cho ngi, cng không hi cho to. Có l chúng còn giúp ích
cho to bi vì chúng to ra mt lng nh CO
2
trong nc. Dù sao thì cng không nên
gi li chúng trong b nuôi ging nh kin trong bp nhà bn vào mùa hè.
Amoeba

Nhng loài này khác vi đng vt nguyên sinh  ch chúng n to. R.R. Kudo đã
mô t 74 loài amoeba khác nhau. Có mt loài trong s chúng gây nguy him cho ngi
đó là Entamoeba histolytica.
Các dng sng dinh dng him khi nhìn thy bên ngoài vt ch (ngi, chó, mèo).
Chúng lan truyn bng các bào t “hình trng”, các bào t này b cht trong nc nhit
đ 45
o
C trong thi gian 1 h, và nu  nhit đ 55
o
C trong ít giây. Nhit đ bên trong
ca thit b sy s dng nng lng mt tri dao đng t 50-60 đ C và qúa trình làm
khô din ra trong sut 4 h, vì vy nguy c tim n t nhng sinh vt loi này b dit tr
gn nh tuyt đi.
Cng nh các đng vt nguyên sinh khác, s cho phép nhit đ nuôi cy t 40 – 44 đ
C trong 1 ngày (cùng vi giá tr cao ca pH) là rt hiu q
a đ dit tr các dng amip.
To tp

Môi trng nuôi cy còn b nhim các loi to khác. Nhng do nng đ mui, pH
cao, môi trng do đó thng tr nên không thun li vi đa s các loài to.  nng đ
mui đt 20 g/l hu nh các loài to b tiêu dit.
Có mt s loi vi khun lam và to xanh lc gây đc cho ngi và đng vt, nhng
ngi ta có th phát hin ra chúng nh kính hin vi và da trên các khóa phân lo
i
truyn thng. Mt s to đc khác cng gây đc nh Anabaena, Aphanizomenon
flossaque, và Microcystis aeruginosa d dàng đc nhn dng, thm chí vi đ phóng
đi thp.
Vi khun

Có mt s loi vi khun trong b nuôi cy, đó là nhng loi vi khun có mt ph
bin nhiu ni. Các nguy c tim tàng do vi khun này gây ra có th tác đng lên ngi.
Tuy vy, do pH ca hu ht các loài vi khun gây bnh cng nh nm mc và nm men,
nm trong khong t 6.0 – 8.0, vì vy chúng dng nh không thích ng trong b nuôi
Spirulina. Trong trng hp b nuôi cha các yu t gây bnh cho ng
i hoc mt vài
at website: www.thuviencongdong.net
18
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

tác nhân gây nh hng trong qúa trình thu vt sinh khi, nhng tác nhân này có th b
tiêu dit bi nhit đ trong qúa trình sy.
Virus
Hu ht các loài virus b tiêu dit  75 đ C hoc thp hn trong thi gian 1 h. 
nhit đ cao hn, thi gian dit gim đi đáng k, vì vy,quá trình sy, to hn hp khô
có tác dng chng li virus. a s virus b bt hot trong thi gian 20 phút vi nhit đ
t 50 – 60 đ C.

Thi đim thu hoch

Nhà thiên vn Vatican sng  th k th 16 là Secchi đã phát minh ra thit b đn
gin dùng đ đo đ trong đc gi là đa Secchi.
Khi đ sâu ca đa Secchi đt t 1,5-2cm là thi đim phù hp đ thu hoch - thu vt
to trong b nuôi cho đn khi đ sâu ca đa Secchi nhìn thy đc là 4 cm.
Sau khi thu hoch bn phi b xung hóa cht môi trng tr li b. i v
i 1 kg to
Spirulina đc thu vt bn phi b xung 1,4 gam Mg (tng đng vi 14,2 gam
Magie sulfat), 7,6 gam P (tng đng 42,72 gam K2HPO4), 5,25 gam sulfur (16,48
gam K2SO4), 1 gam canxi (2,77 gam CaCl2), 4,48 gam NaCl (dùng mui bin), 120
gam nit (260,86 gam ure) và các cht vi lng khác. i vi các loài to khác tu
thuc vào môi trng và phng thc nuôi to.

6. Thu hoch to và làm khô
Thu hoch to và làm khô là khâu quyt đnh quan trng trong vic thành bi ca
c s nuôi to. Cht lng sn phm sau đó cng đc quyt đnh bi khâu này. Tu
theo các loài to có kích thc khác nhau mà ngi ta đa ra các phng pháp thu
hoch khác nhau.
- To tp đoàn nh Spirulina vi kích thc ln có th thu hoch đc bng
phng pháp vt lc thông thng.
- i v
i các loài to đn bào có kích thc nh hn có th thu hoch bng
phng pháp ly tâm hay vt lc ph thuc nhiu vào mc đích s dng ca sn
phm.
- Nuôi to cho mc đích cung cp làm thc n trc tip cho nuôi thu sn chúng ta
có th cô đc to bng li lc có kích c mt li nh.
at website: www.thuviencongdong.net
19
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý

V Thành Lâm, Mail:

Ví d c th to Spirulina có th đc thu hoch bng phng pháp sau:
Thu hoch đc thc hin bng cách thông qua màng lc polyester, đng kính mt
li 30µm. Thit b lc đc đt nghiêng chút ít đ có th tin hành lc đc liên tc
đng thi ra và vt. Sau đó chuyn chúng qua qua giai đon vt nc bng máy vt,
ép hoc nh màng rung cho nc chy bt xu
ng. Bánh to sau đó đc ct ra thành
tng ming, khúc nh dao; sau giai đon này nc vn chim 70-80%. Trong giai đon
này Spirulina do cha nhiu đm nên chúng d b vi khun tn công và lên men to ra
các sn phm không mong mun ch trong vài gi- tu thuc vào nhit đ. Vì vy các
trang tri nuôi trng Spirulina th công, nh l thng phi bng cách cho dch to vào
trong các hp kim loi ri đ
em phi ngoài nng t đó s dng hi nóng và gió thi qua
làm bay hi nc.
Ngi ta còn s dng thit b đn gin hình xy lanh, mt đu có châm các l nh đng
kính 2 mm, ri cho to vào trong. Sau đó ép mnh mt đu, to s chy ra thành các si
nh si mì tip theo tri nh lên các khung bng kim loi hoc bng g ri đa vào
trong các hp đ làm khô. Hp làm khô có kích th
c các l vào và ra bng nhau cho
phép không khí lu thông đc d dàng. Ngi ta có th ci tin hiu qa bng cách gia
nhit không khí  bên di tm kính hoc bt plastic trc khi cho chúng vào hp làm
khô.
7. Các sn phm thông dng ca To hin nay.
a) Trà xanh to.
Trà, đc bit là trà xanh, là loi đ ung giàu vitamine C. Nhng loi vi to nh
Spirulina và Chlorella nghèo vitamin C nhng li giàu đm, dip lc, carotenoid,
PUFA (axit béo chui dài không no) , polysaccharide và vi lng. Ngi ta cho r
ng
nu trn sinh khi to vi trà xanh s đc loi trà có hàm lng dinh dng tng cao.

Hin nay nhu cu vi các loi thc phm có dinh dng cao, nhiu thành phn là rt
cn thit. Nh có các loi protein, lipid và polysaccharide trng lng phân t thp, vi
to s làm cho trà thay đi đc tính tán sc ánh sáng và có bt hp dn. Vi to có dip
lc và phycocyanin, nhng sc t này làm thay đi mu sc ca trà thành m
u xanh lc.
at website: www.thuviencongdong.net
20
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

Ngoài ra, protein và polysaccharide trong to cng làm gim s kích thích vn có trong
trà gây ra bi các hp cht caffein. T đó, có th thy rng trà xanh to lc đc xem là
đ ung giúp tng cng sc khe và gim bt s mt mi.
b) Bia vi to
Công ty Shandong Shuyi, liên doan vi Vin Nghiên cu Khoa hc Thy sn
Trung quc đã sn xut đc bia Spirulina. Bia này gi đc các đc đim ca bia
truyn th
ng và ngoài ra còn làm tng hàm lng dinh dng.
c) Ko vi to
Nhà máy thc phm Guangzhou Dongguan Zhenshanmei sn xut thành công
ko vi to Spirulina và loi bánh giòn giu iôt da trên s kt hp vi đng kính,
pectin, bt Spirulina, lc và thch (agar). Ngoài ra, Vin Nghiên cu đi dng Nam
trung quc còn sn xut đc phycocyanin t Spirulina là loi sc t n đc đã đc
th nghim thành công. Ngoài ra, EPA, DHA và polysaccharide t vi to cng đc s

dng nh nhng loi thc phm b xung.
d) Bánh bích quy vi to
Bánh bích quy thng đc làm t nhng thành phn dinh dng c bn nh
đng, kem, du n, phospholipid, tuy nhiên cht lng dinh dng ca chúng hãy
còn cha đ cho c th ngi. Trong nhng nm gn đây, bánh bích quy có thành phn

thc vt hoc si đã đc ngi tiêu dùng đón nhn rt h hi. Ngi ta cho r
ng nu
b xung thêm to lc hoc vi khun lam vào trong bánh bích quy s làm tng giá tr
dinh dng ca loi bánh này. ó là các loi bánh bích quy Spirulina dùng cho tr em
và bích quy sô đa Spirulina có mt trên th trng Trung quc đc sn xut bi công
ty thc phm Shenzhen Haiwang.
e)  ung vi to
V mt lý thuyt, vi to có th đc b xung vào trong thành phn ca nhiu loi
đ ung đ tng c
ng giá tr dinh dng ca chúng. Trong thc t mt s các loi đ
ung vi to nh là đ ung tng lc vi to, sa chua vi to, trà xanh vi to đã đc tp
trung nghiên cu và phát trin. đ có th gi đc màu sc và tính đng nht ca nhng
at website: www.thuviencongdong.net
21
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

loi đ ung này, vi to phi đc s dng di dng dch chit (dch chit to lc, dch
chit Spirulina hoc phycocyanin).
f) Bánh m vi to
 ci thin cht lng dinh dng ca bánh m, bt vi to đã đc b xung vào
nguyên liu làm bánh. Bánh m vi to có mu sc và hng v ca vi to, cha nhiu
hn các loi vitamin, vi l
ng, và các cht có hot tính sinh hc khác ca sinh vt này.
g) M si vi to
Trong s nhng ng dng ca vi to trong ch bin thc phm thì có mt s lng ln
sinh khi sinh vt này đã đc làm m si n lin (instant noodle) hoc m thng
(general noodle). Chlorella và Spirulina do có cha hàm lng dinh dng cao nên đã
thng đc s dng làm m si n lin. S
n phm m si Spirulina do công ty Thc

phm Nanfang Guangzhou hin có mt rng rãi trên th trng Trung quc. B giáo dc
Trung quc cng khuyn khích s dng chúng làm thc phm n tra cho hc sinh tiu
hc và trung hc c s.
 sn xut m si vi to vi màu sáng, ngi ta thng s dng 0.1 – 1% bt vi to
trong thành phn bt m.
8. Kt lun
Sn xut to trên quy mô ln trong h thng b h (m) ngoài tri giúp thu đc
sinh khi to ln. Sinh khi thu đc sau đó s đc ch bin thành các dng sn phm
nh bánh, bia, nc gii khát có bn cht là t bào vi to nhm thng mi hoá sn
phm.
Ngi ta đã chn lc đc mt s loài to thích hp cho nuôi trng trên quy mô ln
nh
: Dunaliella, Spirulina, Chlorella,…Vic vn hành thành công h thng nuôi cy
ph thuc vào s hiu bit v sinh lý và sinh thái ca to. Hn na, nm vng và vn
dng linh hot các kin thc sinh hc, hoá sinh và vt lý c bn giúp ích nhiu trong
quá trình vn hành h thng.
at website: www.thuviencongdong.net
22
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

Mc dù nhng h thng này đã đc phát trin t hn 20 nm trc đây nhng vic
nghiên cu, thit kt nhm hoàn thin quy trình h thng nuôi nhm nâng cao nng sut
và cht lng sn phm vn tip tc đc thc hin.
9. Tài liu tham kho
1. Bai W. D. et al, 1996. Production of solid Spirulina drink. Food science: 17(7): 32-
34.
2. Becker A. et al, 1998. Micro-algae for human and animal consumption. In
Borowitzka, M.A. &L.J. Borowitzka (eds), Micro-algal Biotechnology, Cambridge
University Press, Cambridge, MA.

3. Xu, C. W., 1993. An instant algal noodle and its production method. Chinese Patent
CN 1077857A.
4. Zhou, Y. C. et al, 1999. Health function of an algal green tea. Practical Preventive
Medicine 16 (1): 78.
5. Hidenori Shimamatsu, 2004. Mass production of Spirulina, an edible microalga,
Hydrobiologia 512: 39-44.
6. Belay, A., 1997. Mass culture of Spirulina outdoor – The earthrise farms experience.
In Volshak, A. (de.), Spirulina platensis, Physiology, Cell-biology and Biotechnology.
Taylor&Francis, New York: 131-158.
7. Shimamatsu, H., 1987. A pond for edible Spirulina production and its hydraulic
studies. Hydrobiologia 151/152: 83-89.
8. Vonshak, A et al., 1988. Mass production of the blue-green alga Spirulina: an
overview. Biomass 15: 233-247.
9. Ciferi, O et al., 1985. The biochemistry and industrial potential of Spirulina. Ann.
Rev. Microbiol. 39: 503-526.
10. Imada, N et al., 1992. Isolation and identification of an autoinhibitor produced by
Skeletonema costatum. Nippon Suisan Gakkaishi 58: 1687-1692.
11. Janssen, M., 2002. Cultivation of Microalgae: Effect of Light/Dark cycles on
Biomass Yield. Thesis, Wageningen University, Wageningen, The Netherlands.
at website: www.thuviencongdong.net
23
Nuôi to quy mô ln - Thit k và qun lý
V Thành Lâm, Mail:

12. Robert A. Andersen, 2005. Algal culturing Techniques. Academic press, 578 pp.
13. Richmond A., ed.2004. Hanbook of Microalgal Culture Biotechnology and Applied
Phycology. Blackwell Pulishing Malden, MA, 556 pp.
14. Critchley, A. T., and Ohno, M. 1997. Cultivation and Farming of Marine Plants.
ETI World Biodiversity Database, CD-Rom series. Available at:
www.eti.uva.nl .

15. Dng c Tin, Võ Hành, 1997. To nc ngt Vit Nam - Phân loi b to lc
(Chlorococcales). Nhà xut bn Nông nghip, 503 trang.


Thân tng bn đc th vin cng đng www.thuviencongdong.net
Hà ni , inh Hi 2007


at website: www.thuviencongdong.net
24