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
2.1 Vật liệu

25
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.
2.2.4.1 Phương pháp bổ sung và tỷ lệ bổ sung

33
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.
3.3.1 Phương pháp bổ sung và tỷ lệ bổ sung.

48
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 (<1%), độ dày nhất của nó là 12nm, còn các protein và các 

5


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
1
2
3
4
5

Thành phần
Protein tổng số
Đường tổng số
Chất béo (Lipid)
Khoáng chất (Tro)
Chất xơ

Số lượng (% chất khô)
55 ÷ 70
15 ÷ 25
06 ÷ 08
7 ÷ 13
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 

cho phép
5000

1,5
1,7

hàng ngày cho phép
460
21
21

Vitamin
Vitamin A ( β­carotene)
Vitamin B1 (Thiamine)
Vitamine
 
B2 

Trên 10g
23000 IU
0,31 μg
0,35 μg

(Riboflavin)
Vitamin B3 (Niacin)
Vitamin B6 (Pyridoxine)
VitaminB12(Cyanocobal

1,46 μg
80 μg
32 μg

20

2,0
6,0

7
4
533

amine)
Citamine   E   (α­

1 IU

30

3

tocoferol)
Folacin
Panthothenic acid
Biotin

1 μg
10 μg
0,50 μg

400
10
­

0,04

1
­

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
Calcium
Iron
Zinc
Phosphorous
Magnesium

Copper
Sodium
Potassium
Manganese

Trên 10g

Nhu   cầu   hàng 

% so với nhu cầu 

ngày

hàng ngày
10
83
2
9
10
6
1
3
17

100 μg
15 μg
300 μg
90 μg
40 μg
120 μg

60 μg
160 μg
500 μg

1000 μg
18 μg
15 μg
1000 μg
400 μg
2 μg
2 ­ 5 μg
6 μg
3 μg

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]

Axit amin 
thiết yếu
Phenylalanine
Threonine
Tryptophan
Valine
Isoleucine

Hàm 
lượng 
trong 10g
280 μg
320 μg
90 μg
400 μg
350 μg

%/tổn

Các axit 

g

amin khác

4,5 %
5,2 %
1,5 %
6,5 %
5,6 %

Glycine
Histidine
Proline
Serine
Tyrosine

9

Hàm 
lượng 
trong 10g
320 μg
100 μg
270 μg
320 μg
300 μg

%/
tổng
5,2 %
1,6 %
4,3 %
5,2 %
4,8 %


Leucine
Lysine
Methionine

540 μg
290 μg
140 μg

8,7 %
4,7 %
2,3 %

Cystine

60 μg

1,0 %

Alanine
Arginine
AsparticAcid
GlutamicAci
d

470 μg
430 μg
610 μg
910 μg

7,6 %
6,9 %
9,8 %
14,6 
%

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

Phycocyanin
Chlorophyll
Carotenoids

1.2

Màu sắc
Xanh da trời
Xanh lá cây
Màu vàng cam

Hàm lượng trong 100g
14000 mg
1000 mg
470 mg

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


1970, một doanh nghiệp tảo  đầu tiên của Hoa Kỳ  đã bắt tay vào nuôi thử 

nghiệm mô hình pilot trên các bể  nhân tạo. Họ  chọn thung lũng hoang mạc 
Imperial thuộc bang California vì nơi đây có nhiệt độ  trung bình cao nhờ  ánh 
nắng mặt trời và tránh xa vùng ô nhiễm đô thị. Đến năm 1981, một sự hợp tác 
đầu tiên giữa doanh nhân California và thương nhân Nhật Bản đã hình thành 
nên Earthrise Farms và chính thức đi vào sản xuất ổn định năm 1982 [4]. Ngày  
nay,   Earthrise   Farms   cung   cấp   sản   phẩm   cho   hơn   40   quốc   gia   và   nguồn  
Spirulina ở  đây được xem là tốt nhất. Sản lượng Spirulina   hiện nay trên thế 
giới khoảng 1000 tấn khô/năm. Những nước đi đầu sản xuất đại trà loại tảo  
này là Mêhicô, Mỹ, Nhật, Đài Loan,  Ấn Độ  và Israel. Trại tảo lớn nhất là  ở 
Hawaii có khoảng 25 ha và mới đây là Trung Quốc có khoảng 16 ha. Nhu cầu 
Spirulina trên thế  giới là rất lớn, tuy nhiên sản lượng chưa nhiều nên giá bán  
những chế  phẩm Spirulina còn khá cao [7]. Hiện nay trên thế  giới còn có các 
trang trại nuôi trồng tảo Spirulina với quy mô lớn, chất lượng cao như:
­ Trang trại Twin Tauong (Myanmar)
­ Trang trại Sosa Texcoco (Mehico)
­ Công ty tảo Siam (Thái Lan)
­ Trang trại Chenhai (Trung Quốc)
­ Nông trại Hawai (Hoa Kỳ)…
Bảng 1.6: Tình hình sản xuất tảo Spirulina trên thế giới [26]
Công ty

Soda­Texcoco

Địa điểm

Mehico

Diện 

Sản 

Giá 

tích

lượng 

thành 

(ha)

(tấn 

(USD/k

khô)

g)

300

5 – 18

12
11


Earthrise
Cyanotech
Siam Algae

Blue Continent
Nippon 

Hoa Kì
Hoa Kì
Thái Lan
Đài Loan
Nhật 

5,5
2
3,8
­
1,5

340
170
480
480
40

Spirulina
Bình Thuận

Bản
Việt 

0,5

8

Nhiều công ty

Nam
Trung 

200

2798

Nhiều công ty
Nhiều công ty

Quốc
Ấn Độ
Cu Ba

12,2
­

260
40

Bể   nuôi   tảo  Spirulina   ở   Vĩnh  

Bể   nuôi   tảo  Spirulina  tại   Ấn 

Hảo

Độ

Hình 1.2: Các mô hình nuôi tảo Spirulina công nghiệp [26, 34]
Để   thu   hoạch   tảo  Spirulina,   người   ta   sử   dụng   màng   lọc   Polyester, 
đường kính mắt lưới 30μm. Thiết bị  lọc được đặt hơi nghiêng để  có thể  tiến 
hành lọc được liên tục, đồng thời rửa và vớt. Sau đó, chúng qua giai đoạn vắt 
nước bằng máy vắt, ép hoặc nhờ  màng rung cho nước chảy bớt xuống. Bánh 
tảo sau đó được cắt ra từng miếng, khúc nhờ dao; sau giai đoạn này nước vẫn  
chiếm 70 ­80 %. Trong giai đoạn này Spirulina do chứa nhiều đạm nên chúng 

12


dễ  bị  vi khuẩn tấn công và lên men tạo ra các sản phẩm không mong muốn 
trong vòng vài giờ  tùy nhiệt độ. Vì vậy các trang trại thủ  công nhỏ  lẽ  thường 
phơi bằng cách cho dịch tảo vào trong các hộp kim loại rồi đem phơi ngoài 
nắng để  làm khô tảo. Ngoài ra, người ta còn sử  dụng thiết bị  đơn giản hình  
xylanh, một đầu có châm các lỗ  nhỏ  đường kính 2mm, rồi cho tảo vào trong. 
Sau đó ép mạnh một đầu, tảo sẽ chảy ra thành các sợi như sợi mì tiếp theo trải  
nhẹ  lên các khung bằng kim loại hoặc bằng gỗ rồi đưa vào trong các hộp để 
làm khô. Hộp làm khô có kích thước các lỗ vào và ra bằng nhau cho phép không  
khí lưu thông được dễ  dàng. Người ta có thể  cải tiến hiệu quả  bằng cách gia  
nhiệt không khí ở bên dưới tấm kính hoặc bạt plastic trước khi cho chúng vào 
hộp làm khô [7]

13


Hình 1.3: Mô hình thu hoạch và làm khô Spirulina nhờ ánh sáng mặt trời 
[29]
1.2.1.2 Tình hình nuôi trồng và phát triển tảo Spirulina ở Việt Nam

Ở Việt Nam, tảo Spirulina được giáo sư Ripley D.Fox ­ nhà nghiên cứu 
về tảo và các chế phẩm của nó tại "Hiệp hội chống suy dinh dưỡng bằng các  
sản phẩm từ  tảo" (A.C.M.A) tại Pháp, đưa vào Việt Nam từ  năm 1985 [7].  
Hiện nay, có 2 nơi nuôi trồng tảo Spirulina lớn ở nước ta, đó là:
­

Công ty cổ phần Tảo Vĩnh Hảo (Bình Thuận)

­

Cơ sở ở Bình Chánh, thành phố Hồ Chí Minh
Nhiều cơ  sở  nuôi trồng, sản xuất và chế  biến các sản phẩm từ  tảo  

Spirulina đã được thành lập với công nghệ nuôi tảo trên các bể nông xây bằng 
xi măng sử  dụng khí CO2  của công nghệ  tạo nguồn cacbon, nguồn CO 2  trực 
tiếp lấy từ các nhà máy bia, cồn, rượu…nén hóa lỏng vào bình chứa. Đó là các  
cơ  sở   ở  Vĩnh Hảo (Bình Thuận), Châu Cát,  Lòng Sông (Thuận Hải), Suối  
Nghệ (Đồng Nai),... Nguồn CO2 từ lò nung vôi (sau khi lọc bụi) và các hầm khí 
biogas cũng đã được nghiên cứu tận dụng để phát triển nuôi trồng tảo và cũng 
đã thu được một số kết quả. Thử nghiệm nuôi trồng  Spirulina bằng nước thải 
14


hầm biogas không chỉ  là biện pháp mở  rộng sản xuất và hạ  giá thành sản 
phẩm, mà còn giải quyết các vấn đề  môi trường sinh thái cho nông thôn. Tảo  
này còn được sử  dụng để  xử  lý nước thải giàu NH4 từ  nhà máy sản xuất urê 
thuộc xí nghiệp Liên hiệp Phân đạm Hóa chất Hà Bắc, kết quả cho thấy nước  
thải sau khi pha loãng và bổ  sung thêm một số chất khoáng cần thiết rồi dùng  
nuôi Spirulina đã mang lại năng suất cao và có tác dụng bảo vệ môi trường [7, 
9]. Việc nuôi trồng Spirulina tại thành phố  Hồ  Chí Minh lại là nguồn nguyên 

liệu sản xuất thức ăn chủ  yếu cho gà, tôm…   Sau một thời gian không tìm  
được đầu ra và giá thành chưa hợp lý nên các cơ sở trên đã không thể tiếp tục 
việc nuôi trồng được nữa. Nhìn chung, lịch sử  nghiên cứu và nuôi trồng tảo  
Spirulina  ở  nước ta đã thu được nhiều kết quả  ban đầu đáng khích lệ. Tuy  
nhiên cho đến nay việc nuôi trồng tảo vẫn mang tính nhỏ  lẻ, lạc hậu, không  
đáp  ứng được nhu cầu sử  dụng tảo ngày càng tăng cao. Vì vậy, trước những  
giá trị  về  mọi mặt mà tảo  Spirulina  mang lại, cần phải tiến hành cải thiện, 
thúc đẩy ngành công nghiệp nuôi trồng tảo nhằm đáp ứng nhu cầu trong nước  
và xuất khẩu ra thị trường nước ngoài.
Muốn đạt được hiệu quả  kinh tế  cao đòi hỏi các cơ  sở  sản xuất tảo 
Spirulina phải có được hệ  thống, quy trình sản xuất, chế biến và thành phẩm 
khép kín và đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng. Tại Vĩnh Hảo (Bình Thuận), 
Spirulina sau thu hoạch sẽ được lọc qua vải sợi bông và rửa sạch bằng máy rồi  
đem ly tâm tốc độ  800 vòng/phút loại bớt nước để  thu sinh khối. Theo quy  
trình, sau khi thả giống khoảng 7 ngày, tảo đã bắt đầu cho thu hoạch lứa đầu, 
sau đó thu hoạch theo dạng cuốn chiếu ở các bể nuôi. Bình quân mỗi ngày công  
ty thu được 80­120 kg tảo tươi (tương đương với 40 kg thành phẩm). Tảo sau 
khi được nghiền mịn, sẽ tạo thành dịch tảo. Nhờ hệ thống sấy phun, chúng sẽ 
được bơm lên bồn sấy, gia nhiệt  ở  nhiệt độ  khoảng 55 oC, và tạo thành hạt 
thành phẩm. Tiếp theo, tảo đưa vào phòng vô trùng bằng tia cực tím. Sấy khô  

15