Báo cáo thực hành: Công nghệ sản xuất sinh khối (biomass) từ tảo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI
KHOA THỰC PHẨM – MÔI TRƯỜNG – ĐIỀU DƯỠNG

BÁO CÁO THỰC HÀNH
MÔN:

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SINH KHỐI
(BIOMASS) TỪ TẢO

GVHD: ĐINH QUỐC THƯỢNG


LỜI CẢM ƠN

Trước hết, chúng em xin cảm ơn gia đình đã tạo cho chúng em niềm tin và là điểm
tựa vững chắc để chúng em có thể vượt qua mọi khó khăn.
Chúng em xin cảm ơn thầy Đinh Quốc Thượng đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt
kiến thức và giúp đỡ chúng em trong suốt thời gian làm tiểu luận.
Chúng em cũng xin cảm ơn các thầy cô trong Trung tâm công nghệ Hóa đã giúp đỡ,
hướng dẫn chúng em trong thời gian qua.
Và cũng xin cảm ơn tất cả các bạn đã luôn động viên, ủng hộ, giúp đỡ cho chúng
tôi.
Sau cùng, chúng tôi xin cảm ơn bản thân vì những nỗ lực, cố gắng của bản thân để
có thể hoàn thành tiểu luận này.
Nhóm sinh viên thực hiện


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
Thái độ làm việc:
Kỹ năng làm việc:
Trình bày:
Điểm số: …………………………….

Tp. Biên Hòa, ngày tháng năm 2015
Giáo viên hướng dẫn

Đinh Quốc Thượng


CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1.

Định ngĩa về sinh khối

Sinh khối là dạng vật liệu sinh học từ sự sống, hay là sinh vật sống, đa số là các
cây trồng, vật liệu có nguồn gốc từ thực vật.
Được xem là nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng sinh khối có thể dùng trực tiếp,
gián tiếp một lần hay chuyển thành dạng năng lượng khác như nhiên liệu sinh học.
Sinh khối có thể chuyển thành năng lượng theo ba cách: chuyển đổi nhiệt, chuyển
đổi hóa học, và chuyển đổi sinh hóa.
Sinh khối là tổng trọng lượng của sinh vật sống trong sinh quyển hoặc số lượng
sinh vật sống trên một đơn vị diện tích, thể tích vùng".
Khối lượng sinh khối trong sinh quyển ước tính là n.1014 - 2.1016 tấn. Trong đó,

riêng ở các đại dương hiện có 1,1. 109 tấn sinh khối thực vật và 2,89. 1010 tấn sinh khối
động vật. Phần chủ yếu của sinh khối tập trung trên lục địa với ưu thế nghiêng về phía
sinh khối thực vật.
Sinh khối của trái đất hiện chiếm một tỷ lệ nhỏ so với trọng lượng của toàn bộ trái
đất và rất bé so với thạch quyển, thuỷ quyển. Theo tính toán của của các nhà khoa học,
tổng khối lượng vật chất hữu cơ trong toàn bộ các đá trầm tích là 3,8. 1015 tấn

1.2.

Vai trò và ứng dụng
Tảo được xem là nguồn dinh dưỡng số một của thiên nhiên với đủ các thành phần

thiết yếu như Protein, Lipit, Glucid cùng nhiều loại khoáng, vitamin và nhiều loại acid
amin không thể thay thế như Lysine, Metionin…đặc biệt quan trọng cho trẻ em nhất là trẻ
thiếu sữa mẹ. Ngoài ra tảo còn chứa nhiều vitamin B12, Beta-Caroten. Các nghiên cứu
cho thấy rất nhiều công dụng của tảo như tăng cường sức khỏe toàn diện thông qua việc


cung cấp đầy đủ cho cơ thể các vitamin, khoáng chất và nhiều loại acid amin thiết yếu,
ngăn chặn việc tăng cân, giảm cảm giác đói nhưng vẫn cung cấp đủ cho cơ thể và các
chất cần thiết và phòng ngừa ung thư, dị ứng, tảo tiết chất kháng sinh có thể thay thế cho
Penixillin.
Một số sản phẩm từ tảo như nhiên liệu sinh học, thực phẩm và mỹ phẩm nhưng
phần lớn là nghiên cứu về nhiên liệu sinh học. Hiện nay, các nguồn tài nguyên thiên
nhiên như than, dầu mỏ… đang ngày càng cạn kiệt; diện tích đất nông nghiệp đang dần bị
thu hẹp, an ninh lương thực, thực phẩm luôn là mối quan tâm hàng đầu của Việt Nam và
nhiều nước trên thế giới. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các nền kinh tế trên thế
giới dẫn tới nhu cầu sử dụng nhiên liệu ngày càng tăng. Vấn đề an ninh năng lượng, biến
đổi khí hậu và giá dầu leo thang đang là các vấn đề sống còn của mọi quốc gia, bởi vậy
việc sử dụng các nguồn năng lượng mới, năng lượng tái tạo, đặc biệt từ nguyên liệu sinh

học đang được ưu tiên phát triển.
Công nghệ sinh học hiện nay đã tìm ra hướng giải quyết mới. Đó là sản xuất nhiên
liệu sinh học từ sinh khối của vi tảo. Sinh khối và hàm lượng lipid có trong tế bào của vi
tảo được coi là “nguồn nguyên liệu tiềm năng” cho sản xuất nhiên liệu sinh học, bởi nó
có khả năng quang hợp cao, sản xuất lượng sinh khối lớn và tăng trưởng nhanh hơn so
với các loại cây trồng đã được dùng trong công nghiệp sản xuất năng lượng sinh học
trước đây. Mặt khác, vi tảo có khả năng sử dụng khí CO 2 trong quá trình trao đổi chất,
như vậy có thể góp phần làm giảm hiệu ứng nhà kính. Hơn nữa, vi tảo có thể được sử
dụng để sản xuất các hợp chất có giá trị cao như carbohydrate, hydrocarbon và các loại
dầu tự nhiên. Do vậy, vi tảo được coi là nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất dầu
diesel sinh học, và có thể hoàn toàn thay thế diesel hóa thạch trong tương lai. Ý tưởng sử
dụng vi tảo làm nguồn nhiên liệu đang được các nhà khoa học nhìn nhận một cách
nghiêm túc do sự gia tăng của giá dầu mỏ thế giới, nguồn nhiên liệu hóa thạch trong tự
nhiên đang dần cạn kiệt và điều quan trọng hơn là sự nóng lên toàn cầu có liên quan đến
việc đốt nhiên liệu hóa thạch.


1.3.

Tình hình tảo ở Việt Nam và thế giới

1.3.1. Trên thế giới
Hiện nay trên thế giới phát triển rất mạnh việc nuôi cấy tảo Spirulina và Chlorella
để thu nhận sinh khối cho người và động vật, trong đóSpirulina được sản xuất nhiều hơn.
Thực tế cho thấy 1 ha bề mặt nuôi cấy tảo thu nhận được 10 -15 tấn tảo một năm, cao hơn
rất nhiều so với trồng lúa. Một trong những giống được sử dụng nhiều nhất là Spirulina
maxima. Tảo lam này phát triển thành sợi, do đó dễ thu nhận thậm chí bằng các phương
pháp thủ công như cào và lọc.
Từ thập niên 70, ở Nhật Bản và Mỹ tảo Spirulina đã được xem là một loại siêu
thực phẩm. Đến những năm 1990, vấn đề về tiêu thụ Spiruline đã tăng vượt bậc tại Trung

Quốc, Ấn Độ, châu Á, bắc Mỹ làm cho Spirulne ngày càng trơ nên phổ biến.

1.3.2. Trong nước
Công ty cổ phần Vĩnh Hảo tỉnh Bình Thuận có cơ sở nuôi trồng tảo Spiruline
Platensis đại trà với quy mô lớn ở Việt Nam. Sản lượng hiện nay từ 8 – 10 tấn/ năm. Dự
kiến tăng sản lượng lên 15 tấn/năm. Tảo Spiruline Plantensis nuôi trồng ở Vĩnh Hảo chứa
lượng đạm rất cao và nhiều thành phần sinh hóa có giá trị.
Ngoài ra, năm 2003 mô hình nuôi tảo bằng nhà kính ở Long An theo qui trình nuôi
tảo sạch đã được sản xuất ổn định và có hiệu quả kinh tế. Đến nay tảo Spiriline đã được
dùng làm nguyên liệu chính để sản xuất bột dinh dưỡng cho trẻ em, được dùng để bào
chế sản xuất các loại thuốc lợi sữa, thuốc chống suy dinh dưỡng.


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ TẢO
2.1.

Hình thái và cấu tạo.

Theo Frémy (1930) cơ thể hiển vi có dạng xoắn lò xo với 5-7 vòng xoắn đều nhau.
Trichom không phân nhánh, không có bao, không chia thành các tế bào có vách ngăn
ngang. Trong tế bào có những hạt nhỏ phân bố sát màng tế bào và ở những loài trôi nổi
trên bề mặt nước thường có không bào khí. Chiều dài của Trichom tời 151 micron (gần
bằng 1,5 mm); chiều rộng 5,5 - 6,5 micron, đầu sợi hơi thun lại. Các vòng xoắn đều nhau,
đường kính 43 micron, khoảng cách giữa các vòng xoắn 2,6 micron. Chiều dài tế bào lớn
hơn 2 micron và bằng một nửa chiều ngang. Chỗ vách ngăn ngang giữa các tế bào hơi
thắt lại. Sống trong các thuỷ vực nước đứng, hiện nay S.platensis là đối tượng nuôi trồng
công nghệ vì sinh khối của chúng giàu chất dinh dưỡng và protein (trích dẫn bởi Dương
Tiến Đức, 1996). Tảo lam phát triển thành sinh khối lớn ở hồ Ba mẫu (Hà Nội). (Dương
Tiến Đức, 1996).
 Spirulina

 Ngành: Cyanophyta.
 Lớp: Nostocales .
 Bộ: Nostocales.
 Họ: Oscillariaceae.
 Giống: Spirulina.
 Giá trị dinh dưỡng.
Hàm lượng protein trong Spirulina thuộc vào loại cao nhất trong các thực phẩm
hiện nay, 56%-77%, cao hơn 3 lần thịt bò, cao hơn 2 lần trong đậu tương


Hàm lượng vitamin rất cao. Cứ 1 kg tảo xoắn Spirulina chứa 55mg vitamin B1,
40mg vitamin B2, 3mg vitamin B6, 2mg vitamin B12, 113mg vitamin PP, 190mg vitamin
E, 4000mg carotene trong đó β-Carotene khoảng 1700mg(tăng thêm 1000% so với cà
rốt), 0.5mg axít folic,Inosite khoảng 500-1000mg
Hàm lượng khoáng chất có thể thay đổi theo điều kiện nuôi trồng, thông thường
sắt là 580-646mg/kg(tăng thêm 5000% so với rau chân vịt), mangan là 23-25mg/kg, Mg
là 2915-3811/kg, selen là 0.4mg/kg, canxi, kali, phốtpho đều khoảng là 1000-3000mg/kg
hoặc cao hơn(hàm lượng Canxi tăng hơn sữa 500%).
Phần lớn chất béo trong Spirulina là axít béo không no, trong đó a.Linoleic
13784mg/kg, γ-linoleic 11980mg/kg. Đây là điều hiếm thấy trong các thực phẩm tự nhiên
khác
Hàm lượng Carbon Hydrate khoảng 16.5%, hiện nay đã có những thông tin dùng
glucose chiết xuất từ tảo Spirulina để tiến hành những nghiên cứu chống ung thư.
 Các tác dụng có ích.
Tảo Spirulina có chứa phong phú các axit amin cần thiết như Lysine,
Threonine...rất quan trọng cho trẻ, đặc biệt là trẻ thiếu sữa mẹ. Hàm lượng khoáng chất
và các nguyên tố vi lượng phong phú có thể phòng tránh bệnh thiếu máu do thiếu dinh
dưỡng một cách hiệu quả, và cũng là nguồn bổ sung dinh dưỡng rất tốt cho trẻ lười ăn.
• Trong tảo Spirulina có chứa nhiều loại chất chống lão hóa như β-carotene,
Vitamin E, γ-linoleic axit. Những chất này có khả năng loại bỏ các gốc tự do thông qua

tác dụng chống Oxy hóa, làm chậm sự lão hóa của tế bào, đồng thời sắt, canxi có nhiều
trong tảo vừa dễ hấp thụ vừa có tác dụng phòng và hỗ trợ điều trị các bệnh thường gặp ở
người già như thiếu máu, xốp xương.Các nhà khoa học người Nhật nghiên cứu cho rằng
người trung niên và người già dùng tảo Spirulina và chịu khó vận động là bí quyết trường
thọ của con người. Ý nghĩa bảo vệ sức khỏe của tảo Spirulina là ở chỗ sau khi dùng, tất


cả các loại dinh dưỡng mà cơ thể cần đều được bổ sung cùng một lúc, có lợi cho việc trao
đổi chất, đồng hóa tổ chức, tăng cường sức đề kháng từ đó đạt được mục đích phòng
chống bệnh tật và thúc đẩy phục hồi sức khỏe. Ở Nhật, người già không coi tảo Spirulina
là một biện pháp bảo vệ sức khỏe tạm thời mà là để bảo vệ sức khỏe lâu dài để hạn chế
chi phí thuốc men và viện phí.
• Dinh dưỡng chuẩn, khả năng chống ung thư, chống HIV/AIDS.
• Sản phẩm chống suy dinh dưỡng rất tốt cho trẻ em, người già và một số đối
tượng khác như người bệnh sau phẫu thuật, thiểu năng dinh dưỡng..
• có thể dùng tảo Spirulina hỗ trợ trong điều trị bệnh viêm gan, suy gan, bệnh nhân
bị cholesterol máu cao và viêm da lan tỏa, bệnh tiểu đường, loét dạ dày tá tràng và suy
yếu hoặc viêm tụy, bệnh đục thủy tinh thể và suy giảm thị lực, bệnh rụng tóc...
• Các nhà nghiên cứu đã chứng minh tảo Spirulina làm tăng sức đề kháng với
nghịch cảnh và tăng sức dẻo dai trong vận động.
• Với liều dùng vừa phải, Spirulina làm cân bằng dinh dưỡng, tổng hợp các chất
nội sinh, tăng hormon và điều hòa sinh lý, khiến cho người đàn ông có một "sức mạnh"
tự nhiên, bền vững
• Khi dùng Spirulina, các hoạt chất của nó sẽ điều hòa hormon, làm cân bằng cơ
thể, khiến người phụ nữ trở nên "ướt át" hơn, cơ thể sẽ trẻ ra, biểu hiện rõ nhất trên làn
da.
Ngoài ra tảo Spirulina có những tác dụng đã và đang được các nhà khoa học
nghiên cứu như tác dụng kích thích tế bào tủy xương, hồi phục chức năng tạo máu, chức
năng giảm mỡ máu, giảm huyết áp, dưỡng da, làm đẹp...

2.2.

Đặc điểm dinh dưỡng của Spirulina platensis


Tảo Spirulina là vi sinh vật quang tự dưỡng bắt buộc, không thể sống hoàn toàn trong
tối, quang hợp nhờ ánh sáng mặt trời và có khả năng cố định đạm rất cao. Đây là một
trong khoảng 2500 loài cyanophyta cổ nhất, tự dưỡng đơn giản, có khả năng tổng hợp các
chất cần thiết cho cơ thể, kể cả các đại phân tử phức tạp.
 Môi trường dinh dưỡng của Spirulina gồm :
 Các dưỡng chất : trong môi trường nước Spirulina cần đủ nguồn dinh dưỡng
carbon, nitơ, các chất khoáng đa lượng và vi lượng...Ngoài ra chúng còn cảm ứng
với một số chất như là chất ức chế hoặc chất kích thích sinh trưởng.
 Các điều kiện lý hoá thích hợp : pH, áp suất thẩm thấu, ánh sáng, nhiệt độ, điều
kiện khuấy trộn, v.v...
 Có rất nhiều đặc điểm dinh dưỡng của tảo này, nhằm triển khai các quy trình sản
xuất sinh khối kinh tế nhất. Đó là các khảo cứu môi trường tự nhiên của spirulina
sinh sống, đến pha chế các môi trường nhân tạo, hoặc nửa nhân tạo bằng bổ sung
các chất vào nguồn tài nguyên thiên nhiên : nước biển, nước suối khoáng, nước
khoáng ngầm, giếng khoan..., có thể tóm lược như sau :
 Dinh dưỡng carbon :
Tảo Spirulina đồng hoá carbon chủ yếu ở dạng vô cơ, tốt nhất là bicarbonat
(HCO-), thông qua quá trình quang hợp. Phản ứng quang tổng hợp hidratcacbon
(đường) và một số chất khác.
Carbon dạng khí CO2 cũng có thể được sử dụng nhưng phải đảm bảo cho
môi trường ở vùng pH kiểm thích hợp. Do vậy nhiều tác giả đồng ý nguồn cacbon
để nuôi Spirulina ở khoảng 1,2 – 16,8g NaHCO 3/lít. Ở môi trường bicarbonat này,
có thể sục hoặc khuấy trộn không khí thường (chứa 0,03% CO 2), hoặc nguồn khí
có 1-2% CO2, nhằm để điều chỉnh pH, hoặc đảo môi trường giúp tế bào trộn đều,
tiếp xúc được với ánh sáng. Tảo Spirulina tự dưỡng thông qua quá trình quang

hợp, dùng carbon vô cơ nên thường được nuôi trồng kiểu quang tự dưỡng
(Autotrophic culture). Các nghiên cứu của Ogawa T., Terui G. (1972), và Crance
J.M (1975) cho thấy Spirulina có thể sử dụng glucose, muối acetat nhưng phải sử
dụng ánh sáng hay quang tự dưỡng bắt buộc. Các nguồn carbon hữu cơ này được
đánh dấu (14C ) để nghiên cứu sự phân bố trong tế bào và theo dõi sự phát triển.
Các công trình nghiên cứu của Chen F, Zhang Y, Guo S. (1996), cho thấy có thể
nuôi Spirulina trong điều kiện quang tự dưỡng (Phototrophic culture), với nguồn
carbonglucose-acetat. Nồng độ glucose 1,81 – 2,66g/l và acetat 0,246 –0,322g/l,
với ánh sáng 2 – 4 Klux. Kiểu nuôi này cho sinh khối và hàm lượng phycocyanin
cao, năng suất sinh khối đạt 5g/l.
 Dinh dưỡng nitơ :
Tảo Spirulina và nhiều vi sinh vật cố định nitơ, đồng hoá nitơ theo phản
ứng khử nhờ enzyme nitrogenase xúc tác khi có ATP. Kết quả nitơ được tổng hợp
thành protein của chúng. Khả năng cố định đạm của Spirulina rất cao, cho hàm
lượng nitơ 10% trọng lượng khô, hay thường trên 50% protein. Nhưng Spirulina
không có khả năng sử dụng nitơ dạng khí N 2 mà sử dụng dưới dạng nitrat (NO3-),
với ngưỡng 30 – 70mg N/L, trung bình 4 – 12mg N/L (theo môi trường Zarrouk
C). Ngoài ra có thể dung nguồn nitơ khác : nitơ amoniac (NH 3) dạng này thường
có trong các loại nước thải Biogas, nitơ amon : (NH 4)2SO4 (Amonisulphat- AS),
(NH4)2HPO4 (Diamoniphotphat- DAP) là các loại phân bón hay dùng trong nông
nghiệp, hoặc urê (NH2)2CO. Nếu sử dụng các nguồn nitơ khác nitrat, cần khống
chế nồng độ vì dễ gây sốc làm giảm năng suất sinh khối, thậm chí có thể gây chết
tảo.Theo kinh nghiệm nên khống chế nồng độ nitơ tính theo NH 3 từ 30-70 mg/L
hoặc dưới 100mg/L. Vậy nguồn thức ăn cho Spirulina có thể chuyển đổi theo
cách:
 Các dưỡng chất khoáng : Phôtpho vô cơ dưới dạng muối natri, kaliphotphat hoà
tan 90 – 180 mg/L.



Kali K+ và Na+ : dưới dạng muối cloride hoặc vài dạng kết hợp với nguồn nitơ,
photpho. Tảo Spirulina rất ưa muối, trong môi trường ưu trương nhất chứa kali tới
5g/L và natri tới 18g/L. Trong thực nghiệm một số ý kiến cho rằng tỷ lệ K +/Na+
nên nhỏ hơn 5, lớn hơn tảo sẽ chậm phát triển, hoặc hơn nữa gây rối loạn tế bào,
phá vỡ cất trúc tế bào tảo.

 Magie (Mg+2) : đóng vai trò tương tự như photpho, trong tổng hợp các hạt
polyphotphat.
 Canxi (Ca+2) : không gây ảnh hưởng rõ đến sinh trưởng của tảo.
 Sắt : là những dưỡng chất thiết yếu, ảnh hưởng trực tiếp tới sinh trưởng và hàm
lượng của protein. Sắt thường dùng ở dạng muối FeSO 4 (0,01g/L). Có thể dùng sắt
dạng phức EDTA (Etylen diamin Tetracetic acid), phức này hoà tan bền hơn trong
kiềm so với dạng vô cơ. Nồng độ Fe 2+ trong môi trường rất rộng từ 0,56 – 56mg/L
môi trường. (Cl-) tảo này rất ưa clo vô cơ, nồng độ dùng với muối NaCl, khoảng 1
–1,5g/L.
 Các khoáng vi lượng khác : Bo (B3+), kẽm (Zn2+), Mangan (Mn2+), đồng (Cu2+),
Coban (CO2+) ...là các vi lượng được dùng, nhưng ảnh hưởng không rõ đến sinh
khối protein, nhưng lại có ảnh hưởng tới một số thành phần khác như vitamin...
Spirulina có thể bị tác động bởi các kích thích tố (hormon), giúp tảo tăng trưởng
nhanh hơn như indol axeticacid (AIA), gibberelic acid (GA3)...Một số công trình
nghiên cứu chứng tỏ Spirulina có sản sinh các hormon tăng trưởng hoạt tính kiểu
auxin, gibberelin và cytokinin. Các hormon nội sinh này kích thích nâng cao sinh
khối còn tăng tốc sinh sản số sợi tảo. (Lê Đình Lăng, 1999). 2.2.5. Đặc điểm sinh
sản của Spirulina platensis Theo Keeton (1967) sự phân chia tế bào tảo lam được
thự hiện bởi sự cắt đôi (binary fission), như ở các vi khuẩn, và cũng thường bởi sự
phân đoạn của các sợi (trích dẫn bởi Lê Thị Phương Hồng, 1996). Tảo đoạn là
mộttrong những hình thức sinh sản phổ biến của vi khuẩn lam dạng sợi. Tảo đoạn

là những đoạn tảo được hình thành từ các trichom, thường có kích thước khác
nhau, gồm có từ 2 - 3 tế bào, đến số lượng nhiều hơn, có khả năng chuyển động
tích cực nhờ trượt trên giá thể do tiết ra chất nhầy. (Dương Tiến Đức, 1996). Các
sợi tảo trưởng thành bị cắt ra thành vài đoạn tảo (hormogonia), mỗi đoạn tảo có từ
2 - 4 tế bào, nhờ sự thành lập của vài tế bào đặc biệt, gọi là hoại bào (necridia).
Hoại bào có màu xanh vàng, dễ nhuộm đỏ với congo, và bị thuỷ giải để cho các tế
bào hình đĩa tách rời có hai mặt lõm (Phạm Hoàng Hộ, 1972).
Sự phá vỡ các sợi tảo như thế có tính ngẫu nhiên, nhưng không bất kỳ (vì chỉ xảy ra
nơi các hoại bào). (Lê Thị Phương Hồng, 1996). Theo Boussiba (1989) các đoạn tảo con,
sau khi tách rời nhau, trượt nhẹ khỏi sợi cha mẹ. Hai đầu xa của đoạn tảo, mất đi phần
dính của hoại bào, trở nên tròn với vách mỏng. Số tế bào trong các đoạn tảo gia tăng bởi
sự cắt đôi tế bào, hay chính xác hơn sự phân chia xen giữa (intercalary cell division). Qua
quá trình này, các sợi kéo dài tới mức trưởng thành và có dạng xoắn kiểu mẫu. Trong các
điều kiện tăng trưởng tối hảo, thời gian tăng gấp đôi của S.platensis là 9,3 giờ (trích dẫn
bởi Lê Thị Phương Hồng, 1996).
Theo Nguyễn Lân Dũng (1980) để ước lượng sự tăng trưởng ta có thể đo chiều
dài, chiều cao, chiều rộng, diện tích, thể tích, trọng lượng tươi hay khô, số lượng tế bào,...
(trích dẫn bởi Lê Thị Phương Hồng, 1996). 2.3 Điều kiện nuôi cấy và các yếu tố ảnh
hưởng đến quá trình nuôi tảo Spirulina platensis Có thể nói ngoài các điều kiện dinh
dưỡng cơ bản thì quá trình nuôi cấy Spirulina còn bị chi phối bởi các yếu tố khác. 2.3.1
Ảnh hưởng của ánh sáng Là thực vật bậc thấp chứa diệp lục, vi tảo thực hiện quá trình
quang hợp theo cơ chế như ở thực vật bậc cao. Hoạt động đầu tiên của quang hợp là hấp
thu ánh sáng. (Đặng Đình Kim, Đặng Hoàng Phước Hiền, 1998). Theo Seshadri &
Thomas (1979), sự tác động của ánh sáng tới Spirulina bởi hai yếu tố chính đó là thời
gian và cường độ chiếu sáng. Quá trình nuôi cấy ngoài trời thì cường độ ánh sáng tối hảo
cho Spirulina trong khoảng 20 – 30 klux. (trích dẫn bởi Lê Thị Phương Hồng, 1996). Về
thực hành nuôi cấy Spirulina cần ghi nhận vài thông số có liên quan đến chế độ ánh sáng
như : cường độ ánh sáng tối ưu = 25000 – 30000 lux, ở khoảng này hoạt tính quang hợp

cao nhất, cần điều chỉnh đạt được trong nuôi cấy.(Lê Đình Lăng, 1999). Ngoài ra cường
độ ánh sáng còn phụ thuộc vào mật độ nuôi cấy của tảo, vì khi cường độ ánh sáng cao mà
mật độ tảo lớn thì mỗi sợi tảo vẫn nhận được cường độ ánh sáng nhỏ. Nhiều loại vi tảo có
cường độ quang hợp bão hoà ở khoảng 33% tổng lượng cường độ ánh sáng. Vì vậy trong
điều kiện ánh sáng có cường độ cao và thời gian chiếu sáng dài, người ta thấy xuất hiện
hiện tượng quang ức chế có thể làm tảo chết hoặc làm giảm đáng kể năng suất nuôi trồng.
(Đặng Đình Kim, Đặng Hoàng Phước Hiền, 1998). Theo Charenkova C.A (1977) thì thời
gian chiếu sáng càng dài thì năng suất tảo Spirulina càng cao. Năng suất tảo đạt cao nhất
khi chiếu sáng liên tục. Như vậy tảo Spirulina không có chu kỳ quang. (trích dẫn bởi
Nguyễn Thanh Bích Ngọc, Nguyễn Hồng Hạnh, 1997).

2.3.

Thành phần của Spirulina

Protein: hàm lượng rất cao, từ 55-70% theo trọng lượng khô, tùy theo nguồn
(Phang và cộng sự, 2000), chứa lượng axit amin rất cân đối, với tỉ lệ methionine,
tryptophan và các axit amin khác gần như tương tự như của casein. Nó là loại protein
hoàn chỉnh rất dễ tiêu hóa, hơn 85% được tiêu hóa và hấp thụ sau 18 giờ do không có
cellulose trong thành tế bào (Sasson, 1997).
Axit béo thiết yếu: rất nhiều axit béo không bão hòa đa kết nối (PUFA), chiếm 1,52% trong số 5-6% tổng chất béo. Đặc biệt Spirulina giàu axit γ-linolenic (ALA, 36% tổng
số PUFA), acid linoleic (LA, 36%), acid stearidonic (SDA), axit eicosapentaenoic (EPA),
axit docosahexaenoic (DHA) và axit arachidonic (AA). Trong đó ALA có ảnh hưởng trên
lượng cholesterol trong máu, các axit béo không bão hòa khác rất cần thiết cho sự tăng
trưởng tế bào.
• Vitamin: B1, B2, B3, B6, B9, B12, C, D và E.
• Chất khoáng: giàu kali, canxi, crom, đồng, sắt, magiê, mangan, phốt pho, selen,
natri và kẽm.

• Sắc tố quang hợp: rất nhiều sắc tố như chlorophyll a, xanthophyll, betacarotene,
echinenone,

myxoxanthophyll,

zeaxanthin,

canthaxanthin,

diatoxanthin,

3-

hydroxyechinenone, beta-cryptoxanthin, oscillaxanthin, cộng với phycobiliproteins cphycocyanin và allophycocyanin.

2.4.

Công dụng của Spirulina

Có thể trung hòa các khoáng chất hữu cơ độc hại, một đặc điểm không thấy trong
bất kỳ vi tảo nào khác (Maeda và Sakaguchi, 1990; Okamura và Aoyama, 1994) nên
dùng khử khoáng hữu cơ hoặc khử độc kim loại nặng có trong nước, thực phẩm và môi
trường. Đại học Bắc Kinh đã chiết xuất từ Spirulina các hoạt tính sinh học vô hiệu hóa
các tác động của kim loại nặng, có khả năng chống khối u. Một số tổ chức ở Trung Quốc
đang tập trung vào nghiên cứu khả năng chống lão hóa, chống bức xạ của Spirulina (Liu,
Guo và Ruan, 1991; Li và Qi, 1997).
Chế phẩm giàu sắc tố tách chiết từ Spirulina có tác dụng tăng khả năng đề kháng,
tăng miễn dịch, tăng hàm lượng hồng cầu, bạch cầu, hàm lượng máu, nâng cao thể trạng

của bệnh nhân, hạn chế sự phát triển của ung thư (Đặng Xuyến Như, 1995).
Các β-carotene, vitamin nhóm B, vitamin E, sắt, kali và chất diệp lục trong
Spirulina có thể thúc đẩy quá trình chuyển hóa carbohydrate, chất béo, protein, rượu, và
sản sinh da, cơ và niêm mạc. Spirulina có chứa một lượng lớn β-carotene tự nhiên, sẽ
chuyển hóa thành vitamin A. Theo kết quả nghiên cứu của Viện Ung thư Quốc gia Mỹ,
chỉ cần dùng 4 g Spirulina hàng ngày sẽ cung cấp 6 mg β-carotene, giúp giảm thiểu nguy
cơ ung thư. Không những thế, nhu cầu về vitamin nhóm B, sắt và canxi hàng ngày cũng
sẽ được đáp ứng. Các chất dinh dưỡng, theo tính toán, thu được từ 4 g Spirulina nhiều
hơn so với 100g rau trồng trên đất.
Với thành phần và công dụng tốt cho sức khỏe, các sản phẩm chế biến từ Spirulina
khá đa dạng trên thị trường Việt Nam. Hiện nay, ngoài các sản phẩm nhập khẩu từ Thái
Lan, Trung Quốc, Mỹ,…, các sản phẩm nội địa cũng xuất hiện ngày càng nhiều và đa


dạng do đã bước đầu chủ động được nguồn nguyên liệu. Có thể kế đến các sản phẩm của
Trung tâm Dinh dưỡng TP. HCM, Xí nghiệp Dược 24, Công ty Nước suối Vĩnh Hảo,
Công ty Detech (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam), Công ty CP Dược phẩm TW1,
Viện Hóa học và Các hợp chất Thiên nhiên,... sử dụng cho người suy dinh dưỡng, tăng
sức đề kháng, phục hồi sức khỏe; giảm stress và tăng cường trí nhớ cho người già; chống
độc, khử gốc tự do; người bệnh đái tháo đường type 1 và type 2; hỗ trợ phòng và chữa
các bệnh ung thư,...
Tuy nhiên, cần lưu ý rằng đây chỉ là các loại thực phẩm chức năng, góp phần hỗ
trợ công tác điều trị, nâng cao chất lượng sống mà không thể thay thế cho thuốc đặc trị,
không nên thần dược hóa chúng như những "vị thuốc chữa bách bệnh".
Về công nghệ sản xuất spirulina, xin giới thiệu khái quát một giải pháp hữu ích đã
đăng ký độc quyền ở Việt Nam, số 2-0000820, công bố ngày 25/3/2010 của tác giả Lê
Văn Lăng: “Quy trình sản xuất tảo Spirulina sạch”, bao gồm 3 công đoạn như sau:
 Nuôi cấy trung chuyển: do tảo Spirulina rất dễ bị sốc và chết khi thay đổi đột ngột
môi trường sống nên phải cấy và nuôi thích nghi tảo giống trong bể ở khu vực có
che chắn xung quanh và phía trên, thời gian nuôi trung chuyển tối thiểu là 1-3

ngày với cường độ ánh sáng không quá 10.000 Lux (nhiệt độ khoảng 23-28°C).
Môi trường nuôi cấy là nước sạch (đảm bảo độ trong suốt, không nhiễm hóa chất
độc như thuốc bảo vệ thực vật, kim loại nặng như As, Hg, Pb, Cd,…, không nhiễm
vi sinh như E. Coli, Coliorm,…), điều chỉnh độ pH, độ thẩm thấu và bổ sung các
dưỡng chất với nồng độ thích hợp, khuấy và/hoặc sục khí liên tục hay gián đoạn
để tạo dòng lưu chuyển kín trong phương tiện nuôi cấy.
 Cấy và nuôi cấy để thu sinh khối: phương tiện nuôi cấy cũng được đặt trong khu
vực có che chắn như ở bước (a), sử dụng ánh sáng tự nhiên để nuôi cấy tảo, cường
độ ánh sáng trung bình là 25.000 ± 10% Lux (không quá 30.000 ± 10% Lux). Môi
trường nuôi cấy là nước sạch, điều chỉnh độ pH, độ thẩm thấu và bổ sung các


dưỡng chất với nồng độ thích hợp, khuấy và/hoặc sục khí liên tục hay gián đoạn
để tạo dòng lưu chuyển kín trong phương tiện nuôi cấy.
 Lọc thu sinh khối: khi nồng độ sinh khối tảo Spirulina đạt mức dự kiến trong môi
trường nuôi cấy.
 Tảo được chọn nuôi cấy công nghiệp là tảo xoắn Spirulina platensis (còn gọi là vi
khuẩn lam) thuần chủng. Đây là loại dễ nuôi cấy và cho năng suất cao, ổn định và
ít bị nhiễm bệnh so với các loại Spirulina khác.
 Do Spirulina thường sinh sống và phát triển tốt trong môi trường nuôi cấy giàu
khoáng chất, nên tốt nhất là sử dụng nước ngầm để pha chế môi trường đạt được
các thông số trong Bảng 1, như sau.

Trong quá trình nuôi cấy, nồng độ các dưỡng chất cơ bản, độ thẩm thấu và độ pH
của môi trường nuôi cấy luôn thay đổi nên cần kiểm tra và điều chỉnh các thông số hàng
ngày để đảm bảo cho Spirulina tăng trưởng và sinh sản, bằng cách sục khí CO2 hoặc bổ
sung Na2CO3 hay NaHCO3 (dễ thực hiện hơn so với việc sục khí CO2) để điều chỉnh độ
pH của môi trường. Điều chỉnh độ thẩm thấu của môi trường nuôi cấy bằng dung dịch
NaCl.
Do Spirulina rất dễ hấp thu các chất độc như thuốc bảo vệ thực vật, kim loại nặng

(có thể hấp thu tới 21 ion kim loại nặng, trong đó nồng độ ion chì có thể lên tới 70 ppm ở
sinh khối khô) nhiễm vào môi trường nước nuôi cấy từ không khí, nên cần giảm tối đa
bụi, khói gây ô nhiễm không khí khu vực nuôi cấy bằng hàng rào cây xanh loại có lá dày,
xanh quanh năm và độ cao tối thiểu 1,75 m, vừa giúp che chắn, vừa hấp thụ CO2 trong
không khí.
Spirulina cũng cần ánh sáng trong quá trình nuôi cấy, vì vậy vật liệu che chắn phía
trên cần trong suốt (nhựa composite sợi thủy tinh hoặc các loại nhựa trong suốt) hoặc


dùng mái che di động, ưu tiên mở được theo hướng đông và/hoặc tây để thuận tiện cho
việc lấy ánh sáng tự nhiên.
Trong quá trình nuôi cấy, môi trường được khuấy (bằng cánh khuấy kiểu mái
chèo) hoặc sục khí liên tục hay gián đoạn (khoảng 8-12 lần mỗi ngày, mỗi lần khoảng 5-7
phút) để dưỡng chất và không khí trộn đều vào môi trường nuôi cấy, giúp giải phóng oxy
do tảo thải ra mà vẫn tiết kiệm được năng lượng và/hoặc nhân lực. Tốc độ dòng chảy của
môi trường nuôi cấy từ 15-20 m/giây để phù hợp với tốc độ tự bơi của tảo.
Spirulina có tập tính sống quần tụ với nhau thành từng đám tối thiểu 2-3 cá thể
bám vào nhau, nên nồng độ ban đầu của tảo trong môi trường nuôi cấy trung chuyển
và/hoặc nuôi cấy thu sinh khối nằm trong khoảng 0,30-0,50 g/l.
Khi nồng độ Spirulina nuôi đạt khoảng 0,9-1,1 g/l, tiến hành lọc thu sinh khối tảo
ướt. Nếu thu hoạch ở nồng độ thấp hơn thì năng suất thấp, ở nồng độ cao hơn thì không
kinh tế do thời gian nuôi lâu, hơn nữa các cá thể quá già bị chết, làm giảm năng suất. Sử
dụng màng lọc (vật liệu sợi bông pha lanh hoặc vật liệu tương tự) có lỗ xốp với đường
kính 1/8-1/4 mm, hay đường kính ≥ 150 μm hay số lỗ lọc (mesh) nằm trong khoảng 50120 mesh để lọc thu sinh khối tảo đạt kích thước chuẩn. Tảo kích thước nhỏ hơn sẽ tiếp
tục được nuôi để thu sinh khối sau.
Sinh khối tảo ướt chứa khoảng 20% nước, màu xanh lục lam, có mùi đặc trưng của
tảo, vị nhạt hoặc hơi mặn; hàm lượng protit lớn hơn 50% (tính trên tảo khan); không chứa
vi khuẩn độc; không chứa hóa chất độc; không có dư lượng đạm nitrat; hàm lượng arsen
thấp hơn 5 ppm; hàm lượng chì thấp hơn 10 ppm (có thể thay đổi theo mùa do chất lượng
nước ngầm và chất lượng không khí). Với các chỉ tiêu này, Spirulina đạt tiêu chuẩn để

làm nguyên liệu sản xuất thức ăn dinh dưỡng, sản xuất thuốc, mỹ phẩm và các chế phẩm
khác. Sinh khối Spirulina cũng có thể được sấy khô ở nhiệt độ 75-105ºC cho đến khi hàm
lượng ẩm thấp hơn 11% để sử dụng.

2.5.

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


Công nghệ sinh học (Biotechnology) thuộc phạm trù sản xuất, đó là những quá
trình công nghiệp với việc sử dụng cơ thể sống (vi sinh vật,...) hoặc tế bào sống trong môi
trường nuôi cấy v.v... để tạo ra những sản phẩm có ích cho xã hội. Công nghệ sinh học cổ
điển tạo ra rượi, bia, chao, tương...; còn công nghệ sinh học hiện đại tạo ra thuốc men,
vitamin, acid amin chất lượng cao, chất dẻo từ vi sinh, và có thể cả hồng cầu – máu nhân
tạo v.v... Trong tự nhiên vai trò của giới tảo (Algae) nói chung, nhất là tảo biển với vai
trò quang hợp gắn giữ cacbonic đã tạo ra khoảng 500 tỷ tấn chất hữu cơ có thể sử dụng
được (trong đó có nhiều hoạt chất sinh học quý) và thải ra 90% lượng oxy trong bầu khí
quyển cần cho sự hô hấp của người và động vật. Chính điều này đã kích thích nghề nuôi
tảo biển ra đời, và đặc biệt xuất hiện công nghệ sinh học vi tảo, với bộ 3 nổi tiếng
Chlorella, Scenedesmus và Spirulina, có nhiều giá trị trong thực phẩm dinh dưỡng và
dược phẩm, mỹ phẩm. Trong công nghệ sản xuất sinh khối vi sinh vật (Microbial biomass
products), riêng nhóm 3 vi sinh vật tảo trên, Spirulina hiện được chọn để phát triển sản
xuất hơn 2 loại kia do 5 ưu thế sau : f Hiệu quả kinh tế cao và góp phần bảo vệ, cải thiện
môi trường : Vi tảo Spirulina không những đơn giản trong nhu cầu dưỡng chất mà còn rất
hiệu quả trong sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời, nước... (có thể dùng nước biển,
nước lợ, nước mặn,...); gắn giữ carbon tốt (6,3 tấn/ha/năm); đồng thời tạo ra 16,8 tấn
oxy...Điều này giúp cho nhà sản xuất thu hoạch được lợi ích kinh tế lớn hơn so với vi tảo
khác và giúp bảo vệ môi trường khí quyển, gảm nhẹ hiệu ứng nhà kính (green house).
Giá trị sử dụng đã vượt ra khỏi ranh giới truyền thống dùng làm thực phẩm, như
có tác dụng chữa bệnh mới phát hiện, sản xuất thành môi trường nuôi cấy tế bào người,

động vật, sử dụng làm mỹ phẩm v.v... f Tham gia vào việc xử lý môi trường : ngoài việc
cung cấp dưỡng khí oxy, Spirulina còn có khả năng gắn giữ mạnh các cation độc như chì,
thuỷ ngân, cadmi,... nên có thể dùng để xử lý chất thải lỏng, xử lý nước. Sinh khối này sử
dụng làm chất đốt, đặc biệt thay cho dầu diesel, nếu thành công thì đó là điều càng làm
tăng giá trị của Spirulina. f Spirulina có thể là đối tượng chuyển tải các tiến bộ khoa học
kỹ thuật rất hiện đại trong công nghệ sinh học : f Nuôi định hướng gắn giữ các chất có lợi
cho dinh dưỡng và trị bệnh cho người và động vật. Đã có các tiến bộ về nuôi cấy


Spirulina gắn Iod (phòng trị bệnh thiếu vi chất iod)., gắn Selen, gắn Germani (chất chống
oxy hoá, chống lão hoá, phòng chống ung thư...)v.v... Hoặc nuôi với những tiền chất định
hướng cho sinh khối Spirulina giàu acid béo cần thiết, giàu beta-caroten. Sự thành công
trong tương lai phụ thuộc vào việc chọn giống Spirulina và tìm tòi công nghệ phù hợp, sẽ
cho những lô/mẻ sinh khối Spirulina rất có giá trị trong y dược. f Spirulina với công nghệ
chuyển nạp gen: Chuyển nạp gen là kỹ thuật phân lập gen từ cơ thể cho (donor), cấy ghép
vào bộ máy di truyền của cơ thể nhận (receiver), nhằm tạo ra tính trạng mới cần thiết từ
cơ thể đó. Kỹ thuật tân tiến này đang được nghiên cứu với Spirulina ở 2 hướng sau : *
Chuyển gen chịu trách nhiệm di truyền tạo phao khí của Spirulina giúp vi sinh vật nổi
trên mặt nước dễ dàng. Ta biết muốn phòng trừ bệnh sốt rét phải diệt muỗi Anopheles
stopenis, bệnh sốt xuất huyết phải diệt muỗi Aedes aegypti, bệnh giun chỉ phải diệt muỗi
Culex quinquefasciatus. Một cách hiệu quả cắt đứt vector truyền bệnh này là diệt ấu trùng
(bọ gậy, lăng quăng...) của chúng. Hiện một số nghiên cứu cho thấy có những vi sinh vật,
hoặc vi nấm có thể thực hiện được điều này. Tuy vậy việc phải sống trôi nổi trên mặt
nước (môi trường ấu trùng các loại muỗi gây bệnh sinh sống), để diệt ấu trùng muỗi lại là
điểm không có hoặc yếu kém của các vi sinh vật này. Do vậy có thể tách gen di truyền
tạo phao khí nổi trên mặt nước của Spirulina ghép vào vi sinh vật có ích trên, tạo ra
những đặc điểm mong muốn diệt ấu trùng muỗi gây bệnh.
Chuyển nạp gen tạo chất dẻo sinh học cho Spirulina : có thể ghép vào Spirulina
gen tạo chất polyhydroxyl butylat (P.H.B), gen này có ở vi khuẩn Aleutroplus, để tạo ra
giống Spirulina mới có đặc tính phát triển sinh khối nhanh, đồng thời chứa P.H.B vời hàm

lượng thích hợp. Ly trích chất P.H.B để sản xuất nhựa thay thế nhựa dẻo (như poly
styrene) và chất dẻo mới này dễ bị phân huỷ không làm ô nhiễm môi trường v.v... f
Spirulina tương đối thích nghi với mọi quy mô sản xuất : có thể thu hoạch từ tự nhiên,
hoặc nuôi ở quy mô nhỏ (hộ gia đình, làng xã), trong điều kiện bán tự nhiên, với kỹ thuật
đơn giản như nuôi trồng thuỷ sản. Ở quy mô công nghiệp (ngoài việc chuyển tải các kỹ
thuật sinh học rất hiện đại nêu trên), Spirulina còn thích hợp với trình độ công nghệ từ kỹ
thuật nuôi bề mặt cổ điển đến kỹ thuật nuôi 3 chiều rất hiện đại. Còn kể ra nhiều ưu điểm


khác như dễ thu hoạch do dặc tính nổi trên mặt nước, và kích thước lớn (dài 0,25 - 0,5
mm), nên dễ vớt, lọc v.v...(Lê Đình Lăng, 1999). 2.6 Mật rỉ (hay rỉ đường) Mật rỉ là thứ
liệu trong công nghệ sản xuất đường từ cây mía hay củ cải đường. Trước đây mật rỉ ít
được sử dụng trong công nghệ vi sinh. Sau này người ta thấy mật rỉ có nhiều ưu điểm để
tạo môi trường nuôi cấy vi sinh vật. Những đặc tính quan trọng phù hợp với qúa trình lên
men của mật rỉ bao gồm : - Chứa hàm lượng đường cao - Ngoài đường saccharose ra còn
chứa nhiều chất hữu cơ, vô cơ, các chất thuộc vitamin và các chất kích thích sinh trưởng,
trong đó có vitamin H (Biotin) là chất kích thích sinh trưởng đối với phần lớn nấm men. Tuy nhiên, rỉ đường cũng có những đặc điểm không phù hợp cho quá trình lên men.
Muốn sử dụng chúng cho quá trình lên men đòi hỏi phải có các quá trình xử lý thích hợp.
Các đặc điểm cần lưu ý mật rỉ bao gồm :
 Rỉ đường thường có màu sẫm. Màu này khó bị phả huỷ trong quá trình lên men.
Sau lên men chúng sẽ bám vào sinh khối vi sinh vật và bám vào sản phẩm. Việc
tách màu ra khỏi sinh khối và sản phẩm thường rất tốn kém và rất khó khăn. Giữa
hai loại mật rỉ, loại mật rỉ từ cây mía có màu sẫm hơn màu mật rỉ nhận từ sản xuất
củ cải phải xử lý trước khi tiến hành quá trình lên men.
 Hàm lượng đường khá cao (thường nằm trong khoảng 40 – 50%).Lượng đường
này chủ yếu là saccharose nên khi tiến hành lên men phải pha loãng tới nồng độ
thích hợp. f Đặc điểm gây khó khăn lớn nhất cho quá trình lên men là hệ keo trong
mật rỉ. Keo càng nhiều, khả năng hoà tan oxy càng kém và khả năng trao đổi chất
của oxy càng kém. Do đó công việc quan trọng nhất khi sử dụng mật rỉ là phải phả
hệ keo này.

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT

3.1.

Quy trình sản xuất sinh khối từ tảo

Nguồn nước
Tảo giống

Khuấy trộn dinh dưỡng
CO2/HCO-3

Xử lý

Nhân giống cấp 1- 200ml

Ánh sáng
Bể nuôi tảo
Thu hồi môi
trường

Nhân giống cấp 2- 1lít

Lọc và ép nước
Nhân giống cấp 3 – 10lit
Nghiền – sấy
Tảo thô

Nhân giống cấp 4


3.2. Thuyết minh quy trình
3.2.1. Chuẩn bị nguyên liệu
3.2.1.1. Nguồn nước
Nguồn nước trước khi bơm vào bể nuôi cấy được lọc qua lưới lọc loại bỏ tạp chất
hay rác thải có kích thước lớn.
Nguồn nước sử dụng để sản xuất có thể là nước từ sông, biển, nước máy hoặc
nước từ các nhà máy xử lý nước thải hay là nước thải của khu chăn nuôi gia súc:
+ Nếu là nước máy hoặc sông thì bổ sung thêm chất khoáng ở dạng phân bón khô.
+ Nếu là nước biển thì bổ sung thêm muối khoáng.
+ Nếu dùng nước từ các nhà máy xử lý nước thải hay là nước thải của khu chăn nuôi gia
súc thì cần phải kiểm tra nồng độ của N, nếu quá cao cần pha loãng, gạn bỏ các vật thải
rắn không hoà tan như phân, rơm rạ, cỏ…

3.2.1.2. Môi trường nuôi cấy
Sau khi đã chuẩn bị được nguồn nước người ta tiến hành pha chế môi trường để
nuôi tảo.
Thông thường môi trường sử dụng cho nuôi tảo được phát triển từ môi trường cơ
bản trong phòng thí nghiệm. Thành phần dinh dưỡng liên quan mật thiết đến sự sinh


trưởng của tảo và điều kiện khí hậu của vùng nuôi cũng như điều kiện nguồn nước giá
thành, chất lượng sản phẩm. Môi trường sau khi nuôi cũng được tái sử dụng nhằm hạ chi
phí sản xuất.
* Thành phần dinh dưỡng để nuôi tảo gồm:
1- Natri bicarbonate 8 g/l
2 -Muối biển chưa tinh lọc 5g/l
3- Kali nitrat 2g/l

4 - kali sulphat 1g/l
5 -Monoammonium phosphate 0.08g/l
6- Magie sulphat 0.16g/l
7 -Vôi (canxi carbonate) 0.020g/l
8- Ure 0.015g/l
9 -Sắt sulphate (tinh thể) 0.005 g/l.
Các chất dinh dưỡng này được chuẩn bị dưới dạng dung dịch pha sẵn, hoặc dùng
chính môi trường nuôi cấy tảo để hoà tan lượng hoá chất cần thiết đó, sau đã chuẩn bị
xong đem đổ vào bể tiến hành khuấy trộn cho chất khoáng phân bố đều ở khắp mọi nơi.
* Các điều kiện môi trường khi nuôi cấy:
+ Sục khí CO2 1%, khuấy trộn thường xuyên với tốc độ 20 cm/s. Sử dụng động cơ có
gắn guồng tiến hành khuấy trộn và sục CO2 trong không khí vào nước.
+ Cường độ chiếu sáng 25-30 klux.
+ Nhiệt độ 35-370C.
+ pH 8,5-10,5.

3.2.2. Nhân giống
3.2.2.1. Chọn giống
Tảo giống phải đạt độ thuần khiết cao, trong quá trình nuôi cần hạn chế sự phát
triển của các loài tảo tạp. Giống nên được đặt mua tại các phòng thí nghiệm, viện nghiên
cứu, trường đại học…
Tỷ lệ cấy giống thường theo tỷ lệ 1/10 theo thể tích, việc duy trì mật độ tảo cao nhằm lấn
át sự phát triển của tảo tạp nhiễm và các vi sinh vật khác. Điều này đảm bảo cho chất


lượng, sự tinh sạch của sản phẩm. Hơn nữa nó còn giúp rút ngắn thời gian thu hoạch và
giảm chi phí sản xuất.
3.2.2.2.

Giữ và nhân giống.

Việc chủ động về tạo giống tảo là yêu cầu cần thiết cho sản xuất. Điều này giúp
doanh nghiệp giảm chi phí mua giống và chủ động công việc của mình. Việc giữ giống
cần có một phòng thí nghiệm nhỏ với các dụng cụ tối thiểu sau:
+Nồi hấp áp lực.
+Tủ cấy vi sinh vật.
+Kính hiển vi quang học.
+Dàn đèn ánh sáng.
+Các dụng cụ và hoá chất thông thường.
Từ giống gốc ban đầu người ta cấy sang bình tam giác 200 ml, nuôi tảo ở điều
kiện ánh sáng thích hợp, sau đó tiếp tục cấy sang môi trường có thể tích 1 lít. Qúa trình
cứ tiếp tục cho đến cấp 100 lít với tỉ lệ nhân là 1/10.
Thời gian nhân giống phụ thuộc nhiều vào tỉ lệ gieo giống và thể tích môi trường
sản xuất, thường chỉ nuôi trong 24 h đảm bảo cho tảo sinh trưởng và phân chia cho đủ
lượng tế bào cần.
3.2.2.3.

Môi trường nhân giống tảo

Đối với tảo Spirulina người ta thường sử dụng môi trường Zarrouk có thành phần
dinh dưỡng như sau:
Thành phần Khối lượng
K2HPO4 0.5g/l, CaCl2.2g/l, H2O 0.04g/l, NaNO3 2.5 g/l, FeSO4.7g/l, H2O 0.01g/l,
K2SO4 1g/l, EDTA 0.08g/l, NaCl 1 g/l, NaHCO3 16.8g/l, MgSO4.7g/l, H2O 0.2 g/l, Vi
lượng A5 1ml
Thành phần của vi lượng A5 bao gồm:
Thành phần Khối lượng (g/l)
H3PO3 2.86, MnCl2.4, H2O 1.81, ZnSO4.4, H2O 0.222, Na2MoO4 0.0177, CuSO4.5,
H2O 0.079
3.3.

Nuôi cấy.