QTSX TPCN_acid amin, protein sinh hoc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ
MINH
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
‫ ﻅ‬‫ﻅ‬

MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG
BÀI TIỂU LUẬN

Tìm hiểu quy trình sản xuất thực phẩm chức năng
về: acid amin peptid, protein sinh học.


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU........................................................................................................3
CHƯƠNG 1 TÌM HIỂU VỀ.................................................................................5
ACID AMIN, PEPTID, PROTEIN SINH HỌC..................................................5
1. Giới thiệu chung..........................................................................................5
1.1

Giới thiệu về thực phẩm chức năng......................................................5

1.2

Phân biệt thực phẩm chức năng...........................................................6

2. Khái quát về acid amin, peptide, protein sinh học....................................8
2.1

Khái quát ...............................................................................................8

2.1.1. Acid amin:..............................................................................................8
2.1.2. Pedtide:..................................................................................................9
2.1.3. Protein:.................................................................................................10
2.1.4 Protein sinh học:....................................................................................12
2.2. Các nguồn chứa acid amin, peptide, protein sinh học:.........................13
CHƯƠNG 2: TẢO XOẮN..................................................................................14
1. Tổng quan..................................................................................................14
1.1.

Giới thiệu chung..................................................................................14

1.2.

Giá trị dinh dưỡng...............................................................................14

1.3.

Tác dụng..............................................................................................15

2. Quy trình sản xuất viên tảo Spirulina......................................................17
2.1.

Sơ đồ công nghệ..................................................................................17

2.2.

Thuyết minh quy trình.........................................................................18

2.3

Các sản phẩm Spirulina hiện nay.......................................................28

KẾT LUẬN..........................................................................................................28
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................30

2
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, nhóm ngành Công nghiệp thực phẩm đã và đang phát triển mạnh
ở nhiều quốc gia trên thế giới, trong đó có quốc gia Việt Nam chúng ta. Công
nghiệp thực phẩm không chỉ đơn giản là chế biến, sản xuất, bảo quản, xuất khẩu
thực phẩm cả trong và ngoài nước mà bên cạnh đó, công nghiệp thực phẩm còn
nghiên cứu và ứng dụng các tính chất và chức năng của các thành phần hóa học
cấu tạo nên thực phẩm, trong đó có acid amin, peptide, protein sinh học. Chúng là
các hợp chất, ngoài các tính chất dinh dưỡng thông thường vốn có (cung cấp các
acid amin nguyên liệu để xây dựng nên các tổ chức của cơ thể, tạo năng lượng cho
cơ thể..), chúng còn có các đặc tính sinh học quan trọng giúp cho cơ thể có thể
thực hiện các hoạt động sinh học để duy trì, ổn định, nâng cao sức khỏe & phòng
ngừa bệnh tật...Bởi vậy ngày nay các nhà sản xuất hiện đang nghiên cứu tạo ra các
loại thực phẩm chức năng có chứa hàm lượng cao các acid amin, peptide, protein
sinh học từ các nguồn thực phẩm vốn có trong tự nhiên để hỗ trợ sức khỏe cho con

người. Qua đây nhóm chúng em cũng nghiên cứu đề tài “Tìm hiểu qui trình sản
xuất thực phẩm chức năng về: acid amin, peptid, protein sinh học” nhằm củng
cố kiến thức và giúp em có thể nắm rõ phần nào về đề tài này.

CHƯƠNG 1 TÌM HIỂU VỀ
ACID AMIN, PEPTID, PROTEIN SINH HỌC
1. Giới thiệu chung
1.1

Giới thiệu về thực phẩm chức năng.

Thực phẩm chức năng (functional foods) là các sản phẩm có nguồn gốc tự
nhiên hoặc là thực phẩm trong quá trình chế biến được bổ sung thêm các chất
"chức năng". Cũng như thực phẩm thuốc, thực phẩm chức năng nằm ở nơi giao
3
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

thoa giữa thực phẩm và thuốc và người ta cũng gọi thực phẩm chức năng là thực
phẩm thuốc. Sở dĩ thực phẩm chức năng có khả năng hỗ trợ điều trị bệnh và phòng
ngừa bệnh vì nó có khả năng phục hồi tất cả các cấu trúc tế bào trong cơ thể đang
bị tổn thương.
Khái niệm thực phẩm chức năng được người Nhật sử dụng đầu tiên trong
những năm 1980 để chỉ những thực phẩm chế biến có chứa những thành phần tuy
không có giá trị dinh dưỡng nhưng giúp nâng cao sức khoẻ cho người sử dụng.
Theo Viện Khoa học và Đời sống quốc tế (International Life Science

Institute - ILSI) thì "thực phẩm chức năng là thực phẩm có lợi cho một hay nhiều
hoạt động của cơ thể như cải thiện
tình trạng sức khoẻ và làm giảm nguy
cơ mắc bệnh hơn là so với giá trị dinh
dưỡng mà nó mang lại". Theo IFIC,
thực phẩm chức năng là những thực
phẩm hay thành phần của chế độ ăn
có thể đem lại lợi ích cho sức khoẻ
nhiều hơn giá trị dinh dưỡng cơ bản.
Bộ Y tế Việt Nam định nghĩa thực phẩm chức năng: là thực phẩm dùng để
hỗ trợ chức năng của các bộ phận trong cơ thể người, có tác dụng dinh dưỡng, tạo
cho cơ thể tình trạng thoải mái, tăng sức đề kháng và giảm bớt nguy cơ gây bệnh.
Tuỳ theo công thức, hàm lượng vi chất và hướng dẫn sử dụng, thực phẩm chức
năng còn có các tên gọi sau: thực phẩm bổ sung vi chất dinh dưỡng, thực phẩm bổ
sung, thực phẩm bảo vệ sức khoẻ, sản phẩm dinh dưỡng y học.

4
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

Ở mỗi nước, thực phẩm chức năng (TPCN) được gọi bằng những thuật ngữ
khác nhau: Các nước Tây Âu gọi là "thực phẩm - thuốc" (alicaments) hoặc dược
phẩm dinh dưỡng (nutraceutics), thực phẩm bổ sung dinh dưỡng (food suplement);
Trung Quốc gọi là "thực phẩm bổ dưỡng bảo vệ sức khỏe"; Việt Nam gọi là "thực
phẩm đặc biệt"
1.2 Phân biệt thực phẩm chức năng:

 Thực phẩm chức năng khác với thực phẩm
Được sản xuất, chế biến theo công thức: bổ sung một số thành phần có lợi
hoặc loại bớt một số thành phần bất lợi (để kiêng). Việc bổ sung hay loại bớt phải
được chứng minh và cân nhắc một cách khoa học và được cơ quan nhà nước có
thẩm quyền cho phép (thường là phải theo tiêu chuẩn).
Có tác dụng với sức khỏe (một số chức năng sinh lý của cơ thể) nhiều hơn là
các chất dinh dưỡng thông thường. Nghĩa là, thực phẩm chức năng ít tạo ra năng
lượng cho cơ thể như các loại thực phẩm, ví dụ, gạo, thịt, cá…
Liều sử dụng thường nhỏ, thậm chí tính bằng gram, miligram như là thuốc.
Đối tượng sử dụng có chỉ định rõ rệt như người già, trẻ em, phụ nữ tuổi mãn
kinh, người có hội chứng thiếu vi chất, rối loạn chức năng sinh lý nào đó…
 Thực phẩm chức năng không phải là thuốc

5
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

Đối với thực phẩm chức năng, nhà sản xuất công bố trên nhãn sản phẩm là
thực phẩm, đảm bảo chất lượng vệ sinh an toàn sức khỏe, phù hợp với các quy
định về thực phẩm. Đối với thuốc, nhà sản xuất công bố trên nhãn là sản phẩm
thuốc, có tác dụng chữa bệnh, phòng bệnh với công dụng, chỉ định, liều dùng,
chống chỉ định. Thuốc là những sản phẩm để điều trị và phòng bệnh, được chỉ
định để nhằm tái lập, điều chỉnh hoặc sửa đổi chức năng sinh lý của cơ thể.
Có thể sử dụng thường xuyên, lâu dài nhằm nuôi dưỡng (thức ăn qua sonde),
bổ dưỡng hoặc phòng ngừa các nguy cơ gây bệnh… mà vẫn an toàn, không có độc
hại, không có phản ứng phụ.

Người tiêu dùng có thể tự sử dụng theo "hướng dẫn cách sử dụng" của nhà
sản xuất mà không cần khám bệnh, hoặc thầy thuốc phải kê đơn…

 Phân loại thực phẩm chức năng:
Nhóm bổ sung vitamin và khoáng chất
Nhóm bổ sung chất xơ
Thực phẩm giúp cân bằng hệ vi khuẩn đường tiêu hóa
Bổ sung các chất dinh dưỡng đặc biệt khác
Thực phẩm loại bỏ bớt một số thành phần
Các thực phẩm cho nhu cầu dinh dưỡng đặc biệt
Thực phẩm chức năng giảm cân
2. Khái quát về acid amin, peptide, protein sinh học
2.1

Khái quát :
2.1.1. Acid amin:

6
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

Là những hợp chất hữu cơ sinh học quan trọng chứa nhóm chức amin (NH2) và axit cacboxylic (-COOH), cùng với một nhóm thế (hay còn gọi mạch bên,
side-chain) (nhóm R) nhất định ở mỗi axit amin. Các nguyên tố chính của axit
amin là cacbon, hiđrô, ôxy, và nitơ, và một số nguyên tố khác có mặt trong nhóm
thế của từng axit amin. Tồn tại khoảng 500 axit amin đã được biết đến và phân
loại theo nhiều cách khác nhau. Chúng có thể được phân loại tuân theo vị trí của

nhóm chức trong cấu trúc chính như alpha- (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc
delta- (δ-) axit amin; các phân loại khác liên quan đến mức độ phân cực, độ pH, và
kiểu

nhóm

thế

(hợp

chất

không

vòng, hợp

chất

acyclic, tính

thơm,

chứa hydroxyl hoặc lưu huỳnh, vv.). Trong phân tử protein, axit amin chiếm số
lượng nhiều thứ hai (nước là nhiều nhất) ở cơ, tế bào và mô. Bên ngoài protein,
axit amin amino có vai trò quan trọng trong các quá trình như vận chuyển chất dẫn
truyền thần kinh và sinh tổng hợp.Có 20 acid amin cơ bản, gồm: tryptophan,
isoleucine, leucine, lysine, threonin, methionine, cysteine, phenylalanine, tyrosine,
valine, arginine, asparagine, alanine, glutamine, acid glutamic, acid aspartic
glycine, proline, serine, taurine
 Trong đó có 8 acid amin thiết yếu, gồm: tryptophan, isoleucine, leucine,

lysine, threonin, methionine, phenylalanine, valine
2.1.2. Pedtide:

7
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

Là những hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc α - aminoaxit liên kết với nhau
bằng các liên kết peptide.
Các liên kết hóa học kết cộng hóa trị được hình thành khi các nhóm
carboxyl của một amino axit phản ứng với các nhóm amin khác. Các peptide ngắn
nhất là dipeptide, gồm 2 axit amin tham gia của một peptide duy nhất, tiếp theo là
tripeptide, tetrapeptide, vv... Một polypeptide là một chuỗi peptide dài, liên tục, và
không phân nhánh. Do đó, các peptide thuộc lớp hóa chất rộng của oligomer sinh
học và polyme, cùng với axit nucleic, oligosaccharit và polysaccharit, vv...
Peptide được phân biệt với các protein trên cơ sở kích thước, và như một
mốc chuẩn tùy ý có thể được hiểu là có chứa khoảng 50 hoặc ít axit amin. Protein
bao gồm một hoặc nhiều polypeptide sắp xếp một cách sinh học chức năng,
thường bị ràng buộc để phối tử như coenzyme và đồng yếu tố, hoặc đến một
protein hoặc đại phân tử khác (DNA, RNA, vv...), hoặc đối với các tổ hợp đại
phân tử phức. Cuối cùng, trong khi các khía cạnh của các kỹ thuật phòng thí
nghiệm áp dụng cho các peptide so với polypeptide và protein khác nhau (ví dụ,
các chi tiết cụ thể của điện di, sắc ký, vv), ranh giới phân biệt kích thước đó
peptide từ polypeptide và protein không phải là tuyệt đối: peptide dài như amyloid
beta đã được gọi là protein và các protein nhỏ hơn như insulin đã được coi là
peptide. Axit amin đã được tích hợp vào các peptide được gọi là "cặn bã" do việc

phóng thích của cả một ion hydro từ cuối amin hoặc một ion hydroxyl từ cuối
carboxyl, hoặc cả hai, như một phân tử nước được giải phóng trong quá trình hình
thành của mỗi liên kết amide. Tất cả các peptide trừ peptide cyclic có một dư
8
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

lượng đầu cuối N và đầu cuối C ở cuối các peptide.Một polymer mạch ngắn của
các acid amin (thường nhỏ hơn 50 gốc acid amin) được nối với nhau bằng liên kết
peptide
Các peptide được chia thành 2 loại: nội sinh(endogenous) & ngoại sinh
(exogenous)


Nội sinh: (endogenous): Peptide được tạo ra do protein bị

thủy phân khi đi vào cơ thể


Ngoại sinh: ( exogenous): Peptide được tạo ra từ protein bằng

các quá trình chế biến thực phẩm bên ngoài cơ thể, vd sự lên men, sự thủy
phân.
2.1.3. Protein:
Là những phân tử sinh học, hay đại
phân tử, chứa một hoặc nhiều mạch dài

của các nhóm axit amin. Protein thực hiện
rất nhiều chức năng bên trong sinh vật,
bao gồm các phản ứng trao đổi chất xúc
tác, sao chép DNA, đáp ứng lại kích thích,
và vận chuyển phân tử từ một vị trí đến vị
trí khác. Các protein khác nhau chủ yếu ở
trình tự của các axit amin trong cấu tạo
của chúng, mà trình tự này bị chi phối bởi
trình tự nucleotide của các gen quy định
tương ứng, và ở kết quả của giai đoạn gập
protein (protein folding) thành những cấu
trúc 3 chiều xác định lên chức năng của
nó.
Một mạch thẳng các nhóm axit amin liên kết với nhau gọi là
chuỗi polypeptide. Protein chứa ít nhất một chuỗi dài polypeptide. Các
9
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

polypeptide ngắn, chứa ít hơn 20-30 nhóm amin, hiếm khi được coi như là protein
và thường được gọi là peptit, hoặc thỉnh thoảng là oligopeptide. Từng nhóm axit
amin được liên kết với nhau bởi liên kết peptit. Trình tự của axit amin trong một
protein được xác định bằng trình tự của một gene, mà được mã hóa thành thông
tin mã di truyền. Trong tự nhiên, nói chung có 20 axit amin sinh protein; tuy nhiên
trong một số sinh vật nhất định mã di truyền của chúng có thể bao
gồm selenocysteine và trong một số archaea là pyrrolysine. Ngay sau khi tổng hợp

hoặc thậm chí trong quá trình tổng hợp, các nhóm amin trong một protein thường
bị thay đổi tính chất hóa học bởi giai đoạn sửa đổi sau dịch mã (post-translational
modification), làm biến đổi tính chất hóa học và vật lý, sự gập xoắn, tính ổn định,
hoạt động và cuối cùng là chức năng của protein. Một số protein còn có nhóm phipeptide gắn thêm vào, mà được gọi là nhóm ngoại lai (prosthetic group) hay đồng
yếu tố (cofactor). Protein cũng làm việc với nhau để có được một chức năng
chuyên biệt, và chúng thường phối hợp để tạo thành dạng phức hệ protein ổn định.
Sau khi sản sinh ra, các protein chỉ tồn tại trong thời gian nhất định và sau
đó thoái hóa và được tái sinh bởi bộ máy của tế bào thông qua quá trình luân
chuyển protein (protein turnover). Vòng đời của một protein được đo bằng nửa
thời gian sống và nằm trong một miền rộng các giá trị. Chúng có thể chỉ tồn tại vài
phút hay hàng năm với thời gian sống trung bình khoảng 1–2 ngày trong tế
bào động vật. Các protein không bình thường hoặc gập xoắn bị lỗi thường thoái
hóa nhanh hơn hoặc do bởi bị đánh dấu để phá hủy hoặc trở lên không ổn định.
Giống như những đại phân tử sinh học khác như polysaccharide và axit
nucleic, protein là thành phần thiết yếu của cơ thể sinh vật và tham gia vào mọi
quá trình bên trong tế bào. Nhiều protein là những enzyme làm chất xúc tác cho
các phản ứng hóa sinh và cần thiết cho trao đổi chất. Protein cũng có chức năng
làm cấu trúc hoặc vận động, như actin và myosin ở cơ và protein trong bộ khung
tế bào, tạo nên hệ thống các khung đỡ giúp duy trì hình dáng nhất định của tế bào.
Các protein khác tham gia vào tín hiệu tế bào, đáp ứng miễn dịch, kết dính tế bào,
10
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

và chu kỳ tế bào. Ở động vật, protein cần thiết phải có trong bữa ăn để cung cấp
các axit amin thiết yếu mà không thể tổng hợp. Quá trình tiêu hóa làm gãy các

protein để sử dụng trong trao đổi chất.Được cấu tạo từ các gốc acid amin tương tự
peptide nhưng với mức độ lớn hơn & cấu trúc phức tạp hơn. Chúng có thể bao
gồm nhiều chuỗi polypeptide (peptide lớn) nối với nhau bằng các cấu trúc bậc cao
2.1.4 Protein sinh học:
Là các hợp chất, ngoài các tính chất dinh dưỡng thông thường vốn có (cung
cấp các acid amin nguyên liệu để xây dựng nên các tổ chức của cơ thể, tạo năng
lượng cho cơ thể..), chúng còn có các đặc tính sinh học quan trọng giúp cho cơ thể
có thể thực hiện các hoạt động sinh học để duy trì, ổn định, nâng cao sức khỏe &
phòng ngừa bệnh tật, giúp cơ thể thoải mái do cấu trúc đặc biệt của nó.Vì vật các
protein này được xem là các nguyên liệu chức năng trong các sản phẩm TPCN. Ví
dụ: immunoglobulin là protein được xem là một kháng thể
2.2. Các nguồn chứa acid amin, peptide, protein sinh học:
Trong tự nhiên, các nguồn nguyên liệu chứa acid amin, peptide, protein sinh học

quan trọng, là:
Protein sữa & sữa lên men (được xem là nguồn protein, peptide sinh học
quan trọng nhất hiện nay)

11
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

Protein từ sữa non (colostrum)
Protein từ đậu nành
Protein từ trứng
Protein từ cám gạo

Protein từ mô cơ, colagen từ cá
Protein từ đậu, khoai tây, lúa mì

CHƯƠNG 2: TẢO XOẮN
1. Tổng quan
1.1.

Giới thiệu chung

Tảo xoắn (tên khoa học là Spirulina platensis) là một loại vi tảo dạng sợi
xoắn màu xanh lục, chỉ có thể quan sát thấy hình xoắn sợi do nhiều tế bào đơn cấu
tạo thành dưới kính hiển vi. Những nghiên cứu mới nhất lại cho biết chúng cũng
không phải thuộc chi Spirulina mà lại là thuộc chi Arthrospira. Tên khoa học hiện
nay của loài này là Arthrospira platensis, thuộc bộ Oscilatoriales, họ
Cyanobacteria. Tảo Spirulina đã được nghiên cứu từ nhiều năm nay. Chúng có
những đặc tính ưu việt và giá trị dinh dưỡng cao. Các nhà khoa học trên thế giới
đã coi tảo Spirulina là sinh vật có ích cho loài người. Loại tảo này do tiến sĩ
Clement người Pháp tình cờ phát hiện vào những năm 1960 khi đến hồ Tchad ở
Trung Phi. Nhà khoa học này không khỏi kinh ngạc khi vùng đất cằn cỗi, đói kém
quanh năm nhưng những thổ dân ở đây rất cường tráng và khỏe. Khi Clement tìm
hiểu về thức ăn của họ, bà phát hiện trong mùa không săn bắn, họ chỉ dùng một
loại bánh màu xanh mà nguyên liệu chính là thứ họ vớt lên từ hồ. Qua phân tích,
bà phát hiện ra loại bánh có tên Dihe này chính là tảo Spirulina.
Tổ chức Y tế thế giới (WHO/OMS) công nhận tảo Spirulina là thực phẩm
bảo vệ sức khỏe tốt nhất của loài người trong thế kỉ 21. Cơ quan quản lý thực
phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) công nhận nó là một trong những nguồn
protein tốt nhất
1.2.

Giá trị dinh dưỡng

12

Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

Hàm lượng protein trong Spirulina thuộc vào loại cao nhất trong các thực
phẩm hiện nay, 56%-77% trọng lượng khô, 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 55 mg vitamin
B1, 40 mg vitamin B2, 3 mg vitamin B6, 2 mg vitamin B12, 113 mg vitamin PP,
190 mg vitamin E, 4.000 mg caroten trong đó β-Caroten khoảng 1700 mg (tăng
thêm 1000% so với cà rốt), 0,5 mg axít folic,inosit khoảng 500-1.000 mg.
Hàm lượng khoáng chất có thể thay đổi theo điều kiện nuôi trồng, thông
thường sắt là 580–646 mg/kg(tăng thêm 5.000% so với rau chân vịt), mangan là
23–25 mg/kg, Mg là 2.915-3.811/kg, selen là 0,4 mg/kg, canxi, kali, phốtpho đều
khoảng là 1.000-3.000 mg/kg hoặc cao hơn (hàm lượng canxi tăng hơn sữa 500%).
Phần lớn chất béo trong Spirulina là axít béo không no, trong đó axít linoleic
13.784 mg/kg, γ-linoleic 11.980 mg/kg. Đây là điều hiếm thấy trong các thực
phẩm tự nhiên khác.
Hàm lượng cacbon hydrat khoảng 16,5%, hiện nay đã có những thông tin
dùng glucoza chiết xuất từ tảo Spirulina để tiến hành những nghiên cứu chống ung
thư.
1.3.

Tác dụng

Thuốc chế từ tảo xoắn
Tảo Spirulina có chứa phong phú các axít amin cần thiết như lysin,
threonin...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.

13
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

Trong tảo Spirulina có chứa nhiều loại chất chống lão hóa như β-caroten,
vitamin E, axít γ-linoleic. Những chất này có khả năng loại bỏ các gốc tự do thông
qua tác dụng chống ôxi 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 Bản, 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 trộn với mật ong loại tốt(hoặc lòng trắng trứng gà
ta) để làm dưỡng da rất hiệu quả.
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.[11]

14
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

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.
Nhiệt độ
Sprirulina
Hóa

Nước
(200C –
giốngsản xuất viên
chất tảo Spirulina
2. Quy trình
400C)
2.1. Sơ đồ công nghệ

Ánh
sáng

Khuấy sục

Bể nuôi Spirulina chứa môi trường có pH 8,5 -10

Lọc

Môi trường

Ly tâm tách nước

Sấy khô – nghiền

Ép viên

Đóng hộp
15
Nhóm 24
Sản phẩm

MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

2.2.

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

Thuyết minh quy trình

a)

Chuẩn bị giống

Spirulina là một chi gồm một số loài, được sử dụng phổ biến trong công
nghệ nuôi trồng tảo là Spirulina platensis, Spirulina maxima.
Tiêu chuẩn chọn giống:
o Chọn Spirulina với những sợi nhỏ xoắn cân đối để thu hoạch
o Chọn giống giàu Protein
o Giống ít hấp thụ, tích tụ các chất độc của môi trường nuôi cấy như Pb,
arsenic
o Chọn giống cho năng suất cao, dễ thu hoạch, dễ thích nghi, sức chống
chịu tốt
o Giống Spirulina phải được mua ở những cơ sở uy tín. Ở nước ta có bảo
tàng giống tảo Việt Nam là nơi cung cấp giống và tư vấn xây dựng quy
trình nuôi tảo do giáo sư Dương Đức Tiến thành lập từ năm 1982
b)

Quy trình nuôi tảo Spirulina thu sinh khối:

Hệ thống nuôi hở nuôi spirulina gồm: Hồ nuôi và máy trộn, mái che điều

chỉnh ánh sáng và ô nhiễm (có thể không có ở quy mô lớn), hệ thống cấp
nước.Tiến hành quy trình như sau:


Chuẩn bị:

Vệ sinh hồ  cấp nước tới mức định sẵn  bổ sung hóa chất vào nguồn nước
(định lượng các thành phần hóa học chủ yếu Na +, K+, HCO3-, NO3-,.... Môi trường
nuôi nên để ổn định trong vài giờ trước khi bơm giống xuống bể.
Sau đây là thành phần dinh dưỡng chính củ môi trường dùng để nuôi
Spirunila:

16
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

Thành phần
K2HPO4

Khối lượng (g/l)
0.5

NaNO3

2.5

K2SO4

1.0

NaCl

1.0

MgSO4.7H2O

0.2

CaCl2.2H2O

0.04

FeSO4.7H2O

0.01

EDTA

0.08

NaHCO3

16.8

Vi lượng A5
Thành phần dung dịch vi lượng A5 như sau:

1ml

Thành phần
H3BO3

Khối lượng (g/l)
2.86

MnCl2.4H2O

1.81

ZnSO4. 4H2O

0.222

Na2MnO4

0.0177

CuSO4.5H2O

0.079



Bơm giống:

Mật độ tế bào spirulina ~ 150 – 300 mg/L. Chế khuấy nên liên tục trong

ngày và hạn chế ánh sáng cho phù hợp với sinh khối loãng. Sinh khối tiếp tục phát
triển thì tính toán pha loãng dần để tiếp tục nâng mực nước nuôi lên đạt độ sâu cao
nhất. Chất nuôi tiếp tục bổ sung theo chỉ dẫn của định lượng thông số hằng ngày,
có thể theo chu kỳ:
-NaHCO3 : cách 2 -3 ngày, tùy PH tăng lên và ổn định 10,5
-Nguồn N: ure cách 1 -2 ngày, các loại đạm khác thưa hơn.
-Nước bổ sung hằng ngày để bù đắp lượng nước bốc hơi.
17
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

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

Bể nuôi Spirulina tại Vĩnh Hảo



Thu hoạch sinh khối:

Thời điểm thủ hoạch
Khi sinh khối đạt > 750 mg/L thì thu hoạch, và nên để sinh khối tảo đang

sinh trưởng còn lại >= 300 mg/L. Thời gian bắt đầu thu hoạch thường sau xuống
giống 7 – 10 ngày, và quá trình nuôi thu hoạch liên tục dài 3 – 4 tháng thì thu toàn
bộ, làm vệ sinh hồ, nuôi mẻ mới.
Phương pháp thu hoạch
Sử dụng màng lọc Polyester, đường kính mắt lưới 30. Thiết bị lọc được đặt
nghiêng chút ít để có thể tiến hành lọc được liên tục đồng thời rửa và vớt. Sau đó
18
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

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. Trong giai
đoạn này Spirulina do chứa nhiều đạm nên chúng dễ bị vi khuẩn tấn công và lên
men tạo ra các sản phẩm không mong muốn trong vòng vài giờ tùy nhiệt độ.
Trong mùa sinh trưởng, từ tháng Tư đến tháng Mười, tảo được thu hoạch
mỗi ngày. Trong ánh nắng mặt trời mùa hè cao điểm, thu hoạch xảy ra 24 giờ
/ngày, để theo kịp với tốc độ tăng trưởng của tảo
Ngoài cách xác định thời điểm thu hoạch như trình bày ở trên, ta cũng có thể
sử dụng đĩa Secchi (thiết bị đơn giản để đo độ trong của nước trong bể). Khi độ
sâu nhìn thấy được đĩa Secchi đạt từ 1,5 – 2 cm thì đó là thời điểm thu hoạch. Thu
hoạch cho đến độ sâu nhìn thấy được đĩa Secchi là 4 cm thì dừng và bổ sung hóa
chất vào bể, tiếp tục vừa nuôi vừa thu hoạch. Đối với 1 kg tảo được thu vớt phải
bổ sung 1,4 g Mg (tương đương với MgSO4), 7,6 g P (tương đương 42,72 g
KHPO4), 5,25 g S (16,48 g K 2SO4), 1g Ca (2,77 g CaCl2), 4,48 g NaCl (dùng
muối biển), 120 g N (260,86 g ure) và các chất vi lượng khác.
Ta nên thu hoạch tảo vào sáng sớm bởi những lý do sau đây:

-Nhiệt độ buổi sáng mát nên việc thu hoạch dễ dàng, đỡ mệt nhọc.
-Có nhiều giờ để phơi khô sản phẩm.
-Lượng protein của spirulina thu được vào buổi sáng cao hơn những
thời điểm khác trong ngày. Nên thu hoạch vào những ngày nhiều nắng để
đảm bảo tảo được phơi khô.

19
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

Thu hồi tảo
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.
 Vấn đề ô nhiễm môi trường do nuôi spirulina: chúng có thể tạo ra CO,
thải vào khí quyển, hay lượng nước nuôi mẻ tảo xong được thải ra môi trường
xung quanh gây ô nhiễm do tính kiềm mạnh. Do đó nguồn nước thải từ bể nuôi
cần phải được pha loãng hay trung hòa trước khi thải ra ngoài.
Tảo tươi được rửa lại nhiều lần qua nguồn nước lọc để loại thải tạp chất. Sau
đó được xử lý tảo bằng máy Ozon để diệt khuẩn rồi tiếp tục vận hành qua máy ly
tâm để làm khô ráo tảo. 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

 Một số vấn đề quản lý bể nuôi tảo:
20
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

Ánh sáng:
-Ánh sáng tự nhiên: thời gian chiếu sáng, cường độ chiếu sáng vừa
phải để giúp tảo phát triển tốt, khoảng 25.000 – 30.000 lux. Nếu thời gian
chiếu sáng dài với cường độ gây gắt sẽ làm giảm sinh khối tảo & làm thất
thoát oxygen trong ao.
-Ánh sáng nhân tạo (hệ thống nuôi spirulina kín): có thể điều chỉnh
đúng với nhu cầu của tảo, giúp nó phát triển tốt. Nhưng chi phí tốn kém.
Nhiệt độ: Nhiệt độ hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát
triển của tảo. Nhiệt độ dưới 20°C tảo không chết nhưng phát triển chậm.
Nhiệt độ trên 38°C tảo sẽ chết. Tảo Spirulina phát triển tốt nhất ở 35°C.
Mưa: Ở những nơi có lượng chiếu sáng trong ngày cao ,mưa
sẽ tốt cho sự phát triển của tảo. Nhưng nó có thể làm tràn bể nuôi tạo ra
môi trường ngoài. Do đó ta nên xây thành bể cao.
Gió: giúp hòa tan lượng oxygen trong không khí vào bể.
Nhưng nó cũng có thể mang vật lạ vào bể, có thể ảnh hưởng không tốt cho
tảo. Do đó xây mái che cho bể cũng giúp hạn chế vật chất lạ theo gió rơi
vào bể.
Khuấy trộn: phải được khuấy đảo liên tục, tạo sự tiếp xúc
thường xuyên với ánh sáng (đi với Spirulina) và phải tạo ra chu kì sáng tôi
thích hợp (đối với Chlorella). Vì vậy quá trình nuôi cấy tảo đòi hỏi những
thiết bị đặc biệt. Thông thường người ta dùng những bể phẳng (bể tròn),

hoặc những máng phẳng uốn khúc. Những thiết bị này có tác dụng lật đảo
nhằm hạn chế sự lắng của tế bào và đưa tế bào luôn trở lại bề mặt
Các yếu tố hóa học
Thiếu dưỡng chất: cụ thể là thiếu đạm đẫn đến thoái biến sắc tố lạm
phycocyanin, tảo bị vàng, tế bào kiếm phát triển, năng suất thấp. Tỷ lệ K, Na phải
ổn định K/Na <=5 là tốt, thiếu K tảo bị vàng...

21
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

Ảnh hưởng của kim loại nặng: Ngoài Pb, Asenic, còn nhiều ion kim loại gây
độc cho tảo theo thứ tự: Cu> Ni> Co > Cr> Cd>Zn. Có 1 nghiên cứu cho rằng:
nếu cadmi (Cd) xấp xỉ 10-4 mol/L gây ức chế toàn bộ sự phân chia của Spirulina.
Ảnh hưởng của các hóa chất khá: chất thải như thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu,
diệt cỏ đều gây độc cho tảo.



Các yếu tố sinh học

Có thể sự xâm nhập của sinh vật có hại cho bể nuôi tảo là từ nguồn nước
cấp.
o

Động vật chân chèo (Rotifers):

Khi chúng rơi vào ao, chúng sẽ dùng tảo lam làm thức ăn.
Quản lý: Dừng khuấy bể vào ban đêm, tảo sẽ sử dụng oxygen để hô hấp dẫn
đến động vật chân chèo thiếu oxy rồi chết. Tuy nhiên có làm làm tảo thiếu oxy. Có
thể dùng lưới (với mắt lưới nhỏ) để vớt chúng. Động vật chân chèo là thức ăn rất
tốt cho tôm cá. Khi dùng hóa chất để diệt chúng phải đảm bảo chúng không ảnh
hưởng đến tảo và người tiêu dùng
o

Động vật nguyên sinh:

Chúng không độc cho người, cũng không hại tới tảo. Có lẽ chúng còn giúp
cho
tảo bởi vì tạo ra 1 lượng CO2 nhỏ.
o

Tảo tạp:

Chúng có thể là những loài có độc ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng.
Do môi trường phát triển Spirulina là kiềm tính nên có thể làm giảm sự phát triển
của số loài tảo tạp.
o

Vi khuấn:

22
Nhóm 24


MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

Chúng có thể gây tác hại cho con người khi sử dụng tảo. Tuy nhiên pH của
hầu hết các loài vi khuẩn gây bệnh cũng như nấm mốc nấm men khoảng 6,0 – 8,0
nên chúng bị tiêu diệt trong bể nuôi tảo Spirulina
c)

Ly tâm

Mục đích: loại bỏ bớt nước
Cách tiến hành:
Tiến hành ly tâm liên tục tốc độ cao qua ba giai đoạn:
-Giai đoạn đầu tiên, ly tâm với vận tốc 1800 vòng/phút (v/p).
-Giai đoạn hai, sản phẩm tiếp tục được ly tâm với tốc độ 2800 v/p.
-Giai đoạn ba tiếp tục ly tâm liên tục 4000v/p, 36 l/h. Sản phẩm tảo
được cô đặc lại thành dạng sệt (dạng paste)

Tảo Spirulina qua xử lý sơ bộ
d)

Sấy khô và nghiền

Mục đích:
Sấy để làm bay hơi nước, hạn chế quá trình lên men & bảo quản sản phẩm
Nghiền để làm nhỏ kích thước nguyên liệu, chuẩn bị cho khâu tiếp theo
Cách thực hiện

23
Nhóm 24

MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

- Máy sấy Spirulina dùng trong công nghiệp là máy sấy phun. Sinh khối
Spirulina được sấy khô ở nhiệt độ nhỏ hơn 680C trong thời gian khoảng 420 phút
(7 giờ) với độ dày mẫu 1mm thu được sản phẩm bột tảo khô (độ ẩm không lớn
hơn 5%)
- Sấy khô bằng ánh nắng mặt trời là phương pháp phổ biến nhất để làm khô
sản phẩm đối với những người sản xuất nhỏ. Việc sấy trực tiếp bằng ánh nắng mặt
trời phải tiến hành nhanh nếu không cholorophyl sẽ bị phá hủy. Dù dùng nguồn
nhiệt nào thì lớp sinh khối tảo phải đủ mỏng để có thể kịp khô trước khi nó bắt đầu
lên men. Không khí ẩm và khô xuyên qua sinh khối phải với tốc độ cao vào lúc bắt
đầu quá trình sấy.
- Trong quá sấy cũng như về sau, sản phẩm sấy phải được bảo vệ chống lại
sự nhiễm bẩn từ bụi, sâu bọ và không được tiếp xúc trực tiếp với tay..
- Sau sấy xong tiến hành đem nghiền thành bột mịn bằng máy nghiền

Bột tảo sau nghiền
e)

Ép viên, đóng hộp

Mục đích: hoàn thiện sản phẩm
Cách thực hiện:

24
Nhóm 24

MÔN: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

GVHD: Nguyễn Thị Hải Hòa

Bột tảo sẽ được ép trực tiếp dưới áp suất cao & nhiệt độ cực thấp. Đây là
công nghệ ép lạnh sẽ không sinh nhiệt nhưng vẫn giúp bột tảo Spirulina kết dính
lại với nhau mà không cần sử dụng bất kỳ chất kết dính nào. Tiếp theo, các viên
tảo sẽ được đóng vào các lọ thủy tinh tối màu để tránh ánh sáng trực tiếp từ mặt
trời.

2.3 Các sản phẩm Spirulina hiện nay

Tảo Spirulina Vĩnh Hảo 500 gram

Spir@ B (công ty Detech)

25
Nhóm 24