Khóa luận tốt nghiệp: Nghiên cứu điều kiện phù hợp để nuôi tảo Isochrysis Galbana trong hệ thống Photobioreactor

• Tác giả: Đào Thu Hậu
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Đức Bách
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Nghiên Cứu Điều Kiện Nuôi Tảo Isochrysis Galbana Trong Hệ Thống Photobioreactor
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
• 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Giới thiệu vi tảo Isochrysis galbana
• 2.2. Vị trí phân loại của Isochrysis galbana
• 2.3. Đặc điểm sinh học của tảo Isochrysis galbana
• 2.3.1. Đặc điểm hình thái của tảo Isochrysis galbana
• 2.3.2. Đặc điểm sinh lý, sinh sản của tảo Isochrysis galbana
• 2.4. Giá trị dinh dưỡng của tảo Isochrysis galbana
• 2.4.1. Hàm lượng protein và thành phần acid amin
• 2.4.2. Lipit và thành phần acid béo
• 2.4.3. Carbohydrate
• 2.4.4. Vitamin
• 2.4.5. Sắc tố
• 2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của vi tảo Isochrysis galbana
• 2.5.1. Ánh sáng
• 2.5.2. Nhiệt độ
• 2.5.3. pH môi trường
• 2.5.4. Nồng độ NaCl
• 2.5.5. Ảnh hưởng của chế độ sục khí
• 2.6. Ứng dụng của vi tảo Isochrysis galbana
• 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 3.2. Vật liệu nghiên cứu
• 3.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3.3.1. Nhân giống tảo Isochrysis galbana
• 3.3.2. Xác định điều kiện nuôi cấy phù hợp cho Isochrysis galbana
• 3.3.3. Thử nghiệm nuôi tảo Isochrysis galbana trong hệ thống photobioreactor
• 3.3.3.1. Phương pháp nghiên cứu
• 3.3.3.2. Quy trình nhân giống
• 3.3.3.3. Phương pháp lưu giữ giống tảo
• 3.3.3.4. Xác định tốc độ sinh trưởng của Isochrysis galbana
• 3.3.3.5. Xác định tốc độ sinh trưởng riêng (/ngày)
• 3.3.3.6. Mối quan hệ giữa mật độ tảo và độ hấp thụ quang học
• 3.3.3.7. Lắp đặt và nguyên lý hoạt động hệ thống photobioreactor
• 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Đặc điểm sinh học của tảo Isochrysis galbana
• 4.1.1. Đặc điểm hình thái của Isochrysis galbana
• 4.1.2. Đặc điểm sinh sản của Isochrysis galbana
• 4.2. Mối tương quan giữa mật độ tảo và độ hấp thụ quang học
• 4.3. Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến khả năng sinh trưởng của vi tảo Isochrysis galbana
• 4.3.1. Ảnh hưởng của mật độ tế bào ban đầu đến khả năng sinh trưởng của tảo Isochrysis galbana
• 4.3.2. Ảnh hưởng của ánh sáng đến khả năng sinh trưởng của Isochrysis galbana
• 4.3.3. Ảnh hưởng của pH môi trường đến khả năng sinh trưởng của vi tảo Isochrysis galbana
• 4.4. Thử nghiệm nuôi tảo Isochrysis galbana trong hệ thống photobioreactor
• 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BIỂU ĐỒ
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

I. Tổng quan về tảo Isochrysis Galbana

Tảo Isochrysis Galbana là một loài tảo đơn bào nước mặn, có kích thước từ 4-5µm, chứa hàm lượng dinh dưỡng cao, đặc biệt là protein, vitamin và acid béo không no. Loài tảo này được ứng dụng rộng rãi trong nuôi trồng thủy sản, thực phẩm chức năng và sản xuất nhiên liệu sinh học. Hệ thống Photobioreactor được nghiên cứu để tối ưu hóa quá trình nuôi trồng tảo, khắc phục các hạn chế của hệ thống nuôi truyền thống như nhiễm bẩn và mật độ thấp.

1.1. Đặc điểm sinh học

Tảo Isochrysis Galbana có hình thoi hoặc hình tròn, kích thước nhỏ, di chuyển nhanh nhờ hai roi. Tế bào chứa lục lạp hình chén và không có lớp màng nhầy. Loài tảo này sinh sản vô tính bằng cách phân cắt tế bào, thích nghi tốt với môi trường nước mặn và lợ.

1.2. Giá trị dinh dưỡng

Tảo Isochrysis Galbana chứa hàm lượng protein cao (47.9%), lipid (21.7%) và carbohydrate (7.6-14.2%). Đặc biệt, loài tảo này giàu acid béo không no như EPA và DHA, có giá trị dinh dưỡng cao trong nuôi trồng thủy sản và thực phẩm chức năng.

II. Điều kiện nuôi tảo Isochrysis Galbana

Điều kiện nuôi tảo đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa sinh trưởng và phát triển của tảo Isochrysis Galbana. Các yếu tố như ánh sáng, nhiệt độ, pH và độ mặn cần được kiểm soát chặt chẽ để đạt hiệu quả cao nhất.

2.1. Ánh sáng và nhiệt độ

Ánh sáng là yếu tố quyết định trong quá trình quang hợp của tảo. Tảo Isochrysis Galbana phát triển tốt ở cường độ ánh sáng từ 2500-5000 lux và nhiệt độ tối ưu từ 25-30°C. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp đều ảnh hưởng tiêu cực đến sinh trưởng của tảo.

2.2. pH và độ mặn

Tảo Isochrysis Galbana thích nghi với khoảng pH từ 7.8-8.75 và độ mặn từ 10-65‰. Tuy nhiên, độ mặn tối ưu cho sinh trưởng là 30‰. Sự thay đổi đột ngột của pH hoặc độ mặn có thể gây chết tảo.

III. Hệ thống Photobioreactor trong nuôi tảo

Hệ thống Photobioreactor là công nghệ tiên tiến được sử dụng để nuôi tảo Isochrysis Galbana, giúp kiểm soát các yếu tố môi trường như ánh sáng, nhiệt độ và pH. Hệ thống này mang lại nhiều ưu điểm như tăng mật độ tảo, giảm nguy cơ nhiễm bẩn và tiết kiệm nhân công.

3.1. Nguyên lý hoạt động

Hệ thống Photobioreactor hoạt động dựa trên nguyên lý cung cấp ánh sáng và chất dinh dưỡng đồng đều cho tảo. Hệ thống sử dụng khí đẩy để đảo trộn môi trường nuôi, đảm bảo tất cả tế bào tảo tiếp xúc với ánh sáng và chất dinh dưỡng.

3.2. Ưu điểm và ứng dụng

Hệ thống Photobioreactor giúp tăng năng suất nuôi tảo, đặc biệt trong sản xuất sinh khối và các hợp chất giá trị như acid béo không no. Hệ thống này cũng được ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản và sản xuất thực phẩm chức năng.

IV. Ứng dụng của tảo Isochrysis Galbana

Tảo Isochrysis Galbana có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực như nuôi trồng thủy sản, sản xuất thực phẩm chức năng và nhiên liệu sinh học. Loài tảo này là nguồn dinh dưỡng quan trọng cho ấu trùng thủy sản và có tiềm năng lớn trong công nghiệp.

4.1. Nuôi trồng thủy sản

Tảo Isochrysis Galbana được sử dụng làm thức ăn cho ấu trùng thủy sản nhờ kích thước nhỏ và hàm lượng dinh dưỡng cao. Loài tảo này giúp tăng tỷ lệ sống và tốc độ tăng trưởng của ấu trùng.

4.2. Sản xuất thực phẩm và nhiên liệu

Tảo Isochrysis Galbana chứa các hợp chất hoạt tính sinh học như acid béo không no, có tác dụng chống oxy hóa và kháng viêm. Loài tảo này cũng được nghiên cứu để sản xuất nhiên liệu sinh học nhờ hàm lượng lipid cao.