Nghiên cứu nuôi khuẩn lam Spirulina platensis bằng phương pháp sạch trong hệ thống kín

1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1. Tổng quan về Spirulina

2.2. Lịch sử phát hiện và sử dụng Spirulina

2.3. Phân loại học

2.4. Đặc điểm sinh học

2.5. Giá trị dinh dưỡng

2.6. Khoáng chất

2.7. Một số nghiên cứu về độc học

2.8. Các vi sinh vật có mặt trong dịch nuôi S. platensis bằng phương pháp hở

2.8.1. Động vật nguyên sinh

2.8.2. Các loại tảo khác

2.8.3. Động vật chân chèo (Rotifers)

2.9. Phương pháp thu hoạch

2.10. Một số ứng dụng của Spirulina

2.11. Tổng quan về nước biển

2.12. Thành phần nước biển

2.13. Sự thay đổi thành phần nước biển

2.14. Tổng quan về nước ót

2.15. Tổng quan về hệ thống nuôi Spirulina

2.16. Tổng quan về các yếu tố ảnh hưởng lên sự phát triển của Spirulina

2.16.1. Giá trị pH

2.16.2. Cường độ ánh sáng

2.16.3. Chế độ đảo trộn

3. CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Nguyên vật liệu

3.2. Giống vi sinh vật

3.3. Môi trường Zarrouk

3.4. Phương pháp nghiên cứu

3.4.1. Bố trí thí nghiệm

3.4.2. Nghiên cứu khả năng tạo tủa trong môi trường nước biển với NaHCO3 (làm nguồn cung cấp C)

3.4.3. Nghiên cứu khả năng chống tạo tủa với KH2PO4 (làm nguồn cung cấp P)

3.4.4. Khảo sát nồng độ NH4Cl tối ưu cho sự phát triển của S.

3.4.5. So sánh sự phát triển của S. platensis trong môi trường nước biển với môi trường Zarrouk

3.4.6. Khảo sát sự tăng sinh của S. platensis ở các tỷ lệ nước biển và nước ót pha loãng khác nhau

3.4.7. Khảo sát khả năng tái sử dụng của môi trường nước biển

3.4.8. Khảo sát sự phát triển của S. platensis trong hệ thống kín (hệ thống quang sinh học - photobioreactor)

3.4.9. Khảo sát chế độ khuấy trộn thích hợp

3.5. Phương pháp phân tích

3.5.1. Xác định tốc độ tăng sinh bằng cách đo mật độ quang học

3.5.2. Phương pháp thu hoạch sinh khối

3.5.3. Phương pháp xác định trọng lượng khô

3.5.4. Xác định năng suất sinh khối

3.5.5. Xác định cường độ ánh sáng và độ truyền suốt của vật liệu làm hệ thống

3.5.6. Định lượng chlorophyll

3.5.7. Định lượng phycocyanin

3.5.8. Định lượng carotenoid

3.5.9. Định lượng carbohydrate

3.5.10. Định lượng đạm tổng số theo phương pháp Kjeldahl

3.5.11. Định lượng lipid bằng phương pháp Soxlet

3.5.12. Phương pháp xác định tổng nấm men nấm mốc

3.5.13. Xác định khả năng tạp nhiễm của một số loại tảo khác có trong môi trường nước biển

3.5.14. Phương pháp xử lý thống kê

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN

4.1. Kết quả xác định khả năng tạo tủa trong môi trường nước biển với NaHCO3

4.2. Kết quả xác định khả năng tạo tủa của KH2PO4

4.3. Kết quả khảo sát nồng độ NH4Cl tối ưu cho sự phát triển của S.

4.4. Kết quả so sánh tốc độ tăng sinh của S. platensis trong môi trường nước biển với môi trường Zarrouk

4.5. Kết quả khảo sát sự tăng sinh của S. platensis ở các tỷ lệ nước biển và nước ót pha loãng khác nhau

4.6. Kết quả nghiên cứu khả năng tái sử dụng của môi trường nước biển 100%

4.7. Kết quả khảo sát sự phát triển của S. platensis trong hệ thống kín

4.8. Kết quả khảo sát chế độ khuấy trộn thích hợp cho sự phát triển của S.

4.9. Kết quả phân tích thành phần dinh dưỡng và sắc tố của Spirulina

4.10. Đánh giá sơ bộ lợi ích kinh tế từ môi trường nuôi khuẩn lam bằng nước biển

4.11. Kết quả hiệu suất thu hoạch sinh khối

4.12. Kết quả xác định tổng nấm men nấm mốc

4.13. Kết quả xác định khả năng tạp nhiễm của một số loại tảo khác có trong môi trường nước biển

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

PHỤ LỤC

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về khuẩn lam Spirulina platensis

Khuẩn lam Spirulina platensis là một trong những loại tảo có giá trị dinh dưỡng cao, được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm và dược phẩm. Loại tảo này có khả năng tự tổng hợp chất dinh dưỡng từ ánh sáng và khí carbon dioxide, nhờ vào quá trình quang hợp. Spirulina platensis đã được công nhận là một nguồn cung cấp protein phong phú và chứa nhiều vitamin, khoáng chất cần thiết cho sức khỏe con người. Nghiên cứu cho thấy hàm lượng protein trong Spirulina có thể đạt tới 70%, cùng với nhiều acid amin thiết yếu, giúp cải thiện sức khỏe và tăng cường hệ miễn dịch. Việc nuôi trồng Spirulina bằng phương pháp sạch trong hệ thống kín sẽ giúp bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng sản phẩm.

II. Phương pháp nuôi trồng khuẩn lam

Nghiên cứu tập trung vào việc nuôi khuẩn lam Spirulina platensis trong môi trường nước biển, với sự bổ sung các khoáng chất như NaHCO3, KH2PO4, FeSO4, và NH4Cl. Những khoáng chất này không chỉ giúp tối ưu hóa sự phát triển của Spirulina mà còn giảm chi phí sản xuất. Việc sử dụng nước biển làm môi trường nuôi trồng có thể giúp giảm giá thành sản phẩm tới 53% so với môi trường Zarrouk truyền thống. Hệ thống nuôi kín được thiết kế để tối ưu hóa điều kiện ánh sáng và nhiệt độ, cho phép Spirulina phát triển tốt trong điều kiện nuôi tĩnh và có khuấy trộn. Chế độ khuấy trộn 5 lần mỗi ngày đã được xác định là phù hợp nhất cho sự phát triển của khuẩn lam, tiết kiệm chi phí năng lượng.

III. Đánh giá hiệu quả và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy Spirulina platensis có thể phát triển mạnh trong môi trường nước biển, với năng suất cao khi sử dụng tỉ lệ bổ sung nước biển từ 10% đến 50%. Môi trường nuôi trồng tái sử dụng nhiều lần mà không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Việc áp dụng công nghệ nuôi trồng sạch trong hệ thống kín không chỉ nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn đảm bảo tính bền vững cho môi trường. Sản phẩm từ Spirulina có thể được sử dụng trong chế biến thực phẩm, bổ sung dinh dưỡng, và các ứng dụng trong y học. Điều này mở ra cơ hội cho việc phát triển ngành công nghiệp nuôi trồng tảo tại Việt Nam, đáp ứng nhu cầu thực phẩm sạch và dinh dưỡng cho người tiêu dùng.

Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nuôi khuẩn lam Spirulina platensis trong hệ thống kín với môi trường khoáng từ nước biển