Nghiên Cứu Ứng Dụng Tảo Spirulina Trong Chế Phẩm Khẩu Phần Ăn Giàu Dinh Dưỡng

• Tác giả: Tuấn Thị Thanh Vân
• Người hướng dẫn: TS. Trần Quang Trung
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Vi sinh vật học
• Đề tài: Nghiên Cứu Ứng Dụng Tảo Spirulina Trong Chế Phẩm Khẩu Phần Ăn Giàu Dinh Dưỡng
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ TẢO SPIRULINA
• 1.1.1. Lịch sử nghiên cứu tảo Spirulina
• 1.1.2. Đặc điểm phân loại
• 1.1.3. Đặc điểm cấu tạo của tảo Spirulina
• 1.1.4. Thành phần dinh dưỡng
• 1.1.4.1. Thành phần dinh dưỡng tổng hợp
• 1.1.4.2. Các vitamin
• 1.1.4.3. Khoáng chất
• 1.1.4.4. Các axit amin
• 1.2. 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
• 1.2.1.2. Tình hình nuôi trồng và phát triển tảo Spirulina ở Việt Nam
• 1.2.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina trên thế giới và ở Việt Nam
• 1.2.2.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina trên thế giới
• 1.2.2.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina ở Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Dụng cụ và hóa chất
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp xử lý sau thu sinh khối
• 2.3.2. Nghiên cứu điều kiện sấy tảo
• 2.3.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến thời gian sấy, hàm lượng protein và chỉ tiêu cảm quan màu sắc của tảo Spirulina
• 2.3.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng đường tổng số của tảo Spirulina
• 2.3.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của độ dày mẫu đến thời gian sấy và tốc độ sấy tảo Spirulina
• 2.3.3. Nghiên cứu bổ sung bột tảo vào lương khô
• 2.3.3.1. Phương pháp bổ sung và tỷ lệ bổ sung
• 2.3.3.2. Đánh giá cảm quan sản phẩm lương khô bằng phép thử thị hiếu
• 2.3.4. Xác định thành phần dinh dưỡng cơ bản của tảo Spirulina sau xử lý thu sinh khối, của bột tảo và của sản phẩm bổ sung bột tảo
• 2.3.5. Xử lý số liệu thí nghiệm
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Xử lý sau thu sinh khối
• 3.1.1. Nghiên cứu sử dụng chất thơm để che mùi tanh của tảo Spirulina
• 3.2. Xác định độ ẩm và một số thành phần dinh dưỡng trong tảo Spirulina xử lý sau thu sinh khối
• 3.2.1. Nghiên cứu điều kiện sấy tảo Spirulina
• 3.2.1.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian sấy, hàm lượng protein và chỉ tiêu cảm quan màu sắc của tảo Spirulina
• 3.2.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng đường tổng số của tảo Spirulina
• 3.2.1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của độ dày mẫu đến thời gian sấy và tốc độ sấy
• 3.2.1.4. Xác định thành phần dinh dưỡng của sản phẩm bột 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
• 3.3.2. Đánh giá cảm quan sản phẩm lương khô bổ sung tảo Spirulina
• 3.3.3. Xác định thành phần dinh dưỡng và kiểm nghiệm chất lượng của sản phẩm lương khô bổ sung bột tảo Spirulina
• 3.3.3.1. Thành phần dinh dưỡng của sản phẩm lương khô bổ sung bột tảo Spirulina
• 3.3.3.2. Kết quả kiểm tra vi sinh sản phẩm lương khô bổ sung bột tảo Spirulina
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Ứng Dụng Tảo Spirulina Hiện Nay

Tảo Spirulina (Arthrospira platensis) là một loại vi khuẩn lam dạng sợi xoắn, được biết đến như một nguồn thực phẩm dinh dưỡng đặc biệt. Nó chứa nhiều hoạt chất sinh học có lợi cho sức khỏe. Với hàm lượng protein cao (55-70% trọng lượng khô), giàu axit amin, vitamin (A, E, B complex), khoáng chất, sắc tố, axit béo GLA và chất xơ, Spirulina đang trở thành một nguồn dinh dưỡng quý giá. Các nghiên cứu chỉ ra rằng tảo Spirulina là một loại thực phẩm sạch, bảo vệ sức khỏe, chống suy dinh dưỡng, ức chế virus, tăng cường miễn dịch, ngăn ngừa thiếu máu và hỗ trợ giảm nguy cơ ung thư. Tổ chức Y tế thế giới (WHO) công nhận tảo Spirulina là thực phẩm dinh dưỡng chuẩn mực.

1.1. Lịch Sử Nghiên Cứu Và Phát Triển Tảo Spirulina

Các nghiên cứu khoa học cho thấy tảo Spirulina là một trong những loài sinh vật lâu đời nhất trên trái đất, sinh trưởng tự nhiên ở vùng nhiệt đới trong các hồ nước mặn từ 3,5 tỷ năm trước. Người dân bản địa đã sử dụng nó như một loại thức ăn bổ dưỡng. Năm 1827, nhà tảo học Đức Deurben đặt tên là Spirulina dựa trên hình thái sợi xoắn ốc đặc trưng. Trong những năm 60 của thế kỷ XX, Brandily phát hiện ra loài tảo này ở hồ Tchad (Châu Phi) và nhận thấy người dân địa phương khỏe mạnh nhờ ăn tảo. Đến năm 1973, FAO và WHO chính thức công nhận Spirulina là nguồn dinh dưỡng và dược liệu quý.

1.2. Đặc Điểm Phân Loại Và Cấu Tạo Của Tảo Spirulina

Tảo Spirulina, hay Arthrospira platensis, là vi sinh vật hình xoắn sống trong nước, thường được gọi là tảo xoắn. Tuy nhiên, nó không thuộc ngành Tảo (Algae) mà thuộc ngành Vi khuẩn lam (Cyanobactera). Dưới kính hiển vi điện tử, Spirulina có dạng lông, cấu tạo đơn bào, với lớp vỏ capsule và thành tế bào nhiều lớp. Thành tế bào chứa peptidoglycan giúp tế bào cứng chắc. Chlorophyll a, caroten và phycobilisome nằm trong hệ thylakoid, nơi chứa phycocyanin (sắc tố xanh). Spirulina chứa nhiều tổ chức ngoại vi kết hợp với thylakoid, như hạt cyanophycin và thể polyhedral.

II. Phân Tích Thành Phần Dinh Dưỡng Vượt Trội Của Tảo Spirulina

Tảo Spirulina nổi bật với hàm lượng protein rất cao, trung bình 65%, vượt trội so với nhiều loại thực phẩm khác như cá, thịt, đậu nành, sữa và ngũ cốc. Chỉ số hóa học (C.S) của protein trong tảo cũng rất cao, với đầy đủ các axit amin thiết yếu. Phần lớn chất béo trong Spirulina là axit béo không no, bao gồm axit linoleic và γ-linoleic. Spirulina cũng chứa nhiều vitamin, đặc biệt là provitamin A (β-caroten) cao hơn 20 lần so với cà rốt, và vitamin B12, quan trọng cho người ăn chay. Ngoài ra, nó còn giàu khoáng chất như kali, magiê, sắt và canxi.

2.1. Hàm Lượng Protein Và Axit Amin Trong Tảo Spirulina

Tảo Spirulina chứa hàm lượng protein rất cao, từ 55% đến 70% trọng lượng khô. Protein trong Spirulina chứa đầy đủ các axit amin thiết yếu, bao gồm leucine, isoleucine, valine, lysine, methionine và tryptophan. Các axit amin này có tỷ lệ vượt trội so với tiêu chuẩn của FAO. Điều này làm cho Spirulina trở thành một nguồn protein hoàn hảo, đặc biệt quan trọng đối với người ăn chay và những người cần bổ sung protein.

2.2. Vitamin Và Khoáng Chất Thiết Yếu Trong Tảo Spirulina

Tảo Spirulina là một nguồn giàu vitamin, đặc biệt là provitamin A (β-caroten), vitamin B12, B1, B2, B6, E và H. Nó cũng chứa nhiều khoáng chất quan trọng như sắt, canxi, kali, magiê, natri, phốt pho, đồng, kẽm, mangan và selen. Sắt trong Spirulina có khả năng hấp thụ cao hơn so với sắt trong rau quả và thịt. Canxi trong Spirulina cao hơn trong sữa, hỗ trợ tốt cho xương và răng.

2.3. Các Sắc Tố Và Chất Chống Oxy Hóa Trong Tảo Spirulina

Tảo Spirulina chứa nhiều sắc tố có lợi cho sức khỏe, bao gồm phycocyanin (sắc tố xanh), chlorophyll và carotenoid. Phycocyanin có tác dụng chống oxy hóa mạnh mẽ, giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do. Chlorophyll giúp thanh lọc máu và tăng cường hệ miễn dịch. Carotenoid, đặc biệt là β-caroten, là tiền chất của vitamin A và có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ mắt và da.

III. Cách Nghiên Cứu Điều Kiện Sấy Tảo Spirulina Tối Ưu Nhất

Việc sấy tảo Spirulina cần được thực hiện cẩn thận để bảo toàn các hoạt chất sinh học. Các nghiên cứu tập trung vào ảnh hưởng của nhiệt độ và độ dày mẫu đến thời gian sấy, hàm lượng protein, đường tổng số và chỉ tiêu cảm quan. Nhiệt độ sấy quá cao có thể làm giảm hàm lượng protein và thay đổi màu sắc của tảo. Độ dày mẫu cũng ảnh hưởng đến thời gian sấy và tốc độ sấy. Việc sử dụng chất thơm để che mùi tanh của tảo cũng được nghiên cứu để cải thiện cảm quan sản phẩm.

3.1. Ảnh Hưởng Của Nhiệt Độ Sấy Đến Chất Lượng Tảo Spirulina

Nghiên cứu cho thấy nhiệt độ sấy ảnh hưởng đáng kể đến thời gian sấy, hàm lượng protein và chỉ tiêu cảm quan màu sắc của tảo Spirulina. Nhiệt độ cao có thể làm giảm hàm lượng protein do biến tính protein. Màu sắc của tảo cũng có thể bị thay đổi do quá trình oxy hóa các sắc tố. Do đó, cần lựa chọn nhiệt độ sấy phù hợp để bảo toàn chất lượng dinh dưỡng và cảm quan của tảo Spirulina.

3.2. Ảnh Hưởng Của Độ Dày Mẫu Đến Thời Gian Và Tốc Độ Sấy Tảo

Độ dày mẫu ảnh hưởng đến thời gian sấy và tốc độ sấy tảo Spirulina. Mẫu dày hơn cần thời gian sấy lâu hơn do khó thoát ẩm. Tốc độ sấy cũng giảm khi độ dày mẫu tăng. Do đó, cần điều chỉnh độ dày mẫu phù hợp để đảm bảo thời gian sấy hợp lý và tốc độ sấy hiệu quả, đồng thời tránh làm giảm chất lượng tảo Spirulina.

3.3. Phương Pháp Xử Lý Mùi Tanh Của Tảo Spirulina Sau Thu Hoạch

Tảo Spirulina có mùi tanh đặc trưng, có thể gây khó chịu cho người sử dụng. Do đó, cần có phương pháp xử lý mùi tanh hiệu quả. Một trong những phương pháp được nghiên cứu là sử dụng chất thơm để che mùi tanh. Các chất thơm tự nhiên có thể được sử dụng để cải thiện cảm quan của tảo Spirulina mà không ảnh hưởng đến chất lượng dinh dưỡng.

IV. Ứng Dụng Tảo Spirulina Trong Chế Biến Lương Khô Dinh Dưỡng

Nghiên cứu bổ sung bột tảo Spirulina vào lương khô nhằm tăng cường giá trị dinh dưỡng. Tỷ lệ bổ sung bột tảo được nghiên cứu để đảm bảo hương vị và chất lượng sản phẩm. Đánh giá cảm quan sản phẩm lương khô được thực hiện để xác định tỷ lệ bổ sung phù hợp. Thành phần dinh dưỡng và chất lượng của sản phẩm lương khô bổ sung bột tảo cũng được kiểm tra.

4.1. Phương Pháp Bổ Sung Và Tỷ Lệ Bổ Sung Bột Tảo Spirulina

Việc bổ sung bột tảo Spirulina vào lương khô cần được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo hương vị và chất lượng sản phẩm. Tỷ lệ bổ sung bột tảo được nghiên cứu để tìm ra tỷ lệ tối ưu, vừa tăng cường giá trị dinh dưỡng, vừa không làm ảnh hưởng đến hương vị và cấu trúc của lương khô. Các tỷ lệ bổ sung khác nhau được thử nghiệm và đánh giá cảm quan để lựa chọn tỷ lệ phù hợp.

4.2. Đánh Giá Cảm Quan Sản Phẩm Lương Khô Bổ Sung Tảo Spirulina

Đánh giá cảm quan là một bước quan trọng trong quá trình nghiên cứu bổ sung bột tảo Spirulina vào lương khô. Các chỉ tiêu cảm quan như màu sắc, mùi vị, cấu trúc và độ chấp nhận chung được đánh giá bởi một hội đồng thử nghiệm. Kết quả đánh giá cảm quan giúp xác định tỷ lệ bổ sung bột tảo phù hợp, đảm bảo sản phẩm lương khô có hương vị và chất lượng tốt.

4.3. Thành Phần Dinh Dưỡng Của Lương Khô Bổ Sung Bột Tảo Spirulina

Sau khi xác định được tỷ lệ bổ sung bột tảo Spirulina phù hợp, thành phần dinh dưỡng của sản phẩm lương khô được phân tích. Các chỉ tiêu dinh dưỡng như protein, chất béo, carbohydrate, vitamin và khoáng chất được xác định để đánh giá giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Kết quả phân tích dinh dưỡng cho thấy lương khô bổ sung bột tảo Spirulina có giá trị dinh dưỡng cao hơn so với lương khô thông thường.

V. Kết Luận Và Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Tảo Spirulina

Nghiên cứu đã thành công trong việc ứng dụng tảo Spirulina vào chế phẩm khẩu phần ăn giàu dinh dưỡng, cụ thể là lương khô. Việc bổ sung bột tảo giúp tăng cường giá trị dinh dưỡng của sản phẩm, đặc biệt là protein, vitamin và khoáng chất. Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình sản xuất, nghiên cứu các ứng dụng khác của tảo Spirulina trong thực phẩm và dược phẩm, cũng như đánh giá tác động của sản phẩm đến sức khỏe người tiêu dùng.

5.1. Tóm Tắt Kết Quả Nghiên Cứu Và Đánh Giá Tiềm Năng

Nghiên cứu đã chứng minh tiềm năng của tảo Spirulina trong việc cải thiện giá trị dinh dưỡng của thực phẩm. Việc bổ sung bột tảo vào lương khô là một ứng dụng thực tế và hiệu quả. Sản phẩm lương khô bổ sung tảo Spirulina có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị tốt và được người tiêu dùng chấp nhận. Điều này mở ra cơ hội phát triển các sản phẩm thực phẩm giàu dinh dưỡng từ tảo Spirulina.

5.2. Hướng Nghiên Cứu Và Phát Triển Ứng Dụng Tảo Spirulina

Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình sản xuất tảo Spirulina, từ khâu nuôi trồng đến chế biến. Nghiên cứu các phương pháp chiết xuất và bảo quản các hoạt chất sinh học trong tảo Spirulina cũng rất quan trọng. Ngoài ra, cần nghiên cứu các ứng dụng khác của tảo Spirulina trong thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm, cũng như đánh giá tác động của sản phẩm đến sức khỏe người tiêu dùng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Tảo Spirulina (Arthrospira platensis) là một loại vi khuẩn lam có dạng sợi xoắn, được biết đến như một nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng với hàm lượng protein chiếm từ 55 đến 70% trọng lượng khô. Spirulina chứa nhiều axit amin thiết yếu, vitamin (A, E, B complex), khoáng chất, sắc tố sinh học và các axit béo thiết yếu như GLA, cùng các chất chống oxy hóa quan trọng như phycocyanin, chlorophyll và carotenoid. Theo ước tính, sản lượng Spirulina trên thế giới hiện đạt khoảng 1000 tấn khô mỗi năm, với các nước sản xuất chủ lực như Mỹ, Nhật Bản, Trung Quốc và Ấn Độ. Ở Việt Nam, các cơ sở nuôi trồng tập trung tại Bình Thuận, Đồng Nai và TP. Hồ Chí Minh, tuy nhiên quy mô còn nhỏ lẻ và công nghệ chưa đồng bộ.

Vấn đề nghiên cứu tập trung vào việc ứng dụng tảo Spirulina trong chế phẩm khẩu phần ăn giàu dinh dưỡng, đặc biệt cho bộ đội trong điều kiện hành quân, nơi khẩu phần ăn thường thiếu rau xanh, vitamin và khoáng chất. Mục tiêu cụ thể là nghiên cứu điều kiện xử lý sinh khối, sấy khô tảo để bảo toàn các hoạt chất sinh học, đồng thời bổ sung bột tảo vào lương khô nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng và cải thiện cảm quan sản phẩm. Nghiên cứu được thực hiện tại Việt Nam trong giai đoạn 2013-2014, với nguồn nguyên liệu tảo lấy từ Công ty cổ phần Tảo Vĩnh Hảo (Bình Thuận).

Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc phát triển sản phẩm thực phẩm chức năng, góp phần nâng cao sức khỏe, tăng cường miễn dịch và hỗ trợ phòng chống suy dinh dưỡng cho bộ đội và người tiêu dùng nói chung. Các chỉ số dinh dưỡng như hàm lượng protein, khoáng chất, vitamin và các hoạt chất sinh học được bảo toàn trong quá trình xử lý và chế biến, đảm bảo hiệu quả sử dụng thực tế.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về vi sinh vật học và dinh dưỡng thực phẩm, tập trung vào:

• Lý thuyết về cấu trúc và thành phần sinh học của tảo Spirulina: Spirulina là vi khuẩn lam thuộc ngành Cyanobacteria, có cấu tạo tế bào gồm nhiều lớp, chứa các sắc tố quang hợp như phycocyanin, chlorophyll và carotenoid, cùng các thành phần dinh dưỡng đa dạng như protein, axit amin thiết yếu, vitamin và khoáng chất.

• Mô hình xử lý sinh khối và bảo quản hoạt chất sinh học: Áp dụng các phương pháp ly tâm để loại bớt nước, xử lý mùi tanh bằng hương liệu tự nhiên, và sấy khô ở nhiệt độ kiểm soát nhằm hạn chế tổn thất protein và các hoạt chất quan trọng.

• Khái niệm về bổ sung dinh dưỡng trong khẩu phần ăn: Bổ sung bột tảo Spirulina vào lương khô nhằm tăng hàm lượng protein, vitamin và khoáng chất, đồng thời cải thiện tính cảm quan của sản phẩm.

Các khái niệm chính bao gồm: protein thực vật, hoạt chất sinh học, xử lý sinh khối, sấy khô, bổ sung dinh dưỡng, và cảm quan thực phẩm.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Sinh khối tảo Spirulina tươi được lấy từ Công ty cổ phần Tảo Vĩnh Hảo, Bình Thuận. Dữ liệu thu thập bao gồm thành phần dinh dưỡng, thời gian và điều kiện sấy, kết quả cảm quan sản phẩm, và các chỉ số vi sinh.

• Phương pháp phân tích: Sử dụng phương pháp ly tâm liên tục với ba giai đoạn (1800, 2800 và 4000 vòng/phút) để cô đặc sinh khối, xử lý mùi tanh bằng hương liệu vani, bưởi và chanh với tỷ lệ 0,01% thể tích. Sấy khô mẫu tảo ở các nhiệt độ 50, 60 và 70°C với độ dày mẫu 1mm, đánh giá hàm lượng protein bằng phương pháp Kjeldahl, hàm lượng đường tổng số bằng phương pháp Phenol, và các chỉ tiêu cảm quan màu sắc, mùi vị.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2013-2014, bao gồm các giai đoạn thu thập mẫu, xử lý sinh khối, thử nghiệm sấy, bổ sung bột tảo vào lương khô, đánh giá cảm quan và phân tích dinh dưỡng.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Mỗi thí nghiệm sấy được tiến hành với 10 mẫu, lặp lại 3 lần để đảm bảo tính khách quan và độ tin cậy. Đánh giá cảm quan được thực hiện trên 30 người không chuyên về thực phẩm.

• Xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm Excel và phân tích phương sai (ANOVA) để đánh giá sự khác biệt giữa các nhóm thí nghiệm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Xử lý sau thu sinh khối: Qua ba lần ly tâm, độ ẩm của tảo giảm từ khoảng 90% xuống còn khoảng 25%, tạo ra sản phẩm dạng paste thuận tiện cho bảo quản và sấy khô. (Hình 3.2)

2. Xử lý mùi tanh: Hương vani được đánh giá cao nhất trong việc che mùi tanh của tảo với điểm cảm quan trung bình 8,6/10, vượt trội so với hương bưởi (7,2) và chanh (7,7). (Bảng 3.1)

3. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng protein và màu sắc: Nhiệt độ sấy tăng từ 50°C lên 70°C làm giảm hàm lượng protein từ 65% xuống còn 53,95%, tương đương mất mát protein khoảng 16,9%. Màu sắc tảo chuyển từ xanh lá cây sang xanh lục đậm khi nhiệt độ tăng. (Bảng 3.3)

4. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng đường tổng số: Hàm lượng đường tổng số tăng nhẹ khi nhiệt độ sấy tăng, cho thấy sự biến đổi carbohydrate trong quá trình sấy. (Hình 3.5)

5. Ảnh hưởng của độ dày mẫu đến thời gian và tốc độ sấy: Độ dày mẫu tăng từ 1mm lên 5mm làm tăng thời gian sấy và giảm tốc độ sấy, ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất bột tảo. (Hình 3.6, 3.7)

6. Bổ sung bột tảo vào lương khô: Tỷ lệ bổ sung 1% bột tảo Spirulina được đánh giá cao về màu sắc và mùi vị, đồng thời tăng hàm lượng protein và khoáng chất trong sản phẩm. Kiểm nghiệm vi sinh cho thấy sản phẩm an toàn cho sử dụng. (Bảng 3.8, 3.9, 3.10)

Thảo luận kết quả

Việc giảm độ ẩm qua các giai đoạn ly tâm giúp tăng độ ổn định của sinh khối tảo, giảm nguy cơ vi sinh vật phát triển, phù hợp với yêu cầu bảo quản và chế biến. Kết quả xử lý mùi tanh bằng hương vani cho thấy hiệu quả rõ rệt, giúp cải thiện cảm quan sản phẩm, điều này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về việc sử dụng hương liệu tự nhiên để che mùi đặc trưng của tảo.

Sự giảm hàm lượng protein khi tăng nhiệt độ sấy là do quá trình biến đổi nhiệt làm phân hủy một phần protein và các hoạt chất sinh học nhạy cảm. Do đó, nhiệt độ sấy 50-60°C được khuyến nghị để cân bằng giữa hiệu quả sấy và bảo toàn dinh dưỡng. Màu sắc sản phẩm cũng là chỉ tiêu quan trọng phản ánh chất lượng, màu xanh lá cây tươi sáng được ưu tiên hơn màu xanh lục đậm.

Ảnh hưởng của độ dày mẫu đến thời gian sấy cho thấy cần kiểm soát lớp mẫu mỏng để tối ưu hóa quá trình sấy, giảm thời gian và năng lượng tiêu thụ. Việc bổ sung bột tảo Spirulina vào lương khô với tỷ lệ 1% giúp tăng giá trị dinh dưỡng mà không làm giảm chất lượng cảm quan, phù hợp với khuyến cáo sử dụng của WHO.

Các kết quả này có thể được trình bày qua các biểu đồ thể hiện sự thay đổi độ ẩm, hàm lượng protein, thời gian sấy theo nhiệt độ và độ dày mẫu, cùng bảng tổng hợp điểm cảm quan và thành phần dinh dưỡng sản phẩm cuối cùng.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng quy trình xử lý sinh khối bằng ly tâm ba giai đoạn để giảm độ ẩm xuống khoảng 25%, giúp bảo quản và chế biến hiệu quả. Chủ thể thực hiện: các cơ sở sản xuất tảo, timeline: ngay khi thu hoạch.

2. Sử dụng hương vani với tỷ lệ 0,01% thể tích để xử lý mùi tanh của tảo Spirulina, nâng cao tính chấp nhận của người tiêu dùng. Chủ thể thực hiện: nhà sản xuất thực phẩm chức năng, timeline: trong giai đoạn chế biến.

3. Sấy tảo ở nhiệt độ 50-60°C với độ dày mẫu 1mm để bảo toàn hàm lượng protein và các hoạt chất sinh học, đồng thời đảm bảo màu sắc sản phẩm. Chủ thể thực hiện: phòng thí nghiệm và nhà máy chế biến, timeline: trong quy trình sản xuất.

4. Bổ sung bột tảo Spirulina vào lương khô với tỷ lệ 1% nhằm tăng giá trị dinh dưỡng, cải thiện sức khỏe người sử dụng, đặc biệt là bộ đội trong điều kiện hành quân. Chủ thể thực hiện: đơn vị cung cấp thực phẩm quân đội, timeline: áp dụng trong vòng 6 tháng.

5. Xây dựng hệ thống kiểm soát chất lượng vi sinh và cảm quan sản phẩm để đảm bảo an toàn và độ ổn định của sản phẩm cuối cùng. Chủ thể thực hiện: cơ quan quản lý chất lượng và nhà sản xuất, timeline: liên tục trong quá trình sản xuất.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Vi sinh vật học, Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu chi tiết về thành phần dinh dưỡng, quy trình xử lý và ứng dụng tảo Spirulina trong thực phẩm.

2. Doanh nghiệp sản xuất thực phẩm chức năng và thực phẩm dinh dưỡng: Tham khảo quy trình chế biến, xử lý mùi và sấy tảo để phát triển sản phẩm mới giàu dinh dưỡng, đáp ứng nhu cầu thị trường.

3. Cơ quan quản lý an toàn thực phẩm và dinh dưỡng: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng tiêu chuẩn chất lượng và hướng dẫn sử dụng Spirulina trong khẩu phần ăn cộng đồng và quân đội.

4. Bộ đội và các đơn vị cung cấp thực phẩm quân đội: Áp dụng nghiên cứu để cải thiện khẩu phần ăn, tăng cường sức khỏe, miễn dịch và khả năng chống chịu trong điều kiện khắc nghiệt.

Câu hỏi thường gặp

1. Tảo Spirulina có những thành phần dinh dưỡng chính nào?
   Spirulina chứa 55-70% protein, nhiều axit amin thiết yếu, vitamin A, E, B complex, khoáng chất như canxi, sắt, magie, cùng các sắc tố sinh học như phycocyanin và carotenoid, giúp tăng cường sức khỏe và miễn dịch.

2. Tại sao cần xử lý mùi tanh của tảo Spirulina?
   Mùi tanh đặc trưng của tảo có thể gây khó chịu cho người dùng. Việc bổ sung hương vani với tỷ lệ nhỏ giúp che mùi hiệu quả, nâng cao tính chấp nhận sản phẩm mà không ảnh hưởng đến dinh dưỡng.

3. Nhiệt độ sấy ảnh hưởng thế nào đến chất lượng tảo?
   Nhiệt độ sấy cao trên 60°C làm giảm hàm lượng protein và thay đổi màu sắc tảo, do đó sấy ở 50-60°C được khuyến nghị để bảo toàn dinh dưỡng và màu sắc sản phẩm.

4. Tỷ lệ bổ sung bột tảo Spirulina vào lương khô là bao nhiêu?
   Tỷ lệ 1% bột tảo Spirulina được đánh giá tối ưu, vừa tăng giá trị dinh dưỡng vừa giữ được cảm quan sản phẩm, phù hợp với khuyến cáo sử dụng của WHO.

5. Sản phẩm bổ sung Spirulina có an toàn không?
   Kết quả kiểm nghiệm vi sinh cho thấy sản phẩm lương khô bổ sung bột tảo Spirulina đáp ứng tiêu chuẩn an toàn, không phát hiện vi sinh vật gây hại, đảm bảo sử dụng an toàn cho người tiêu dùng.

Kết luận

• Tảo Spirulina là nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng với hàm lượng protein cao và nhiều hoạt chất sinh học quý giá.
• Quy trình xử lý sinh khối bằng ly tâm và xử lý mùi tanh bằng hương vani giúp nâng cao chất lượng sản phẩm.
• Sấy tảo ở nhiệt độ 50-60°C với độ dày mẫu 1mm bảo toàn dinh dưỡng và màu sắc, phù hợp cho sản xuất bột tảo.
• Bổ sung 1% bột tảo Spirulina vào lương khô cải thiện giá trị dinh dưỡng và cảm quan, an toàn cho sử dụng.
• Nghiên cứu mở ra hướng phát triển sản phẩm dinh dưỡng cho bộ đội và cộng đồng, đề xuất áp dụng trong 6-12 tháng tới.

Hành động tiếp theo: Khuyến khích các đơn vị sản xuất thực phẩm quân đội và doanh nghiệp thực phẩm chức năng áp dụng quy trình nghiên cứu để phát triển sản phẩm mới, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng về ứng dụng lâm sàng và công nghệ chế biến Spirulina.