Nghiên cứu tạo sinh khối spirulina platensis sạch bằng quy trình nuôi trong hệ kín
Trang 1DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Thành phần acid amin trong Spirulina 11
Bảng 1.2 Một số loại acid béo chính trong hai chủng Spirulina 13
Bảng 1.3 Hàm lượng acid nucleic trong một số thực phẩm 15
Bảng 1.4 Hàm lượng sắc tố tự nhiên trong sinh khối S platensis 15
Bảng 1.5 Hàm lượng vitamin trong Spirulina so với nhu cầu hàng ngày 17
Bảng 1.6 Khoáng và các nguyên tố vết trong Spirulina 18
Bảng 1.7 Thành phần hóa học của rỉ đường 30
Bảng 1.8 Ưu, nhược điểm của hệ hở và hệ kín 34
Bảng 2.1 Thành phần của môi trường Zarrouk 43
Bảng 2.2 Bố trí thí nghiệm về cường độ ánh sáng và tốc độ dòng khí 45
Bảng 2.3 Bố trí thí nghiệm về thời gian sục khí 46
Bảng 2.4 Bố trí thí nghiệm về nguồn carbon cung cấp cho S platensis 46
Bảng 2.5 Thành phần của môi trường Hansen 47
Bảng 2.6 Thí nghiệm xây dựng đường chuẩn saccharose 56
Bảng 2.7 Thí nghiệm phản ứng mầu của đường saccharose 56
Bảng 3.1 Diễn biến số khuẩn lạc sau mỗi lần cấy chuyền 65
Bảng 3.2 Tốc độ tăng sinh của S platensis ở nồng độ tế bào ban đầu 0,1; 0,2; 0,3; và 0,4 m/giây 69
Bảng 3.3 Một số đặc điểm khác biệt của hai hệ 3 và 4 74
Bảng 3.4 Một số ưu, nhược điểm khi nuôi S platensis của hai hệ 3 và 4 75
Bảng 3.5 Bảng 3.5 Sự tăng trưởng của S platensis khi nuôi trong hai hệ 3 và 4, sục khí 1 l/phút, ở điều kiện phòng thí nghiệm 76
Bảng 3.6 Hàm lượng các chất trong S platensis nuôi ở hai hệ 3 và 4, sục 1 l/phút 79
Bảng 3.7 Nồng độ sinh khối S platensis nuôi trong hệ hở 81
Bảng 3.8 Hàm lượng các chất trong S platensis nuôi trong hệ hở 83
Trang 2Bảng 3.9 Cường độ ánh sáng và nhiệt độ của dịch nuôi S platensis trong hệ 4 84 Bảng 3.10 Nồng độ sinh khối S platensis dưới ánh nắng trực tiếp
ở vận tốc dòng khí 0,1; 0,3 và 0,5 m/giây 85
Bảng 3.11 Nồng độ các chất trong S platensis khi nuôi dưới ánh nắng trực tiếp,
ở ba vận tốc 0,1; 0,3 và 0,5 m/giây 88 Bảng 3.12 Nồng độ sinh khối ở điều kiện có mái che,
vận tốc 0,1; 0,3 và 0,5 m/giây 90
Bảng 3.13 Nồng độ các chất dinh dưỡng và các sắc tố trong sinh khối S platensis
khi nuôi ở điều kiện có mái che, ở ba vận tốc dòng khí
0,1; 0,3 và 0,5 m/giây 92 Bảng 3.14 Nồng độ oxy hòa tan ở vận tốc sục 0,1; 0,3 và 0,5 m/giây 93
Bảng 3.15 Nồng độ sinh khối S platensis ở hai thời gian sục khí khác nhau 94 Bảng 3.16 Nồng độ oxy hòa tan trong môi trường nuôi S platensis ở thời
gian sục khí khác nhau 96
Bảng 3.17 Hàm lượng các chất trong S platensis khi sục khí
9-10 giờ/ngày 96
Bảng 3.18 Một số thông số hoạt động của hệ nuôi S platensis từ nguồn carbon
của CO2 lên men cồn 97
Bảng 3.19 Sự phát triển của S platensis trên hai nguồn carbon khác nhau 98
Bảng 3.20 Hàm lượng các chất trong S platensis khi nuôi bằng nguồn
carbon từ CO2 không khí và CO2 lên men cồn 100 Bảng 3.21 Tác động của nồng độ sinh khối ban đầu lên nồng độ sinh khối tăng theo
ngày (phụ lục 1)
Bảng 3.22 Sự khác biệt nồng độ sinh khối S platensis ở hai hệ 3 và 4 (phụ lục 2) Bảng 3.23 Sự khác biệt về nồng độ sinh khối theo ngày khi nuôi S platensis trong hệ
hở (phụ lục 3)
Trang 3Bảng 3.24 Vận tốc dòng khí ảnh hưởng lên nồng độ sinh khối S platensis dưới ánh
nắng trực tiếp (phụ lục 4)
Bảng 3.25 Nồng độ sinh khối S platensis theo ngày nuôi dưới ánh nắng trực tiếp (phụ
lục 4)
Bảng 3.26 Vận tốc dòng khí ảnh hưởng lên nồng độ sinh khối S platensis ở điều kiện
có mái che (phụ lục 5)
Bảng 3.27 Nồng độ sinh khối S platensis theo ngày nuôi dưới ở điều kiện có mái che
(phụ lục 5)
Bảng 3.28 Sự khác biệt của nồng độ sinh khối S platensis ở ba thời gian sục khí (phụ
lục 6)
Bảng 3.29 Sự khác biệt của nồng độ sinh khối khi nuôi S platensis bằng ba nguồn
carbon khác nhau (phụ lục 7)
Bảng 4.1 So sánh các thông số thu được khi nuôi S platensis
ở hai hệ hở và hệ kín 4 104
Trang 4DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Bánh Spirulina bán ở Chad và hóa thạch của sợi đa bào Spirulina 2
Hình 1.2 Lát cắt tế bào S platensis 6
Hình 1.3 Mô hình sắp xếp vách tế bào S platensis .7
Hình 1.4 Một phần của vách ngăn cho thấy nếp gấp .8
Hình 1.5 Nấm men dưới kính hiển vi điện tử 27
Hình 1.6 Mô hình bể raceway 33
Hình 3.1 Mật độ vi khuẩn nhiễm trước khi chiếu UV 64
Hình 3.2 Mật độ vi khuẩn nhiễm sau khi chiếu UV 5 phút 64
Hình 3.3 S platensis quan sát dưới kính hiển vi sau bốn lần cấy chuyền (x1000) 66
Hình 3.4 S platensis phát triển trên môi trường Zarrouk thạch sau bốn lần cấy chuyền 66
Hình 3.5 Sợi S platensis (x1000) 68
Hình 3.6 S platensis đang phân cắt 68
Hình 3.7 Mô hình hệ hở 71
Hình 3.8 Hệ 1 72
Hình 3.9 Hệ 2 72
Hình 3.10 Hệ 3 72
Hình 3.11 Hệ 4 72
Hình 3.12 Kích thước S platensis khi sục khí vào hệ 3 78
Hình 3.13 Kích thước S platensis khi sục khí vào hệ 4 78
Hình 3.15 Hệ thống nuôi S platensis từ nguồn carbon của CO2 lên men cồn 97
Trang 5DANH MỤC ĐỒ THỊ
Đồ thị 3.1 Tốc độ tăng sinh của S platensis ở nồng độ tế bào ban đầu
0,1; 0,2; 0,3; và 0,4 m/giây 70
Đồ thị 3.2 Sự tăng trưởng của S platensis khi nuôi trong hai hệ 3 và 4 77
Đồ thị 3.3 Sự tăng trưởng của S platensis trong hệ hở 82
Đồ thị 3.4 Diễn biến tăng trưởng của S platensis dưới ánh nắng trực
tiếp ở vận tốc dòng khí 0,1; 0,3 và 0,5 m/giây 86
Đồ thị 3.5 Mối liên hệ giữa cường độ ánh sáng và nhiệt độ trong lòng
dịch nuôi dưới ánh nắng trực tiếp 87
Đồ thị 3.6 Mối liên hệ giữa cường độ ánh sáng và nhiệt độ trong lòng
dịch nuôi khi có mái che 89
Đồ thị 3.7 Nồng độ sinh khối S platensis khi có mái che ở ba vận tốc khác nhau 91
Đồ thị 3.8 Tốc độ tăng trưởng của S platensis ở hai thời gian sục
9-10 giờ/ngày và sục liên tục 95
Đồ thị 3.9 Sự phát triển của S platensis trên hai nguồn carbon từ
CO2 không khí và CO2 lên men cồn 99
Trang 6DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1 Quy trình lên men cồn ethylic .48
Sơ đồ 2.2 Quy trình định lượng tổng nấm men, nấm mốc 61