Trồng tảo xoắn Spirulina trong ống kín

Nhóm nghiên cứu nuôi trồng tảo Spirulina platensis trong hệ thống ống kín Bioreactor.

Nhân giống cấp II tảo xoắn và hệ thống ống kín nuôi tảo.

Hệ thống vận hành tự động, cung cấp đủ quang năng cho tảo phát triển.

Tiềm năng từ siêu thực phẩm tảo xoắn

KS Nguyễn Tiến Duy, Trung tâm Ươm tạo Doanh nghiệp Nông nghiệp Công nghệ cao TPHCM cho biết, Spirulina tên khoa học đầy đủ là Spirulina platensis, một loại vi tảo nước ngọt có nguồn gốc từ các chủng giống tảo xoắn lại ở Cộng hòa Chad (châu Phi) hoặc Mexico. Là loài ưa ánh sáng và nhiệt độ cao, tảo xoắn Spirulina cũng phát triển tốt ở các nước nhiệt đới.

Spirulina platensis có dạng sợi xoắn, màu xanh lam, được sử dụng làm thức ăn cho người và động vật, được coi là “siêu thực phẩm” bởi giá trị dinh dưỡng cao. Hàm lượng protein trong tảo cao gấp ba lần thịt bò và vượt xa sữa tươi. Spirulina chứa 20 loại acid amin dễ dung nạp và thiết yếu cho nhiều hoạt động của cơ thể, từ hệ miễn nhiễm tới tiến trình tái tạo tế bào.

Spirulina cung cấp dồi dào thành phần khoáng tố, như canxi, magnê, phốt-pho, kali, sắt, kẽm, selen, crôm, molybdan… Trong đó hàm lượng canxi cao gấp 1,5 lần sữa, -carotene cao gấp 15 lần cà rốt, sắt cao gấp 25 rau chân vịt.

Spirulina còn có nhiều các loại vitamin thuộc nhóm kháng ung thư, như sinh tố A với hàm lượng cao hơn trong gan bò, sinh tố E nhiều hơn trong dầu thực vật, tiền sinh tố A với tỷ lệ cao hơn trong rau quả, các sinh tố B1, B2, B6, B12, PP…

Thành phần Spirulina cũng có nhiều chất béo loại có cấu trúc hữu ích, như 3-Omega, được biết với công dụng giảm cholesterol, mỡ máu và các nguy cơ tim mạch, giúp da đẹp, mắt khỏe.

KS Nguyễn Tiến Duy cho biết, trước đây Việt Nam không nuôi trồng được loại tảo xoắn nên thường phụ thuộc và sản phẩm nhập khẩu từ các quốc gia như Nhật Bản, Mỹ với giá thành cao. Hiện nay, giống tảo này đã được nuôi trồng tại chỗ, ngoài dạng viên và bột khô còn có thêm tảo tươi, dạng tốt nhất để hấp thụ hết dưỡng chất có trong tảo.

Nhu cầu sản xuất Spirulina để tạo ra các sản phẩm dược, thực phẩm chức năng ở Việt Nam phục vụ nhu cầu nội địa và xuất khẩu hiện nay đang rất cao. Từ đây, nhóm nghiên cứu tập trung vào việc phát triển một mô hình thử nghiệm để trồng tảo xoắn nhằm chuyển giao cho các cá nhân, tổ chức nuôi tảo tại khu vực TPHCM và các vùng phụ cận.

Mục tiêu cụ thể là mô hình trình diễn nuôi trồng tảo xoắn quy mô 300 kg sinh khối/vụ; đánh giá hiệu quả kinh tế của mô hình sản xuất nguyên liệu tảo xoắn. Nhóm đã tiến hành nghiên cứu nuôi trồng tảo Spirulina platensis trong hệ thống ống kín Bioreactor; thu nhận sinh khối tảo Spirulina platensis.

Hệ thống nuôi tảo tự động

KS Nguyễn Tiến Duy cho biết, hệ thống ống kín Bioreactor nuôi trồng tảo tích hợp, vận hành tự động, đảm bảo các yêu cầu: Cung cấp đủ quang năng cho tảo phát triển, thực hiện khuấy trộn, tuần hoàn môi trường nuôi cấy để tảo phát triển tốt.

Ngoài ra, hệ thống còn đo và giám sát tự động được các thông số công nghệ như nhiệt độ, pH…, có thể nối ghép thành hệ thống nhiều mô-đun tùy theo nhu cầu sản xuất, do đó tiết kiệm được chi phí nhân công lao động.

Theo nhóm nghiên cứu, ngoài công dụng biến khí CO2 thành nguồn nguyên vật liệu phục vụ sản xuất, làm thức ăn dinh dưỡng, việc nuôi trồng tảo Spirulina platensis còn được dùng để xử lý nước thải (phốt pho, kali). Sau đó sử dụng tảo để sản xuất phân bón hoặc thức ăn chăn nuôi.

Toàn bộ hệ thống khép kín, tích hợp, tự động nên đảm bảo sản xuất được sản phẩm sạch, với giá thành cạnh tranh nhờ sử dụng CO2 (từ công nghiệp dạng trực tiếp hay qua bình chứa CO2), sử dụng ít nhân công và không tốn nhiều diện tích đất cho công trình nuôi.

Một ưu thế nữa của hệ thống này là có thể chế tạo nhiều dạng, với quy mô kích cỡ khác nhau để phù hợp với nhu cầu của người trồng, từ hộ gia đình sản xuất nhỏ đến các doanh nghiệp sản xuất quy mô công nghiệp.

Nhóm đã thử nghiệm trồng tảo trong hệ thống ống kín với quy mô 5 hệ thống nuôi/4 tháng, gồm các thông số môi trường: pH (8,5 – 9,5), nhiệt độ (28 – 32 độ C), cường độ ánh sáng (2.500 – 3.000 lux), sục khí CO2 một lần/ngày trong 30 phút với lưu lượng 2 L/phút.

Sau bốn tháng nuôi (một vụ), tảo được thu hoạch hết và đạt 305 kg sinh khối tảo tươi. Các chỉ tiêu thành phần sinh hóa đều ở mức tiêu chuẩn tối ưu gồm hàm lượng protein đạt 65,5g/100g; carbohydrate 12,0g/100g; lipid 6,9g/100g.

Đồng thời, các chỉ tiêu vi sinh vật có hại và kim loại nặng đều không phát hiện. Điều này đảm bảo sản phẩm sinh khối tảo thu được đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn, dinh dưỡng, có thể dùng để sản xuất thực phẩm chức năng.