SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

CHƯƠNG 1 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1. Sự cần thiết phải đầu tư Enzyme – chất xúc tác sinh học có tính chất chọn lọc và đặc hiệu cao, quan trọng trong các quá trình vận chuyển trao đổi chất trong sự sống của sinh vật.Từ xưa con người

hơ

n

đã biết sử dụng men để sản xuất ra một số sản phẩm thực phẩm, tinh chế được men từ thóc nảy nầm.Ngày nay, enzyme giữ một vai trò quan trọng ở các ngành công nghiệp

Q uy

N

khác nhau như: rượu, bia, nước giải khát lên men, các ngành chế biến thực phẩm khác.Trong công nghiệp sản xuất rượu từ tinh bột, enzyme sản xuất từ nấm mốc đã thay

m

thế hoàn toàn enzyme của đại mạch nẩy mầm.

Kè

Enzyme cellulase được sử dụng nhiều trong công nghiệp, chăn nuôi... Nhưng lượng enzyme chiết từ tự nhiên không đủ để sử dụng. Hơn nữa hàng ngày nhà máy tinh bột sắn

ạy

thải ra môi trường một lượng lớn bã sắn.Vì vậy đầu tư cho xây dựng một nhà máy sản

D

xuất chế phẩm enzyme cellulase là cần thiết vì sẽ vừa cung cấp chế phẩm enzyme cho

co

1.2. Vị trí xây dựng

m /+

công nghiệp, vừa xử lý được lượng chất thải của nhà máy tinh bột sắn.

Nhà máy được xây dựng trong khu công nghiệp Điện Nam- Điện Ngọc ở huyện

gl

e.

Điện Bàn,tỉnh Quảng Nam.

oo

1.3. Đặc điểm tự nhiên:[1]

G

1.3.1. Điều kiện bức xạ Hàng năm Quảng Nam có hai lần mặt trời đi qua thiên đỉnh, lần thứ nhất vào khoảng

cuối tháng 4 đầu tháng 5, lần thứ hai vào trung tuần tháng 8. Lượng bức xạ tổng cộng thực tế phổ biến từ 130 - 150 Kcal/cm2/năm, Lượng bức xạ tổng cộng mùa khô (từ tháng 1 đến tháng 7) chiếm đến 70 - 75%, mùa mưa (từ tháng 9 đến tháng 12) chỉ chiếm từ 25 30%. Lượng bức xạ tổng cộng vụ Đông Xuân chiếm 41%, còn vụ Hè Thu chiếm 59%.

Page 2

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

1.3.2. Gió Quảng Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nên có hai mùa gió chính (gió mùa mùa Đông và gió mùa mùa Hè).Hướng gió thịnh hành: ở tỉnh Quảng Nam từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau là hướng Bắc đến Tây Bắc, từ tháng 4 đến tháng 8 là hướng Đông và Đông Nam. Tốc độ gió: Tốc độ gió trung bình năm tại đồng bằng ven biển khoảng 1,3m/s.

hơ

n

1.3.3. Mưa

N

Tổng lượng mưa trung bình năm phổ biến ở đồng bằng từ 2.200 - 2.500mm, ở trung

Q uy

du, thung lũng thấp và vùng núi từ 3.000 - 3.600mm, vùng đồng bằng ven biển phía nam dưới 2.000mm.

m

Mùa mưa: Lượng mưa trong năm tập trung chủ yếu từ tháng 9 đến 12, chiếm 70 -

Kè

80% tổng lượng mưa năm.

ạy

Mùa ít mưa: Từ tháng 1 đến tháng 8 ở vùng đồng bằng, thung lũng thấp và hải đảo,

D

lượng mưa chỉ chiếm 20 - 30% tổng lượng mưa năm.

m /+

1.4. Vùng nguyên liệu

Nguyên liệu là phụ phẩm được mua từ nhà máy tinh bột sắn, xã Quế Cường , huyện

e.

1.5. Hợp tác hóa

co

Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam.

gl

Nhà máy sẽ đặt tại khu công nghiệp Điện Nam- Điện Ngọc nên những điều kiện về

oo

hợp tác hoá giữa nhà máy và các nhà máy khác là rất thuận lợi và sử dụng chung các công

G

trình công cộng như điện, nước, hệ thống thoát nước, giao thông…

Nhờ đó sẽ giảm thiểu vốn đầu tư ban đầu, rút ngắn thời gian hoàn vốn, đồng thời tận

dụng tuần hoàn các sản phẩm phụ tránh được ô nhiễm môi trường.

Page 3

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

1.6. Nguồn cung cấp điện Nguồn cung cấp điện cho nhà máy lấy từ mạng điện lưới quốc gia, nhờ trạm biến áp 110KV có dòng điện tiêu thụ với điện áp 220/380V. Để đề phòng mất điện nhà máy có thể lắp đặt thêm máy phát điện dự phòng.

1.7. Nguồn cung cấp hơi Hơi nước được dùng để tiệt trùng thiết bị, môi trường… sẽ do nhà máy tự cung cấp.

hơ

n

Do đó, cần có lò hơi riêng, áp suất của hơi dùng là 3 atm nhiên liệu chủ yếu bã mía,than....dùng đốt nóng lò hơi của nhà máy.

Q uy

N

Tác nhân làm lạnh là NH3, dầu bôi trơn… nhập từ bên ngoài.

1.8. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước thải

m

Nước là nhu cầu không thể thiếu trong quá trình sản xuất, nguồn nước cung cấp cho

Kè

nhà máy được lấy từ công ty cấp nước. Để chủ động nguồn nước nhà máy có thể tự xây

ạy

dựng thêm các bể chứa nước.

Toàn bộ nước thải của nhà máy phải xử lý COD,BOD đạt yêu cầu rồi sau đó chuyển

m /+

D

ra nguồn nước thải của thành phố.

1.9. Năng suất của phân xưởng

co

Năng suất sản xuất enzyme kỹ thuật đạt 296 tấn sản phẩm/năm

e.

1.10. Giao thông và nguồn lao động

gl

Việc xuất, nhập nguyên vật liệu, trang thiết bị, bao bì, sản phẩm... thì giao thông

oo

đóng vai trò hết sức quan trọng. Những năm gần đây khu công nghiệp Điện Nam- Điện

G

Ngọc liên tục nâng cấp cơ sở hạ tầng, mạng lưới giao thông đô thị nên tạo điều kiện rất thuận tiện .

Nguồn lao động là những người am hiểu về vi sinh vật cũng như về enzyme chủ yếu là kỹ sư tốt nghiệp ngành công nghệ sinh học từ các trường đại học và cao đẳng.

Page 4

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

1.11. Kết luận Từ những vấn đề đã phân tích ở trên ta chọn xây dựng nhà máy trong khu công nghiệp Điện Nam- Điện Ngọc, huyện Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam.Nhà máy đặt tại đây sẽ đảm bảo đầy đủ những điều kiện cần thiết cho quá trình sản xuất,tiêu thụ,nhân công và có

G

oo

gl

e.

co

m /+

D

ạy

Kè

m

Q uy

N

hơ

n

lợi về mặt kinh tế tốt nhất.

Page 5

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1.

Tổng quan về enzyme Cellulase [2]

2.1.1. Giới thiệu enzyme Cellulase Enzyme Cellulase là một phức hệ enzyme có tác dụng thuỷ phân cellulose thông qua việc thuỷ phân liên kết 1,4-β-glucoside trong cellulose tạo ra sản phẩm glucose cung cấp cho công nghiệp lên men. Nguồn thu enzyme cellulase lớn nhất

hơ

n

hiện nay là vi sinh vật.

N

2.1.2. Cấu tạo

Q uy

Cellulase là hệ enzyme đa cấu tử gồm: endo-β-1- 4 glucanase, exoglucanase và β- glucosidase. Theo những hiểu biết hiện nay thì quá trình phân huỷ cellulose

m

nhờ enzyme được thực hiện nhờ phức hệ cellulase, bao gồm các enzyme C1, Cx và

Kè

β-glucosidase

ạy

Enzyme C1 có tính chất không đặc hiệu. Dưới tác dụng của C1, các loại cellulose bị hấp thụ nước, trương lên và chuẩn bị cho sự tác động của các enzyme

m /+

D

khác. Nếu tách riêng C1 cho hoạt động độc lập thì tác dụng này lại không thấy rõ ràng. Vì vậy người ta cho rằng C1 chỉ là một yếu tố (factor), không phải là enzyme.

co

Cx còn gọi là enzyme β-1,4 glucanase, thuỷ phân các cellulose ngậm nước

e.

bởi C1 nói trên (polyanhydroglucoza hydrat hoá) thành cellulose. Chữ x có nghĩa là

gl

enzyme gồm nhiều thành phần khác nhau và người ta thường chia làm 2 loại chính

oo

là: exo-β-1,4 glucanase và endo-β-1,4 glucanase.

G

+ Exo-β-1,4 glucanase xúc tác việc tách liên tiếp các đơn vị glucose từ đầu

không khử (non-reducing end) của chuỗi cellulose. + Endo-β-1,4 glucanase phân cắt liên kết β-1,4 glucozit ở bất kỳ vị trí nào của chuỗi cellulose. Enzyme này hoạt động tốt nhất ở pH = 5,5, và nhiệt độ 550C, bền ở 30 – 450C. Hoạt tính cao ở pH =6. Các dung môi hữu cơ ít ảnh hưởng tới enzym này trừ n- butanol. Các ion kim loại và EDTA nồng độ 4-14 n.M đều làm giảm hoạt tính enzym.

Page 6

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

Các tác giả (Ogawa và Toyama, 1967) cho rằng còn có một enzyme trung gian là C2 (giữa C1 và Cx). Enzyme này trước hết tác động vào cellulose đã bị làm trương nước bởi C1 rồi thuỷ phân thành các dextrin cellulose hoà tan. Sau đó Cx sẽ tiếp tục thuỷ phân các cellodextrin này thành cellobiose.

- β-glucosidase là enzyme rất đặc hiệu, thuỷ phân cellulose thành cellohexose

G

oo

gl

e.

co

m /+

D

ạy

Kè

m

Q uy

N

hơ

2.1.3. Cơ chế thuỷ phân cellulose của enzyme cellulase

n

(D-glucose) mã số enzyme này là: 3.2.1.21 EC

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 7

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

Q uy

N

hơ

n

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Kè

m

Hình 2.1 Cơ chế thuỷ phân cellulose của enzyme cellulase Endocellulase: xúc tác quá trình cắt liên kết α-1,4- glucoside trong cellulose,

ạy

lignin và α-Dglucan một cách ngẫu nhiên. Sản phẩm của quá trình phân giải là các

D

cellulose phân tử nhỏ, cellobiose và glucose.

m /+

Exocellulase: cắt 2 hoặc 4 đơn vị glucose từ đầu không khử của chuỗi

co

cellulose tạo thành các cellobiose (disaccharide) và một số cellotetrose.

e.

Cellobiase: Phân giải cellobiose (disaccharide) và cellotetrose thành glucose.

gl

2.1.4. Tính chất lý hóa của enzyme cellulase

oo

Tùy thuộc vào cấu trúc và nguồn gốc của enzyme, hoạt tính enzyme đạt mạnh

G

nhất ở nhiệt độ, pH nhất định. ➢ Ảnh hưởng của nhiệt độ: vận tốc phản ứng do enzyme xúc tác chỉ tăng lên khi tăng nhiệt độ trong một giới hạn nhất định, chưa ảnh hưởng đến cấu trúc enzyme. Hoạt tính enzyme đạt cực đại ở nhiệt độ thích hợp, khoảng nhiệt độ thích hợp của nhiều enzyme vào khoảng 40-500C. Ở nhiệt độ cao, enzyme bị biến tính làm hoạt tính giảm mạnh hoặc mất hoạt tính, còn ở nhiệt độ thấp dưới 00C, hoạt tính enzyme bị giảm nhiều nhưng lại có thể phục hồi

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 8

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

khi đưa về nhiệt độ thích hợp. Hoạt tính của enzyme cellulase từ Trichoderma reesei đạt tối đa ở 550C. ➢ Ảnh hưởng của pH: Khả năng hoạt động của enzyme còn phụ thuộc vào pH môi trường phản ứng. Tùy thuộc vào bản chất của enzyme mà pH thích hợp để enzyme hoạt động có thể trung tính, kiềm hoặc acid. Theo nghiên cứu trước đây cho thấy, pH tối ưu cho hoạt động của cellulase từ Trichoderma

n

reesei là 4,0-5,0.

hơ

➢ Ảnh hưởng của ion kim loại: Các ion kim loại có thể kìm hãm hoặc hoạt

N

hóa sự hoạt động của các enzyme. Các ion kim loại nặng ở nồng độ nhất

Q uy

định có thể gây biến tính và kìm hãm không thuận nghịch enzyme. ➢ Ngoài ra, các dung môi hữu cơ, các chất tẩy rửa cũng ảnh hưởng mạnh mẽ

m

đến hoạt tính của enzyme. Tùy thuộc vào bản chất của các chất trên cũng

Kè

như bản chất của enzyme mà tính chất và mức độ ảnh hưởng tới hoạt động

ạy

của enzyme là khác nhau. Các dung môi hữu cơ methanol, ethanol,

D

isopropanol và acetone đều ức chế hoạt động của cellulase, đặc biệt là n-

m /+

butanol ức chế mạnh nhất, hoạt tính cellulase chỉ còn 33-63%. Các chất tẩy rửa tween 20, tween 80, SDS và triton X-100 đều làm giảm hoạt tính

co

cellulase ở mức độ khác nhau, trong đó SDS làm giảm mạnh hoạt tính

e.

cellulase chỉ còn 18-34%.

gl

2.1.5. Ứng dụng của enzyme cellulase [3]

G

oo

2.1.5.1. Enzyme cellulase với công nghiệp thực phẩm Cellulase là thành phần cơ bản của tế bào thực vật, vì vậy nó có mặt trong

mọi loại rau quả cũng như trong các nguyên liệu, phế liệu của các ngành trồng trọt và lâm nghiệp. Nhưng người và động vật không có khả năng phân giải cellulose.

Nó chỉ có giá trị làm tăng tiêu hóa, nhưng với lượng lớn nó trở nên vô ích hay cản trở tiêu hóa. Chế phẩm cellulase thường dùng để: Tăng chất lượng thực phẩm và thức ăn gia súc.

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 9

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

Tăng hiệu suất trích ly các chất từ nguyên liệu thực vật. Ứng dụng đầu tiên của cellulase đối với chế biến thực phẩm là dùng nó để tăng độ hấp thu, nâng cao phẩm chất về vị và làm mềm nhiều loại thực phẩm thực vật. Đặc biệt là đối với thức ăn cho trẻ con và nói chung chất lượng thực phẩm được tăng lên.

Một số nước đã dùng cellulase để xử lý các loại rau quả như bắp cải, hành, cà

hơ

n

rốt, khoai tây, táo và lương thực như gạo. Người ta còn xử lý cả chè, các loại tảo biển…

Q uy

N

Trong sản xuất bia, dưới tác dụng của cellulase hay phức hệ citase trong đó có cellulase, thành tế bào của hạt đại mạch bị phá hủy tạo điều kiện tốt cho tác

m

động của protease và đường hóa.

Kè

Trong sản xuất agar-agar, tác dụng của chế phẩm cellulase sẽ làm tăng chất lượng agar-agar hơn so với phương pháp dùng acid để phá vở thành tế bào. Đặt

ạy

biệt là việc sử dụng chế phẩm cellulase để tận thu các phế liệu thực vật đem thủy

D

phân, dùng làm thức ăn gia súc và công nghệ lên men. Những ứng dụng của

m /+

cellulase trong công nghiệp thực phẩm đã có kết quả rất tốt. Tuy nhiên hạn chế lớn nhất là rất khó thu được chế phẩm có cellulase hoạt độ cao.

co

2.1.5.2. Trong công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy

e.

Trong công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy, bổ sung các loại enzyme trong

oo

gl

khâu nghiền bột, tẩy trắng có vai trò rất quan trọng. Nguyên liệu ban đầu chứa hàm lượng cao các chất khó tan như lignin và một phần hemicellulose, nên trong quá

G

trình nghiền để tách riêng các sợi gỗ thành bột mịn gặp nhiều khó khăn. Trong công đoạn nghiền bột giấy, bổ sung endoglucanase sẽ làm thay đổi nhẹ cấu hình của sợi cellulose, tăng khả năng nghiền và tiết kiệm khoảng 20% năng lượng cho quá trình nghiền cơ học. Trước khi nghiền hóa học, gỗ được xử lý với endoglucanase và hỗn hợp các enzyme hemicellulase, pectinase sẽ làm tăng khả năng khuếch tán hóa chất vào phía trong gỗ và hiệu quả khử lignin.

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 10

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

Trong công nghệ tái chế giấy, các loại giấy thải cần được tẩy mực trước khi sản xuất các loại giấy in, giấy viết. Endoglucanase và hemicellulase đã được dùng để tẩy trắng mực in trên giấy.

2.1.5.3. Trong công nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi Trong chăn nuôi (với động vật ăn cỏ) nếu thức ăn có trộn thêm cellulose sẽ tăng sự tiêu hóa hấp thụ thức ăn cho động vật - đặc biệt động vật còn non, do đó sẽ

hơ

n

giảm chi phí thức ăn cho động vật và chúng sẽ tăng trọng nhanh hơn. Việc ứng dụng phức hệ cellulase trong phân giải các nguồn thức ăn giàu cellulose như rơm,

N

rạ, bã mía, bã khoai, bã sắn đã và đang được triển khai ở nhiều nước, trong mọi

Q uy

lĩnh vực như sản xuất protein đơn bào làm thức ăn cho gia súc. Trong lĩnh vực này, nấm sợi thường được sử dụng lên men các nguồn phế thải giàu cellulose tạo ra sinh

Kè

thơm có lợi cho tiêu hóa của vật nuôi .

m

khối protein chứa hàm lượng các amino acid cân đối, các vitamin và tạo hương

ạy

2.1.5.4. Trong công nghiệp sản xuất dung môi hữu cơ

D

Trong giai đoạn đường hóa của quá trình sản xuất ethanol, amylase là thành

m /+

phần chính trong quá trình thủy phân tinh bột. Tuy nhiên, bổ sung một số enzyme phá hủy thành tế bào như cellulase, hemicellulase có vai trò quan trọng, giúp tăng

co

lượng đường tạo ra và đẩy nhanh tốc độ tiếp xúc của tinh bột với amylase, dẫn tới

e.

hiệu suất thu hồi rượu tăng lên 1,5%.

oo

gl

2.1.5.5. Trong công nghệ xử lý rác thải và sản xuất phân bón vi sinh Rác thải là nguồn chính gây nên ô nhiễm môi trường dẫn tới mất cân bằng

G

sinh thái và phá hủy môi trường sống, đe dọa tới sức khỏe và cuộc sống con người.

Thành phần hữu cơ chính trong rác thải là cellulose, nên việc sử dụng công nghệ vi sinh trong xử lý rác thải cải thiện môi trường rất có hiệu quả. Enzyme này có khả năng thủy phân chất thải chứa cellulose,chuyển hoá các hợp chất kiểu lignocellulose và cellulose trong rác thải tạo nên nguồn năng lượng thông qua các

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 11

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

sản phẩm đường, ethanol, khí sinh học hay các các sản phẩm giàu năng lượng khác.

Ngoài việc bổ sung trực tiếp vi sinh vật vào bể ủ để xử lý rác thải thì việc tạo ra các chế phẩm vi sinh có chứa các vi sinh vật sinh ra cellulase đã được nghiên cứu và sản xuất. Phức hệ cellulase được sử dụng để xử lý nguồn nước thải do các nhà máy giấy thải ra. Nguyên liệu làm giấy là gỗ (sinh khối của thực vật bậc cao).

hơ

n

Sinh khối này chứa rất nhiều loại polysaccharide, trong đó các polysaccharide quan trọng quyết định tới chất lượng, số lượng giấy là cellulose. Vì vậy, nước thải của

Q uy

chứa phức hệ cellulase đem lại hiệu quả cao.

N

các nhà máy giấy, các cơ sở chế biến gỗ, các xưởng mộc khi bổ sung các chế phẩm

m

2.1.6. Nguồn vi sinh vật sinh enzyme cellulase

Kè

2.1.6.1. Vi Khuẩn [2]

Trong điều kiện hiếu khí, có rất nhiều vi khuẩn có khả năng phân hủy

ạy

cellulose nhờ vào hệ enzym cellulose của chúng. Cellulase là một phức hệ enzyme

D

thủy phân cellulose tạo ra các đường đủ nhỏ để đi qua vách tế bào vi khuẩn. Ở một

m /+

số vi khuẩn, enzym oxy hóa khử và enzyme phân hủy protein cũng tham gia vào quá trình trên. Một số loài vi khuẩn tiêu biểu có khả năng phân hủy cellulose trong

co

điều kiện hiếu khí: Acetobacter xilinum, Achromabacter, Bacillus subtilis,

e.

Celvibrio fulvus, Cytophaga, Cellulomonas biazotea…

oo

gl

2.1.6.2. Niêm vi khuẩn [17] Trong điều kiện hiếu khí, các vi sinh vật tham gia vào việc phân hủy cellulose

G

gồm niêm vi khuẩn, một số đại diện của các vi khuẩn sinh bào tử và không sinh bào tử, xạ khuẩn, nấm. Trong số này thì các loại niêm vi khuẩn là quan trọng hơn cả.

Niêm vi khuẩn phân hủy cellulose chủ yếu được tìm thấy trong các giống Cytophaga, Sporocytophaga và Soran – gium. Chúng sống trong các loại đất ít acid, trung tính và ít kiềm.

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 12

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

Trên bề mặt các vật liệu chứa cellulose, niêm vi khuẩn phát triển trong dạng thể nhầy không có hình dạng nhất định, lan rộng, vô màu, màu vàng, da cam hoặc đỏ.

Niêm vi khuẩn có thể sử dụng nguồn carbon không chỉ cellulose mà còn có cả các nguồn hydrat carbon khác như tinh bột chẳng hạn. Tuy nhiên, các loài giống Cytophaga, Sporocytophaga ưa thích cellulose hơn cả. Nitrat là nguồn nitrogen tốt phẩm của sự phân giải cellulose thành CO2 và H2O.

Q uy

N

2.1.6.3. Xạ khuẩn [1]

hơ

n

đối với niêm vi khuẩn. Niêm vi khuẩn nhận được năng lượng khi oxy hóa các sản

Là nhóm vi sinh vật có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ cao phân tử như cellulose, lignin…. Có trong bã thực vật để tạo thành các hợp chất trung gian,

Kè

m

tổng hợp các chất mùn.

Xạ khuẩn là nhóm vi sinh vật đơn bào, chúng phân bố rộng rãi trong tự nhiên,

ạy

thậm chí trên những cơ chất mà vi khuẩn và nấm mốc không phát triển được.

D

Xạ khuẩn tham gia tích cực vào các quá trình chuyển hóa nhiều hợp chất hữu

m /+

cơ trong tự nhiên. Chúng sinh sản ra chất kháng sinh từ acid amin tạo thành trong qúa trình trao đổi chất của vi khuẩn quang hợp và các chất hữu cơ. Các chất kháng

co

sinh này tiêu diệt vi khuẩn và nấm mốc gây hại.

e.

Khả năng phân giải cellulose của xạ khuẩn đã được nghiên cứu nhiều.

oo

gl

Harmsen (1964) chia xạ khuẩn phân hủy cellulose ra lam ba nhóm A, B, C. Nhóm B và C phân hủy cellulose rất mạnh. Theo Krasilnikov (1949) thì các loài xạ khuẩn

G

phân giải cellulose có thể xếp hạng theo mức độ phân giải từ mạnh xuống yếu như sau: + Loài 1:Actinobacteria Coelicolor, Actinobacteria Sulfureus, Actinobacteria Aureus, Actinobacteria Cellulose.

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 13

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

+ Loài 2: Actinobacteria Hydroscopicus, Actinobacteria Griseoflavus, Actinobacteria Ochroleucus, Actinobacteria Loidensis, Actinobacteria Viridans, Actinobacteria Griseolus. + Loài 3: Actinobacteria Themofuscus, Actinobacteria Xanthostromus. + Loài 4: Actinobacteria Flavochromogenes, Actinobacteria Bovis, Actinobacteria Sampsonii.

hơ

n

2.1.6.4. Nấm sợi

N

Có nhiều loài nấm sợi có khả năng sinh ra 1 lượng lớn cellulase thuộc giống

Q uy

Alternaria, Trichoderma, Myrothecium, Aspergillus… Trong đó có 2 giống nấm sợi là Trichoderma và Aspergillus đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu để sản

m

xuất cellulase. Trong đồ án thiết kế của tôi, tôi sử dụng chủng nấm mốc

2.2.

Kè

Aspergillus.

Tình hình nghiên cứu sản xuất enzyme cellulase ở Việt Nam và trên thế

ạy

giới

m /+

D

Enzyme cellulase kỹ thuật chủ yếu được thu nhân từ T.reesei. Asp.niger và gần đây là từ các chủng vi khuẩn. Ở Nhật, cellulase kỹ thuật thu nhận từ T.viride

co

bằng phương pháp nuôi cấy bề mặt theo quá trình koji như sau: cám mì được xử lý nhiệt, cấy bào tử vào, nuôi ủ vào khay dưới điều kiện ( pH, nhiệt độ, độ ẩm...) tối

e.

ưu. Sau 3- 5 ngày, môi trường lên men được chiết với nước, dịch chiết được cô đặc

oo

gl

và enzym được tủa bằng alcohol. Thậm chí ngày nay, một vài công ty còn sản xuất enzyme cellulase từ Trichoderma theo quá trình koji. Tương tự, có thể áp dụng quá

G

trình này để sản xuất enzym cellulase từ Asp.niger. Theo Yamada(1977), khoảng 45 tấn cellulase được sản xuất từ T.viride và Asp.niger vào năm 1976.

Việc sản xuất cellulase bằng phương pháp chìm được mô tả đầu tiên trong các patent của Nhật ( Kawaji etal. 1964) Ở Mỹ, phòng thí nghiệm của quân đội Mỹ ở Natik và trường đại học Rutgers lần đầu tiên sử dụng chủng T.viride QM 6 hoang dại để sản xuất enzyme

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 14

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

cellulase. Sau đó gây đột biến và chọn lọc được biến chủng QM9414 có khả năng sinh ra cellulase cao (Rehm,1983). Ở Pháp hãng Ly Ven sản xuất enzym cellulase từ T.reesei và từ Asp.niger sử dụng trong công nghiệp thực phẩm. Ở Canada, hãng Logene sản xuất enzym cellulase sử dụng trong thức ăn gia súc, công nghiệp giấy, chế biến hạt, sản xuất ethanol.

n

Loại chế phẩm được sản ở Liên Xô sử dụng trong chăn nuôi có tên gọi là “

hơ

cellolignorin“. Đây là sản phẩm nuôi cấy T.Lignorum đã sấy khô đến chỉ còn 13%

N

độ ẩm, chứ 1-50 đơn vị cellulase/g. Ngoài các endoglucanase và exo glucanase còn

Q uy

có hemicellulase, pectinase và xylanase, pH thích hợp nhất cho chế phẩm này hoạt động từ 4,0- 5,5.

m

Ở Nhật Bản hãng Nagaze, Amono, dsiva kasei- zenihon sejkage hằng năm

Kè

đã sản xuất đến 8000 tấn chế phẩm enzym các loại để dùng trong nông nghiệp.

ạy

Enzym “Penxenlase“ chứa enzym cellulase, hemicellulase, protease và amylase.

m /+

độ thích hợp là 600C.

D

Hoạt tinh có các loại 500,1000 và 1500 đơn vị/gam, pH thích hợp từ 4,0- 5,5. Nhiệt Chế phẩm cellulase “ Onozuka“ chứa cellulase và hemicellulase. Chế phẩm

co

này thu được từ các dịch nuôi cấy bề mặt nấm T.viride. Các điều kiện thích hợp

e.

như pH, nhiệt độ cũng tương tự Pancellase.

gl

Chế phẩm enzym “Celluzin“ thu được từ nuôi cấy chìm nấm Asp.niger.

oo

Hoạt tính cellulase khoảng 450.000 đơn vị/g.

G

Ở Mỹ, chế phẩm “Biozim“ được sản xuất bằng phương pháp nuôi cấy bề

mặt nấm A.Oryzae. Chế phẩm này chứa 26 loại enzym khác nhau, trong số này có cellulase, amylase... Ở Bugari có loại chế phẩm “Xeaza T“ chứa hoạt tính exoglucanase 268 đơn vị/g và endoglucanase 92 đơn vị/g. pH thích hợp từ 4,0-5,5.

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 15

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

Ở Việt Nam chưa có một chế phẩm enzym cellulase nào được sản xuất chủ động từ những nguồn nguyên liệu trong nước. Việc sản xuất chỉ mới dừng lại ở việc nghiên cứu nên nhu cầu enzyme chủ yếu là nhập khẩu từ nước ngaoif.

Năm 1999, Nguyễn Đức Lượng và cộng sự đã nghiên cứu khả năng sinh tổng hợp cellulase từ Astinomyces griseus.

2.3.

Tổng quan về chủng nấm Aspergillus niger

Q uy

N

2.3.1. Lịch sử nghiên cứu [4]

hơ

tổng hợp và đặc điểm cellulase từ chửng Aspergillus niger

n

Năm 2003, Hoàng Quốc Khánh và cộng sự đã nghiên cứu khả năng sinh

Chi Aspergillus do Meicheli mô tả lần đầu tiên năm 1729, sau đó năm 1809, Link mô tả loài Aspergillus glaucus và loài nấm túi Eurotium herbariorum phát

Kè

m

hiện thấy trên cùng một tiêu bản mẫu cây khô. Fries (1832) chấp nhận chi nấm này của Micheli, như vậy theo Luật quốc tế về danh pháp thực vậ ( điều 13f), chi

ạy

Aspergillus chính thức mang tên Aspergillus Micheli ex Fries. De Bary (1850) phát

D

hiện giai đoạn bào tử trần của Eurotium herbariorum chính là Aspergillus gloucus.

m /+

Cuối thế kỷ 19, một số công trình nghiên cứu cho biết sản phẩm lên men của một số loài thuộc chi Aspergillus là acid hữu cơ như acid oxalic, acid citric,v..v..và do

co

đó chi Aspergillus được chú ý nghiên cứu cả về mặt hóa sinh, lên men vi sinh vật

G

oo

gl

e.

cả về pân loại học.

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 16

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

N

hơ

n

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Q uy

Hình : Aspergillus niger ( Ảnh: Gettyimages)

m

2.3.2. Thành phần môi trường nuôi cấy Aspergillus niger [3]

Kè

2.3.2.1. Nguồn carbon:

ạy

Theo lý thuyết sinh tổng hợp của enzym cảm ứng, trong môi trường nuôi cấy

D

vi sinh vật sinh cellulase nhất thiết phải có cellulose là chất cảm ứng và là nguồn

m /+

carbon.

Những nguồn cellulose có thể là bã mía,vỏ sắn, giấy lọc, bông, bột cellulose,

co

lõi ngô, cám , mùn cưa, bã củ cải, rơm, than bùn… Trichoderma lignorum và

e.

Trichoderma koningi nuôi trên môi trường có nguồn carbon là giấy lọc cho hoạt tính

gl

enzym cao nhất. Kết quả cũng tương tự như vậy khi nuôi Myrothecium verrucaria

G

oo

trên môi trường có giấy lọc và lõi ngô, bã củ cải.

Chất cảm ứng của enzym cellulase còn là cellobiosooctacetat,cám mì,cám

gạo, lactose salicyl. Đối với stachybotrit atra nguồn carbon tốt nhất để sinh tổng hợp cellulase là tinh bột 1%.

Các nguồn carbon khác (glucose, cellobiose, acetat, citrat, oxalat, xuccinat và những sản phẩm trung gian của vòng krebs) có tác dụng kiềm hãm sinh tổng hợp cellulase. Song, trong môi trường với nồng độ glucose rất ít tác dụng kích thích vi

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 17

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

sinh vật phát triển tạo thành enzyme. Glycerin chỉ có tác dụng kích thích vi sinh vật sinh trưởng phát triển, không cảm ứng tổng hợp enzyme.

2.3.2.2. Nguồn Nitơ: Các nguồn nito vô cơ thích hợp nhất đối với các sinh vật cellulase là muối nitrat. Đối với các giống của bộ nấm bông nguồn nito tốt nhất lại là (NH4)2HPO4.

Nói chung các muối amon ít tác dụng nâng cao hoạt lực enzyme này, thậm chí còn

hơ

n

ức chế quá trình tổng hợp, vì rằng môi trong các muối này làm cho môi trường acid

Q uy

thể làm mất hoạt tinhs enzyme sau khi tạo thành.

N

hóa. Điều này không những ức chế trong quá trình sinh tổng hợp enzyme mà còn có

Natri nitrat làm cho môi trường kiềm hóa, tạo điều kiện thuận lợi cho sự tạo thành cellulase. Các hợp chất nitơ hữu cơ có tác dụng khác nhau đến sinh tổng hợp

Kè

m

cellulase. Điều này phụ thuộc vào điều kiện sinh lý của từng chủng giống. Cao ngô và cao nấm men có tác dụng nâng cao hoạt lực cellulase của vi sinh vật nhưng với

D

2.3.2.3. Nguồn khoáng chất:

ạy

cao ngô khả năng sinh tổng hợp C1 – và C2- cellulase cao hơn so với cao nấm men.

m /+

Những nguyên tố khoáng (Fe, Mn, Zn,B, Mo, Cu…) có ảnh hưởng rõ rệt đến khả năng tổng hợp cellulase của vi sinh vật Zn, Mn, Fe có tác dụng kích thích tạo

co

thành enzym này ở nhiều chủng. Nồng độ tối thích của Zn: 0,11 – 22 mg/l, Fe: 2- 10

e.

mg/l, Mn: 3,4 – 27,2 mg/l.

oo

gl

2.3.2.4. Chất kích thích sinh trưởng: Biotin và tiamin trong môi trường dinh dưỡng không có ảnh hưởng đến sinh

G

tổng hợp enzym này.

2.3.3 Ứng dụng trong sản xuất cellulose 2.3.4 Tình hình xử lý bã thải sắn của nhà máy chế biến tinh bột sắn Chất thải rắn sinh ra trong quá trình sản xuất chủ yếu bao gồm:

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 18

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

- Vỏ gỗ và vỏ cũ, chiếm khoảng 2-3% lượng sắn củ tươi, được loại bỏ ngay từ khâu bóc vỏ. Phế liệu này có thể được sử dụng làm thức ăn gia súc ở dạng khô hoặc ướt.

- Xơ và bã sắn được thu nhận sau khi đã lọc hết tinh bột. Loiaj chất rắn này thường chiếm 15-20% lượng sắn tươi, gây ô nhiễm môi trường nếu không được xử lý kịp thời. Sơ và bã sắn sau khi trích ly được tách nước làm thức ăn gia súc.

n

- Mủ: lượng mủ khô chiếm khoảng 3,5- 5% củ sắn tươi. Mủ được tách ra từ

hơ

dịch sữa, có hàm lượng chất hữu cơ cao ( 1500-2000 mg/100g) và xơ sinh học, cần

N

được làm khô ngay. Tuy nhiên, thực hành tại nhiều doanh nghiệp sản xuất thường

Q uy

để mủ dưới dạng ướt. Lượng tinh bột chứa trong mủ là 51.800-63.000 mg/100g, gấp đôi lượng tinh bột có trong vỏ gỗ và vỏ củ. Mủ được sử dụng làm thức ăn gia

m

súc.

Kè

- Bùn lắng sinh ra từ hệ thống xử lý nước thải.

ạy

- Bao bì phế thải

D

Bã thải rắn của ngành sản xuất tinh bột sắn thường được các doanh nghiệp

m /+

sản xuất tận dụng làm sản phẩm phụ dưới dạng thức ăn gia súc. Nguồn thu từ sản phẩm phụ này là không đáng kể, cần có các biện pháp sử dụng và quản lý bã thải

co

rắn hiệu quả hơn.

e.

2.5. Kết luận về tổng quan tài liệu

gl

Sau các tài liệu tham khảo được từ các nguồn tin cậy, thấy được rằng việc

oo

sử dụng bã thải sắn để sản xuất enzyme cellulose là việc làm cần thiết để tạo ra các

G

sản phẩm có lợi cho đời sống, đồng thời góp phần bảo vệ môi trường cho xã hội.

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 19

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

CHƯƠNG 3 THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 3.1. Chọn dây chuyền công nghệ Trong công nghiệp sản xuất enzyme hiện nay có hai phương pháp: phương pháp nuôi cấy bề mặt và phương pháp nuôi cấy chìm.

So sánh hai phương pháp ta thấy phương pháp nuôi cấy bề mặt có những ưu

n

điểm sau:

hơ

- Nuôi bề mặt rất dễ thực hiện, qui trình công nghệ không phức tạp.

N

- Lượng enzyme được tạo thành từ nuôi cấy bề mặt thường cao hơn rất nhiều so

Q uy

với nuôi cấy chìm.

- Chế phẩm enzyme thô sau khi thu nhận rất dễ sấy khô và bảo quản.

m

- Nuôi cấy bề mặt không cần sử dụng nhiều thiết bị phức tạp, do đó việc vận hành

Kè

công nghệ cũng như đầu tư ban đầu vừa đơn giản vừa không tốn kém.

ạy

- Trong trường hợp bị nhiễm vi sinh vật lạ rất dễ xử lý.

D

- Trong kĩ thuật nuôi cấy bề mặt có hai loại môi trường nuôi cấy, đó là môi trường

m /+

bán rắn và môi trường lỏng. Ở môi trường lỏng thì vi sinh vật sẽ phát triển trên bề mặt dung dịch lỏng nơi phân cắt giữa pha lỏng và pha khí. Khi đó các tế bào vi

co

sinh vật sẽ tạo thành những ván phủ kín bề mặt dung dịch lỏng. Enzyme sẽ được

e.

tổng hợp trong tế bào và thoát khỏi tế bào vào trong dung dịch nuôi cấy. Do đó

gl

việc thu nhận enzyme thô trong dịch nuôi cấy cũng rất đơn giản. Tuy nhiên

oo

phương pháp nuôi cấy này tỏ ra không hiệu quả vì hoạt lực của enzyme thu nhận

G

được của phương pháp này không cao bằng nuôi cấy trên môi trường bán rắn.Một mặt phương pháp này vi sinh vật phát triển chủ yếu trên bề mặt nên hệ sử dụng môi trường nuôi cấy không cao. Vì vậy phương pháp này ít được dùng.

Chính vì những lý do trên mà tôi quyết định chọn phương pháp nuôi cấy bề mặt trên môi trường bán rắn với dây chuyền công nghệ như sau:

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 20

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG Bã sắn Nghiền- Định lượng Phân ly từ tính

Nước Trấu Khoáng chất:

Trộn

Giống Aspergillus Niger

n

Thanh trùng 1400C, 50 -60’

hơ

Hoạt hóa Làm nguội 35 -400C

Q uy

N

Nhân giống cấp 1,2

Cấy giống

Nhân giống sản xuất

Phân phối vào khay nuôi

Khay

Kè

m

Tiệt trùng khay

ạy

Nuôi cấy 28- 32oC, T= 42h, W = 60%

m /+

D

Chế phẩm enzyme thô

co

Nghiền

oo

gl

e.

Dịch trích li 1

G

Bã

Trích ly lần 1

Nước t= 400C VH20 :Vsk = 2 :1

Bã Trích ly lần 2

Nước t= 500C VH20 :Vsk = 1 :1

Dịch trích li 2 Cô đặc chân không Sấy chân không W= 4% Cân- Bao gói

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Chế phẩm Enzyme kỹ thuật Page 21

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ 3.2.1. Nguyên liệu bã sắn: Băm cắt: Khi sản xuất thì bã sắn từ kho chuyển đến máy băm cắt đến mức độ công nghệ yêu cầu nhờ lưới. Sau đó được vận chuyển đến máy sàng rung.

Sàng: bã sắn từ máy nghiền được băng tải chuyển đến máy sàng để phân loại kích

n

cỡ các loại:

N

định lượng, và được vít tải chuyển đến bộ phận phối trộn.

hơ

+ Loại 1: Đạt kích thước yêu cầu của công nghệ thì được gàu tải chuyển lên bunke

Q uy

+ Loại 2: Kích thước quá lớn thì được chuyển lại vào máy băm cắt để tiếp tục sàng.

3.2.2. Phân ly từ tính:

m

Mục đích: Tách các kim loại ra khỏi bã sắn, tạo điều kiện thuận lợi cho các công

Kè

đoạn tiếp theo.

ạy

Tiến hành: bã sắn được đưa vào xử lý tại máy phân loại từ tính.Tại đây dưới tác

D

dụng của lực từ, kim loại được tách ra khỏi hỗn hợp,sau đó được đưa đi xử lý tiếp theo,

m /+

còn kim loại sau khi tách được tập trung tại nơi tập kết và đưa đi tái chế.

3.2.3. Phối trộn:

co

Mục đích: Tạo điều kiện thích hợp cho quá trình lên men sau này.

e.

Cách tiến hành: Hỗn hợp bã sắn, trấu, nước, muối khoáng và các chất dinh duỡng

oo

gl

cần thiết khác được định lượng và trộn đều theo tỉ lệ đã tính toán, theo công thức như sau:

G

Nước làm ẩm, phục vụ trực tiếp cho thanh trùng, đảm bảo chế độ làm ẩm cho quá trình nuôi cấy, độ ẩm tối ưu là 58% ÷ 60%.

3.2.4. Thanh trùng: Mục đích: Làm cho môi trường được tinh khiết về phương diện vi sinh vật, làm chín, biến hình tinh bột và protêin.

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 22

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

Tiến hành: tiệt trùng bằng hơi nước nóng 1- 1,5 atm ở 140oC. Thời gian giữ nhiệt là 50 ÷ 60 phút.

3.2.5. Làm nguội: - Mục đích: Làm nguội đến nhiệt độ nuôi cấy nhằm tạo điều kiện thích hợp về mặt nhiệt độ cho vi sinh vật phát triển.

- Cách tiến hành: Sau khi tiệt trùng, môi trường được vít tải chuyển vào băng tải làm

hơ

n

nguội đặt trong phòng cấy vô trùng có thông khí bão hòa. Môi trường được làm nguội đến

N

nhiệt độ khoảng 380C ÷ 400C.

Q uy

3.2.6. Nhân giống:

Nhân giống trong phòng thí nghiệm: Giống trong ống nghiệm được giữ ở trạng thái

m

hoạt động bằng cách cấy chuyền mỗi tháng một lần trong các môi trường thạch sapec.

30g

NaNO3

3g 1g

0.5g

FeSO4

0.01g

Dịch tự phân nấm men pH = 4 ÷ 5

10 ml

e.

Mục đích:

KCl

co

KH2PO4

0.5g

ạy

Saccroza

MgSO4.7H2O

D

1000ml

m /+

Nước

Kè

Bảng 3.1: Môi trường thạch sapec [3].

gl

+ Kích hoạt giống gốc và cho giống vi sinh vật làm quen với môi trường lên men sẽ sản

oo

xuất trên quy mô công nghiệp.

G

+ Tạo đủ lượng giống để sản xuất trên quy mô công nghiệp.

Cách tiến hành:

+ Nhân giống trên máy lắc. + Môi trường trong giai đoạn này cũng là môi trường trên mốc giống được nuôi trong bình tam giác 1 lít và được đặt trên máy lắc. + Từ môi trường sản xuất sau khi làm nguội SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 23

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

3.2.6.1. Nhân giống sản xuất: Từ môi trường sản xuất sau khi làm nguội kết thúc, trích ra 10% chuyển qua phòng nhân giống để nhân giống sản xuất. Quá trình nhân giống sản xuất cũng được thực hiện trên khay và được thực hiện trong phòng nhân giống.

3.2.7. Gieo giống: Sau khi làm nguội môi trường đến nhiệt độ 35oC ÷ 40oC ta tiến hành gieo giống

hơ

n

trong thiết bị có đảo trộn, tỷ lệ gieo giống là 10%.

N

3.2.8. Nuôi cấy:

Q uy

Sau khi kết thúc quá trình gieo giống, canh trường nấm mốc được gàu tải chuyển lên thùng chứa. Từ thùng chứa này canh trường được đưa vào khay đặt trong phòng nuôi cấy

m

và tiến hành nuôi.

Kè

Trong quá trình nuôi không cần điều chỉnh pH môi trường. Đây là môi trường bán

ạy

rắn nên sự thay đổi pH ở vị trí này không ảnh hưởng đến toàn bộ môi trường. Thời gian nuôi cấy nấm mốc khoảng 36 ÷ 60 giờ, trung bình thường là 42 giờ.

m /+

D

Quá trình nuôi cấy trong môi trường bán rắn nuôi bằng phương pháp bề mặt trải qua

Giai đoạn 1:

co

các giai đoạn sau:

e.

Giai đoạn này thường kéo dài 10 ÷ 14 giờ kể từ thời gian bắt đầu nuôi cấy. Trong

gl

giai đoạn này có những thay đổi sau:

oo

+ Nhiệt độ tăng chậm.

G

+ Sợi nấm bắt đầu hình thành và có màu trắng hoặc màu sữa. + Thành phần dinh dưỡng bắt đầu có sự thay đổi. + Khối môi trường còn rời rạc. + Enzyme mới bắt đầu hình thành.

Trong giai đoạn này cần quan tâm đến chế độ nhiệt độ. Tuyệt đối không được để

nhiệt độ cao hơn 30oC vì thời kỳ này giống rất mẫn cảm với nhiệt độ.

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 24

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

Giai đoạn 2: Giai đoạn này kéo dài 14 ÷ 18 giờ tiếp theo. Trong giai đoạn này có những thay đổi cơ bản sau: + Toàn bộ bào tử đã phát triển thành sợi nấm và sợi nấm bắt đầu phát triển rất mạnh.

Các sợi nấm này tạo ra những mạng sợi chằng chịt khắp trong các hạt môi trường, trong lòng môi trường.

hơ

n

+ Môi trường được kết lại khá chặt.

N

+ Độ ẩm của môi trường giảm dần.

Q uy

+ Nhiệt độ của môi trường tăng nhanh có thể lên đến 40oC ÷ 45oC. + Các chất dinh dưỡng bắt đầu giảm nhanh do sự đồng hoá của nấm sợi.

m

+ Các loại enzyme được hình thành, trong đó enzyme cellulase hình thành nhiều

Kè

nhất.

ạy

+ Lượng oxy trong môi trường giảm và CO2 tăng dần, do đó trong giai đoạn này cần

D

thông khí mạnh và điều chỉnh nhiệt độ khoảng 29oC ÷ 30oC.

m /+

Giai đoạn 3:

Giai đoạn này kéo dài 10 ÷ 20 giờ tiếp theo. Ở giai đoạn này có những thay đổi cơ

co

bản sau:

e.

+ Quá trình trao đổi chất sẽ yếu dần, do đó quá trình giảm chất dinh dưỡng sẽ chậm

gl

lại.

oo

+ Nhiệt độ khối môi trường giảm, do đó làm giảm lượng không khí môi trường

G

xuống còn 20% ÷ 25% thể tích không khí trong 1 giờ. Nhiệt độ nuôi cấy duy trì ở 30oC. Cần dừng quá trình nuôi cấy và thu nhận enzyme trong giai đoạn này. Vì trong giai

đoạn này bào tử được hình thành nhiều và làm giảm hoạt lực của enzyme.

3.2.9. Thu nhận chế phẩm enzyme thô: Kết thúc quá trình nuôi cấy ta thu nhận chế phẩm enzyme thô.

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 25

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

3.2.10.Nghiền: Canh trường nấm mốc được gàu tải chuyển sang máy nghiền búa. Mục đích của quá trình nghiền là vừa phá vỡ tế bào, vừa làm nhỏ các thành phần của chế phẩm enzyme thô.

Khi thành tế bào bị phá vỡ, các enzyme bên trong sẽ dễ dàng giải phóng ra môi trường bên ngoài.

3.2.11.Trích ly:

hơ

n

Sau khi nghiền phá vỡ cấu trúc tế bào, ta có thể chiết xuất enzyme bằng các dung môi khác nhau như nước cất, dung dịch đệm, muối trung tính. Ở đây ta dùng dung môi

Q uy

N

trích ly là nước cất, vì: - Các enzyme này hòa tan tốt trong nước

m

- Dễ dàng thu hồi lại trong quá trình cô đặc, sấy

Kè

- Rẻ

ạy

Cách thực hiện: Tiến hành trích li 2 lần, lần 1 trích li bằng nước nóng 40oC, lần 2 trích li bằng nước nóng 50oC. Thời gian tiến hành và lượng nước cần dùng của mỗi lần

m /+

D

trích ly như sau: Lần 1 trích li trong 3 giờ, lượng nước sử dụng bằng 2 lần thể tích dịch vào; lần 2 trích li trong 2 giờ, lượng nước sử dụng bằng một lần thể tích bã. Phần bã sau

co

khi qua 2 lần trích ly được sử dụng làm thức ăn cho gia súc. Dịch trích ly lần 1, lần 2

e.

được trộn lại với nhau và chuyển sang thiết bị cô đặc.

gl

Mục đích của quá trình này là thu dịch enzyme và loại bỏ sinh khối .

oo

Sau đó dịch enzyme sẽ được đưa vào thiết bị cô đặc.

G

3.2.12.Cô đặc:

Mục đích của giai đoạn này là nâng cao nồng độ chất khô từ 4-6 g/l tới 15-20 g/l,

cho thêm một số chất bảo quản để đưa dung dịch đạt nồng độ 35 – 40 g/l. Sau đó dịch cô đặc sẽ được đưa vào thiết bị sấy chân không.

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 26

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

3.2.13.Sấy chân không: Mục đích của giai đoạn này là tạo sản phẩm enzyme kỹ thuật dạng bột để tiện cho quá trình bảo quản và vận chuyển.

Dịch enzyme sau khi cô đặc được đưa vào thiết bị sấy chân không với nhiệt độ đầu vào là 1200C và đầu ra là 600C.

n

Sản phẩm sau đó có độ ẩm 4 % được gàu tải đưa vào bunke chứa.

hơ

3.2.14.Cân và bao gói:

N

Mục đích: Đóng gói sản phẩm enzyme để đưa vào kho bảo quản ở 40C

Q uy

Cách tiến hành: Việc đóng gói sản phẩm sẽ được thực hiện bởi máy đóng gói

G

oo

gl

e.

co

m /+

D

ạy

Kè

m

chuyên dụng.

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 27

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

CHƯƠNG 4 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy:

+ Tết âm lịch nghỉ

3 ngày

+ Ngày chiến thắng 30 - 4 nghỉ

1 ngày

+ Ngày quốc tết lao động nghỉ

1 ngày

+ Ngày quốc khánh nghỉ

1 ngày

hơ

1 ngày

N

+ Tết dương lịch nghỉ

n

- Các ngày nghỉ trong năm:

Q uy

+ Nghỉ ngày chủ nhật

Tháng 11 nghỉ 10 ngày do khu vực Miền Trung thời tiết xấu, mưa nhiều, nguyên

m

liệu ít và nhu cầu thị trường thấp. Nghỉ để sửa chữa và vệ sinh thiết bị.

làm

2

23

24

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

26

27

26

25

27

15

27

D

Ngày

1

m /+

Tháng

ạy

Kè

Bảng 4.1 Biểu đồ sản xuất của nhà máy

26

25

25

Cả năm 296

co

Nhà máy làm việc 3 ca/ngày,1 ca 8 tiếng.

e.

4.2. Các số liệu ban đầu:

oo

gl

-Thành phần môi trường:

G

Bã sắn

87%

Trấu

11,6%

(NH4)2SO4

1%

MgSO4

0.05%

KH2PO4

0.2%

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 28

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

NaNO3

0.15%

+ Chủng giống vi sinh vật sử dụng: Aspergillus Niger + Môi trường lên men: lên men bán rắn, W= 60%, Ʈ = 42h, t0= 28 – 320C, pH= 4-5 Công thức được sử dụng trong quá trình tính toán:

Gs – Trọng lượng khi ra khỏi thiết bị (kg)

Gc – Trọng lượng chất khô

Q uy

Ws – Hàm ẩm khi ra khỏi thiết bị (%)

N

Wt – Hàm ẩm trước khi vào thiết bị (%)

hơ

Ký hiệu: Gt – Trọng lượng trước khi vào thiết bị (kg)

n

- Công thức tính hao hụt ẩm:

m

Lượng chất khô trong suốt quá trình là không đổi, khi đó:

G t  Gs 

100  Ws (công thức 4.2.1) 100  Wt

m /+

Suy ra:

ạy

Kè

100  Wt 100  Ws  Gs  100 100

D

G c  Gt 

co

Hao hụt ẩm: W = Gt – Gs

e.

W  Gt 

Wt W  Gs  s (công thức 4.2.3) 100 100

G

oo

gl

4.3. Giả thiết hao hụt qua các công đoạn sản xuất: Bảng 4.2 Bảng thay đổi độ ẩm qua các công đoạn Độ ẩm của bã sắn trước khi trộn

15%

Độ ẩm của bã sắn sau khi trộn

60%

Độ ẩm trước khi sấy chân không

50%

Độ ẩm sau khi sấy chân không

4%

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 29

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

Bảng 4.3 Bảng tỉ lệ hao hụt qua các công đoạn Công đoạn

Tỉ lệ hao hụt do sản xuất(%)

Dây chuyền gia công bã sắn Nghiền – Định lượng

2

Phân ly từ tính

0,5

Phối trộn

hơ

1

n

Dây chuyền sản xuất enzyme Tiệt trùng

1

Làm nguội

N

0,5

Nhân giống sản xuất

Q uy

0,5

Cấy giống

0,5

m

Phân phối vào khay nuôi

Kè

Nuôi cấy

ạy

Thu nhận chế phẩm

1

0.5 1

D

Dây chuyền sản xuất enzyme kỹ thuật

m /+

Nghiền Trích ly

2 2

co

Cô đặc

Sấy chân không

e.

2 0.5

gl

Bao gói

2

oo

4.4. Cân bằng vật chất

G

4.4.1. Nghiền, định lượng bã sắn Theo bảng 4.3 thì công đoạn này hao hụt 2 % nên ta tính được khối lượng nguyên

liệu sau khi nghiền, định lượng là: G1= 25000 

100  2  24500 (kg/ngày) 100

Lượng hao hụt: W1= 25000-24500= 500 (kg/ngày) SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 30

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

4.4.2. Phân ly từ tính Theo bảng 4.3 thì công đoạn này hao hụt 0,5 % nên ta tính được khối lượng bã sắn sau khi phân ly từ tính là:

G2= 24500 

100  0,5  24377,5 (kg/ngày) 100

hơ

4.4.3. Phối trộn môi trường

n

Lượng hao hụt: W2= 24500- 24377,5 = 122,5 (kg/ngày)

N

Theo bảng 4.3 thì công đoạn này hao hụt 1 % nên ta tính được khối lượng môi 100  1  24133,7 (kg/ngày) 100

m

G3= 24377,5 

Q uy

trường sau khi phối trộn là:

Kè

Lượng hao hụt: W3= 24377,5 – 24133,7 = 243,8 (kg/ngày)

ạy

- Tổng kết lượng nguyên liệu sử dụng trong công đoạn phối trộn:

D

Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu trước khi phối trộn.

m /+

+ Bã sắn: 15% +Trấu : 5%

co

+ Giả sử độ ẩm của chất khoáng không đáng kể.

e.

Độ ẩm sau khi phối trộn là: 60%.

gl

Lượng nguyên liệu là:

G

oo

+ Bã sắn: + Trấu:

24133,7 

87  (100  60)  9880,6 (kg/ngày).

100  (100  15)

24133,7 

11,6  (100  60)  1178,7 (kg/ngày).

100  (100  5)

+ (NH4)2SO4: 24133,7  + MgSO4:

1  (100  60)  96,5 (kg/ngày).

100  100

24133,7 

0,05  (100  60)  4,8 (kg/ngày).

100  100

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 31

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

+ KH2PO4:

24133,7 

0.2  (100  60)  19,3 (kg/ngày).

100  100

+ NH4NO3:

24133,7 

0.15  (100  60)  14,5 (kg/ngày).

100  100

4.4.4. Thanh trùng

n

Theo bảng 4.3 thì công đoạn này hao hụt 1 % . Giả sử độ ẩm môi trường thay đổi

hơ

không đáng kể sau công đoạn này nên ta tính được khối lượng môi trường sau công đoạn 100  1  23892,4 (kg/ngày) 100

Q uy

G4= 24133,7 

N

tiệt trùng là:

m

Lượng hao hụt: W4= 24133,7- 23892,4= 241,3 (kg/ngày)

Kè

4.4.5. Làm nguội

ạy

Theo bảng 4.3 thì công đoạn này hao hụt 0,5 %. Giả sử độ ẩm môi trường thay đổi

D

không đáng kể sau công đoạn này nên ta tính được khối lượng môi trường sau làm nguội

m /+

là:

100  0,5  23772,9 (kg/ngày) 100

co

G5= 23892,4 

e.

Lượng hao hụt: W5= 23892,4- 23772,9= 119,5 (kg/ngày)

gl

4.4.6. Nhân giống sản xuất.

oo

Giả thiết lượng giống cấy bằng 10% khối lượng môi trường trước khi cấy giống .

G

Ta có : mgiống = 10 % mmôi trường  10 % mmôi trường+ mmôi trường= 1,1 mmôi trường Khối lượng môi trường trước khi cấy giống là : 23772,9 (kg/ca) Khối lượng giống cho vào là : mgiống = 0,1 x 23772,9 = 2377,3 (kg/ca) Lượng giống cấp II bằng 10% giống sản xuất hao hụt 0,5%: SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 32

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

mgiống cấp 2 = 2377,3 

100 10   238,9 (kg/ca) 100  0,5 100

Lượng giống cấp I bằng 10% giống cấp II hao hụt 0.1%: mgiống cấp 1 = 238,9 

100 10   24,0 (kg/ca) 100  0,5 100

hơ

mgiống + mmôi trường= 2377,3+ 23772,9= 26150,2 (kg/ca)

Q uy

100  0,5  26019,4 (kg/ngày) 100

N

Theo bảng 4.3 thì công đoạn này hao hụt 0,5 % G6= 26150,2 

n

Vậy khối lượng môi trường và giống đưa vào lên men bề mặt là :

m

Lượng hao hụt : W6 =26150,2 – 26019,4= 130,8 (kg/ca)

Kè

4.4.7. Cấy giống

Theo bảng 4.3 thì công đoạn này hao hụt 0,5 %. Giả sử lượng giống chiếm 5%

D

ạy

khối lượng môi trường nên ta tính được lượng môi trường sau khi cấy giống là:

m /+

G7= 26019,4 

100  0,5  25888,9 (kg/ngày) 100

Lượng hao hụt: W7 = 26019,4 - 25888,9= 130,5 (kg/ngày)

co

4.4.8. Phân phối vào khay nuôi

e.

Theo bảng 4.3 thì công đoạn này hao hụt 1 % nên ta tính được lượng môi trường

G

oo

gl

sau công đoạn này là:

G8= 25888,9 

100  1  25630 (kg/ngày) 100

Lượng hao hụt: W8 = 25888,9 - 25630 = 258,9 (kg/ngày)

4.4.9. Nuôi cấy Theo bảng 4.3 thì công đoạn này hao hụt 0,5 %.

Giả sử, chỉ có 90% lượng môi trường được sử dụng hiệu quả. (10% còn lại có thể mốc không phát triển hoặc bị nhiễm vsv…) và được loại ra ngoài để cách ly.

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 33

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

Nên ta tính được khối lượng sau công đoạn này là: G9 = 25630 

100  0,5 90   22951,7 (kg/ngày) 100 100

Lượng hao hụt: W9 = 25630 – 22951,7= 2678,3 (kg/ngày) 4.4.10. Thu nhận enzyme thô Theo bảng 4.3 thì công đoạn này hao hụt 1 % nên ta tính được lượng hỗn hợp môi

n

trường sau công đoạn này là:

hơ

100  1  22722,2 (kg/ngày) 100

N

G10= 22951,7 

Q uy

Lượng hao hụt: W10 = 22951,7 -22722,2 = 229,5 (kg/ngày)

m

4.4.11. Nghiền

Kè

Theo bảng 4.3 thì công đoạn này hao hụt 2% nên ta tính được khối lượng hỗn hợp

ạy

sau nghiền là:

100  2  22267,8 (kg/ngày) 100

m /+

D

G11= 22722,2 

Lượng hao hụt: W11 =22267,8 – 22722,2 = 454,4 (kg/ngày)

co

4.4.12. Trích ly

e.

Giả sử nồng độ dịch trích ly là C = 2,5 kg/l, ta có thể tích sinh khối trước trích ly là: 22267,8  8907,12 (lít/ngày)  8,90712 (m 3 / ngày ) 2,5

oo

gl

Vsk =

G

Trong quá trình trích ly được thực hiện 2 lần với: V1:Vsk=2:1 ; V2:Vsk=1:1 => Vnc:Vsk=3:1

Thể tích nước cần dung là: Vnc= 8,90712 x 3 = 26,7214 (m3/ngày) Tổng thể tích đem đi trích ly là: Vt= 8,90712 + 26,7214 = 35,6285 (m3/ngày) Giả sử hiệu suất của quá trình trích ly là 90% SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 34

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

Vs= 35,628,5 

90  32,0657 (m 3 /ngày) 100

Giả sử lượng bã sau trích ly gấp 3 lần dịch trích ly thu được 32,0657  8,0164 (m 3 /ngày) 4 Vs = Vbã + Vdtl = 3Vdtl + Vdtl => Vdtl =

=.> Vbã = 8,0164 x 3 = 24,0493 (m3/ngày)

hơ

5  0,4008 (m 3 / ngày ) 100

N

me = 8,0164 

n

Giả sử lượng enzyme thu được 5% so với dịch thu được.

Q uy

Theo bảng 4.3 thì công đoạn này hao hụt 2 % nên ta tính được thể tích dịch sau trích ly là:

m

100  2  7,8561 (m 3 / ngày ) 100

Kè

V= 8,0164 

ạy

Với C= 2,5kg/l, khối lượng dịch sau trích ly là:

D

G12= 2,5 x 7,8561 x 103= 19640,25 (kg/ngày)

m /+

Thể tích hao hụt là: Vhh= 8,0164 – 7,8561 =0,1603 (m3/ngày) Với C= 25g/l, lượng hao hụt là:

co

W12= 2,5 x 0,1603 x 103 = 400,75 (kg/ngày)

e.

4.4.13.Cô đặc

gl

Giả sử độ ẩm ban đầu của canh trường nấm mốc trước khi cô đặc: 92%

oo

Độ ẩm của canh trường nấm mốc sau khi cô đặc chân không: 35%

G

Theo bảng 4.3 thì công đoạn này hao hụt 2 % nên ta tính được thể tích sau cô đặc: Vcđ = 19640,25 

100  2 100  92   2368,9 (kg/ngày) 100 100  35

Lượng ẩm tách ra khỏi thiết bị trong quá trình cô đặc: 2368,9 

92  35  2077,3(kg/ ngày) 100  35

Lượng hao hụt: W13= 19640,25 – 2368,9= 17271,35 (kg/ngày) SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 35

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

4.4.14. Sấy chân không Theo bảng 4.2 thì công đoạn này độ ẩm trước khi sấy chân không là 35%,sau khi sấy chân không là 4%.

Theo bảng 4.3 thì công đoạn này hao hụt 2 % nên ta tính được thể tích sau 2368,9 

G14=

100  2 100  35   1571,9 (kg/ngày) 100 100  4

hơ

35  4  507,6 (kg/ngày) 100  4

N

1571,9 

n

Lượng ẩm tách ra khỏi thiết bị trong quá trình sấy:

Q uy

Lượng hao hụt: W14= 2368,9 – 1571,9 = 797 (kg/ngày)

m

4.4.15. Cân – bao gói

Kè

Theo bảng 4.3 thì công đoạn này hao hụt 0,5 % nên ta tính được khối lượng sản phẩm trước khi bao gói là:

ạy

100  0,5  1564(kg/ng ày) 100

D

G15= 1571,9 

m /+

Lượng hao hụt : W15= 1571,9 -1564=7,9(kg/ngày)

co

4.4.16.Lượng nước sản xuất cần dùng:

e.

4.4.16.1. Lượng nước cần cho phối trộn: mn  100% (l) m vl  mn

oo

gl

W

G

Trong đó :

W: Độ ẩm tính theo khối lượng vật liệu ướt. mn: Khối lượng ẩm trong nguyên liệu. mvl: Khối lượng vật liệu khô tuyệt đối. Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu là: Bã sắn

: 15%

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 36

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trấu

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

: 5%

Từ (1) ta có: mbs= 9880,6  mt= 1178,7 

15  1482,1(kg/ ngày) 100

5  58,9(kg/ng ày) 100

hơ

1482,1 + 58,9= 1541 (kg/ngày)

Từ (1) ta có tổng lượng ẩm là:

Vậy lượng nước cần phối trộn là:

Kè

m

60  14480,22(kg/ngày) 100

Q uy

N

Độ ẩm sau khi phối trộn là 60%.

24133,7 

n

Vậy lượng nước có trong nguyên liệu ban đầu là:

m V

co

Trong đó:

D

D

m /+

Ta có:

ạy

mnước=14480,2 -1541= 12939,2 (kg/ngày)

D: khối lượng riêng (kg/ m3)

e.

m: khối lượng (kg)

oo

gl

V: thể tích (m3)

G

Khối lượng riêng của nước ở 25oC: Dn = 998(kg/m3) Vậy thể tích nước cần dùng : V=

12939,2  12,97(m 3 /ngày) 998

hay 12970 (lít/ngày) 4.4.16.2. Lượng nước sản xuất sử dụng trong một ngày: Theo mục 4.4.16.1 lượng nước dùng cho công đoạn phối trộn: 12,97(m3/ngày) SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 37

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

Theo mục 4.4.12 lượng nước dùng cho công đoạn trích ly: 26,72 (m3/ngày) Vậy lượng nước sử dụng trong một ca: Vt= 12,97 + 26,72= 39,69 (m3/ngày) 4.5. Bảng tổng kết Bảng 4.4 Bảng tổng kết cân bằng sản phẩm Lượng hao hụt

Năng suất

(kg/ngày)

(kg/ngày)

(kg/ca)

24500

500

8166,7

122,5

8125,8

243,8

8044,6

241,3

7964,1

hơ

24377,5

Phối trộn

24133,7

Thanh trùng

23892,4

Làm nguội

23772,9

119,5

7924,3

Nhân giống sản xuất

26019,4

130,8

8673,1

130,5

8629,3

25630

258,9

8543,3

22951,7

2678,3

7650,6

22722,2

229,5

7574,1

22267,8

454,4

7422,6

19640,25

400,75

6546,75

2368,9

1727,35

789,6

1571,9

797

523,96

1564

7,9

521,3

m

Kè

Cấy giống

m /+

Phân phối giống vào khay Nuôi cấy

co

gl

oo

Cô đặc

e.

Nghiền Trích ly

G

Sấy chân không Bao gói

D

25888,9

Thu nhận

Q uy

Phân ly từ tính

ạy

Nghiền, định lượng bã sắn

n

Năng suất

N

Công đoạn

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 38

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

Bảng 4.5 Bảng tổng kết nguyên liệu môi trường nhân giống Lượng dung

Đơn vị

1178,7

Kg/ngày

(NH4)2SO4

96,5

Kg/ngày

MgSO4

4,8

Kg/ngày

KH2PO4

19,3

Kg/ngày

NH4NO3

14,5

Kg/ngày

G

oo

gl

e.

co

m /+

D

ạy

Kè

m

Q uy

N

hơ

Trấu

n

Nguyên liệu

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 39

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ 5.1. Công thức tính số thiết bị sử dụng:[10] Số thiết bị được tính theo 2 công thức sau: 1) Đối với thiết bị làm việc liên tục thì: n

N M

Q uy

Trong đó:

hơ

N .T 60.V

N

n

n

2) Đối với thiết bị làm việc gián đoạn thì:

m

n: số lượng thiết bị yêu cầu.

Kè

N: năng suất giờ của dây chuyền từng công đoạn M: năng suất giờ của thiết bị

ạy

T: thời gian tổng cộng của mỗi chu kỳ làm việc của máy[phút]

D

V: thể tích làm việc của thiết bị,được tính cùng đơn vị với N

m /+

Thông thường sau khi tính n là số lẽ ta làm trong và thường cộng thêm 1 hoặc 2 để

co

dự trữ.

Ví dụ: tính ra n=6.3 thì làm tròn thành 7 và cộng thêm 1 là 8.Lúc này số thiết bị

gl

e.

chọn sẽ là 8 thiết bị.

oo

5.2. Máy nghiền

G

- Máy nghiền bã sắn:

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 40

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

D

ạy

Kè

m

Q uy

N

hơ

n

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

m /+

Hình 5.1. Máy nghiền trục băm 3A [19].

co

Cấu tạo: Thiết bị bao gồm cửa nạp liệu (trên cùng), lớp vỏ bảo vệ, động cơ, các dao băm và cửa tháo liệu.

e.

Nguyên tắc hoạt động: Khi khởi động máy nghiền các dao băm bên trong quay với

oo

gl

vận tốc 2800 vòng/ phút, nguyên liệu khi rơi qua lớp dao này sẽ bị nghiền nát và chảy ra ở cửa thoát liệu.

G

Chọn máy nghiền trục băm 3A với các đặc tính kỹ thuật như sau:

STT

Bảng 5.1: Các đặc tính kỹ thuật của máy nghiền trục băm 3A. Đặc tính

Thông số

1

Động cơ

2

Tốc độ trục

2800

3

Vật liệu

Inox

Đơn vị

2,2 Kw, 220v

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

vòng/phút

Page 41

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

4

Đường kính trục

25

5

Số lưỡi dao

3

6

Năng suất

300

kg/h

7

Kích thước

350  450  800

mm

8

Trọng lượng

60

Kg

Mm

Lượng vỏ sắn cần nghiền: 8166,7 kg/ca

hơ

8166,7  3,4 300  8

N

n

n

Số lượng thiết bị cần dùng:

Q uy

Vậy chọn 4 máy nghiền với kích thước: 350 × 450 × 800 mm.

5.3. Máy tuyển từ ướt

G

oo

gl

e.

co

m /+

D

ạy

Kè

m

Cấu tạo: gồm 6 bộ phận: thùng tròn, trục thùng, trục bàn trải, hệ từ, thùng, bộ phận truyền động.

Nguyên tắc hoạt động: tách những tạp chất nhiễm từ lẫn trong nguyên liệu ở dạng ướt

Hình 5.2 Bảng 5.2: Các đặc tính kỹ thuật của máy tuyển từ ướt Thông số BA-600x1200 Năng suất(tấn/h)

1-10

Công suất(kW)

2,2

Kích thước DxL(mm)

600x1800x2000

Tổng khối lượng (kg)

1340

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 42

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

Số máy phân loại từ tính cần dùng là: n

8125,8  0,1 10000

Ta chọn 1 thiết bị với kích thước: 600x1800x2000mm 5.4. Máy trộn.

e.

co

m /+

D

ạy

Kè

m

Q uy

N

hơ

n

Chọn máy trộn dạng băng tải để trộn nguyên liệu.

Nguyên tắc hoạt động: Loại này dùng để trộn các vật liệu dạng bột và để làm ẩm. Máy trộn là hỗn hợp kín có áo dạng hình máng, cuối máng là phòng tháo liệu. Bên trong buồng trộn có roto gồm trục có nhiều cánh đảo và vời phun hơi nước để phun mù vật liệu lỏng.

Dẫn động máy trộn nhờ động cơ điện qua hộp giảm tốc và truyền động bằng đai hình thang Thiết bị có đặc tính kỹ thuật như sau: [8, Tr302] Bảng 5.3 Đặc tính kĩ thuật của máy trộn môi trường dạng băng tải.

STT Đặc tính Thông số Đơn vị 1 Thể tích phòng Hoạt động 1,25 m3 trộn Định mức 2,5 m3 2 Áp suất Trong tường thiết bị 30 Mpa Trong hốc phun 50 Mpa Trong áo ngoài 143 Mpa 3 Năng suất 1200 kg/h 4 Số vòng quay của roto 31,5 vòng/phút 5 Công suất của động cơ 10 Kw 6 Kích thước cơ bản 5346 × 1480 × 2340 Mm 7 Khối lượng 4000 Kg Lượng môi trường cần trộn là: 8044,6 kg/ca.

Số lượng máy trộn: 8044,6  0,8 1200  8

gl

n

G

oo

Vậy chọn 1 máy trộn cho công đoạn trộn nguyên liệu với kích thước là: 5346 × 1480 × 1940 mm.

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 43

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

N

hơ

n

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Kè

m

Q uy

Hình 5.3. Máy trộn dạng băng tải.

1- Động cơ; 2- Bộ giảm tốc; 3- Bảng điều khiển; 4- Tang dẫn động; 5- Vỏ thiết bị; 6Trục; 7- Cánh khuấy; 8- Máng trộn; 9- Bunke nạp liệu.

5.5. Nồi thanh trùng bằng hơi:

G

oo

gl

e.

co

m /+

D

ạy

Cấu tạo: – Nồi thanh trùng bằng hơi có cấu tạo hai vỏ bằng inox hoặc thép không ghỉ.

Phía trong nồi thanh trùng bằng hơi đựng thực phẩm hoặc nguyên vật liệu công nghiệp, hơi nước được cấp vào khoảng trống giữa hai vỏ.

– Bên ngoài Nồi thanh trùng bằng hơi được bọc lớp bông thủy tinh cách nhiệt, lớp vỏ ngoài cùng là inox.

Nguồn cung cấp hơi là nồi hơi: – Môi chất gia nhiệt: hơi nước bão hòa.

– Hiệu suất nhiệt: 95%.

– Nhiên liệu sử dụng: than, củi, trấu, dầu, điện,…

Hình 5.4 SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 44

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

7964,1  15,3(m 3 )  15315,6(l ) 520

N

V=

hơ

n

Đặc tính kỹ thuật: – Áp suất thiết kế: 3.0 kg/cm2.

– Áp suất làm việc: 2.5 kg/cm2.

– Nhiệt độ thanh trùng có thể lên đến 138 °C – Dung tích nồi thanh trùng có thể là 2000 lít – Nắp nồi thanh trùng bằng hơi có hai kiểu đóng – mở là kiểu bu lông lật, và kiểu vòng bích xoay (cho khả năng đóng mở nhanh hơn) – Kiểu: nồi hấp 2 vỏ inox hoặc thép không ghỉ.

- Nhà sản xuất: SAODOMECO Khối lượng riêng của môi trường: 520 kg/m3 , với khối lượng môi trường đưa vào nồi thanh trùng mỗi ca là 7964,1 kg/ca. Nên ta tính được thể tích cần dung:

Q uy

Ta chọn 1 nồi thanh trùng có kích thước 4500 x 3500 x 2500 mm.

5.6. Thiết bị làm nguội

ạy

Kè

m

Giả sử ta chọn thiết bị có thông số kĩ thuật như sau: + Làm bằng thép không gỉ. + Có khóa an toàn và van nạp , tháo sản phẩm. + Bên trong có các ống xoắn.

Bảng 5.4. Đặc tính kĩ thuật của thiết bị làm nguội. Đặc tính Thông số Đơn vị

m /+

D

STT

Năng suất làm nguội

2

Kích thước

3

Công suất

4

Điện áp

5 6

m3/h

3000 x 2000 x 2500

Mm

1,5

kW

380 – 440

V

Tần số

50-60

Hz

9

m3/h

gl

e.

co

1

oo

1

G

Không khí vệ sinh để làm nguội

Cấu tạo: Thiết bị hình trụ nằm ngang, làm bằng vỏ thép chống gỉ, bên trong có các ống ruột gà để môi trường đi qua, ngoài các ống xoắn ruột gà là nước lạnh để làm mát.

Nguyên tắc hoạt động: Sau khi môi trường được tiệt trùng sẽ được bơm qua thiết bị làm mát với tốc độ chậm. Nước lạnh bên ngoài các ống xoắn ruột gà sẽ hấp thụ lượng nhiệt của môi trường sau tiệt trùng và làm nguội chúng

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 45

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

Lượng môi trường cần làm nguội trong một ngày làm việc là: 7924,3 kg/ca tương đương với thể tích là: V =

7924,3  15,2 m3.

520

Một ca thiết bị làm việc 8 tiếng. Vậy số thiết bị cần dùng là: n

15,2  1,9 1 8

co

m /+

D

ạy

Kè

m

Q uy

N

hơ

n

Vậy chọn 2 thiết bị làm nguội với kích thước 3000 x 2000 x 2500 mm

Hình 5.6. Thiết bị làm nguội.

gl

e.

5.7. Thiết bị nuôi cấy

G

oo

Chọn dàn nuôi cấy có bánh lăn, chứa các khay nuôi. Khay nuôi được thiết kế hơi chếch để có thể xếp chồng lên nhau.

Nguyên tắc hoạt động: Khi hỗn hợp môi trường và giống được phân phối vào khay nuôi, khay nuôi sẽ được chuyển lên các dàn có bánh lăn. Sau khi quá trình nuôi cấy kết thúc, các khay sẽ được đẩy tới cuối dãy, nơi thu nhận canh trường. Việc xếp khay và thu nhận khay sau nuôi cấy đều dựa vào cơ cấu cánh tay rô bốt.

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 46

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

hơ

n

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

D

ạy

Kè

m

Q uy

N

Hình 5.13. Dàn nuôi cấy có bánh lăn.

1,5 m.

1 m.

0,08 m.

e.

co

Dài: Rộng: Cao:

m /+

Hình 5.14. Khay nuôi.

Ta chọn khay có thành hơi nghiêng với kích thước của khay:

G

oo

gl

Chiều dày lớp môi trường là 0,025 m.

Hỗn hợp nuôi cấy có độ ẩm 60%, có mật độ xếp là 1010 kg/m3.

Khối lượng môi trường nuôi cấy là: kg/ngày.

Tổng thể tích của môi trường nuôi cấy là: V mt 

8673,1  8,6 (m3) 1010

Chọn thể tích gần đúng của môi trường chứa trong một khay là: Vk  1,5  1 0,025  0,0375 (m3) Khối lượng của môi trường chứa trong một cái khay là: mk  0,0375  1010  37,875 (kg) Số khay cần cho mỗi mẻ nuôi là: SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 47

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nk 

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

8,6  229,3 ; chọn 230 khay.

0,0375

Do một mẻ nuôi cấy kéo dài 2 ngày và mỗi ngày 3 ca nên ta cần 9 dàn để nuôi cấy. => Tổng số khay cần sử dụng là: 230  9 = 2070 (khay).

Chọn 27 dàn giá đỡ, mỗi dàn cao 1,72m, rộng 1,2m và có 7 tầng. Khoảng cách giữa các tầng giá đỡ là 0,2 m.

Số khay trên một dàn là:

hơ

Q uy

N

Vậy có 77 khay/dàn.

Mỗi dàn có 7 tầng. Vậy một tầng có số khay là: 77/7 =11 khay. => Chiều dài của 1 dàn là 11  1,5 = 16,5 m.

5.8. Thiết bị tiệt trùng khay

n

2070  76,7 (khay).

27

Nguyên lý hoạt động: máy rửa khay kiểu băng chuyền gồm một hệ thống băng tải

m

bằng thép không rỉ và các buồng phun nước lạnh, buồng phun nước nóng, buồng phun hơi

Kè

nước, buồng sấy khay. Băng tải mang khay nằm ngang di chuyển lần lượt qua các buồng.

Bên trong buồng có các vòi phun nước hoặc hơi nước được bố trí dọc hai bên thành của

ạy

băng chuyền. Các vòi phun được bố trí thành hàng liên tiếp nhau nhờ đó khay được phun

D

nhiều lần trong suốt thời gian di chuyển trong mỗi buồng. Khay lần lượt được phun nước

m /+

lạnh, nước nóng, hơi nước và sau đó sấy khô bằng không khí nóng. Bụi bẩn sẽ được mang ra theo dòng nước. Trong buồng sấy khô, một hệ thống quạt thổi không khí nóng làm khô

co

khay trong khi di chuyển. Ðể tiết kiệm nước, thông thường các máy rửa có hệ thống lọc

e.

nước đã sử dụng, chỉ bổ sung thêm phần hao hụt.

oo

gl

Ta chọn thiết bị tiệt trùng liên tục dạng đường hầm có các thông số kỹ thuật như sau:[16]

Model: PLB

-

Công suất: 2000 khay /giờ

-

Diện dích khoang làm nguội: 6.2Lx 1.2W m2

-

Tốc độ băng tải:0-1.2m/phút

-

Thời gian làm nguội có thể điều chỉnh, mô tơ chính điều chỉnh bằng biến tần.

-

Kích thước máy: 15000L x 3000W x 3000H mm

G

-

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 48

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

-

Lượng nước tuần hoàn: 56m3/h

-

Tổng công suất điện: 15.1Kw

-

Trọng lượng máy: 2200 kg

ạy

Kè

m

Q uy

N

hơ

n

Ta chọn 1 thiết bị có kích thước như sau 15000x3000x3000mm

m /+

5.9. Máy nghiền búa

D

Hình 5.7 Thiết bị tiệt trùng dạng đường hầm

lượng môi trường sau lên men cần nghiền: 7422,6 (kg/ca).Chọn máy nghiền búa với

co

các đặc tính kỹ thuật như sau:

e.

Bảng thông số kỹ thuật của máy nghiền búa[13]

Công suất (tấn/h)

Máy nghiền búa PCφ600×400 10-20

Kích thước LxWxH (mm)

1200×1050×1200

G

oo

gl

Thông số

Công suất (kW)

11,0 – 15,0

Kích thước liệu nạp (mm)

≤200

Kích thước liệu ra (mm)

≤25

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 49

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Số lượng thiết bị: n 

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG 7422,6  0,9 1000.8

m /+

D

ạy

Kè

m

Q uy

N

hơ

n

Vậy chọn 1 thiết bị và 1 dự trữ với kích thước 1200×1050×1200.

Hình 5.9 Máy nghiền búa

co

5.10. Thiết bị trích ly

e.

Chọn máy trích ly hoạt động liên tục dạng roto.

oo

gl

Bảng 5.5. Đặc tính kỹ thuật của máy trích ly dạng roto tác động liên tục. Đặc tính Thông số Đơn vị Năng xuất theo phần chiết 1500 l/h Số phòng hình quạt trong roto 16-20 Phòng Chiều sâu của phòng hình quạt 230-360 Mm Đường kính của roto 7500 Mm Chiều sâu của lớp canh trường nấm mốc 300 Mm Tổng bề mặt lọc 20 m2

G

STT 1 2 3 4 5 6

Lượng chiết sau trích ly là 6546,75 (kg/ca) Giả sử khối lượng riêng của dịch chiết là D = 1,1 (kg/lít): SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 50

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

6546,75  5951,6 (lít/ngày) hay 5,95 (m3/ngày).

1,1 5,95  0,49 Số thiết bị cần dùng là: n  1,5.8

V=

m /+

D

ạy

Kè

m

Q uy

N

hơ

n

Vậy chọn 1 thiết bị với kích thước D = 7500 mm; H = 6426 mm.

G

oo

gl

e.

co

Hình 5.9. Máy trích ly hoạt động liên tục dạng roto.

Cấu tạo: 1- Bộ nạp liệu; 2- Khoang hình quạt; 3- Máy sấy bã sinh học; 4- Các thùng chứa; 5- Bơm; 6- Đường ống dẫn dung dịch cô; 7- Khớp nối để nạp chất tải nhiệt; 8- Băng tải để chuyển bã sinh học; 9-Thùng chứa; 10- Đường ống dẫn nước để khuếch tán; 11- Bơm chân không; 12- Vòi phun.

Nguyên tắc hoạt động: Thiết bị có roto được chia thành 16 hình quạt làm quay trục đứng.

Mỗi ngăn có đáy lưới với bề sau 0,23 - 0,36 m. Canh trường nấm mốc sau khi nghiền nhỏ được cho vào đáy lưới. Khi roto quay các hình quạt lần lượt đi qua 4 khu vực. Khu vực đầu canh trường được gia công bằng nước, sau đó nhờ bơm chân không thùng chiết được lọc và chảy vào thùng chứa đê bơm vào khu vực hai. Ở đây canh trường nấm mốc được trích ly, lọc và cho chảy vào thùng chứa thứ hai. Các công đoạn này được lặp lại trong khu vực ba và bốn. Sau khi chiết, phần chiết được làm giàu enzyme cho vào quá trình tiếp theo, phần bã sinh học được thãi ra và cho vào máy sấy.

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 51

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

5.11. Thiết bị cô đặc - Tên sản phẩm : Cô đặc tuần hoàn ngoài 2 cấp SJN2 [14] - Mục đích: Thiết bị này được sử dụng trong việc cô đặc thuốc đông dược, thuốc tây, glucoza, tinh bột, MXG, sản xuất bơ, và hóa chất, đặc biệt thông dụng cho việc cô đặc các vật liệu có tính nhạy nhiệt cao.

- Chi tiết:

hơ

n

+ Được lắp đặt hệ thống nhiệt tuần hoàn và bơm chân không làm cho vận tốc bay hơi của nước nhanh hơn.

N

+ Dung dịch cô đặc trong điều kiện khép kín và không có sủi bọt. Nguyên liệu chảy lỏng

Q uy

ra ngoài không bị bẩn, dạng kem hình thành một cách đồng đều.

+ Với việc trang bị bộ tuần hoàn kép thì khả năng bay hơi tăng gấp đôi và có khả năng thu

m

hồi các tinh chất khác với bộ tuần hoàn đơn, khả năng thu hồi có thể đạt 50% tại cùng một

Kè

thời điểm các chất hữu cơ có khả năng hòa tan có thể được thu hồi.

ạy

+ Nguồn nhiệt và đỉnh vỏ bọc ngoài của thiết bị bay hơi được thêm vào cơ cấu cánh tay

D

mở bộ phận cấp nhiệt. Thiết bị rất tiện lợi và an toàn.

m /+

+ Các phần tiếp xúc với nguyên liệu làm bằng thép inox và đạt tới tiêu chuẩn GMP. + Các trang thiết bị này có thể tự động hóa quá trình rút nước, làm giảm bớt đi khối lượng

co

công việc phải dùng tới chân tay, và có một nửa quá trình thực hiện là tự động.

e.

- Thông số kỹ thuật chính:

gl

+ Kí hiệu: SJN2-500;

oo

+ Năng suất bay hơi:500kg/h

G

+ Tiêu hao hơi (kg/h): 380; + Áp lực hơi (Mpa): < 0,1; + Nhiệt độ: Bộ thứ nhất 800C - 900C bộ thứ hai 550C-700C; + Áp chân không (Mpa): Bộ thứ nhất 0,02- 0,04 bộ thứ hai 0,05-0,08; + Kích trước (mm): 4500x1000x3200 mm; + Nước tuần hoàn làm mát (tấn/h): 10-15 Khối lượng nước bay hơi là: SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 52

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

2077,3 (kg/ngày)= 692,4(kg/ca).

Thiết bị làm việc liên tục nên số thiết bị cần dùng: n

692,4  0,17 500.8

m

Q uy

N

hơ

n

Vậy chọn 1 thiết bị cô đặc với kích thước 4500 x 1000 x 3200 mm.

Kè

Hình 5.10 Thiết bị cô đặc tuần hoàn ngoài 2 cấp

ạy

5.12. Thiết bị sấy băng tải

G

oo

gl

e.

co

m /+

D

Lượng nước bay hơi là: 507,6 kg/ngày

Hình 5.11 Thiết bị sấy băng tải Chọn máy sấy DWT-2-10 như hình:[18] Thông số kỹ thuật của thiết bị: Số bộ sấy: 5 SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 53

SĆ°u tầm báť&#x;i GV. Nguyáť&#x2026;n Thanh TĂş # Google.com/+DấyKèmQuyNhĆĄn

Ä?áť&#x2019; Ă N Táť?T NGHIáť&#x2020;P

GVHD: TS. BĂ&#x2122;I XUĂ&#x201A;N Ä?Ă&#x201D;NG

Th�i gian sẼy

: 0,25h â&#x20AC;&#x201C; 1,5h

NÄ&#x192;ng suẼt bĆĄi hĆĄi (Kg/h)

: 300

Nhiáť&#x2021;t Ä&#x2018;áť&#x2122;

: 120

Táť&#x2022;ng cĂ´ng suẼt Ä&#x2018;iáť&#x2021;n tiĂŞu th᝼(KW) : 20 Táť&#x2022;ng cĂ´ng suẼt Ä&#x2018;iáť&#x2021;n háť&#x2021; tháť&#x2018;ng (KW): 21.3 KĂ­ch thĆ°áť&#x203A;c (mm)

hĆĄ

507,6 1 ď&#x201A;´ ď&#x20AC;˝ 0,26 300 ď&#x201A;´ 8 0,8

Q uy

Váş­y sáť&#x2018; thiáşżt báť&#x2039; cần dĂšng lĂ n ď&#x20AC;˝

N

Cháť?n háť&#x2021; sáť&#x2018; chᝊa Ä&#x2018;ầy đ?&#x153;&#x2018; = 0,8. Thiáşżt báť&#x2039; hoất Ä&#x2018;áť&#x2122;ng liĂŞn t᝼c

n

: 2000x 10000 x 2050 mm

Váş­y cháť?n 1 thiáşżt báť&#x2039; sẼy chân khĂ´ng cĂł kĂ­ch thĆ°áť&#x203A;c 2000x 10000 x 2050 mm

m

5.13. Måy bao gói chế phẊm

G

oo

gl

e.

co

m /+

D

ấy

Kè

Cháť?n mĂĄy Ä&#x2018;Ăłng gĂłi cᝧa cĂ´ng ty TNHH TM-SX-KT cĆĄ khĂ­ Anpha

HĂŹnh 5.12 KĂ­ch thĆ°áť&#x203A;c: (D600 x R600 x C1900)mm SVTH: HUᝲNH THáť&#x160; THANH THᝌY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE Tᝪ BĂ&#x192; SẎN

Page 54

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

Thông số kỹ thuật: -

Quy cách bao gói: 50 – 1000 g.

-

Năng suất 30 sp/phút

- Công suất điện: 1.8 kw/h - Nguồn điện: 220v/50hz - Toàn bộ thân máy phần tiếp xúc với nguyên liệu được chế tạo bằng inox 304

n

không rỉ sét.

hơ

- Tất cả các chi tiết máy được gia công tự động trên máy CNC có độ chính xác

N

cao.

Q uy

- Máy định lượng bằng trục vít, cân điện tử, bơm định lượng...

- Trọng lượng máy đóng gói bột dạng nằm: 400kg Số lượng máy đóng gói là:

521,3  0,07 30  0,5  60  8

ạy

n

Kè

m

Khối lượng enzyme cần đóng gói là : 521,3 kg/ca

5.14. Cơ cấu tự động:

m /+

D

Vậy chọn 1 thiết bị với kích thước 600x600x1900 mm.

G

oo

gl

e.

co

- Cơ cấu nạp, tháo liệu tự động.

Chọn cơ cấu tương tự như cơ cấu tháo dỡ tự động canh trường nấm mốc như hình nhưng có cánh tay robot hỗ trợ việc nạp và dỡ liệu

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 55

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

ạy

5.15. Máy lọc nước sinh học:

Kè

m

Q uy

N

hơ

n

Hình 5.20. Cơ cấu tháo dỡ tự động canh trường nấm mốc.

Cấu tạo: 1- Đường ray; 2- Chốt định vị; 3- Khung; 4- Trụ đứng; 5- Chốt; 6- Tấm kim loại phẳng; 7- Thanh nối; 8- Đế cột; 9- Sàng; 10- Đĩa xích.

Nguyên tắc hoạt động: Cơ cấu chuyển động trên đường ray. Trên cơ cấu có cánh tay robot để nâng hạ khay nạp liệu và tháo liệu. Cánh tay robot nhận khay sau đó chuyển tới bunke chứa tạm thời, nhận hỗn hợp môi trường qua van cấp (lượng môi trường nhất định từ bunke được điều chỉnh bởi van và lưu lượng kế). Sau đó cánh tay robot tự động nhấc khay lên và đưa vào dàn nuôi.

- Cơ cấu xếp dỡ khay tự động.

Tương tự như cơ cấu nạp, tháo liệu tự động. Cơ cấu xếp dỡ khay cũng chạy trên đường ray, cơ cấu có cánh tay robot để xếp các khay vào lò hấp và lấy khay ra khỏi lòi sau khi tiệt trùng.

Bảng 5.15. Đặc tính kỹ thuật của cơ cấu tháo dỡ tự động canh trường nấm mốc.

STT Đặc tính Thông số Đơn vị 1 năng suất xếp dỡ trung bình 3 khay/phút 2 kích thước 3000×1500×2000 mm 3 công suất động cơ 1 kw.h 4 khối lượng 3500 kg

e.

co

m /+

D

- Sử dụng trong phòng điều hòa và dùng hệ thống đường ống để phun sương giữ ẩm cho phòng nuôi cấy.

- Máy sử dụng màng lọc sinh học để loại các vi sinh vật và nấm mốc…

Giả sử máy có năng suất lọc 10m3/ngày.

Kích thước thiết bị: 500  300  300 5.16. Thiết bị vận chuyển

gl

5.16.1.Gàu tải:

oo

Bảng 5.4 Đặc tính kỹ thuật của gàu tải. Đặc tính Thông số Dung tích của gàu (V) 0,9 Bước gàu (L) 33 Chiều rộng tấm băng (B) 150 Chiều rộng của gàu (b) 110 Chiều cao của gàu (h) 132 Chiều cao miệng gàu (h1) 66 Góc nghiêng của thành gàu α 40 Góc lượn của đáy gàu 35

G

STT 1 2 3 4 5 6 7 8

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Đơn vị lít mm mm mm mm mm độ mm

Page 56

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

Q uy

N

hơ

n

Cấu tạo:1- Bộ phận kéo; 2- Gàu; 3- Vỏ gàu; 4- Tang căng; 5- Miệng nạp; 6- Guốc hãm; 7- Ống tháo liệu; 8- Đầu dẫn động; 9- Tang dẫn động.

Nguyên tắc hoạt động: Khi thiết bị hoạt động các gàu sẽ được luân chuyển lên xuống liên tục nhờ tang dẫn động và tang căng, gàu xúc đầy nguyên liệu từ guốc hãm hay đổ trực tiếp vào gàu, gàu chứa nguyên liệu được di chuyển lên trên và khi chuyển qua tang trên thì bị lật ngược lại, dưới tác dụng của lực ly tâm và trọng lực, nguyên liệu được đổ ra qua ống tháo liệu và thiết bị chứa.

m

Hình 5.4. Gàu tải.

oo

gl

e.

co

m /+

D

ạy

Kè

Năng suất của gàu tải tính theo công thức: V  v    KZ Q  3,6 L [7, Tr 55] Trong đó: V : Sức chứa của gàu (m3) v : Tốc độ nguyên liệu chuyển dịch (m/s) ρ : Mật độ xếp (kg/m3) Kz : Hệ số chất đầy gàu (đối với các nguyên liệu dạng hạt nhỏ Kz = 0,85 ÷ 0,95, đối với hạt, mẫu lớn Kz = 0, 5 ÷ 0,8) L : Bước gàu.

Công suất truyền động của tang dẫn: N

QHg 1000

G

Trong đó: g: Gia tốc rơi tự do, chọn g = 9,81 m/s2. : Hệ số hữu dụng, chọn  = 0,8.

5.16.2.Vít tải STT 1 2

Bảng 5.5. Đặc tính kỹ thuật của vít tải. Đặc tính Thông số Đường kính vít tải 300 –500 Số vòng quay của trục 0,5 – 2

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Đơn vị mm Vòng/phút

Page 57

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

N

Q uy

Hình 5.5. Vít tải.

hơ

n

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

G

oo

gl

e.

co

m /+

D

ạy

Kè

m

Nguyên tắc hoạt động: Nguyên liệu được đưa vào máng qua ống nạp liệu và khi vít quay nó được vận chuyển đến ống tháo liệu ở dưới đáy máng. Các cửa quán sát được bố trí theo chiều dài của vít. Nguyên liệu chuyển dời không thể quay cùng với vít vì bị trọng lực và lực ma sát ngăn cản.

Năng suất vít tải (tấn/h).

Q = 0,047.D3.n.ρ.KB.KZ.KY [8, Tr56].

D : Đường kính vít tải, m. n : Số vòng quay của trục vít, (0,5÷2) vòng/phút. ρ : Mật độ xếp, kg/m3.

KB : Hệ số phụ thuộc bước vít và đường kính trục vít đối với nguyên liệu hạt nhẹ KB = 0,75 ÷1,0; đối với nguyên liệu miếng to và nhám KB = 0,5 ÷ 0,6.

KZ : Hệ số chất đầy máng đối với nguyên liệu nhẹ và không có tính mài mòn (bột) KZ = 0,32; đối với nguyên liệu nặng và ít mài mòn KZ = 0,25.

KY : Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng của vít tải.

Công dẫn động của vít tải theo chiều ngang là: Q  L  KC  K Z N Kw [8, Tr56].

367   Trong đó L : Chiều dài của vít tải theo đường nằm ngang.

D : Đường kính của vít tải.

KZ : Hệ số dự trữ công suất, chọn KZ = 1,15.

KC : Hệ số cản chuyển động của nguyên liệu, chọn KC = 1,6.  : Hệ số truyền động của nguyên liệu, chọn  = 0,8.

5.16.3. Băng tải

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 58

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

hơ

n

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

m /+

D

ạy

Kè

m

Q uy

N

Hình 5.6. Băng tải.

Cấu tạo: a- Với băng tải nằm ngang; b- Với băng tải hình máng; 1- Trục căng; 2Băng tải; 3 xe dỡ liệu; 3- Trục lăn; 5- Khung; 6- Trục dẫn; 7- Bộ truyền động; 8- Động cơ; 9- Cơ cấu làm căng.

Nguyên tắc hoạt động: Vật liệu được nạp vào ở vị trí nạp liệu, nhờ vào tang dẫn động và trục căng mà vật liệu nằm trên băng tải di chuyển tới nơi tháo liệu.

Năng suất Q (tấn/h): Đối với hàng hóa vun đống với băng tải phẳng: Q = 155B2vρ Đối với hang hóa vun đống với băng tải máng: Q = 310B2vρ Đối với hang hóa dạng riêng lẽ với băng tải phẳng: Q = 3,6v/l Trong đó: B- Bề rộng băng tải, mm.

G

oo

gl

e.

co

v- Tố độ, m/s. (Thường chọn v từ 0,7 – 3 m/s cho hàng hóa dạng hạt, từ 0,75 – 1,2 m/s cho hàng hóa hạt lớn, còn đối với hàng hóa đơn chiết từ 0,5 – 1,9m/s). ρ- Tỷ trọng xếp đầy, tấn/m3. m- Khối lượng của một đơn vị hàng hóa, kg. l- Khoảng cách giữa các hàng hóa trên băng tải.

Nếu tăng góc nghiêng băng tải từ 5 – 250 thì tốc độ tối đa sẽ giảm từ 9 – 40%.

Công suất thiết bị dẫn động N (kw) được xác định theo công thức ( K1vL  0,00014QL  0,0024QH ) K 2  N  N K1 L H K2 Nx η



: Hệ số phụ thuộc vào băng tải. : Chiều dài của băng tải tính theo phương ngang. : Chiều cao nâng hàng hóa. : Hệ số phụ thuộc vào chiều dài của băng tải. : Công suất cho xe tháo dỡ. : Hiệu suất bộ truyền động.

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 59

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

5.17. Bơm nước.

Sử dụng máy bơm ly tâm HVP240-1.75 20 có khoang bơm làm bằng hợp kim chống gỉ.

- Bơm nước để phối trộn môi trường: Sử dụng 1 bơm - Bơm nước để rửa khay nuôi: Sử dụng 1 bơm.

- Bơm nước vào thiết bị trích ly: Sử dụng 1 bơm.

5.18. Tính bunke:

Kè

m

Q uy

N

hơ

n

Bunke chứa có dạng hình trụ, đáy côn, có thể tích chứa đủ lượng nguyên liệu dùng trong một mẻ. Thiết bị được làm bằng thép, có góc ở đáy 60o.

Thể tích bunke chứa: (VB). m VB  VT  VN  0,9   Trong đó VT ,VN : Là thể tích phần trụ và phần đáy (m3) ρ : Mật độ xếp của nguyên liệu (kg) 0,85 : Hệ số chứa đầy.

m /+

D

ạy

D

H

600

co

h

d

G

oo

gl

e.

l

Hình 5.7. Bunke chứa.

Thể tích hình nón cụt là

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 60

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

 D2 d  D d 2  1 VN   3,14  h      3 4 4  4

Mà Dd 3  tg 60   D  d  2 2 3  VN   3,14  D 3  d 3 24 h





3,14 D 2  H tr 4 3,14 D 2 3  VB  VT  V N   H tr   3,14  D 3  d 3 4 24

hơ 

(*)

N



n

VT 

Q uy

5.18.1.. Bunke chứa bã sắn:

G

oo

gl

e.

co

m /+

D

ạy

Kè

m

Lượng sắn dùng để sản xuất một ngày là: 9880,6 kg.

Giả sử mật độ xếp của bột vỏ sắn là: ρ = 670 (kg/m3).

Hệ số chứa đầy của bunke là 0,85.

9880,6 V  17,3 (m3).

670  0,85 Chọn D = 2 m, d = 0,5 m, l = 0,5 m.

Thay vào (*) ta được : 3,14  2 2 3 17,3  H   3,14  2 3  0,5 3  4 24 H =4,9 (m).

3 h  2  0,5  1,299 (m).

2 Vậy chiều cao của thiết bị là: Hbunke = H + h + l = 4,9 + 1,299 + 0,5 = 5,5 (m).

Chọn Hbunke = 6 m.

Vậy chọn 1 bunke chứa sắn với kích thước: D = 2000 mm, Hbunke = 6000 mm.

5.18.2.Bunke chứa trấu: Lượng bột ngô dùng để sản xuất một ngày là: 1178,7 (kg).

Mật độ xếp của bột ngô là: ρ = 560 (kg/m3 ); [7, Tr 48] 1178,7 V  2,5 (m3).

560  0,85 Chọn D = 2 m; d = 0,5 m; l = 0,5 m.

Thay vào (*) ta được: SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 61

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

3,14  2 2 3 H   3,14  2 3  0,5 3 4 24 H = 0,23 (m).

3 h  2  0,5  1,299 (m).

2 Vậy chiều cao của thiết bị là: Hbunke = H + h + l = 0,23+ 1,299 + 0,5 = 2,03 (m).

Chọn Hbunke= 2,1 m.

Vậy có 1 bunke chứa bột ngô có kích thước: D = 2000 mm, Hbunke = 2700 mm.

5.19. Tổng kết thiết bị





N

Cao

Đường kính

(mm) (mm)

(mm)

lượng

1

Máy nghiền trục băm 3A

350

450

800

1

2

Máy tuyển từ tính

600

m

(mm)

Số

2000

1

4

Máy trộn

5

Nồi thanh trùng

Kè

STT

Q uy

BẢNG 5. BẢNG TỔNG KẾT THIẾT BỊ Tên thiết bị Dài Rộng

hơ

n

2,5 

6

Thiết bị làm nguội

7

Thiết bị nuôi cấy

ạy

5346

Khay

1480

2340

1

2500

1

2000

2500

2

16500 1200

1720

27

1500

1000

80

3000

D

m /+

co

Dàn

1800

2070

Thiết bị tiệt trùng khay

1500

3000

3000

1

9

Máy nghiền búa

1200

1050

1200

1

gl

oo

Thiết bị trích ly

6426

7500

1

G

10

e.

8

Thiết bị cô đặc

4500

1000

3000

1

12

Thiết bị sấy

10000 2000

2050

1

13

Thiết bị bao gói

600

1900

1

14

Gàu tải

15

Vít tải

16

Băng tải

11

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

600

Page 62

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bunke chứa bã sắn

18

Bunke chứa trấu

19

Bơm

21

Cơ cấu tự động

22

Máy lọc nước

G

oo

gl

e.

co

m /+

D

ạy

Kè

m

Q uy

N

hơ

n

17

GVHD: TS. BÙI XUÂN ĐÔNG

SVTH: HUỲNH THỊ THANH THỦY SẢN XUẤT ENZYME CELLULASE TỪ BÃ SẮN

Page 63