27

Chỉång 2
CẠC SÅ ÂÄƯ THIÃÚT BË - DỦNG CỦ SN XÚT
CẠC SN PHÁØM TÄØNG HÅÜP TỈÌ PHỈÅNG PHẠP
VI SINH VÁÛTCạc så âäư cäng nghãû âãø sn xút bàòng phỉång phạp vi sinh gäưm mäüt säú låïn cäng
âoản. Cọ thãø chia ra nhỉỵng cäng âoản quan trng, tải âọ xy ra sỉû biãún âäøi ngun liãûu
hay l sỉû biãún âäøi cạc sn pháøm trung gian. Ton bäü cạc thiãút bë, dủng củ âỉåüc ỉïng dủng
âãø thỉûc hiãûn cạc cäng âoản cå bn v cạc cäng âoản phủ âỉåüc gi l så âäư thiãút bë -
dủng củ.
Sau âáy chụng ta s kho sạt củ thãø cäng nghãû sn xút axit xitric âãø lm r váún
âãư trãn.
2.1. SN XÚT AXIT XITRIC
Axit xitric l mäüt axit hỉỵu cå ráút phäø biãún trong thỉûc váût. Nọ cọ nhiãưu trong nỉåïc
chanh (6 %), nỉåïc lỉûu (9 %), trong qu cam, qut, dỉï
a, dáu táy, axit xitric âỉåüc dng
nhiãưu trong thỉûc pháøm lm nỉåïc gii khạt, bạnh kẻo, âäư häüp, trong y dỉåüc, dãût, nhüm,
nghãư nh, nghãư in,
Trỉåïc kia axit xitric chè âỉåüc sn xút tỉì chanh, nhỉng giạ thnh cao v hiãûu sút
thu häưi ráút tháúp. Hiãûn nay dng oxy họa gluxit âãø tảo thnh axit xitric do náúm mäúc, hån
90 % axit xitric â âỉåüc sn xút theo phỉång phạp lãn men.
2.1.1. Cạc loải vi sinh váût âãø sn xút axit xitric
Aspergillus (Asp.) niger, Asp. clavarus, Penicillium luteum, Penicillium citrinum,
Mucor piriformis v nhỉỵng loi Mucor khạc. Nhỉỵng chng ca Asp. niger cho kãút qu
cao nháút.
2.1.2. Cå chãú hçnh thnh axit xitric


(axit axetic) (axit xitric)
2.1.3. Cạc úu täú quút âënh âãún quạ trçnh sn xút axit xitric
- Mäi trỉåìng thỉïc àn: Bao gäưm âỉåìng, cạc håüp cháút hỉỵu cå, vä cå. Âãø ni cáúy
Asp. Niger sỉí dủng mäi trỉåìng cọ thnh pháưn (g/l):
Saccaroza 140; NH
4
NO
3
−2,23; KH
2
PO
4
−1; MgSO
4
⋅7H
2
O − 0,23.
- Mäi trỉåìng lãn men:
Nỉåïc 1000 ml + âỉåìng 150 g + NH
4
Cl 1,9 g v bäø sung ZnSO
4
lìm tàng kh
nàng têch ly axit xitric.
- pH ca mäi trỉåìng:
* Âãø náúm mäúc phạt triãøn täút giỉỵ pH = 6.
* Âãø lãn men täút giỉỵ pH = 3,4 ÷ 3,5.
* Âãø âiãưu chènh pH thỉåìng dng HCl.
Vç âiãưu kiãûn mäi trỉåìng âãø náúm phạt triãøn v âãø thu axit xitric l khạc nhau nãn
trong sn xút phi chøn bë mäi trỉåìng cho náúm phạt triãøn âáưy â, sau âọ âiãưu chènh

C.
Bäø sung dung dëch cạc cháút dinh dỉåỵng vo thng ni cáúy. Chuøn men giäúng tỉì
phng thê nghiãûm vo theo t lãû 3 gam bo tỉí khä /2 ÷ 3 lêt dung dëch rè âỉåìng. Sau âọ
måí cạnh khúy v cung cáúp khäng khê vä trng (nảp khäng khê v âo träün sút quạ
trçnh nhán giäúng). Duy trç ạp sút trong thng 0,1 ÷ 0,2 at, t
o
= 34 ÷ 35
o
C v thåìi gian
28 ÷ 36 h. Thåìi k âáưu cho oxy vo våïi lỉåüng 9 ÷10 m
3
/h, thåìi k cúi (24 ÷ 30 h) l
90 ÷100 m
3
/h.
2. Chøn bë dëch lãn men
Trỉåïc hãút phi dng håi cao ạp âãø tiãût trng thiãút bë v âỉåìng äúng.
Rè âỉåìng âỉåüc pha thnh hai loải näưng âäü: näưng âäü 3 ÷ 4% âãø ni cáúy mäúc giäúng
v lãn men ban âáưu. Näưng âäü 25 ÷ 28% âãø bäø sung trong quạ trçnh lãn men.
Âãø pha chãú dëch lãn men, dng nỉåïc vä trng träün våïi dung dëch cạc múi dinh
dỉåỵng v rè âỉåìng räưi khúy âãưu.
Mäi trỉåìng 3 ÷ 4 % âỉåüc pha chãú trong thiãút bë lãn men. Sau âọ cho mäúc giäúng tỉì
thiãút bë ni cáúy vo v tiãúp tủc khúy träün trong 30 phụt.
3. Lãn men
Trong quạ trçnh lãn men, lỉåüng âỉåìng gim nhanh , âãø b lải dng dung dëch rè cọ
näưng âäü 25 ÷ 28 % âãø bäø sung giạn âoản vo thiãút bë lãn men.
Thåìi k âáưu giỉỵ åí 33 ÷ 34
o
C, khi tảo axit mảnh thç giỉỵ åí nhiãût âäü 31 ÷ 32
o

axit xitric canxi xitrat
OH2)OHC(Ca)OH(CaOHC2
22711627126
+
=
+

axit gluconic canxi gluconat
OH2OCaC)OH(CaOHC
2422422
+=+
axit oxalic canxi oxalat
Duỡng thióỳt bở loỹc chỏn khọng taùch caùc chỏỳt kóỳt tuớa canxi xitrat vaỡ canxi oxalat rọửi
õem sỏỳy khọ.
6. Taùch canxi xitrat
Duỡng H
2
SO
4
õóứ taùch canxi xitrat (trong thióỳt bở taùch coù caùnh khuỏỳy, ọỳng phun hồi
vaỡ thoaùt hồi). ỏửu tión cho nổồùc vaỡo thióỳt bở 0,25 ữ 0,5 m
3
/ 1 tỏỳn axit xitric chổùa trong
xitrat, mồớ caùnh khuỏỳy vaỡ cho chỏỳt kóỳt tuớa vaỡo. óứ laỡm trong axit xitric duỡng than hoaỷt
tờnh vồùi lổồỹng 2% so vồùi lổồỹng axit xitric trong xitrat. Sau õoù õem õun noùng lón 60
o
C vaỡ
cho H
2
SO

o
C v cho khúy liãn tủc trong 30 phụt. Sau
âọ cho qua thiãút bë ly tám âãø tạch tinh thãø räưi âỉa âi sáúy khä (dng thiãút bë sáúy kiãøu bàng
ti, tạc nhán sáúy l khäng khê våïi nhiãût âäü khäng quạ 35
o
C).
Ton bäü quy trçnh cäng nghãû bao gäưm cạc cäng âoản cå bn v thiãút bë ỉïng dủng
tỉång ỉïng âỉåüc trçnh by trong bng sau 2.1.
Bng 2.1
Cäng âoản cå bn Thiãút bë tỉång ỉïng (hçnh 2.1)
- Chøn bë mäi trỉåìng dinh dỉåỵng rè âỉåìng âãø
lm canh trỉåìng
- Thiãút bë náúu säú 4

- Thanh trng mäi trỉåìng

- Ni cáúy (sủc khê liãn tủc v âo träün)
- Chøn bë v thanh trng mäi trỉåìng âãø sn xút
låïn dảng cäng nghiãûp
- Lãn men cäng nghiãûp
- Lc v rỉía mixen
- Thạp thanh trng säú 6, bäü giỉỵ nhiãût säú
7, bäü trao âäøi nhiãût säú 8
- Näưi ni cáúy säú 10
- Thiãút bë náúu, thiãút bë thanh trng

- Näưi lãn men cäng nghiãûp säú 11
- Lc chán khäng säú 15, thng chán
khäng säú 17


lãn men chçm trong cạc dung dëch rè âỉåìng
K
häng kh
ê
K
häng khê nẹn

32
Bng 2.2. Thu nháûn axit xitric tỉì cháút lc
Cäng âoản cå bn Thiãút bë tỉång ỉïng

(hçnh 2.2)
- Làõng axit xitric bàòng väi - Näưi trung ha säú 3
- Tạch càûn axit xitric
- Chuøn axit xitric vo trảng thại tỉû do, bäø sung
than hoảt tênh, H
2
SO
4

- Tạch axit xitric khi càûn
- Cä dung dëch axit xitric
- Tạch càûn thảch cao (CaSO
4
) khi dung dëch
axit xitric
- Cä láưn 2 dung dëch axit xitric
- Tinh thãø họa axit xitric bàòng cạch âo v lm
lảnh liãn tủc
- Phán ly cạc tinh thãø axit xitric

tênh;
7- Thng trung gian; 8- Bäü lc chán khäng dảng bàng ti; 9- Thng chán khäng; 10-
Båm chán khäng;11- Thng âỉûng dung dëch axit xitric; 12- Bäü ngỉng tủ ca thiãút bë cä
âàûc; 13, 20- Näưi cä chán khäng láưn 1 v láưn 2;14- Mạy nẹn ca thiãút bë cä;15- Gi ạp
kãú; 16- Hụt chán khäng;17- Båm; 18. Lc ẹp tạch dung dëch khi thảch cao; 19- Näưi
tinh thãø; 21- Thng trung gian; 22- Mạy ly tám; 23- Thng chỉïa dung dëch; 24- Sáúy
N
ỉåïc lảnh
N
ỉåïc nọng
H
åi
Thi
càûn
thảch
cao
H
åi
håi
D
ung dëch axit xitric
N
ỉåïc n
g
ỉn
g

P
hãú thi
khê

- Taùch saớn phỏứm vaỡ khọng khờ
- Thuỡng lón men (bó tọng cọỳt sừt) 8 coù
thóứ tờch 4200 m
3

- Nọửi phaớn ổùng 12

- Caùc bọỹ õun noùng 15

- Thióỳt bở cọ chỏn khọng 16
- Caùc bọỹ õun noùng 21

- Maùy sỏỳy phun 22
- Hóỷ bng taới khờ neùn, xyclon 23, thióỳt bở
loỹc khờ 26
1- Thuỡng chổùa baợ; 2- Bọỹ gaỷn baợ; 3- Thuỡng chổùa baợ õỷc; 4- Thuỡng chổùa chỏỳt õổồỹc gaỷn
trong baợ; 5- Maùy laỷnh õóứ laỡm laỷnh chỏỳt gaỷn; 6- Bọỹ õo metanol; 7- Bọỹ õo dung dởch
CoCl

2
O
H
C
l
ỉn õởnh
K
h
ờ
Sỏỳy
N
ổồùc
N
ổồùc

ổa vóử
cọ õỷc
H
oaù õỷc
H
ồi nổồùc
trổỷc tióỳp
Hỗnh 2.3. Sồ õọử thu nhỏỷn chỏỳt cọ cuớa vitamin B
12
:

hồi

34
lãn men metanol; 13- Bäü âun nọng âãø äøn âënh dëch lãn men; 14- Lc khê thi ra tỉì dëch

- Phán ly mỉïc 2
- Lãn men cäng nghiãûp (giai âoản 2)

- Tạch men khi dung dëch lãn men
- Cä huưn ph náúm men
- Sáúy náúm men
- Mạy tảo nh tỉång 5
- Bäü lc 38, trao nhiãût 37, thng tiãût trng 8
- Mạy khúy träün 10

- Cạc thiãút bë 39, 40
- Thng chỉïa men loải nh 41, loải låïn 42, ngưn
men 15
- Thiãút bë lãn men âáưu 14, tạch bt 18 v cå cáú
u
dáûp bt 17
- Mạy lc 35, mạy phán ly mỉïc 1 säú 34.
- Mạy träün 11 - Cạc mạy phán ly báûc 2 säú 33
- Thiãút bë lãn men láưn 2 säú 16
Tạch bt, dáûp bt 18
- Cạc thiãút bë phán ly báûc 2 säú 33 v 34
- Thiãút bë cä, thiãút bë nh họa 20.
- Sáúy phun 22, xyclon thu häưi 27, thng chỉïa 26

35
- Goùi nỏỳm men - Cỏn tổỷ õọỹng 25, thióỳt bở goùi


ờ

Vaỡo khờ quyóứn

óỳn cọng õoaỷn cọ
N
ổồùc
Thaới
Caùc muọỳi
dinh
dổồợng
B
aợ
rổồỹu
cỷn

r
ố
r
ố

H
ồi
Hỗnh 2.4. Sồ õọử thu nhỏỷn nỏỳm men gia suùc tổỡ rố õổồỡng:
1-Thuỡng dỏỷp boỹt; 2,4- Thuỡng chổùa axit; 3- Van loỹc; 5- Bọỹ taỷo nhuợ tổồng; 6- Thióỳt bở khổớ truỡng; 7- Bọỹ gaỷn; 8- Nọửi tióỷ
t
truỡng; 9- Bọỹ õởnh lổồỹng dung dởch caùc muọỳi dinh dổồợng; 10, 11- Maùy khuỏỳy trọỹn; 12- ng goùp; 13- Quaỷt gioù; 14, 16- Caùc
thióỳt bở lón men; 15- Thióỳt bở sinh khọỳi; 17. Cồ cỏỳu dỏỷp boỹt;18- Bọỹ taùch boỹt; 19- Caùc thióỳt bở loỹc huyóửn phuỡ men; 20- Nhu
ợ
hoùa huyóửn phuỡ; 21- Nguọửn nhióỷt; 22- Sỏỳy phun; 23- Xyclon taùch buỷi; 24- Bồm huùt buỷi; 25- Cỏn;26- Phóựu chổùa; 27- Xyclon

Hçnh 2.5. Så âäư thu nháûn cạc chãú pháøm protein tỉì ngưn metan:
1- Mạy träün âãø chøn bë mäi trỉåìng dinh dỉåỵng; 2- Thanh trng mäi trỉåìng dinh
dỉåỵng; 3- Thng chỉïa âãø bo qun mäi trỉåìng dinh dỉåỵng; 4- Thng chỉïa âãø bo
qun amoniac; 5- Näưi lãn men; 6- Thiãút bë lc; 7- Thng chỉïa nỉåïc rỉía; 8- Mạy
sáúy; 9- Mạy träün; 10- Mạy lc; 11- Mạy nẹn; 12- Kho ngun liãûu v thnh pháøm
2.5. SN XÚT CẠC CHÃÚ PHÁØM ENZIM
Mäi trỉåìng
dinh dỉåỵng
Cháút lc
N
ỉåïc
H
uưn ph
Mäi trỉåìng
dinh dỉåỵng
N
ỉåïc

37
Caùc chóỳ phỏứm enzim vi sinh õổồỹc saớn xuỏỳt theo hai sồ õọử thióỳt bở sau: phổồng
phaùp nuọi cỏỳy bóử mỷt trón mọi trổồỡng dinh dổồợng rừn vaỡ phổồng phaùp nuọi cỏỳy chỗm
trong mọi trổồỡng dung dởch.
2.5.1. Saớn xuỏỳt caùc chóỳ phỏứm enzim bũng phổồng phaùp bóử mỷt trón
mọi trổồỡng dinh dổồợng rừn

ờ

Chỏỳt bọ
ứ
sung
K
họng kh
ờ

N
guyón lióỷu
Chỏn khọng
Vaỡo kho
K
họng kh
ờ

Cỏỳy
Vaỡo
khờ
quyóứn
Vaỡo khờ
quyóứn
N
ổồùc
Vaỡo khờ
quyóứn
N
ổồùc
Vỏỷt lióỷu cỏỳy

- Thanh truỡng vaỡ laỡm laỷnh mọi trổồỡng dinh
dổồợng
- Chuỏứn bở vỏỷt lióỷu cỏỳy
- Nuọi cỏỳy
- Taùch sinh khọỳi khoới dung dởch canh trổồỡng
- Sỏỳy sinh khọỳi
- Bao goùi baợ thaới
- Taùch chỏỳt loỹc ra khoới dung dởch canh trổồỡng
- Cọ chỏỳt õaợ õổồỹc li tỏm
- Sỏỳy chỏỳt õaợ õổồỹc cọ õỷc
- Kóỳt tuớa enzim bũng etanol

- Sỏỳy enzim kóỳt tuớa.
- Tióu chuỏứn hoùa chóỳ phỏứm
- Thaùp õun 23, giổợ nhióỷt 24, bọỹ trao õọứi
nhióỷt 25, 26
- Bọỹ cỏỳy 22
- Nọửi lón men 33
- Bọỹ eùp loỹc tổỷ õọỹng 36
- Sỏỳy thuỡng quay
- Maùy tổỷ õọỹng õóứ chia vaỡ goùi
- Li tỏm 50
- Thióỳt bở cọ chỏn khọng 42
- Sỏỳy phun 45
- Thióỳt bở kóỳt tuớa lión tuỷc 52, sỏỳy chóỳ phỏứm
56, li tỏm 57
- Sỏỳ
y chỏn khọng kióứu thuỡng quay 58
- Thióỳt bở rung kióứu õộa 60, maùy trọỹn 64


o
C;
27- Lc khäng khê; 29- Mạy lc âãø lm sảch khäng khê thi; 30- Thanh trng thiãút bë khỉí
bt; 28- Mạy lc âãø lm sảch khäng khê khi nảp; 31- Bäü âo mạy dáûp bt; 32- Vi phun;
33. Näưi lãn men; 34. Trao nhiãût âãø lm lảnh cháút lng canh trỉåìng v sinh khäúi; 35.
Thanh trng; 36- Mạy ẹp lc tỉû âäüng; 37- Thng chỉïa sinh khäúi; 38, 40- Thng chỉïa
cháút lng canh trỉåìng; 39, 50, 55- Cạc mạy phán ly; 41- Bäü ngỉng tủ; 42- Näưi cä chán
khäng; 43- Thng chỉïa nỉåïc ngỉng; 44- Thng chỉïa cháút cä; 45- Sáúy phun; 46- Xyclon
thạo dåỵ; 47- Lc tụi; 48- Thng chỉïa chãú pháøm thä; 49- Vêt ti; 51- Bäü trao âäøi nhiãût âãø
lm lảnh cháút cä; 52- Thiãút bë lm làõng liãn tủc; 53- Bäü âo rỉåüu; 54- Thiãút bë trao âäøi
nhiãût âãø lm lảnh rỉåüu; 56- Thiãút bë âãø lm khä cháút kãút ta enzim bàòng rỉåüu; 57- Ly
tám; 58- Sáúy chán khäng kiãøu thng quay; 59- Thng chỉïa cạc chãú pháøm khä; 60- Thiãút
Â
ãún thiãút bë 51
Â
ãún 45
K
häng khê
tỉì calorife
K
häng khê
Máưm
Sinh khäúi âem sáúy
N
ỉåïc múi
N
ỉåïc ngỉng
Vo kho
H
åi

i
H
çnh 2.7. Så âäư sn xút cạc chãú pháøm enzim trong cạc mäi
trỉåìng dinh dỉåỵng lng bàòng phỉång phạp cáúy chçm:

40
bở rung kióứu õộa; 61- Thuỡng chổùa chỏỳt bọứ sung; 62- Thuỡng chổùa chóỳ phỏứm nghióửn; 63.
Cỏn tổỷ õọỹng; 64. Maùy trọỹn; 65. Maùy goùi tổỷ õọỹng theo lọ 17 kg; 66- Maùy goùi tổỷ õọỹng theo
lọ 0,5 kg
2.6. SAN XUT CAẽC CH PHỉM VI KHUỉN
Baớng 2.8
Cọng õoaỷn cồ baớn Thióỳt bở tổồng ổùng (hỗnh 2.8)
- Chuỏứn bở vỏỷt lióỷu cỏỳy - Loỹ hỗnh noùn coù sổùc chổùa 3 lờt, thióỳt bở Baborova,
thióỳt bở nuọi cỏỳy 18
- Chuỏứn bở mọi trổồỡng dinh dổồợng
- Thanh truỡng mọi trổồỡng dinh dổồợng

- Nuọi cỏỳy giọỳng saớn xuỏỳt
- Taùch baỡo tổớ vaỡ caùc daỷng tinh thóứ
- Sỏỳy khọỳi bọỹt nhaợo.
- Tióu chuỏứn hoùa
- Goùi
- Thióỳt bở khuỏỳy trọỹn 14
- Cọỹt õun 15, bọỹ giổợ nhióỷt kióứu ọỳng 16, thióỳt bở trao
õọứi nhióỷt daỷng ọỳng lọửng ọỳng 17
- Thióỳt bở lón men 19
- Ly tỏm 21
- Maùy sỏỳy phun 26, xyclon 28
- Cỏn tổỷ õọỹng 32, vờt trọỹn 33, nghióửn rung 36
- Thióỳt bở goùi

n
Vaỡo khờ
quyóứn
N
ổ
ồ
ù
c
Vỏỷt lióỷu
cỏỳy
Cỏỳy
N
guyón lióỷu
Vaỡo khờ
quyóứn
K
họng kh
ờ

K
họng kh
ờ

Vaỡo kho
Chỏỳt bọ
ứ
sung
K
họng kh
ờ

18. óứ loỹc tióỷt truỡng dung dởch canh trổồỡng.
19. óứ cọ caùc chỏỳt hoaỷt hoùa sinh hoỹc bũng phổồng phaùp tuyóứn nọứi.
20. óứ cọ dung dởch chổùa caùc chỏỳt hoaỷt hoùa sinh hoỹc bũng phổồng phaùp sióu loỹc.
21. óứ cọ dung dởch chổùa caùc chỏỳt hoaỷt hoùa sinh hoỹc bũng phổồng phaùp cọ chỏn khọng
22. óứ tióu huyóỳt tổồng.
23. óứ sỏỳy dung dởch chổùa caùc chỏỳt hoaỷt hoùa sinh hoỹc bũng sỏỳy phun.
24. óứ sỏỳy bọỹt nhaỡo vaỡ chỏỳt kóỳt tuớa chổùa caùc chỏỳt hoaỷt hoùa sinh hoỹc.
25. óứ kóỳt tuớa enzim tổỡ caùc dung dởch bũng dung mọi hổợu cồ vaỡ muọỳi trung hoỡa.
26. óứ taùch caùc chỏỳt kóỳt tuớa chổùa caùc chỏỳt hoaỷt hoùa sinh hoỹc tổỡ caùc dung dởch.
27. óứ cọ caùc chỏỳt hoaỷt hoùa sinh hoỹc bũng con õổồỡng hỏỳp thuỷ vaỡ nhaớ trong nhổỷa
trao õọứi ion.

42
28. óứ kóỳt tinh caùc chỏỳt hoaỷt hoùa sinh hoỹc.
Coù thóứ sổớ duỷng caùc daỷng thióỳt bở naỡy trong saớn xuỏỳt caùc chỏỳt hoaỷt hoùa sinh hoỹc
khaùc nhau (baớng 2.9).

Baớng ngang B 2.9