Đồ án tốt nghiệp Trang 1 Khoa Hóa
MỞ ĐẦU
Tinh bột là sản phẩm tự nhiên quan trọng nhất có nhiều ứng dụng trong
công nghiệp và trong đời sống con người. Nhiều nước trên thế giới sử dụng
nguồn tinh bột từ khoai tây, lúa mì, ngô (sắn), còn riêng ở nước ta thì sử dụng
gạo và khoai mì là nguồn tinh bột chủ yếu. Để thực hiện quá trình thuỷ phân tinh
bột trong thực tế sản xuất người ta thường sử dụng enzyme amylase. Enzyme
amylase có thể tìm thấy ở nhiều nguồn khác nhau như amylase từ thực vật, động
vật và VSV. Hiện nay, các nhà sản xuất có thể sử dụng amylase có khả năng chịu
nhiệt cao mà không bị mất hoạt tính, chẳng hạn amylase được tách chiết từ VSV.
Sử dụng amylase để thủy phân tinh bột cần năng lượng xúc tác thấp, không yêu
cầu cao về thiết bị sử dụng, giảm chi phí cho quá trình tinh sạch dịch đường.
Nguồn amylase có thể lấy từ mầm thóc, mầm đại mạch (malt), hạt bắp nảy mầm,
hay từ nấm mốc… Nguyên liệu cho sản xuất là gạo, bắp, khoai mì Đây là
những nguồn nguyên liệu rẻ tiền có thể tìm thấy dễ dàng ở nước ta. Nhờ những
ưu điểm trên mà enzyme amylase được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành
công nghiệp: chế biến thực phẩm, dệt, y dược Do đó, việc nắm rõ phương pháp
sản xuất enzyme amylase để ứng dụng vào thực tế sản xuất là nhu cầu cần thiết.
Trên cơ sở đó tôi được bộ môn giao cho thực hiện đề tài: " Thiết kế nhà
máy sản xuất chế phẩm enzyme amylase theo phương pháp bề mặt năng
suất enzyme thô là 24 tấn/ngày ".
Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn chế, thời gian thiết kế có hạn, hơn nữa tài
liệu tham khảo không nhiều nên bài viết còn nhiều thiếu sót mong được sự đóng
góp của thầy cô và các bạn là điều cần thiết.
Đề tài: Thiết Kế nhà máy sản xuất enzyme Amylase theo phương pháp bề mặt
năng suất enzyme thô 24 tấn/ngày.
SVTH: Châu Thị Lâm Uyên - Lớp10SHLT - GVHD: Th.s Nguyễn Hoàng
Minh
Đồ án tốt nghiệp Trang 2 Khoa Hóa
CHƯƠNG I
LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
Đề tài: Thiết Kế nhà máy sản xuất enzyme Amylase theo phương pháp bề mặt
năng suất enzyme thô 24 tấn/ngày.
SVTH: Châu Thị Lâm Uyên - Lớp10SHLT - GVHD: Th.s Nguyễn Hoàng
Minh
Đồ án tốt nghiệp Trang 3 Khoa Hóa
1.3. Hợp tác hoá
Nhà máy đặt trong khu công nghiệp nên việc hợp tác hóa, liện hợp hóa
được tiến hành chặt chẽ, do đó việc sử dụng những công trình điện, nước, giao
thông, cũng như việc nhập nguyên liệu và tiêu thụ sản phẩm… được tiến hành
thuận lợi
1.4. Nguồn cung cấp điện
Nhà máy sử dụng nguồn điện cung cấp từ lưới điện của khu công nghiệp. Để đề
phòng mất điện nhà máy có lắp đặt thêm máy phát điện dự phòng.
1.5. Nguồn cung cấp nhiệt
Nhiên liệu chủ yếu là dầu FO dùng đốt nóng lò hơi của nhà máy. Nhà máy
sử dụng hơi từ phân xưởng hơi của nhà máy.
1.6. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước thải
Nước là nhu cầu không thể thiếu được, nguồn nước cung cấp cho nhà máy được
lấy từ công ty cấp nước Đà Nẵng. Để chủ động nguồn nước nhà máy có thể tự
xây dựng thêm các bể chứa nước.
Nước thải, thải ra được chuyển vào hệ thống xử lý nước thải chung của nhà máy,
rồi sau đó chuyển ra nguồn nước thải của thành phố.
1.7. Giao thông
Để thuận lợi cho việc nhập nguyên vật liệu, trang thiết bị, bao bì, nhiên
liệu…và xuất sản phẩm ra khỏi nhà máy thì giao thông đóng vai trò quan trọng.
Những năm gần đây thành phố Đà Nẵng liên tục nâng cấp cơ sở hạ tầng
mạng lưới giao thông đô thị, cảng biển, sân bay ngày càng khang trang hiện đại
cho nên rất thuận tiện.
1.8. Nguồn lao động
Là những người am hiểu về vi sinh vật cũng như về enzyme chủ yếu là kỹ
γ
-1,4 glucan-glucohydrolaza)
Glucolidaza hay mantaza (-D-glucozit-glucohydrolaza)
Transglucozilaza (-1,4-glican:D-glucoza-4-glucozitransferaza)
• Endoamylase gồm có α-amylase và nhóm enzyme khử nhánh. Nhóm
enzyme khử nhánh này được chia thành 2 loại: Khử trực tiếp là Pullulanase, khử
gián tiếp là Transglucosylase và maylo-1,6-glucosidase. Các enzyme này thủy
phân các liên kết bên trong của chuỗi polysaccharide.
• Exoamylase gồm có β-amylase và γ-amylase. Đây là những enzyme thủy
phân tinh bột từ đầu không khử của chuỗi polysaccharide.
2.2. Đặc tính và cơ chế tác dụng của enzyme amylase
2.2.1.
α
-amylase
α-amylase từ các nguồn khác nhau
có thành phần amino acid khác nhau,
mỗi loại α-amylase có một tổ hợp amino
acid đặc hiệu riêng. α-amylase là một
protein giàu tyrosine, tryptophan, acid
glutamic và aspartic. Các glutamic acid
Đề tài: Thiết Kế nhà máy sản xuất enzyme Amylase theo phương pháp bề mặt
năng suất enzyme thô 24 tấn/ngày.
SVTH: Châu Thị Lâm Uyên - Lớp10SHLT - GVHD: Th.s Nguyễn Hoàng
Minh
Hình 2.1. Cấu trúc không gian
- amylase [19]
Đồ án tốt nghiệp Trang 5 Khoa Hóa
và aspartic acid chiếm khoảng ¼ tổng lượng amino acid cấu thành nên phân tử
enzyme:
- α-amylase có ít methionine và có khoảng 7-10 gốc cysteine.
glycine 6,6
valine 6,9
leucine 8,3
Isoleucine 5,2
prolin 4,2
phenylalanine 4,2
tyrosine 9,5
trytophan 4,0
xetin 6,5
trionin 10,7
cystein +cystine 1,6
glutamic acid 6,9
amide 1,5
Đồ án tốt nghiệp Trang 6 Khoa Hóa
+Sang giai đoạn 2 (giai đoạn đường hóa): Các dextrin phân tử thấp tạo
thành bị thủy phân tiếp tục tạo ra các tetra-trimaltose không cho màu với iodine.
Các chất này bị thủy phân rất chậm bởi α-amylase cho tới disaccharide và
monosaccharide. Dưới tác dụng của α-amylase, amylose bị phân giải khá nhanh
thành oligosaccharide gồm 6 - 7 gốc glucose.
+Sau đó, các mạch glucose này bị phân cách tiếp tục tạo nên các mạch
glucose colagen cứ ngắn dần và bị phân giải chậm đến maltotetrose và
maltotriose và maltose. Sản phẩm thủy phân của amylose chứa 13% glucose và
87% maltose. Tác dụng của α-amylase lên amylopectin cũng xảy ra tương tự
nhưng vì không phân cắt được liên kết α-1,6-glycoside ở chỗ mạch nhánh trong
phân tử amylopectin nên sản phẩm cuối cùng, ngoài các đường nói trên (72%
maltose và 19% glucose) còn có dextrin phân tử thấp và isomaltose 8%.
Tóm lại, dưới tác dụng của α-amylase, tinh bột có thể chuyển thành
maltotetrose, maltose, glucose và dextrin phân tử thấp. Tuy nhiên, thông thường
α-amylase chỉ thủy phân tinh bột thành chủ yếu là dextrin phân tử thấp không
cho màu với Iodine và một ít maltose. Khả năng dextrin hóa cao của α-amylase là
tạo thành được 10 – 12 phân tử mantoza. Khi gặp liên kết
α
-1,4 glucozit đứng
Đề tài: Thiết Kế nhà máy sản xuất enzyme Amylase theo phương pháp bề mặt
năng suất enzyme thô 24 tấn/ngày.
SVTH: Châu Thị Lâm Uyên - Lớp10SHLT - GVHD: Th.s Nguyễn Hoàng
Minh
Đồ án tốt nghiệp Trang 7 Khoa Hóa
kế cận liên kết
β
-1,6 glucozit thì
β
-amylaza ngừng tác dụng. Phần sacarit còn
lại là dextrin phân tử lớn có rất nhiều liên kết
β
-1,6 glucozit và được gọi là
β
-
dextrin. Tác dụng của
β
-amylaza lên hồ tinh bột có thể diễn biến bằng sơ đồ sau:
Tinh bột
amylaza-
β
(54 – 58%) mantoza + (42 – 46%)
β
-dextrin
2.2.3. Glucoamylaza
Thuỷ phân liên kết
α
năng chuyển các gốc glucozit sang đường và rượu.
Đề tài: Thiết Kế nhà máy sản xuất enzyme Amylase theo phương pháp bề mặt
năng suất enzyme thô 24 tấn/ngày.
SVTH: Châu Thị Lâm Uyên - Lớp10SHLT - GVHD: Th.s Nguyễn Hoàng
Minh
Hình.2.2. Cấu trúc không gian-amylaza
Đồ án tốt nghiệp Trang 8 Khoa Hóa
2.2.6 Transglucozilaza [13, tr 169-224]
Nó có cả hoạt tính trans-feraza lẫn hoạt tính thuỷ phân. Transglucozilaza
thực hiện chuyển các gốc glucozit sang mono-, di- và oligosacarit, xúc tác tạo
thành các liên kết
α
-1,4 và
β
-1,6 glucozit. Sự có mặt của Transglucozilaza
trong các chế phẩm amylaza (dùng trong công nghiệp rượu) là điều không mong
muốn. Glucoamylaza xúc tác sự thủy phân tinh bột, còn transglucozilaza lại tổng
hợp các izosacarit từ các sản phẩm thủy phân này, do đó nó làm giảm bớt mức độ
thủy phân sâu sắc tinh bột và làm cho dịch thủy phân có vị đắng.
2.3. Các nhóm vi sinh vật tham gia tổng hợp amylaza
Muốn thu được các enzyme amylaza với hiệu suất cao cần phải tiến hành
phân lập và chọn giống vi sinh vật để tuyển chọn lấy những chủng hoạt động. Sự
tổng hợp enzyme amylaza không những chỉ phụ thuộc vào các tính chất di truyền
của vi sinh vật mà còn phụ thuộc và thành phần môi trường và điều kiện nuôi cấy
Bảng 2.2. Tính chất của
amylase thu nhận từ các nguồn khác nhau. [1]
Nguồn thu nhận
Giới hạn pH
(pH tối ưu)
Khối luợng
này hình thành những sợi đứng thẳng gọi là
cuống đính bào tử, ở đó có cơ quan sinh
sản vô tính. Cuống đính bào tử của
Asp.oryzae thường dài 1-2 mm nên có thể
nhìn thấy bằng mắt thường. Phía đầu cuống
đính bào tử phồng lên gọi là bọng. Từ bọng này phân chia thành những tế bào
nhỏ, thuôn, dài, gọi là những tế bào hình chai. Ðầu các tế bào hình chai phân chia
thành những bào tử đính vào nhau, nên gọi là đính bào tử. Ðính bào tử của
Asp.oryzae có màu vàng lục hay màu vàng hoa cau…
Giống Asp.oryzae là giàu các enzyme thủy phân nội bào và ngoại bào
(amylase, protease, pectinasa,…), ta rất hay gặp chúng ở các kho nguyên liệu,
trong các thùng chứa đựng bột, gạo… đã hết nhưng không được rửa sạch, và ở
cặn bã bia, bã rượu, ở lỏi ngô, ở bã sắn… Chúng mọc và phát triển có khi thành
Đề tài: Thiết Kế nhà máy sản xuất enzyme Amylase theo phương pháp bề mặt
năng suất enzyme thô 24 tấn/ngày.
SVTH: Châu Thị Lâm Uyên - Lớp10SHLT - GVHD: Th.s Nguyễn Hoàng
Minh
Hình 2.4. Asp.oryzae phát
triển trên gạo
Đồ án tốt nghiệp Trang 10 Khoa Hóa
lớp mốc, có màu sắc đen ,vàng… Màu do các bào tử già có màu sắc. Các bào tử
này, dễ bị gió cuốn bay xa và khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ mọc thành mốc mới.
2.4. Dinh dưỡng của vi sinh vật
Thành phần của môi trường dinh dưỡng là yếu tố có tác dụng quan trọng
đến hoạt động sống của vi sinh vật và khả năng sinh tổng hợp enzyme. Đứng trên
quan điểm điều khiển sinh tổng hợp các sản phẩm theo chủ đích thì trong thành
phần môi trường dinh dưỡng phải có đủ các chất đảm bảo được sự sinh trưởng
bình thường của vi sinh vật và tổng hợp enzyme. Vi sinh vật muốn phát triển
được cần phải cung cấp các hợp chất chứa: C, N, H, O,….ngoài ra trong môi
trường còn chứa các khoáng vi lượng, đa lượng, vitamin, đôi khi người ta còn bổ
2.4.1.2. Ngô
2.4.1.2.1. Đặc trưng và phân loại ngô
Ngô là loại cây lương thực trồng phổ biến trên thế giới. Cây ngô rất dễ
trồng thích hợp với nhiều loại khí hậu khác nhau cho nên nó được trồng ở cả các
nước nhiệt đới, ôn đới lẫn hàn đới. Tuy nhiên ở những vùng lạnh thì khó mọc và
năng suất thấp.
Ngô có nhiều loại, chúng khác nhau về hình dạng bắp, hình dạng và kích
thước hạt, đặc biệt là khác nhau về ý nghĩa sử dụng. Dựa vào các đặc điểm trên
ngô được phân thành các loại sau:
* Ngô đá
Ngô đá bắp lớn, hạt có màu trắng hoặc vàng đôi khi màu tím, Nội nhủ trắng
trong, chỉ một ít lõi trắng đục, hàm lượng tinh bột khoảng 56-75%. Thành phần
tinh bột gồm 21% amilo và 79% amilopectin. Ngô đá phổ biến ở nhiều nước và
dùng để sản xuất ngô mảnh hiệu suất cao.
* Ngô răng ngựa
Ngô răng ngựa bắp to, dài tới 20-25 cm. Đầu hạt lõm, hạt trông giống răng
ngựa. Vỏ hạt màu vàng đôi khi màu trắng.
Hàm lượng tinh bột khoảng 30-63%. Thành phần tinh bột gồm 21% amilo
79% amilpectin.
Ngô răng ngựa khi xay cho nhiều bột ngô, ít ngô mảnh.
* Ngô bột
Bắp dài khoảng 17-20 cm, hạt đầu tròn hoặc hơi vuông, màu trắng phôi lớn.
Nội nhũ trắng đục.
Hàm lượng tinh bột khoảng 55-80%, thành phần tinh bột chứa khoảng 20%
amilo và 80% amilopectin.
* Ngô sáp
Đề tài: Thiết Kế nhà máy sản xuất enzyme Amylase theo phương pháp bề mặt
năng suất enzyme thô 24 tấn/ngày.
SVTH: Châu Thị Lâm Uyên - Lớp10SHLT - GVHD: Th.s Nguyễn Hoàng
Minh
Ngô đường 13,8 31,2 14,4 1,37
Ngô nổ 14,3 59,9 6,36 1,33
Đề tài: Thiết Kế nhà máy sản xuất enzyme Amylase theo phương pháp bề mặt
năng suất enzyme thô 24 tấn/ngày.
SVTH: Châu Thị Lâm Uyên - Lớp10SHLT - GVHD: Th.s Nguyễn Hoàng
Minh
Đồ án tốt nghiệp Trang 13 Khoa Hóa
Trong công nghệ sản xuất enzyme bằng phương pháp bề mặt, người ta
thường hay sử dụng ngô mảnh vì ngô mảnh có các ưu điểm sau:
-Là vật liệu rời.Tinh bột có trong ngô mảnh không tạo kết dính nên thuận
lợi cho môi trường bán rắn trong muôi cấy bề mặt.
Bảng 2.6. Thành phần hóa học trung bình của ngô mảnh [6, tr50]
STT Thành phần Đơn vị Số lượng
1 Protein % 8,5
2 Lipit % 3,2
3 Gluxit tổng số % 71,8
4 Cellulose % 1,7
5 Tro % 0,8
6 Natri mg/100g 10,4
7 Kali mg/100g 310,6
8 Canxi mg/100g 30
9 Photpho mg/100g 30
10 Magie mg/100g 190
11 Sắt mg/100g 85
12 Kẽm mg/100g 2,3
13 Đồng mg/100g 0,16
14 Mangan mg/100g 0,5
15 Coban mg/100g 22,4
2.4.1.3. Trấu
Trấu là phế liệu trong công nghiệp xay xát, thành phần chủ yếu của trấu là
2+
thường
được sử dụng là MgSO
4
.
Photpho cần để tổng hợp các thành phần quan trọng của sinh chất (axit
nucleic, photpholipit) và nhiều co-enzyme, đồng thời để phot-phorit hóa gluxit
trong quá trình oxy hóa sinh học. Nguồn photpho thường dùng là KH
2
PO
4
.
2.5. Môi trường sinh tổng hợp enzyme
Môi trường nuôi nấm mốc để sinh tổng hợp enzyme amylaza bằng phương
pháp bề mặt chủ yếu là cám gạo có bổ sung bột ngô, các chất khoáng cần thiết và
một số chất khác. Ngoài ra trong môi trường còn sử dụng trấu để tăng độ xốp của
môi trường. Tỷ lệ các thành phần như sau:
Cám : 64%
Bột ngô : 20%
Trấu : 16,%
MgSO
4
: 0,05%
KH
2
SO
4
: 0,2%
NH
4
Minh
Đồ án tốt nghiệp Trang 15 Khoa Hóa
nước được tính bằng mg đương lượng trong một lít nước. Nước được dùng
không quá 7 mg đương lượng.
2.6.1.2. Khả năng oxy hóa
Độ oxy hóa của nước cho biết mức độ nhiễm bẩn của nước bởi các chất hữu
cơ. Chỉ số này biểu hiện bằng mg oxy/ lít.
2.6.1.3. Vi sinh vật
Đây là chỉ số quan trọng, nó biểu hiện sự nhiễm bẩn sinh học. Nước chứa
nhiều vi sinh vật không được sử dụng trong quá trình lên men.
Chỉ tiêu sinh vật trong nước dùng trong lên men được xác định như sau:
Tổng số vi sinh vật hiếu khí : nhỏ hơn 1000 tế bào/lít
Chuẩn độ ecoli : không quá 300
Chỉ số coli : không quá 3
Ngoài ra còn có một số chỉ tiêu khác cần phải xác định là:
Cặn khô:1000 mg/l
Cặn sunfat :500 mg/l
Cặn clorua :350 mg/l
2.6.2. Những phương pháp xử lý nước
2.6.2.1. Cân bằng ion
Sữa vôi để loại bỏ cacbonat nhờ áp dụng tính chất không tan của CaCO
3
và
MgCO
3
các muối cacbonat này không tan tức thời mà được tách ra bằng cách gạn
lắng. Phương pháp này đơn giản, rẻ tiền nên dùng đối với nước giàu bicacbonat.
Sử dụng các cột nhựa trao đổi ion để loại bỏ kim loại.
2.6.2.2. Điều chỉnh vi sinh vật
Xử lý bằng các chất oxy hóa mạnh: ozon, clodioxit, nước javel Tiệt trùng
- Trong kỹ thuật nuôi cấy bề mặt có hai loại môi trường nuôi cấy, đó là môi
trường 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 sinh vật sẽ tạo thành những váng phủ kín bề mặt dung dịch lỏng. Enzyme
sẽ được tổng hợp trong tế bào và thoát khỏi tế bào vào trong dung dịch nuôi cấy.
Do đó việc thu nhận enzyme thô trong dịch nuôi cấy cũng rất đơn giản. Tuy
nhiên phương pháp nuôi cấy này tỏ ra không hiệu quả vì hoạt lực của enzyme thu
nhận được của phương pháp này không cao bằng nuôi cấy trên môi trường bán
rắn. 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 sử dụng chủng nấm mốc Aspergyllus oryzae với dây
chuyền công nghệ như sau:
Đề tài: Thiết Kế nhà máy sản xuất enzyme Amylase theo phương pháp bề mặt
năng suất enzyme thô 24 tấn/ngày.
SVTH: Châu Thị Lâm Uyên - Lớp10SHLT - GVHD: Th.s Nguyễn Hoàng
Minh
Đồ án tốt nghiệp Trang 18 Khoa Hóa
Đề tài: Thiết Kế nhà máy sản xuất enzyme Amylase theo phương pháp bề mặt
năng suất enzyme thô 24 tấn/ngày.
SVTH: Châu Thị Lâm Uyên - Lớp10SHLT - GVHD: Th.s Nguyễn Hoàng
Minh
Khoáng chất Bột ngô Cám gạo Trấu
Nghiền
Sàng
Làm sạch
Bột
Làm sạch
Trộn
W:58-60%
H
2
O
H
2
O
Bã
Sản phẩm
thô
Bao gói
Đồ án tốt nghiệp Trang 19 Khoa Hóa
3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ
3.2.1. Nguyên liệu
Trong phương pháp lên men bề mặt, cấu trúc chính là cám mì, cám gạo, bổ
sung vào trấu, mạc cưa Việc bổ sung vào trấu, mạc cưa vừa rẻ vừa làm tăng độ
xốp giúp cho hệ sợi nấm phát triển tốt hơn, tận dụng tối đa nguồn cơ chất để sinh
ra hoạt lực enzyme cao nhất. Đặc biệt chú ý, cám không được chứa tinh bột dưới
20-30%. Nên dùng cám tốt, cám mới, không có vị chua hay đắng, không hôi mùi
mốc. Độ ẩm của cám không quá 15%, tạp chất độc không quá 0,05%.
3.2.1.1. Nguyên liệu cám
Cám từ kho được gàu tải đưa lên bunke định lượng khối lượng, sau đó cám
từ bunke được xả xuống thiết bị phối trộn.
3.2.1.2. Nguyên liệu bột ngô
Nghiền : Hạt bột ngô đầu vào được nhập vào kho bảo quản chờ sản xuất.
Khi sản xuất thì ngô hạt từ kho chuyển đến bunke và chuyển qua máy nghiền tán
để nghiền đến mức độ công nghệ yêu cầu.
Sàng : Bột ngô từ máy nghiền được băng tải chuyển đến máy sàng để phân
loại kích cỡ các loại:
+ Loại 1: Đạt kích thước yêu cầu của công nghệ thì được gàu tải vít tải
chuyển đến bộ phận phối trộn.
+Sau khi thanh trùng, môi trường được đưa vào mức 2 là bộ khuấy trộn tiệt
trùng tại đây môi trường được làm nguội môi trường xuống 38
o
C ÷ 40
o
C và cấy
giống vào canh trường nhờ ống dẫn được bố trí tại phía phần trụ dưới của bộ
khấy trộn. Tỉ lê gieo giống là 10%
3.2.5. Nhân giống sản xuất
Giống trong ống nghiệm được giữ ở trạng thái hoạt động bằng cách cấy
truyền mỗi tháng một lần trong các môi trường thạch sapec.
Thành phần môi trường thạch sapec:
Nước : 1000ml
Saccroza : 30g
NaNO
3
: 3g
KH
2
PO
4
: 1g
MgSO
4
.7H
2
O : 0,5g
KCL : 0,5g
FeSO
4
+ 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 30
o
C vì thời kỳ này giống rất mẫn cảm với nhiệt độ.
Giai đoạn 2:
Giai đoạn này kéo dài 14 ÷ 18 giờ tiếp theo. Trong giai đoạn này có những
thay đổi cơ bản sau:
Đề tài: Thiết Kế nhà máy sản xuất enzyme Amylase theo phương pháp bề mặt
năng suất enzyme thô 24 tấn/ngày.
SVTH: Châu Thị Lâm Uyên - Lớp10SHLT - GVHD: Th.s Nguyễn Hoàng
Minh
Đồ án tốt nghiệp Trang 22 Khoa Hóa
+ 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.
+ Môi trường được kết lại khá chặt.
+ Độ ẩm của môi trường giảm dần.
+ Nhiệt độ của môi trường tăng nhanh có thể lên đến 40
o
C ÷ 45
o
C .
+ Các chất dinh dưỡng bắt đầu giảm nhanh do sự đồng hoá của nấm sợi.
+ Các loại enzyme được hình thành, trong đó enzyme amylaza hình thành
nhiều nhất.
+ Lượng oxy trong môi trường giảm và CO
2
tăng dần, do đó trong giai đoạn
40% chế phẩm enzyme từ bunke được vít tải chuyển đến máy sấy. Mục
đích của công đoạn này là sấy khô để bảo quản lâu dài. Độ ẩm cần đạt được sau
khi quá trình sấy kết thúc nhỏ hơn 10%. Quá trình sấy được thực hiện bởi tác nhân
sấy là không khí có nhiệt độ 40
o
C.
3.2.8.2. Nghiền
Canh trường nấm mốc sau khi sấy được gàu tải chuyển sang máy nghiền.
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 nội bào chưa
thoát khỏi tế bào sẽ dễ dàng thoát khỏi tế bào.
Kết thúc quá trình nghiền, canh trường nấm mốc được gàu tải chuyển vào
bunke chứa.
3.2.8.3. Bao gói
Để thuận lợi cho quá trình bảo quản, vận chuyển cũng như thương mại, ta
tiến hành bao gói trong các túi polyetylen.
Enzyme thô từ bunke chứa sau khi nghiền được đưa vào thiết bị bao gói.
Enzyme amylase thô được đóng trong các túi polyetylen 2 lớp, mỗi túi có khối
lượng 1500g. Trên mỗi túi có ghi đầy đủ các thông số: ngày sản xuất, tên sản
phẩm, công ty sản xuất, hạn sử dụng và hướng dẫn sử dụng Kết thúc quá trình
bao gói sản phẩm được đưa đến kho bảo quản.
3.2.9. Dây chuyền chế biến enzyme kỹ thuật
3.2.9.1. Nghiền
60% lượng canh trường sau nuôi cấy được vận chuyển lên bunke chứa và
cho vào máy nghiền bằng vít tải. Mục đích phá vỡ cấu trúc tế bào.
Kết thúc quá trình nghiền chế phẩm enzyme được gàu tải chuyển lên vít tải
và đưa qua trích ly để thu nhận enzyme kỹ thuật.
3.2.9.2. Trích ly
Sau khi nghiền phá vỡ cấu trúc tế bào, ta có thể chiết xuất enzyme bằng các
dung môi khác nhau như nước, dung dịch đệm, muối trung tính.
Minh
Đồ án tốt nghiệp Trang 25 Khoa Hóa
CHƯƠNG IV
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.1. Kế hoạch sản xuất của phân xưởng
-Các ngày nghỉ trong năm:
+Tết dương lịch nghỉ : 1 ngày
+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
+Ngày giỗ tổ Hùng Vương : 1 ngày
+Nghỉ ngày chủ nhật
Tháng 11 nghỉ 10 ngày do khu vực Miền Trung thời tiết xấu, mưa nhiều,
nguyên liệu ít và nhu cầu thị trường thấp. Nghỉ để sửa chữa và vệ sinh thiết bị.
Bảng 4.1. Kế hoạch của phân xưởng sản xuất trong năm như sau
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cả
năm
Ngày
làm
23 24 26 25 25 26 27 26 25 27 15 27 296
Để theo dõi quá trình lên men thì phân xưởng phải làm việc 3 ca/ngày.
Tổng số ca làm việc cho cả năm: 888 ca.
Số liệu ban đầu:
Năng suất 24 tấn/ngày hay 24000 kg/ngày
Thành phần môi trường:
Cám : 64 %
Bột ngô : 20 %
Trấu : 15,7 %