Mục lục
Mục lục 1
Lời mở đầu 5
Chương 1 6
Tổng quan tài liệu 6
1.1. Giới thiệu về enzyme amylase 6
1.1.1. Enzyme amylase: 6
1.1.1.1. α-amylase (1) 6
1.1.1.2. β- amylase: 7
1.1.1.3. γ- amylase (glucoamylase): 8
1.1.1.4. Oligo-1,6- glucosidase: 9
1.1.1.5. α - dextrin-6-glucosidase (pullulanase): 10
1.1.1.6. α – glucosidase hay maltase: 10
1.1.2. Ứng dụng (2) 11
1.1.2.1. Trong công nghiệp sản xuất rượu bia: 11
1.1.2.2. Trong sản xuất bánh mỳ 11
1.1.2.3. Trong chế biến thức ăn gia súc 12
1.1.2.4. Trong công nghiệp dệt 12
1.1.2.5. Trong y học 12
1.2. Tổng quan về nấm mốc Asp.niger và phương pháp lên men bề mặt 12
1.2.1. Asp.niger [3] 12
1.2.1.1. Lịch sử phát hiện 13
1.2.1.2. Đặc điểm hình thái: 13
1.2.1.3. Đặc điểm sinh học: 14
1.2.1.4. Đặc điểm sinh hóa: 14
1.3. Nguồn dinh dưỡng của Asp.niger 15
1.3.1. Nguồn thức ăn Carbon: 15
1.3.2. Nguồn thức ăn Nitơ: 17
1.3.3. Nguồn thức ăn khoáng: 17
Chương 2 18
Chọn và thuyết minh dây chuyền thiết bị 18

Chương 4: tính và chọn thiết bị 33
4.1. Gàu tải cám gạo lên bunke [ Tr54, 8] 33
4.2. Bunke chứa cám gạo 35
( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.comSVTH: Trang 2
4.3. Vít tải vận chuyển cám gạo đến chân máy sàng [8, Tr 56] 36
4.4. Máy sàng 37
4.5. Vít tải vận chuyển cám gạo đến máy trộn 38
4.6. Gàu tải bã đậu nành lên bunke 38
4.7. Bunke chứa bã đậu nành 39
4.8. Máy nghiền bã đậu nành (9) 39
4.9. Vít tải vận chuyển bã đậu nành đến máy trộn 40
4.10. Gàu tải trấu lên bunke 40
4.11. Bunke chứa trấu 40
4.12. Vít tải vận chuyển trấu đến máy trộn 41
4.13. Thùng chứa nước cho phối trộn 41
4.14. Máy trộn môi trường dinh dưỡng 41
4.15. Gàu tải nguyên liệu từ máy trộn đến thiết bị thanh trùng 42
4.16. Thiết bị thanh trùng 43
4.17. Băng tải làm nguội 44
4.18. Máy trộn để trộn đều giống. 45
4.19. Thiết bị nuôi cấy 45
4.20. Gàu tải canh trường lên bunke 46
4.21. Máy nghiền trục đứng [9] 47
4.22. Bunke chứa canh trường nấm mốc 47
4.23. Vít tải vận chuyển từ bunke chứa canh trường đến máy nghiền 48
4.24. Gàu tải canh trường sau nghiền lên máy trích ly 48
4.25. Thiết bị trích ly 49
4.26. Tính thùng chứa nước dùng trong trích ly 49
4.27. Máy lọc 50
4.28. Thiết bị cô đặc chân không (10) 51

Enzyme amylase được ứng dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp, y tế và
nhiều lĩnh vực khác đặc biệt là công nghệ thực phẩm.
Dựa theo tính chất và cách thức tác dụng lên tinh bột có thể chia amylase
thành các loại sau:
.1. α-amylase (1)
α-amylase là một enzyme có phân tử lượng thấp, nằm trong khoảng từ 50.000
đến 60.000 Dal.
.1. Cấu trúc không gian của α-amylase
α-amylase từ các nguồn khác nhau có rất nhiều điểm giống nhau. α-amylase
có khả năng phân cắt các liên kết α-1,4-glucoside nằm ở phía bên trong phân tử cơ
( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.comSVTH: Trang 5
chất một cách ngẫu nhiên, không theo một trật tự nào. α-amylase không chỉ thủy
phân hồ tinh bột mà nó còn thủy phân cả hạt tinh bột nguyên, song với tốc độ rất
chậm.
Khả năng dextrin hóa cao của α-amylase là tính chất đặc trưng của nó. Dưới
tác dụng của α-amylase tinh bột có thể chuyển thành maltose, glucose hoặc dextrin
phân tử thấp. Tuy nhiên, thông thường α-amylase chỉ thủy phân tinh bột chủ yếu
thành dextrin phân tử thấp không cho màu với Iodine và một ít maltose.
Một số tính chất của enzyme amylase:
♦ pH tối thích cho enzyme α-amylase từ nấm sợi là 4.0-4.8. Đặc biệt
enzyme α-amylase từ Asp.nigercó thể chịu được pH=2.5-2.8.
♦ Nhiệt độ tối thích cho các hoạt động xúc tác của α-amylase từ các
nguồn khác nhau cũng không đồng nhất, α-amylase của nấm sợi rất
nhạy cảm đối với tác động nhiệt. Nhiệt độ tối thích của nó là 50ºC và
bị vô hoạt ở 70ºC (Kozmina, 1991).
♦ α-amylase của nấm sợi không tấn công liên kết α-1,6- glucosidase của
amylopectin nên khi thủy phân nó sẽ tạo thành các dextrin tới hạn
phân nhánh.
.2. β- amylase:
.2. Cấu trúc phân tử β-amylase

.4. Oligo-1,6- glucosidase:
.4. Cấu trúc oligo-1,6-glucosidase
Enzyme này có thể thủy phân liên kết α-1,6- glucoside trong isomaltose,
panose và các dextrin tới hạn thành đường có thể lên men được.
Oligo 1,6-glucosidase có nhiều trong các vi sinh vật đồng thời cũng có nhiều
trong các hạt nảy mầm.
Nhiệt độ tối thích cho enzyme này là 40ºC và pH tối thích là 5.1.
( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.comSVTH: Trang 8
.5. α - dextrin-6-glucosidase (pullulanase):
Enzyme này có thể thủy phân các liên kết α-1,6 của tinh bột, glucogen,
pululan và các dextrin tới hạn và có thể chuyển hóa các cơ chất này đên đường lên
men được.
Pullulanase phân giải các liên kết α-1,6 glucoside bị bao quanh tứ phía bởi
các liên kết α-1,4. Nó còn có khả năng thủy phân những dextrin phân tử thấp chỉ
gồm 2 gốc maltose nối với nhau bằng liên kết α-1,6 glucoside. Tác dụng đồng thời
của α-amylase và pullulanase làm nó bị thủy phân hoàn toàn.
.5. Cấu trúc pullulanase
.6. α – glucosidase hay maltase:
Nhiều loại nấm sợi sản sinh enzyme này. Giống như glucomylase, nó thủy
phân maltose thành glucose nhưng không thủy phân tinh bột. Maltase và
glucozyltranferase là một enzyme đồng nhất vừa có khả năng thủy phân liên kết α-
1,4 trong các glucopiranoside vừa có khả năng chuyển các gốc glucoside sang
đường và rượu.
( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.comSVTH: Trang 9
.2. Ứng dụng (2)
.1. Trong công nghiệp sản xuất rượu bia:
Trong công nghệ sản xuất bia truyền thống, các nước phương Tây chủ yếu sử
dụng amylase từ malt để thủy phân tinh bột ở giai đoạn đường hóa. Như vậy cần
rất nhiều mầm đại mạch để sản xuất bia ở quy mô lớn, dẫn đến chi phí cao cho sản
xuất và giá thành sản phẩm. Để khắc phục điều này, các nhà sản xuất sử dụng chế

đó, để làm mềm vải và tang khả năng nhúng nước, người ta dung enzyme từ vi
khuẩn hay nấm mốc. Phương pháp dung enzyme không làm tổn hại vải, độ mao
dẫn tốt, đảm bảo vệ sinh.
.5. Trong y học
Amylase cùng các enzyme khác được dùng trong y học để làm thuốc chữa
một số bệnh do thiếu enzyme, kém khả năng chuyển hóa vật chất, bệnh về tiêu
hóa, thần kinh,… Amylase được sử dụng phối hợp với coenzyme A, cytocrom C,
ATP để điều chế thuốc trị bệnh tim mạch, thần kinh,…
.2. Tổng quan về nấm mốc Asp.niger và phương pháp lên men bề mặt
.1. Asp.niger [3]
Giống Aspergilluscó khoảng 200 loài phân bố khắp nơi trong tự nhiên, trong
đó có loài Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Aspergillus sojae,… có giá trị sử
dụng trong sản xuất enzyme, rượu, acid hữu cơ,…
VanTieghem là người đầu tiên phát hiện và phân lập chủng nấm mốc
Asp.niger từ hạt chứa nhiều dầu như hạt đậu nành, đậu phộng, hạt ngũ cốc, ngô,…
Asp.niger cũngđược phân lập từ các sản phẩm lên men cổ truyền. (Lương Đức
Phẩm, 2004)
.1. Lịch sử phát hiện
Giống Aspergillus do Michelli lần đầu tiên được mô tả lần đầu vào năm
1729. Năm 1901 Wehmer đã cho ra đời một chuyên luận phân loại giống nấm bất
toàn này.
Raper và Fennell (1965) chỉ dung một số tên Aspergillus cho tất cả các loài
tạo thành bào tử trần. Như vậy, Asp.niger có vị trí phân loại như sau:
( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.comSVTH: Trang 11
Lớp: Deuteromyces
Bộ: Moniliales
Họ: Moniliaceace
Giống: Aspergillus
.2. Đặc điểm hình thái:
Dưới kính hiển vi nấm Asp.nigercó khuẩn ty phân nhánh, có vách ngăn, bào

phân giải protein thành polypeptid, pepton; protease thứ hai tiếp tục chuyển hóa
các sản phẩm trên thành acid amin.
Cellulase:Asp.nigercó khả năng tạo cellulase, chủ yếu là cellulase Cl,
cellulase Cx và b-glucosidase hay cellobiase.
Pectinase, Xylanase:Asp.nigercó khả năng tạo pectinase, xylanase ở nhiệt độ
tối thích 25 độ C, pH 5,6.
Ngoài ra, Asp.niger còn có khả năng tổng hợp hàng loạt enzym khác như:
( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.comSVTH: Trang 13
lipase, mananase.
.3. Nguồn dinh dưỡng của Asp.niger
Thành phần 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 khả năng sinh tổng hợp các sản phẩm có chủ đích thì thành phần môi trường
dinh dưỡng phải đáp ứng được yêu cầu chính là phải có độ hoàn thiện đảm bảo.
Trong môi trường dinh dưỡng phải có đủ các chất đảm bảo sự sinh trưởng bình
thường của vi sinh vật và sinh tổng hợp enzyme. Vi sinh vật cần phải được cung
cấp đầy đủ các chất chứa các nguyên tố: C, O, H, N, S, Ngoài ra môi trường còn
phải có các khoáng đa lượng, vi lượng, vitamin, có trường hợp người ta còn bổ
sung thêm acid amin.
.1. Nguồn thức ăn Carbon:
Nấm mốc có thể sử dụng khoảng 75 hợp chất không chứa Nitơ. Tinh bột,
dextrin, maltose với nồng độ thích hợp là những chất cảm ứng sinh tổng hợp hệ
enzyme amylase. Ảnh hưởng của nguồn Carbon tới cường độ sinh tổng hợp
enzyme amylase theo thứ tự sau:
Tinh bột > dextrin >Maltose >Saccharose > Glucose >Lactose >Arabinose >
Galacose > Manose
a) Cám gạo:
Cám gạo là một phế phẩm khi xay xát hạt lúa để loại bỏ lớp vỏ tạo ra hạt gạo.
Trong cám gạo có chứa tương đối đủ các chất phù hợp cho sự phát triển của vi
sinh vật đặc biệt là nấm sợi, hàm lượng tinh bột chiếm lượng lớn.

4
+
. Tỷ trọng
giữa Cacbon và Nitơ trong môi trường có ý nghĩa lớn đối với vi sinh vật và sự tạo
thành amylase. Thường sử dụng muối NH
4
NO
3
để làm nguồn Nitơ.
Nguồn Nitơ hữu cơ thường dùng để nuôi cấy vi sinh vật là peptone loại chế
phẩm thủy phân không triệt để của một nguồn protein nào đó.
.3. Nguồn thức ăn khoáng:
Các nguyên tố đa lượng và vi lượng có ảnh hưởng lớn tới sinh trưởng và tổng
( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.comSVTH: Trang 15
hợp các enzyme amylase của vi sinh vật.
Mg
2+
có ảnh hưởng tới độ bền nhiệt của enzyme, thiếu Mg
2+
sẽ có ảnh
hưởng xấu đến sự tổng hợp mọi amylase của nấm mốc. Nguồn Mg
2+
thường được
sử dụng là MgSO
4
.
Photpho cần để tổng hợp các thành phần quang trọng của sinh chất (axit
nucleic, photpholipit) và nhiều co-enzyme, đồng thời để phosphoride hóa gluxit
trong quá trình oxy hóa sinh học. Nguồn photpho thường là KH
2

Mục đích: cám và các nguyên liệu khác có chứa nhiều VSV, để đảm bảo
chủng nuôi phát triển bình thường cần phải thanh trùng.
Tiến hành: hấp thanh trùng dưới áp suất hơi 1÷ 1.5atm, nhiệt độ 140˚C thời
gian 45-50 phút.
.4. Làm nguội
Mục đích: Hạ nhiệt độ của nguyên liệu để nấm men có thể sinh trưởng và
phát triển thuận lợi.
Tiến hành: Sau khi hấp thanh trùng, môi trường được chuyển qua băng tải
làm nguội đến nhiệt độ khoảng 38÷ 40˚C.
Thời gian làm nguội phải ngắn để hạn chế sự nhiễm VSV.
.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

Quá trình nuôi cấy trong môi trường bán rắn nuôi bằng phương pháp bề mặt
trải qua các giai đoạn sau:
Giai đoạn 1:
Giai đoạn này thường kéo dài 10 ÷ 14 giờ kể từ thời gian bắt đầu nuôi cấy.
Trong giai đoạn này có những thay đổi sau:
+ Nhiệt độ tăng chậm.
+ Sợi nấm bắt đầu hình thành và có màu trắng hoặc màu sữa.
( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.comSVTH: Trang 19
+ 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. Tuyệt đối không được để
nhiệt độ cao hơn 30˚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:
+ 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˚C ÷ 45˚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 amylase hình thành
nhiều nhất.
+ Lượng oxy trong môi trường giảm và CO
2
tăng dần, do đó trong giai đoạn
này cần thông khí mạnh và điều chỉnh nhiệt độ khoảng 29˚C ÷ 30˚C.
Giai đoạn 3:

tự động khối lượng của mỗi gói tùy thuộc vào nhu cầu khách hàng.
( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.comSVTH: Trang 21
Chương 3
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT
.1. Kế hoạch sản xuất của phân xưởng
Các ngày nghỉ trong năm:
− Tết dương lịch nghỉ 1 ngày
− Tết âm lịch nghỉ 5 ngày
− Giỗ tổ Hùng Vương nghỉ 1 ngày
− Ngày chiến thắng 30-4 nghỉ 1 ngày
− Ngày quốc tế lao động nghỉ 1 ngày
− Ngày quốc khánh nghỉ 1 ngày
− Nghỉ ngày chủ nhật
Tháng 10 và 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.
.1: Biểu đồ sản xuất của nhà máy:
tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cả
năm
Ngày
làm
30 23 31 28 30 30 31 31 29 21 20 31 335
Số liệu ban đầu
Năng suất: 5000 tấn/năm.
Năng suất sản phẩm enzyme thô của nhà máy tính theo ngày là:
( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.comSVTH: Trang 22
4,14925
335
10005000

Lọc 2
Cô đặc chân không 2
Bao gói 0,1
.2. Cân bằng vật chất
.1. Bao gói
Tỷ lệ hao hụt: 0.1%
Lượng sản phẩm trước khi bao gói:
3,14940
1,0100
100
14925,4
=
−
×
(kg/ngày)
Thể tích trước khi bao gói:
( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.comSVTH: Trang 23
6,12991
15,1
3,14940
=
(lit/ngày)
Lượng enzyme có trong sản phẩm:
7,1948
1000
150
6,12991
=×
(kg/ngày)
Lượng sản phẩm hao hụt:

7
9,326682
=×
(kg/ngày)
Lượng sản phẩm hao hụt:
7,6533
100
2
9,326682
=×
(kg/ngày)
.3. Lọc
Tỷ lệ hao hụt: 2%
Khối lượng trước khi lọc:
9,333349
2100
100
9,326682
=
−
×
(kg/ngày)
Thể tích trước khi lọc:
( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.comSVTH: Trang 24
5,289869
15,1
9,333349
=
(lit/ngày)
Lượng enzyme có trong sản phẩm trước khi lọc:

−
×
(lit/ngày)
Khối lượng dịch chiết trước trích ly:
7,37794715,12,328650
=×
(kg/ngày)
Lượng enzyme trích ly được:
6,2645
1000
7
7,377947
=×
(kg/ngày)
Nồng độ enzyme sau lên men là 30g/kg cơ chất. Vậy khối lượng cơ chất là:
7,88186
30
1000
6,2645
=×
(kg/ngày)
Tỷ lệ phối trộn 4 lít nước/ 1kg cơ chất. Vậy lượng nước cần dùng là:
8,34474647,88186
=×
(kg/ngày)
Khối lượng riêng của nước là 998kg/m
3
nên thể tích nước cần dung là:
( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.comSVTH: Trang 25