Đồ án tốt nghiệp
-1-
GVHD: ThS. Đoàn Thị Hoài Nam
MỞ ĐẦU
Enzyme là chất xúc tác sinh học, có bản chất protein, hòa tan trong nước và
trong dung dịch muối loãng. Enzyme có phân tử lượng lớn từ 20.000 đến 1.000.000
dalton nên không qua được màng bán thấm.
Enzyme là những chất không thể điều chế được bằng phương pháp tổng hợp
hóa học. Người ta thường thu nhận chúng từ nguồn tế bào động vật, thực vật hoặc
vi sinh vật. Với những ưu điểm vượt trội - tốc độ sinh trưởng nhanh, hệ enzyme
phong phú và có hoạt tính cao, môi trường nuôi cấy rẻ tiền, dễ kiếm, vi sinh vật đã
trở thành nguồn nguyên liệu thu enzyme chủ yếu thu hút được nhiều quan tâm của
các nhà nghiên cứu và sản xuất.
Enzyme không chỉ có ý nghĩa cho quá trình sinh trưởng, sinh sản của mọi sinh
vật mà nó còn đóng vai trò rất quan trọng trong công nghệ chế biến thực phẩm,
trong y học, trong công nghệ gen và trong bảo vệ môi trường. Vì vậy mà những
nghiên cứu sản xuất enzyme và ứng dụng enzyme được phát triển rất mạnh từ đầu
thế kỉ XX .
Tuy nhiên, hiện nay nguồn enzyme không đủ cung cấp cho các nhu cầu sản
xuất hiện đại,trong khi đó nguồn nguyên liệu từ các phụ phế liệu của hầu hết các
nhà máy chế biến lại rất nhiều,đây là một nguồn nguyên liệu quý giá để sản xuất
enzyme,trong đó có phụ phế liệu của nhà máy mía đường vì lượng bã mía,bã bùn,rỉ
đường là rất lớn,vì vậy việc tìm hiểu các công nghệ sản xuất enzyme là rất quan
trọng xuất phát từ thực tế đó, ý tưởng sử dụng bã mía– thành phần chứa hàm lượng
cellulose rất cao, làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật để sản xuất enzyme cellulase.
vừa góp phần tạo ra nguồn enzyme mang lại nhiều ứng dụng trong cuộc sống hằng
ngày của con người mà còn góp phần giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường của
các nhà máy mía đường.
1.2. Vị trí xây dựng:
Nhà máy được xây dựng trong khu kinh tế mở Dung Quất nằm ở huyện Bình
Sơn,tỉnh Quảng Ngãi.
1.3. Đặc điểm tự nhiên:
1.3.1. Điều kiện bức xạ:
Hàng năm Quảng Ngãi 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/cm 2/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%.
1.3.2. Gió:
Quảng Ngãi 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 thành phố Quảng
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất enzyme cellulase
SVTH: Trương Tấn Hòa
Lớp 10SH
Đồ án tốt nghiệp
-3-
GVHD: ThS. Đoàn Thị Hoài Nam
Ngãi (đại diện cho vùng đồng bằng Quảng Ngãi) 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.
1.3.3. Mưa:
Đồ án tốt nghiệp
-4-
GVHD: ThS. Đoàn Thị Hoài Nam
1.8. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước thải:
Nước là nhu cầu không thể thiếu trong quá trình sản xuất, nguồn nước cung
cấp cho nhà máy được lấy từ công ty cấp nước. Để chủ động nguồn nước nhà máy
có thể tự xây 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 ra nguồn nước thải của thành phố.
1.9. Năng suất của phân xưởng:
Năng suất sản xuất enzyme kỹ thuật đạt 296 tấn sản phẩm/năm
1.10. Giao thông và nguồn lao động:
Việc xuất, nhập nguyên vật liệu, trang thiết bị, bao bì, sản phẩm... thì giao
thông đóng vai trò hết sức quan trọng. Những năm gần đây khu kinh tế mở Dung
Quất 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.
1.11. Kết luận:
Từ những vấn đề đã phân tích ở trên ta chọn xây dựng nhà máy trong khu kinh
tế mở Dung Quất nằm ở huyện Bình Sơn,tỉnh Quảng Ngãi.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 lợi về mặt kinh tế tốt nhất.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất enzyme cellulase
khi đun nóng với acid hoặc với kiềm ở nồng độ khá cao.
Trong tế bào thực vật, cellulose liên kết chặt chẽ với hemicellulose, pectin,
lignin. Điều này ảnh hưởng rất nhiều đến sự phân huỷ cellulose của enzyme.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất enzyme cellulase
SVTH: Trương Tấn Hòa
Lớp 10SH
-6-
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Đoàn Thị Hoài Nam
Hình 2.1 Cấu trúc phân tử Cellulose
2.2. Tổng quan về enzyme Cellulase:
2.2.1. Giới thiệu chung:
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
hiện nay là vi sinh vật.
2.2.2. Phân loại:
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
nhờ enzyme được thực hiện nhờ phức hệ cellulase, bao gồm các enzyme C 1, Cx và
β-glucosidase
Enzyme C1 có tính chất không đặc hiệu. Dưới tác dụng của C 1, các loại
cellulose bị hấp thụ nước, trương lên và chuẩn bị cho sự tác động của các enzyme
(D-glucose) mã số enzyme này là: 3.2.1.21 EC
2.2.3. Cơ chế thuỷ phân cellulose của enzyme cellulase:
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất enzyme cellulase
SVTH: Trương Tấn Hòa
Lớp 10SH
Đồ án tốt nghiệp
-8-
GVHD: ThS. Đoàn Thị Hoài Nam
Hình 2.2 Cơ chế thuỷ phân cellulose của enzyme cellulase
Endocellulase: xúc tác quá trình cắt liên kết α-1,4- glucoside trong cellulose,
lignin và α-Dglucan một cách ngẫu nhiên. Sản phẩm của quá trình phân giải là các
cellulose phân tử nhỏ, cellobiose và glucose.
Exocellulase: cắt 2 hoặc 4 đơn vị glucose từ đầu không khử của chuỗi
cellulose tạo thành các cellobiose (disaccharide) và một số cellotetrose.
Cellobiase: Phân giải cellobiose (disaccharide) và cellotetrose thành glucose.
2.2.4. Tính chất lý hóa của enzyme cellulase
Tùy thuộc vào cấu trúc và nguồn gốc của enzyme, hoạt tính enzyme đạt mạnh
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
cellulase ở mức độ khác nhau, trong đó SDS làm giảm mạnh hoạt tính
cellulase chỉ còn 18-34%.
2.2.5. Ứng dụng của enzyme cellulase :
2.2.5.1. 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.
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.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất enzyme cellulase
SVTH: Trương Tấn Hòa
Lớp 10SH
Đồ án tốt nghiệp
-10-
GVHD: ThS. Đoàn Thị Hoài Nam
Một số nước đã dùng cellulase để xử lý các loại rau quả như bắp cải, hành, cà
rốt, khoai tây, táo và lương thực như gạo. Người ta còn xử lý cả chè, các loại tảo
biển…
Lớp 10SH
Đồ án tốt nghiệp
-11-
GVHD: ThS. Đoàn Thị Hoài Nam
rạ, bã mía, bã khoai, bã sắn đã và đang được triển khai ở nhiều nước, trong mọi 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 khối
protein chứa hàm lượng các amino acid cân đối, các vitamin và tạo hương thơm có
lợi cho tiêu hóa của vật nuôi .
2.2.5.4. Trong công nghiệp sản xuất dung môi hữu cơ:
Trong giai đoạn đường hóa của quá trình sản xuất ethanol, amylase là thành
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
lượng đường tạo ra và đẩy nhanh tốc độ tiếp xúc của tinh bột với amylase, dẫn tới
hiệu suất thu hồi rượu tăng lên 1,5%.
2.2.5.5. 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
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 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
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.
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
đối với niêm vi khuẩn. Niêm vi khuẩn nhận được năng lượng khi oxy hóa các sản
phẩm của sự phân giải cellulose thành CO2 và H2O.
2.2.6.3. Xạ khuẩn:
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,
tổng hợp các chất mùn.
Xạ khuẩn là nhóm vi sinh vật đơn bào, chúng phân bố rộng rãi trong tự nhiên,
thậm chí trên những cơ chất mà vi khuẩn và nấm mốc không phát triển được.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất enzyme cellulase
SVTH: Trương Tấn Hòa
Lớp 10SH
-13-
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Đoàn Thị Hoài Nam
Loài 3: Actinobacteria Themofuscus, Actinobacteria Xanthostromus.
+
Loài
4:
Actinobacteria
Flavochromogenes,
Actinobacteria
Bovis,
Actinobacteria Sampsonii.
2.2.6.4. Nấm sợi:
Có nhiều loài nấm sợi có khả năng sinh ra 1 lượng lớn cellulase thuộc giống
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 xuất
cellulase. Trong đồ án thiết kế của tôi, tôi sử dụng chủng nấm mốc Trichoderma
reesei.
2.3. Tổng quan về chủng nấm Trichoderma reesei:
2.3.1. Lịch sử phát hiện
Gần 200 năm về trước, Trichoderma được phát hiện ra và hiện nay loài đó
được biết là Trichoderma viride. Hơn 150 năm sau, Trichoderma chỉ là đối tượng
của vài nhà phân loại nấm học nhưng không hấp dẫn được mối quan tâm của các
ngành khoa học khác.Tình hình thay đổi trong Thế Chiến lần thứ II, khi quân đội
Mỹ cảnh báo về hiện tượng các trang bị quân sự bị mục ở xứ nhiệt đới, đặc biệt là ở
Hình 2.3 Ảnh nhìn qua kính hiển vi về những sợi tơ phát triển của dòng nấm
Tricoderma reesei. Trong hình, các protein trong các tế bào nấm được đánh dấu màu đỏ
trong khi chất chitin – một thành phần của các thành tế bào – được đáng dấu màu xanh
dương. (Ảnh: Mari Valkonen, VTT Finland)
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất enzyme cellulase
SVTH: Trương Tấn Hòa
Lớp 10SH
Đồ án tốt nghiệp
-15-
GVHD: ThS. Đoàn Thị Hoài Nam
2.3.2. Đặc điểm:
Nấm Trichoderma spp hiện diện gần như trong tất cả các loại đất và trong một
số môi trường sống khác, chúng là loại nấm được nuôi cấy thông dụng nhất. Nấm
Trichoderma hiện diện với mật độ cao và phát triển mạnh ở vùng rễ của cây, một số
giống có khả năng phát triển ngay trên rễ, những giống này có thể được bổ sung vào
trong đất hay hạt giống bằng nhiều phương pháp. Nấm Trichoderma khi chúng tiếp
xúc với rễ, chúng phát triển trên bề mặt rễ hay vỏ rễ phụ thuộc vào từng giống. Vì
vậy, khi được dùng trong xử lý hạt giống, những giống thích hợp nhất sẽ phát triển
trên bề mặt rễ ngay cả khi rễ phát triển dài hơn 1m phía dưới mặt đất và chúng có
thể tồn tại và còn hiệu lực cho đến 18 tháng sau khi sử dụng, tuy nhiên không nhiều
giống có khả năng này.
Ngoài sự hình thành khuẩn lạc trên rễ, nấm Trichoderma còn tấn công, ký sinh
Hình 2.4 Cấu trúc không gian của nấm Trichoderma reesei
2.3.3. Hình thái của nấm Trichoderma reesei:
Trichoderma là một loài nấm bất toàn, sinh sản vô tính bằng đính bào tử khuẩn
ty.Khuẩn ty của vi nấm không màu, cuống sinh bào tử phân nhánh nhiều, bào tử có
vách ngăn và thường có màu xanh dạng hình trứng, tròn, elip hoặc oval tùy theo
từng loài.
Khuẩn lạc nấm có màu trắng hoặc từ lục trắng đến lục vàng, vàng xanh, lục
xỉn đến lục đậm. Các chủng Trichoderma có tốc độ phát triển nhanh đường kính
khuẩn lạc từ 2-9 cm sau 4 ngày nuôi cấy ở 300C.
Có khả năng sử dụng nguồn hỗn hợp carbon và nitrogen thường ở dạng
monosaceharides và disaccharides, cùng với hỗn hợp polysaccgarides, puriness,
pyrinidines… NH3 là nguồn đạm cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển trong
quá trình nuôi trồng Trichodema.
Muối, các nguồn sulfur và các hỗn hợp như vitamin cũng có ảnh hưởng lớn
đến khả năng sinh trưởng của Trichoderma. Ngược lại, muối sodium chloride làm
giảm sự sinh trưởng và phát triển của một số loài . Do đó, trong môi trường nuôi
trồng không được có mặt của muối này.
Phần lớn các loài Trichoderma dễ nảy mầm ở các môi trường tự nhiên và nhân
tạo dưới điều kiện tối sáng lẫn lộn và bào tử có thể xuất hiện trong điều kiện sáng.
Là loại nấm chủ yếu kí sinh trong đất, các loại vi sinh vật khác và có khả năng
Thiết lập quần thể tại rễ cấy, nảy mần trong đất
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất enzyme cellulase
SVTH: Trương Tấn Hòa
Lớp 10SH
-17-
Đồ án tốt nghiệp
-18-
GVHD: ThS. Đoàn Thị Hoài Nam
2.3.4.2. 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 (NH 4)2HPO4.
Nói chung các muối amon ít tác dụng nâng cao hoạt lực enzyme này, thậm chí còn
ức chế quá trình tổng hợp, vì rằng môi trong các muối này làm cho môi trường acid
hóa. Điều này không những ức chế trong quá trình sinh tổng hợp enzyme mà còn có
thể làm mất hoạt tinhs enzyme sau khi tạo thành.
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
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
cao ngô khả năng sinh tổng hợp C1 – và C2- cellulase cao hơn so với cao nấm men.
2.3.4.3. Nguồn khoáng chất:
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
thành enzym này ở nhiều chủng. Nồng độ tối thích của Zn: 0,11 – 22 mg/l, Fe: 2- 10
mg/l, Mn: 3,4 – 27,2 mg/l.
2.3.4.4. Chất kích thích sinh trưởng:
Biotin và tiamin trong môi trường dinh dưỡng không có ảnh hưởng đến sinh
tổng hợp enzym này.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất enzyme cellulase
SVTH: Trương Tấn Hòa
bình 49% là nước, 48% là xơ (trong đó chứa 45 – 55% cellulose) 2.5% là chất hoà
tan (đường).Đây là nguồn cacbon quá giá để sản xuất enzyme cellulose từ vi sinh
vật.
3.1.2. Nguyên liệu cám gạo:
Lúa là cây lương thực chính của gần nửa số dân trên thế giới, mà đặc biệt
trồng nhiều ở các nước khu vực Đông Nam Á. Về diện tích canh tác của cây lúa chỉ
kém hơn cây lúa mì nhưng năng suất của nó lại cao nhất.
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất enzyme cellulase
SVTH: Trương Tấn Hòa
Lớp 10SH
Đồ án tốt nghiệp
-20-
GVHD: ThS. Đoàn Thị Hoài Nam
Lúa là loại cây ưa ẩm và ấm nên được trồng nhiều ở các vùng châu thổ của các
con sông lớn. Cây lúa thuộc họ hoà thảo, có tới hơn 20 loại giống lúa khác nhau.
Nhưng trồng nhiều nhất và có ý nghĩa kinh tế nhất là lúa mùa.
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.
Bảng 3.1 Thành phần hoá học trung bình của cám:
STT
Thành phần
1
Số lượng
12,20
22,70
40,30
6,30
6,50
30,00
4,60
14,00
0,96
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
điểm sau:
- Nuôi bề mặt rất dễ thực hiện, qui trình công nghệ không phức tạp.
- Lượng enzyme được tạo thành từ nuôi cấy bề mặt thường cao hơn rất nhiều
so với nuôi cấy chìm.
- Chế phẩm enzyme thô sau khi thu nhận rất dễ sấy khô và bảo quản.
- Nuôi cấy bề mặt không cần sử dụng nhiều thiết bị phức tạp, do đó việc vận
hành công nghệ cũng như đầu tư ban đầu vừa đơn giản vừa không tốn kém.
- Trong trường hợp bị nhiễm vi sinh vật lạ rất dễ xử lý.
- Trong kĩ 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 ván phủ kín bề mặt dung dịch lỏng. Enzyme sẽ được
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất enzyme cellulase
SVTH: Trương Tấn Hòa
Lớp 10SH
Cám gạo
Phân ly từ tính
Làm sạch, định lượng
Trộn
W= 60%
Giống VSV
Tiệt trùng
1400C, 50 -60’
Hoạt hóa
Nhân giống cấp 1,2
Nhân giống sản xuất
Làm nguội
38 -400C
Cấy giống
Phân phối vào khay nuôi
Băm cắt
Nước
Khoáng chất:
MgSO4: 0,05 %
KH2PO4: 0,1 %
NaNO3:0,15 %
Khay
Thanh trùng
khay
Lớp 10SH
Đồ án tốt nghiệp
-23-
GVHD: ThS. Đoàn Thị Hoài Nam
3.3. Thuyết minh dây chuyền công nghệ
3.3.1. Nguyên liệu bã mía:
Băm cắt: Khi sản xuất thì bã mía 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 mía 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 chuyển lên
bunke định lượng, và được vít tải chuyển đến bộ phận phối trộn.
+ Loại 2: Kích thước quá lớn thì được chuyển lại vào máy băm cắt để tiếp tục
sàng.
3.3.2. Phân ly từ tính:
Mục đích: Tách các kim loại ra khỏi bã mía,nhằm tránh tình trạng kim loại tạo
ra tia sáng va đập với phần kim loại của thiết bị.
Tiến hành: bã mía được đưa vào xử lý tại máy phân loại từ tính.Tại đây dưới
tác dụng của lực từ, kim loại được tách ra khỏi hỗn hợp,sau đó được đưa đi xử lý
tiếp theo còn kim loại sau khi tách được tập trung tại nơi tập kết và đưa đi tái chế.
3.3.3. Nguyên liệu cám gạo:
Cám gạo từ kho qua băng tải đến thiết bị làm sạch dạng sàng rung, được gàu
tải đưa lên bunke định lượng khối lượng, sau đó cám từ bunke được xả xuống thiết
bị phối trộn.
0.2
NaNO3
0.15
Nước làm ẩm, phục vụ trực tiếp cho tiệt trùng, đảm bảo chế độ làm ẩm cho
quá trình nuôi cấy, độ ẩm tối ưu là 58% ÷ 60%.
3.3.5. Tiệt trùng:
Mục đích: Làm cho môi trường được tinh khiết về phương diện vi sinh vật,
làm chín, biến hình tinh bột và protêin.
Tiến hành: tiệt trùng bằng hơi nước nóng 1- 1,5 atm ở 140 oC. Thời gian giữ
nhiệt là 50 ÷ 60 phút.
3.3.6. 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 nguội đặt trong phòng cấy vô trùng có thông khí bão hòa. Môi trường được
làm nguội đến nhiệt độ khoảng 380C ÷ 400C.
3.3.7. Nhân giống:
3.3.7.1. Hoạt hóa giống nấm:
Giống trong ống nghiệm được giữ ở trạng thái hoạt động bằng cách cấy truyền
mỗi tháng một lần trong các môi trường thạch czapek.
Thành phần môi trường thạch czapek:
Agar
Saccharose
NaNO3
KH2PO4
MgSO4.7H2O
Thành phần môi trường czapek:
Saccharose
NaNO3
KH2PO4
MgSO4.7H2O
KCl
FeSO4
Cao nấm men.
Nước
30%
3%
1%
0,5%
0,5%
0,01%
0,5 %
1kg/lít
3.3.7.3. Nhân giống cấp 2:
Tỷ lệ cấy giống phải đạt 10% giống sản xuất. Nhân giống ở 25 0C, thời gian 24
giờ.
Thành phần môi trường czapek:
Saccharose
NaNO3
KH2PO4
MgSO4.7H2O
KCl
FeSO4
Cao nấm men.
Copyright: Tài liệu đại học ©