THU HỒI SẢN PHẨM TRONG CÁC QUÁ TRÌNH ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC - CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM pdf

ỒỒ
ẢẢ
ẨẨ
THU HTHU H
ỒỒ
I SI S
ẢẢ
N PHN PH
ẨẨ
M TRONG M TRONG
CÁC QUÁ TRÌNHCÁC QUÁ TRÌNH
ỨỨ
NG DNG D
ỤỤ
NGNG
CÁC

QUÁ

TRÌNH

CÁC

QUÁ

TRÌNH

ỨỨ
NG

DNG

D
ỤỤ
NG

NG

CÔNG NGHCÔNG NGH
ỆỆ
SINH HSINH H
ỌỌ
C C CÔNG CÔNG
ỆỆ
ỌỌ
NGHNGHỆỆ THTHỰỰC PHC PHẨẨM M
TS. VŨ HTS. VŨ HỒỒNG THNG THẮẮNGNG
BB
ộộ
môn CN Lên men Trmôn CN Lên men Tr
ườườ
ng ĐHBK Hà Nng ĐHBK Hà N
ộộ
ii
BB
ộộ
môn

CN

Lên

men
,
Trmôn

CN

Lên

men
,
Tr
ườườ
ng

ĐHBK

Hà

Nng

ĐHBK

Hà

N
ộộ
ii
Tài liTài liệệu tham khu tham khảảoo
- Product recovery in bioprocess technology. Butterworth – Heinemann Ltd.,

Oxford, UK, 1992.
- Dorfner,
K
., (Ed.). Ion exchangers, Walte
r
de Gruyte
r
, New York, USA, 1991.
- Winkler, M.A. (Ed). Problems in downstream processing. In “Chemical
Engineering
problem
in
Biotechnology
”
,
Elsevier
Science
Publishers
,
1990
.
Engineering
problem
in
Biotechnology ,
Elsevier
Science
Publishers
,
1990

.
- Baker, R. W. et al., (Eds.). Membrane separation systems: recent
developments and future directions, Noyes Data Corporation, New Jersey,
USA
USA
.
- Subramanian, G., (Ed.). Bioseparation and Bioprocessing, vol. I, pp. 4 – 39,
Wiley-VCH, Weinheim, 1998.
- Hong-Thang VU. Strategies for separation of low molecular weight
substances from renewable resources. Dissertation, Universität für
Bodenkultur Wien, 2005.
- Dale, B. E. ‘Greening’ the chemical industry: research and development
priorities for biobased industrial products. JournalofChemicalTechnology
and Biotechnology 78, 1093 – 1103, 2003.
- Keller, K., Friedmann, T. & Boxman, A. The bioseparation needs for
tomorrow. Trends in Biotechnology 19, 438 – 441, 2001
TÓM TTÓM T
ẮẮ
T NT N
ỘỘ
I DUNGI DUNG
ỘỘ

Ch
ươ
ng 1 Vai trò c
ủ
a thu h
ồ
i s

ả
n ph
ẩ
m trong các

Ch
ươ
ng 1
.
Vai trò c
ủ
a thu h
ồ
i s
ả
n ph
ẩ
m trong các
quá trình ứng dụng CNSH
 Chương 2. Tính chất của dịch lên men

Ch
ươ
ng 3. Gi
ả
i phóng các s
ả
n ph
ẩ
m n

ộ
i bào
Ch
ươ
ng 3. Gi
ả
i phóng các s
ả
n ph
ẩ
m n
ộ
i bào
 Chương 4. Phân tách lỏng-rắn
 Chương 5. Thu hồi sản phẩm dạng thô

Ch
ươ
ng 6 Tinh ch
ế
s
ả
n ph
ẩ
m
Ch
ươ
ng 6
.
Tinh ch

ế
s
ả
n ph
ẩ
m
 Chương 7. Kết hợp trực tiếp các quá trình CNSH và
quá trình thu hồi sản phẩm

Một số điểm chủ yếu trong công nghệ thu hồi các
ả
h
ẩ
t CNSH
s
ả
n

p
h
ẩ
m
t
rong
CNSH
9
S
ả
h
ẩ

ủ
á
á
tì h
ả
ấ
t
ử
d
CNSH
th
ờ
t
ồ
t
i
ở
9
S
ả
np
h
ẩ
mc
ủ
ac
á
cqu
á
t

r
ì
n
h
s
ả
nxu
ấ
t
s
ử
d
ụng
CNSH
th
ư
ờ
ng
t
ồ
n
t
ạ
i
ở
nồng độ loãng trong 1 hỗnhợpphứctạp.Thuhồisảnphẩm
(downstream
p
rocessin
g

)t
ừ
hỗnh
ợ
p
trên là
q
uá trình nân
g
cao nồn
g
pg
p
q
g
g
độ và tinh chế 1chấtmongmuốn.
9
Thu
h
ồ
i
1
s
ả
n
ph
ẩ
m
ph

ụ
thu
ộ
c
r
ấ
t
l
ớ
n
vào
b
ả
n
ch
ấ
t
c
ủ
a
s
ả
n
ph
ẩ
m
quy
9
Thu
h

ồ
i
1
s
ả
n
ph
ẩ
m
ph
ụ
thu
ộ
c
r
ấ
t
l
ớ
n
vào
b
ả
n
ch
ấ
t
c
ủ
a

s
ả
n
ph
ẩ
m
,
quy
mô thị trường, giá trị bántrênthị trường củasảnphẩm và các tiêu
chuẩnkỹ thuậtcủasảnphẩm.
9 Trong thựctế,vấn đề kinh tế sẽ quyết định liệu1quátrìnhsản
xu
ấ
t/thu
h
ồ
i
s
ẽ
đ
ượ
c
th
ự
c
hi
ệ
n
ở
quy

mô
công
nghi
ệ
p
hay
không
xu
ấ
t/thu
h
ồ
i
s
ẽ
đ
ượ
c
th
ự
c
hi
ệ
n
ở
quy
mô
công
nghi
ệ

p
hay
không
.
Trong sảnxuấtcôngnghiệp, khi quy mô sảnxuấtcàngtăng thì tính
kinh tế củaphương pháp thu hồisảnphẩmtrở nên đặcbiệtquan
ế
ồ
ẩ
ế
trọng.Trongth
ự
ct
ế
giá thành thu h
ồ
isảnph
ẩ
mthư
ờ
ng chi
ế
mtrên
50% giá thành sảnphẩmcuốicùng.
1. Vai trò c
ủ
athuh
ồ
is
ả

nph
ẩ
m trong các
1.

Vai

trò

c
ủ
a

thu

h
ồ
i

s
ả
n

ph
ẩ
m

trong

các

quá trình ứng dụng CNSH
S
hâ
ả
h
ị
ờ

ả
h
ẩ
CNSH

S
ự
p
hâ
n

m
ả
ng

t
h
ị
trư
ờ
ng

s
ả
n

p
h
ẩ
m

trong
CNSH
công nghiệp
 Tính chất các phân tử sinh học
ấ
ấ
 Tính ch
ấ
t của quá trình sản xu
ấ
t trong CNSH

Các ph
ươ
ng pháp thu h
ồ
i s
ả
n ph
ẩ

m truy
ề
n
Các ph
ươ
ng pháp thu h
ồ
i s
ả
n ph
ẩ
m truy
ề
n
thống và hiện đại
SỰ PHÂN MẢNG THỊ TRƯỜNG CÁC SẢN PHẨM CNSH
-TrongCNSH,kháiniệm thu hồivàtinhchế sản
phẩm là khác nhau tùy thuộcvàocácthị trường khác
nhau.
- Tính chấtcủasản
p
hẩm
,
g
iá bán
v
ànhucầuth
ị
p
,

g
ị
trường của đasố sảnphẩmhầunhư là xác định
nhưng giá trị gia tăng củasảnphẩmhaylợinhuậncó
thể khác nhau rấtnhiều.
-
S
ự
phân
m
ả
ng
th
ị
tr
ườ
ng
d
ự
a
trên
đ
ộ
l
ớ
n
c
ủ
a
th

ị
S
ự
phân
m
ả
ng
th
ị
tr
ườ
ng
d
ự
a
trên
đ
ộ
l
ớ
n
c
ủ
a
th
ị
trường và giá bán củasảnphẩm
SỰ PHÂN MẢNG THỊ TRƯỜNG CÁC SẢN PHẨM CNSH
- Khu vực 1: Các sản phẩm
protein sử dụng để bào chế

dược phẩm, ví dụ như factor
VIII hay urokinase
Khu v
ự
c 2: Các enzyme ch
ẩ
n
-
Khu v
ự
c 2: Các enzyme ch
ẩ
n
đoán bệnh hoặc các loại kháng
thể monoclonal. Các ví dụ tiêu
bi
ể
h dò
ả
h
ẩ
à là
bi
ể
u

c
h
o
dò

ng

s
ả
n

p
h
ẩ
m

n
à
y
là
insulin, glycerophosphate
dehydrogenase, lutiferase,
- Khu vực 3: Các loại sản phẩm
được sản xuất với khối lượng
l
ớ
n (bulk products) bao g
ồ
m
l
ớ
n (bulk products) bao g
ồ
m
các loại kháng sinh, protease,

amylase, axit hữu cơ (lactic,
acetic citric vv) dung môi
acetic
,
citric
,
vv)
,
dung môi
hữu cơ (ethanol, butanol, vv).
SSựự liên quan giliên quan giữữa các tính cha các tính chấất ct củủa các quá trình a các quá trình
CNSH vCNSH v
ớớ
i thi th
ịị
trtr
ườườ
ng các sng các s
ảả
n phn ph
ẩẩ
m CNSHm CNSH
CNSH vCNSH v
ớớ
i thi th
ịị
trtr
ườườ
ng các sng các s
ảả

n phn ph
ẩẩ
m CNSHm CNSH
Tính chTính ch
ấấ
tt
Khu vKhu v
ựự
c 1c 1
Khu vKhu v
ựự
c 2c 2
Khu vKhu v
ựự
c 3c 3
Tính chTính ch
ấấ
tt
Khu vKhu v
ựự
c 1c 1
Khu vKhu v
ựự
c 2c 2
Khu vKhu v
ựự
c 3c 3
Nhu cNhu cầầuu
0.1 0.1 ––1010
2 2

kg/nămkg/năm1010
33
––1010
5 5
kg/nămkg/năm1010
66
––1010
9 9
kg/nămkg/năm
LoLoạại ti tếế bàobào
recombinantrecombinant
DNADNA
partly partly
recombinantrecombinant

chchủủng ging giốống tng tựự
nhiênnhiên
DNADNA
recombinantrecombinant
DNADNA
nhiênnhiên
ĐĐộộ tinh khitinh khiếếttrrấất caot cao cao/rcao/rấất caot cao ttươương đng đốối thi thấấpp
HiHiệệu suu suấất thu ht thu hồồiittầầm quan trm quan trọọng ng
ththứứ yyếếuu
khá quan trkhá quan trọọngng đđặặc bic biệệt quan t quan
trtrọọngng
TTỷỷ llệệ ccấấu thành u thành
giá sgiá sảản phn phẩẩmm
mmộột pht phầần nhn nhỏỏ 2020 50% tùy thu50% tùy thuộộc c
nguyên linguyên liệệuu

5050 90% tùy thu90% tùy thuộộc c
nguyên linguyên liệệuu
Công nghCông ngh
ệệ
ss
ắắ
c ký ái lc ký ái l
ựự
c; đic; đi
ệệ
n n
ss
ắắ
c ký hc ký h
ấấ
p php ph
ụụ

ll
ọọ
c chic chi
ếế
t ht h
ấấ
p php ph
ụụ

Công nghCông ngh
ệệ
ss

ắắ
c ký ái lc ký ái l
ựự
c; đic; đi
ệệ
n n
di đidi điềều chu chếế
ss
ắắ
c ký hc ký h
ấấ
p php ph
ụụ
,

,

màng lmàng lọọcc
ll
ọọ
c
,
chic
,
chi
ếế
t
,
ht
,

h
ấấ
p php ph
ụụ
,

,

kkếết tt tủủa, bay ha, bay hơơi, i,
màngmàng
ĐĐặặc tính cc tính củủa các sa các sảản phn phẩẩm có ngum có nguồồn gn gốốc sinh hc sinh họọc c
(1)(1)
(1)(1)
 Các phân tử sinh họckhácnhaurấtnhiềuvề bảnchấtnên
các
p
hươn
g
p
há
p
thu h
ồ
icũn
g
khác nhau.
p
g
pp
g

 PTL thay đổitừ 60 đến 2.000.000; tính chấtphụ thuộc
ề
ế
ố
nhi
ề
uvàocácy
ế
ut
ố
khác nhau nh
ư
pH, nhiệt độ,l
ự
cion,
dung môi sử dụng, etc
Quá
trình
tách
và
tinh
ch
ế
các
phân
t
ử
có
ngu
ồ

n
g
ố
c
sinh
Quá
trình
tách
và
tinh
ch
ế
các
phân
t
ử
có
ngu
ồ
n
g
ố
c
sinh
họcchủ yếudựa vào các tính chấtchủ yếunhư PTL, điện
tích
,
tính hiếunư
ớ
c

/
k
ị
nư
ớ
c
,
cấutrúc
p
hân
t
ử
,
etc.
)
,
/
ị
,
p
,
ĐĐặặc tính cc tính củủa các sa các sảản phn phẩẩm có ngum có nguồồn gn gốốc sinh hc sinh họọc: c:
ĐĐ
ộộ
hò hò
ĐĐ
ộộ
hò
a

tan
hò
a

tan
Tí h
ủ
ả
h
ẩ
ó
ả
h
h
ở
đ
ế
á
á
ìh

Tí
n
h
tan c
ủ
as
ả
np
h

ẩ
mc
ó
ả
n
h
h
ư
ở
ng quan trọng
đ
ế
nc
á
cqu
á
tr
ì
n
h
thu hồisảnphẩm. Nó quyết định phương pháp thu hồinàocóthể sẽ
đ
ượ
c
áp
d
ụ
ng
.
Dung

d
ị
ch
có
n
ồ
ng
đ
ộ
ch
ấ
t
hòa
tan
cao
thì
s
ẽ
có
đ
ộ
đ
ượ
c
áp
d
ụ
ng
.
Dung

d
ị
ch
có
n
ồ
ng
đ
ộ
ch
ấ
t
hòa
tan
cao
thì
s
ẽ
có
đ
ộ
nhớtvàápsuấtthẩmthấulớn.
ấ
ấ
ễ
ấ
ề
ồ
 Nh
ữ

ng ch
ấ
tcóđộ hòa tan th
ấ
pthìsẽ d
ễ
gây ra các
v
ấ
n đ
ề
khi thu h
ồ
i
sảnphẩmdotínhdễ kếttinh.
 Thu hồivàtinhchế sảnphẩmtừ dung dịch có nồng độ chấthòatan
cao thường sẽ có hiệuquả kinh tế hơnnhưng nhiềuvấn đề phứctạp
về kỹ thuậtsẽ tăng lên. Ví dụ trong phân tách bằng sắcký,nguyên
liệu đầuvàocónồng độ cao chấtcần phân tách sẽ có hiệuquả hơnvề
m
ặ
t
kinh
t
ế
nh
ư
ng
đ
ộ

nh
ớ
t
c
ủ
a
dung
d
ị
ch
có
n
ồ
ng
đ
ộ
cao
s
ẽ
tăng
lên
m
ặ
t
kinh
t
ế
nh
ư
ng

đ
ộ
nh
ớ
t
c
ủ
a
dung
d
ị
ch
có
n
ồ
ng
đ
ộ
cao
s
ẽ
tăng
lên
và do đónăng lượng tiêu tốnchoquátrìnhbơmsẽ tăng theo.
ĐĐặặc tính cc tính củủa các sa các sảản phn phẩẩm có ngum có nguồồn gn gốốc sinh hc sinh họọc: c:
ĐiĐiệện tích phân tn tích phân tửử
 Nhiềuchấtcầnphântáchtồntạidướidạng phân tử tích điệndođócó
thể dễ dàng tách ra khỏicácchất không mang điện.
 Các kỹ thuậtthôngdụng để tách các chấtmangđiện: trao đổiion,
thẩmtáchđi

ệ
n
,
l
ọ
c
p
hân t
ử
ha
y
sắck
ý
.
ệ
,
ọ
p
y
ý
 Ngoài việclàđốitượng cầnthuhồi hay tinh chế thì trong nhiều
t
ờ
h
á
h
ấ
t
ó
đi

ệ
tí h
là
h
ữ
h
ấ
t
khô
t
rư
ờ
ng
h
ợ
pc
á
cc
h
ấ
t
c
ó
mang
đi
ệ
n
tí
c
h

là
n
h
ữ
ng c
h
ấ
t
khô
ng mong
muốntồntạitronghỗnhợpcần phân tách và do đócóảnh hưởng đến
q
uá trình thu hồicácchất khác.
V
ídụ các chấtnà
y
có thể bị hấ
p
th
ụ
q
y
p
lên bề mặtmànglọcgâytắcmànghaytíchtụ thành môi trường thuận
lợichovisinhvật phát triểngâyracácảnh hưởng tiêu cực đếnquá
trình
thu
h
ồ
i

s
ả
n
ph
ẩ
m
trình
thu
h
ồ
i
s
ả
n
ph
ẩ
m
.
ĐĐ
ặặ
c tính cc tính c
ủủ
a các sa các s
ảả
n phn ph
ẩẩ
m có ngum có ngu
ồồ
n gn g
ốố

c sinh hc sinh h
ọọ
c: c:
ĐĐ
ặặ
c tính cc tính c
ủủ
a các sa các s
ảả
n phn ph
ẩẩ
m có ngum có ngu
ồồ
n gn g
ốố
c sinh hc sinh h
ọọ
c: c:
Tính axit Tính axit ––bazbazơơ ccủủa phân ta phân tửử
 Tính axit – bazơ đóng vai trò đặcbiệtquantrọng khi các chấtcần
phân
tách
là
protein
hay
axit
amin
Tùy
theo
pH

môi
tr
ườ
ng
mà
các
phân
tách
là
protein
hay
axit
amin
.
Tùy
theo
pH
môi
tr
ườ
ng
mà
các
chấtnàythể hiệntínhaxithaybazơ do đócóthể có trạng thái tích
điện khác nhau phụ thuộcpHmôitrường.
ĐĐặặc tính cc tính củủa các sa các sảản phn phẩẩm có ngum có nguồồn gn gốốc sinh hc sinh họọc: c:
CCấấu trúc phân tu trúc phân tửử
 Kích thước phân tử hay kích thướchìnhhọccủachấtcầnthuhồicóthể
dao động trong 1 khoảng rấtrộng, từ nm đếnmm,dođócũng sẽ có rất
nhiềuphương pháp phân tách khác nhau dựatrênsự phân loạikích

thước phân tử hay kích thướchìnhhọccủachất.
 Nhìn chung, PTL củacácchấtcầnphântáchnằmtrongkhoảng 50 đến
2.000.000 g.mol
-1
.Cácchất có PTL lớncóthể dễ dàng được phân tách
ấ
ấ
ầ
khỏicácch
ấ
tcóPTLnhỏ trong khi phân tách các ch
ấ
tcóPTLg
ầ
n
nhau là rấtkhókhăn.
 Ví dụ, protein có thể dễ dàng đượcphântáchkhỏiaxitamin,đường và
muốinhưng phân tách hỗnhợp axit amin hay muốivớinhaulàrất
h
ứ
p
h
ứ
ctạp.
ĐĐặặc tính cc tính củủa các quá trình công ngha các quá trình công nghệệ
 Rất khác biệt về quy mô sản xuất (f = 10
10
)
 Đa số là quá trình gián đoạn


Quy mô nh
ỏ
h
ơ
n công nghi
ệ
p hóa ch
ấ
t

Quy mô nh
ỏ
h
ơ
n công nghi
ệ
p hóa ch
ấ
t
 Các thiết bị thường là đa chức năng
 Các thiết bị có thể chịu được các điều kiện thanh trùng
Quá trình thu h
ồ
i ph
ả
i linh ho
ạ
t và d
ễ
dàng m

ở
r
ộ
ng quy mô
Cá á t ì h th hCá á t ì h th h
ồồ
i t CNSH i t CNSH
ổổ
điđi
ểể
Cá
c

qu
á t
r
ì
n
h th
u
hCá
c

qu
á t
r
ì
n
h th
u

h
ồồ
i t
rong
CNSH
c
i t
rong
CNSH
c
ổổ
điđi
ểể
nn
 Trong các quá trình CNSH cổ điển, sảnphẩmthuđược
cũng có thể đượctạorabằng các tế bàocósẵntrongtự
hiê
VD
ấ
ố
ih
khá
ih
i
kh
ẩ
ih
i
n
hiê

n,
VD
n
ấ
mm
ố
cs
i
n
h
khá
ng s
i
n
h
,v
i
kh
u
ẩ
ns
i
n
h
ax
i
t
hữucơ, enzyme.
 Sử dụng mộtsố lượng lớncácthiếtbị thu hồicóđộ phân
tách

th
ấ
p
nh
ằ
m
đ
ạ
t
đ
ượ
c
đ
ộ
tinh
khi
ế
t
c
ầ
n
thi
ế
t
tách
th
ấ
p
nh
ằ

m
đ
ạ
t
đ
ượ
c
đ
ộ
tinh
khi
ế
t
c
ầ
n
thi
ế
t
.

Các
thi
ế
t
b
ị
thu
h
ồ

i
có
th
ể
đ
ượ
c
mô
hình
hóa
và
vi
ệ
c
nâng

Các
thi
ế
t
b
ị
thu
h
ồ
i
có
th
ể
đ

ượ
c
mô
hình
hóa
và
vi
ệ
c
nâng
quy mô thu hồicóthể dễ dàng thựchiệnbằng các thí
n
g
hi
ệ
m ở
q
u
y
mô PTN và xưởn
g
th
ự
cn
g
hi
ệ
m.
g
ệ

qy
g
ự
g
ệ
Các đCác đặặc trc trưưng cng củủa các quá trình CNSH hia các quá trình CNSH hiệện đn đạạii

Q
u
y
mô sảnxu
ấ
tnhỏ
(
0.1 – 10 m
3
)
Qy
(
)
 Sử dụng các loạitế bàokhácnhauđể sảnxuất(visinhvật,
ế
bà
h
à
đ
)
Cá
h
ẩ

đ
ế
bà
t
ế
bà
ot
h
ự
cvậtv
à
đ
ộng vật
)
.
Cá
csảnp
h
ẩ
m
đ
ượct
ế
bà
otạo
ra thường không đượctạoramộtcáchtự nhiên mà phải
thông
qua
k
ỹ

thu
ậ
t
tái
t
ổ
h
ợ
p
(recombinant
DNA)
thông
qua
k
ỹ
thu
ậ
t
tái
t
ổ
h
ợ
p
(recombinant
DNA)
.
 S
ử
d

ụ
n
g
các lo
ạ
ithi
ế
tb
ị
lên men
„
khôn
g
tru
y
ề
nth
ố
n
g
“
ụ
g
ạ
ị
„g
y
g
như dạng airlift, màng (membrane reactor), lên men liên
tụckếthợpthuhồisảnphẩmtạichỗ,etc.

 Quá trình thu hồi đượcgiớihạntrong1số ít các phương
pháp
có
đ
ộ
phân
tách
cao
d
ẫ
n
đ
ế
n
m
ứ
c
đ
ộ
tinh
khi
ế
t
c
ủ
a
pháp
có
đ
ộ

phân
tách
cao
d
ẫ
n
đ
ế
n
m
ứ
c
đ
ộ
tinh
khi
ế
t
c
ủ
a
sảnphẩmrấtcao.
SSơơ đđồồ dây chuydây chuyềền tinh chn tinh chếế enzyme nenzyme nộội bào si bào sửử ddụụng trong CNTPng trong CNTP
TTầầm quan trm quan trọọng cng củủa hia hiệệu suu suấất thu ht thu hồồii
Hi
ệ
ấ
t
th
h

ồ
i
là
ế
t
ố
ấ
t
t
ả
h
h
ở
đ
ế

Hi
ệ
usu
ấ
t
th
u
h
ồ
i
là
1y
ế
u

t
ố
r
ấ
t
quan
t
rọng
ả
n
h
h
ư
ở
ng
đ
ế
n
việcgiảmgiáthànhsảnphẩm
 Mộtquátrìnhthuhồinhiềugiaiđoạn thì hiệusuấttừng
giai đoạncóảnh hưởng rấtlớn đếnhiệusuấtthuhồicủa
toàn
b
ộ
quá
trình
:
toàn
b
ộ

quá
trình
:
 Ví dụ:
11quáquá trìnhtrình thuthu hhồồiiggồồmm88giaigiai đođoạạnnvvớớiihihiệệuususuấấtt
thuthu hhồồiiccủủaattừừngng giaigiai đođoạạnnlàlà 8585%%thìthì hihiệệuususuấấttthuthu
hh
ồồ
ii
tt
ổổ
ộộ
ủủ
ảả
áá
tìhtìh
hh
ỉỉ
làlà
27%
hh
ồồ
ii
tt
ổổ
ngng cc
ộộ
ngng cc
ủủ
aacc

ảả
qu
á
qu
á
t
r
ì
n
ht
r
ì
n
h
c
h
c
h
ỉỉ
làlà

MuMuốốnnhihiệệuususuấấttthuthu hhồồiittổổngng ccộộngng ccủủaaccảả quáquá trìnhtrình
làlà
9494
%%
hìhì
hihi
ấấ
hh
hh

ồồ
ii
iiii
đđ
hh
ii
27%
làlà
9494
%%
t
hì
t
hì
hihi
ệệuususu
ấấ
ttt
h
ut
h
u
hh
ồồ
ii
ccủủaatt
ừừ
ngng g
i
a

i
g
i
a
i
đ
o
đ
oạạnnp
h
p
h
ảả
ii
làlà trêntrên
99%
Các bCác bướước cc cơơ bbảản trong tách và thu hn trong tách và thu hồồi i
ếế
ẩẩ
các chcác ch
ếế
phph
ẩẩ
m sinh hm sinh họọcc
 Xử lý sơ bộ:pháhủytế bào, ổn định dung dịch,
thanh
/
ti
ệ
ttrùn

g,
k
ế
tl
ắ
n
g,
đôn
g
t
ụ
;
/
ệ
g,
g,
g
ụ
;
 Làm trong dịch (Phân tách lỏng – rắn): lọc, lắng, ly tâm;
 Cô đặc: phân tách bằng màng, kếttủa, bay hơi, chiết, bốc
hơinhiệt độ thấp;
 Tinh chế:kếttủa, chiết, hấpphụ,sắcký;
 Phốichế/Hoàn thiện: làm khô, ép đùn, tạohạt, tạoviên.
Mechanical (force) Physical (behaviour) Thermal Chemical
Filtration Absorption
Ctif ti
Ad ti
Drying
Di till ti

Chemical
reaction
C
en
t
r
if
uga
ti
o
n

Ad
sorp
ti
o
n
Agglomeration Extraction
Membrane separation
Precipitation
Di
s
till
a
ti
on
Rectification
Evaporation
reaction
…

Membrane

separation
Precipitation
… Crystallization
…
Evaporation
…


SeparationSeparation technologiestechnologies cancan bebe categorizedcategorized accordingaccording toto theirtheir
fundamentalfundamental principlesprinciples TheThe barsbars representrepresent thethe relativerelative costcost ofof eacheach
processprocess
(adapted(adapted
fromfrom
KellerKeller
etet
alal
20012001
))
processprocess
(adapted(adapted
fromfrom
KellerKeller
etet
alal
,,
20012001
))

Phạm vi phân tách của các loại thiết bị phân tách dựa theo
các y
ế
u t
ố
phân tách s
ơ
b
ộ
các y
ế
u t
ố
phân tách s
ơ
b
ộ
Tóm tTóm t
ắắ
t cht chư
ơ
ư
ơ
n
g
1: Nhn
g
1: Nhữữn
g
đin

g
điểểm cm c
ầầ
n ln lưưu
ý
u
ý
gg
gg
ýý
 Phân bi
ệ
t đư
ợ
c
3
mản
g
th
ị
trư
ờ
n
g
c
ơ
bảncủacácsản
ệ
ợ
3

g
ị
g
phẩmCNSH;
 Xác định đượchiệusuấtthuhồicủatoànbộ quá
trình dựatrênhiệusuấtthuhồiriêngcủatừng giai
đ
đ
oạn;
S
b
ộ
đ
ị
h
h
ớ
h
đ
á
l
i
thi
ế
t
b
ị
hù

S

ơ
b
ộ
đ
ị
n
h
h
ư
ớ
ng c
h
ọn
đ
ư
ợ
cc
á
c
l
oạ
i
thi
ế
t
b
ị
p
hù
hợpdựatheokíchthướcphântử củachấtcầnthu

h
ồ
i
h
ồ
i
.
2 Tính ch
ấ
t c
ủ
a d
ị
ch lên men
2
.
Tính ch
ấ
t c
ủ
a d
ị
ch lên men
 Hình thái và cấu trúc tế bào

N
ồ
ng đ
ộ
các ch

ấ
t trong d
ị
ch lên men
N
ồ
ng đ
ộ
các ch
ấ
t trong d
ị
ch lên men
 Các ảnh hưởng lưu biến học
2.12.1 Hình thái và cHình thái và cấấu trúc tu trúc t
ếế
bàobào
ếế
Hình thái 1 số tế bào thường gặp trong dịch lên men
-Tế bào nấm men và vi khuẩn
thường ở dạng huyềnphù
tron
g
d
ị
ch lên men.
g
ị
-Nấmmốcthường tạothành1
mạng sợinấm(hyphi)vàdo

đó
là
đ
ộ
h
ớ
ủ
d
ị
h
lê
đó
là
m
đ
ộ
n
h
ớ
tc
ủ
a
d
ị
c
h
lê
n
men tăng rấtnhiều.
Trong

1
s
ố
đi
ề
u
ki
ệ
n
các
t
ế
-
Trong
1
s
ố
đi
ề
u
ki
ệ
n
,
các
t
ế
bào nấmmốctạothành1tập
hợpcáctế bào (dạng viên)
v

ớ
i
kích
th
ướ
c
r
ấ
t
l
ớ
n
(
100
–
v
ớ
i
kích
th
ướ
c
r
ấ
t
l
ớ
n
(
100

4000 µm) và do đócác‚viên‘
này rấtdễ loạibỏ khỏidịch
lên men.
-Vikhuẩnthường tạothành
các lớpbùnsệt tùy thuộc
ch
ủ
ng
i
kh
ẩ
n
à
đi
ề
ki
ệ
n
ch
ủ
ng
v
i
kh
u
ẩ
n
v
à
đi

ề
u
ki
ệ
n
lên men và do đórấtkhóloại
khỏidịch lên men.