Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học : THIẾT BỊ VẮT, TRÍCH LY, TINH CHẾ CÁC SẢN PHẨM THU NHẬN TỪ PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP VI SINH part 1 doc

140



Chỉång 8
THIÃÚT BË VÀÕT, TRÊCH LY, TINH CHÃÚ CẠC SN PHÁØM
THU NHÁÛN TỈÌ PHỈÅNG PHẠP TÄØNG HÅÜP VI SINH

8.1. MÅÍ ÂÁƯU
Nhiãûm vủ ca cäng nghãû vi sinh l dng vi sinh váût âãø sn xút ra ba loải sn
pháøm nhỉ sau:
- Cạc tãú bo vi sinh åí trảng thại säúng (vi khøn Lactobacillus, vi khøn cäú âënh
âảm Rhizobium, Azotobacter, vi khøn âiãưu trë tiãu chy Bacillis subtilis, vi khøn trỉì
sáu Bacillis thuringiensis, náúm trỉì sáu Bauveria bassiana, Metarrhizium anisopliac, vi
khøn lm phán vi sinh nhỉ B.megatherium, B.mycoides, náúm men lm bäüt nåí bạnh mç
Saccharomyces cerevisiae ) hồûc trảng thại chãút âãø lm ngưn protein (Candida utilis,
cạc loải vi to )
- Cạc sn pháøm trao âäøi cháút så cáúp axit amin, vitamin, rỉåüu, axit hỉỵu cå v thỉï
cáúp (khạng sinh).
- Cạc loải enzim dng trong cạc quạ trçnh thu phán, täøng håüp v chuøn hoạ.
Âãø lm âỉåüc viãûc âọ cáưn phi gii quút hai váún âãư sau:
a) K thût lãn men: nghiãn cỉïu âiãưu kiãûn täúi ỉu trong quạ trçnh lãn men nhỉ thiãút
bë , cäng nghãû nhàòm âảt âỉåüc hiãûu sút cao cho cạc sn pháøm mong mún.
b) K thût thu häưi sn pháøm sau lãn men v chãú biãún thnh cạc dảng thỉång
pháøm, nghiãn cỉïu cạc âiãưu kiãûn trêch ly, tinh chãú nhàòm thu âỉåüc cạc cháút cọ hoảt tênh
sinh hc dảng tinh khiãút. Nhiãưu k thût trong cäng nghiãûp hoạ hc nhỉ: lc, kãút ta, ly
tám, kãút tinh , háúp phủ, chỉng cáút, sáúy âãưu âỉåüc sỉí dủng åí âáy. Âiãưu khạc nhau cáưn
lỉu tåïi l cạc cháút cọ hoảt tênh sinh hc thỉåìng khäng bãưn vỉỵng våïi cạ
c âiãưu kiãûn nhiãût
âäü, pH v cạc úu täú váût l khạc.

Âiãưu kiãûn v phỉång phạp ni cáúy vi sinh váût cọ nh hỉåíng âãún sỉû hçnh thnh
thnh pháưn v tênh cháút ca cháút lng canh trỉåìng. Cạc chãú âäü sinh täøng håüp cáưn hỉåïng
tåïi kãút qu thu nháûn mäi trỉåìng cọ cháút nãưn v nhỉỵng tảp cháút khạc cn lải l täúi thiãøu
v cọ näưng âäü cạc sn pháøm mong mún l cỉûc âải.

141

Hỗnh 8.1 khaớo saùt sồ õọử caùc phổồng aùn cồ baớn õóứ gia cọng chỏỳt loớng canh trổồỡng
vaỡ lón men bóử mỷt nhũm thu nhỏỷn caùc daỷng saớn phỏứm tổỡ tọứng hồỹp vi sinh. Tổỡ sồ õọử
chuùng ta thỏỳy phổồng aùn gia cọng chỏỳt loớng canh trổồỡng õồn giaớn nhỏỳt - thu nhỏỷn chỏỳt
thay thóỳ sổợa nguyón tổỡ sổợa huyóỳt tổồng bũng phổồng phaùp vi sinh. Thu nhỏỷn õổồỹc huyóửn
Chỏỳt loớng canh trổồỡng
Loỹc, ly tỏm,
phỏn ly, lừng
Khổớ khờ, gaỷn, cọ
õỷc bũng phổồng
phaùp tuyóứn nọỳi
Chỏỳt loớng canh
trổồỡng õaợ õổồỹc
loaỷi boớ mọỹt sọỳ
chỏ
ỳ
t
N
uọi cỏỳy bũng phổồng phaùp bóử mỷ
t
Khọ dỏửu
sinh hoỹc
Trờch
ly
Tinh chóỳ bũng
phổồng phaùp
sinh hoỹc hay
cọ vaỡ sỏỳy

Chỏỳt loớng
canh trổồỡng
õổồỹc laỡm
t
ron
g
Sinh khọỳi
daỷng bọỹt nhaỡo
coù haỡm lổồỹng
nổồùc õóỳn 80%
Huyóửn phuỡ
coù lổồỹng
nổồùc trón
85%
Caùc phổồng
phaùp cọ vaỡ
tinh chóỳ: cọ
chỏn khọng,
loỹc thỏứm thỏỳu
ngổồỹc, sióu
loỹc, laỷnh õọng,
taỷo tinh thóứ,
sỏỳy, tinh luyóỷn
Phóỳ phỏứm
Chỏỳt
trờch ly
Gia cọng sồ bọỹ
Chỏỳt loỹc
Cọ chỏn khọng
Gia cọng sồ bọỹ

Phaù vồợ
Loỹc, ly
t
ỏm
Sinh khọỳiSỏỳy
Trờch ly
Chỏỳt beùo sinh hoỹcChỏỳt cọ khọChỏỳt cọ loớng
Chỏỳt cọ, saớn phỏứm tọứng
hồỹp vờ sinh coù mổùc õọỹ
tinh chóỳ khaùc nhau
H
ỗnh 8.1. Sồ õọử caùc phổồng phaùp gia cọng chỏỳt loớng canh trổồỡng
vaỡ nuọi cỏỳy vi sinh vỏỷt bũng phổồng phaùp bóử mỷt

142
ph náúm men cọ näưng âäü sinh khäúi âãún 150 g/l trong quạ trçnh ni cáúy náúm men trong
sỉỵa huút tỉång. Sau khi gia cäng âàûc biãût (lm giu vitamin v cạc cáúu tỉí khạc) khäng
cọ cạc giai âoản trung gian, huưn ph âỉåüc sáúy khä bàòng phỉång phạp sáúy phun. Khi
ni cáúy náúm men trong cạc mäi trỉåìng hydratcacbon hay mäi trỉåìng rỉåüu, cháút lng
canh trỉåìng cọ hm lỉåüng sinh khäúi nh hån 25 g/l âỉåüc âem âi gia cäng. Trong trỉåìng
håüp ny trỉåïc khi sáúy phi tiãún hnh cạc giai âoản tuøn näøi, cä âàûc nhàòm âãø tàng näưng
âäü sinh khäúi âãún 20 ÷ 25% cháút khä.
Khi thu nháûn náúm men trãn mäi trỉåìng cọ pháưn cáút ca dáưu m viãûc cä sinh khäúi
trỉåïc khi phán ly âỉåüc thỉûc hiãûn bàòng phỉång phạp gả
n. Khi ni cáúy náúm men trong
cạc mäi trỉåìng âàûc thç cạc giai âoản tuøn näøi, phán ly khäng cáưn thiãút. Cä âàûc sinh
khäúi bn hoảt tênh trỉåïc khi sáúy cọ thãø thỉûc hiãûn bàòng phỉång phạp làõng v phán li.
Trong cạc vê dủ vãư cä sinh khäúi nãu trãn (loải trỉì thu nháûn cháút thay thãú sỉỵa ngun
bàòng phỉång phạp sinh hc) â tảo ra mäüt lỉåüng låïn cháút lng canh trỉåìng v â âỉåüc
sỉí dủng, chè cn lải mäüt êt cháút nãưn, cạc cháút chuøn hoạ ho tan (axit amin, vitamin )

v cạc vi sinh váût.
Mäüt pháưn cháút lng canh trỉåìng â sỉí dủng âỉåüc âỉa vo sn xút, cn pháưn khạc
âỉåüc âỉa âi tinh luûn bàòng phỉång phạp sinh hc âãø thu nháûn sinh khäúi hay âem âi cä
âàûc v sáúy.
Trong cäng nghiãûp vi sinh â thu nháûn mäüt säú chãú pháøm m ngun cạc cháút
chuøn hoạ ca chụng nhỉ axit amin, khạng sinh, vitamin, cạc enzim cọ trong cháút
lng canh trỉåìng ban âáưu åí trảng thại ho tan hay trảng thại keo. Khi sn xút cạc chãú
pháøm cọ hm lỉåüng cạc cáúu tỉí khäng cao thç cạc quạ trçnh cä âàûc âỉåüc thỉûc hiãûn l ch
úu, khäng cáưn phi tạch sinh khäúi bàòng con âỉåìng háúp v sáúy cạc mäi trỉåìng lãn men.
Khi thu nháûn cạc cháút chuøn hoạ dảng tinh thãø cọ mỉïc tinh thãø cao thç sỉû tạch sinh khäúi
v tảp cháút ràõn khi dung dëch l giai âoản âáưu tiãn âãø gia cäng cháút lng canh trỉåìng.
Viãûc gia cäng tiãúp theo âãø lm trong dung dëch canh trỉåìng cọ thãø tiãún hnh theo nhiãưu
phỉång phạp. Dỉûa vo cạc tênh cháút ca cạc cáúu tỉí v nhỉỵng âi hi ca sn pháøm m
lỉûa chn phỉång phạp gia cäng cho thêch håüp.
8.2. THIÃÚT BË ẸP
Âãø tạch hon ton pháưn chiãút ra khi b, ngỉåìi ta sỉí dủng mạy ẹp kiãøu vàõt. Hiãûu
sút ca quạ trçnh âỉåüc xạc âënh båíi sỉû tạch hon ton pha lng, cng nhỉ cháút lỉåüng
pháưn chiãút âỉåüc (khäng chỉïa cạc tiãøu pháưn ràõn). Khi vàõt cháút lng tỉû do dãù dng tạch
khi pháưn khä. Dng phỉång phạp ẹp khäng thãø tạch hon ton pháưn chiãút. Ln ln åí
trong b cn lải mäüt lỉåüng cháút chiãút, khäng thãø tạch âỉåüc åí dảng cán bàòng tỉång ỉïng
våïi ạp ạp sút v nhiãût âäü â cho.

143
Maùy eùp õổồỹc ổùng duỷng õóứ vừt õổồỹc chia ra laỡm hai nhoùm: maùy eùp cồ hoỹc taùc õọỹng
tuỏửn hoaỡn, taùc õọỹng thuớ cọng, loaỷi truyóửn õọỹng cồ hoỹc vaỡ sổùc eùp bũng thuyớ lổỷc, loaỷi khờ
õọỹng hoỹc; maùy eùp coù taùc õọỹng lión tuỷc - vờt taới, lóỷch tỏm, bng taới, ly tỏm vaỡ truỷc quay.
Nhổồỹc õióứm cuớa caùc maùy eùp taùc õọỹng tuỏửn hoaỡn laỡ nng suỏỳt khọng cao, kờch thổồùc lồùn,
nón ờt õổồỹc ổùng duỷng trong cọng nghióỷp thổỷc phỏứm.
Maùy eùp vờt taùc õọỹng lión tuỷc coù tióỳn bọỹ vaỡ hoaỡn haớo hồn vỗ cho pheùp cồ khờ hoaù vaỡ
tổỷ hoaù quaù trỗnh. Sau khi taùch sồ bọỹ phỏửn chióỳt, baợ cho vaỡo phóựu chổùa vaỡ duỡng vờt taới õóứ

chuyóứn vaỡo xilanh õọỹt lọự, vaỡo khoang vừt vaỡ cuọỳi cuỡng thaới ra khoới maùng. Trở sọỳ tọỳi ổu
õổồỡng kờnh cuớa bọỹ phỏỷn õọỹt lọự laỡ 2 mm. Khi õổồỡng kờnh lồùn hồn, chỏỳt lổồỹng cuớa chỏỳt
loỹc bở giaớm . Tọứng trở sọỳ tióỳt dióỷn thoaùng cuớa caùc lọự (bóử mỷt thoaùt nổồùc) chióỳm 5 ữ 8%.
Aùp suỏỳt eùp õổồỹc õióửu chốnh nhồỡ caùc bọỹ phỏỷn kóỳt cỏỳu khaùc nhau. Phỏửn chióỳt qua lọự xilanh
theo õổồỡng ọỳng vaỡo thuỡng chổùa. óứ cho baợ chuyóứn dồỡi doỹc theo truỷc vờt thỗ hóỷ sọỳ ma saùt
doỹc theo truỷc vờt cỏửn phaới nhoớ, coỡn hóỷ sọỳ ma saùt cuớa tổồỡng xilanh phaới lồùn hay noùi caùch
khaùc, baợ seợ quay cuỡng vồùi vờt taớ
i maỡ khọng coù chuyóứn vở doỹc truỷc. óứ tng hóỷ sọỳ ma saùt
vaỡ tng nng suỏỳt vờt taới, tổồỡng bón trong xilanh cỏửn phaới coù nhổợng raợnh doỹc.
Maùy eùp hai vờt. Khi saớn xuỏỳt enzim ồớ mổùc õọỹ cọng nghióỷp ngổồỡi ta thổồỡng duỡng
maùy eùp hai vờt õóứ vừt baợ cuớ caới, baợ dỏửu sinh hoỹc, mỏửm malt Hỗnh 8.2 mọ taớ maùy eùp hai
vờt T1-BO-10. Hai vờt quay ngổồỹc chióửu vaỡ nũm bón trong xilanh õọỹt lọự. Hai vờt vổỡa
laỡm nhióỷm vuỷ vỏỷn chuyóứn trong xilanh vổỡa laỡm nhióỷm vuỷ eùp. Vờt eùp õổồỹc gừn chỷt trón
truỷc. ổồỡng kờnh truỷc tng lón theo mổùc õọỹ gỏửn õóỳn khoang aùp suỏỳt.
Cọn õióửu chốnh seợ chuyóứn dởch theo tang quay õổồỹc gừn trón truỷc. Mổùc õọỹ vừt baợ
phuỷ thuọỹc vaỡo kờch thổồùc khe hồớ
giổợa cọn vaỡ xilanh. Vờt taới chuyóứn baợ tổỡ phóựu chổùa vaỡo
vờt eùp rọửi vaỡo khoang aùp suỏỳt. Baợ sau khi eùp õổồỹc thaới ra qua khe hồớ giổợa cọn vaỡ xilanh,
chỏỳt loỹc qua caùc lọự trong xilanh vaỡo thuỡng chổùa theo caùc õoaỷn ọỳng.






Hỗnh 8.2. Maùy eùp hai vờt:
1- ióửu chốnh bũng thuyớ lổỷc; 2- Giaù õồợ; 3- Cọn õióửu chốnh; 4- Nừp; 5- Xilanh; 6,8- Vờt;
7- Truỷc; 9- Phóựu chổùa; 10-Voớ thióỳt bở; 11- Bọỹ truyóửn õọỹng; 12- ọỹng cồ; 13- Bóỷ maùy;
14, 15, 17, 20 - Caùc õoaỷn ọỳng; 16- Bọỹ phỏỷn thu gọỳp; 18- ai; 19- Tang quay

144
Kóỳt cỏỳu cuớa maùy eùp truỷc vờt. Loaỷi naỡy baớo õaớm vừt baợ tổỡ 85 ữ 90% ồớ nhióỷt õọỹ 58 ữ
60
0
C õóỳn 60 ữ 65% ồớ nhióỷt õọỹ 65 ữ 70
0
C. Thióỳt bở gọửm phóựu thaùo lióỷu, xilanh loỹc, vờt taới
vaỡ caùc cồ cỏỳu õóứ thaùo lióỷu. Xilanh loỹc õổồỹc hỗnh thaỡnh bồới giaỡn thanh loùt thaùo rồỡi õổồỹc
gừn trón caùc vaỡnh. Giổợa caùc thanh ồớ õoaỷn cuọỳi taỷo thaỡnh baớy vuỡng coù kờch thổồùc khe hồớ
khaùc nhau: kờch thổồùc khe hồớ hai vuỡng õỏửu 0,6 mm, vuỡng thổù ba vaỡ thổù bọỳn 0,4 vaỡ
nhổợng vuỡng coỡn laỷi 0,2 mm.
Truỷc vờt gọửm caùc ọỳng vờt õổồỹc phỏn bọứ trón truỷc. Giổợa caùc ọỳng coù voỡng trung gian
õóứ thổỷc hióỷn haỡnh trỗnh cuớa caùc dao. Khọỳi ỏứm cho qua phóựu naỷp lióỷu vaỡo vuỡng hoaỷt
õọỹng. Truỷc vờt laỡm chuyóứn dồỡi khọỳi ỏứm vaỡ eùp qua cổớa thaùo lióỷu dổồùi aùp suỏỳt 1 ữ 5 MPa.
Phỏửn chióỳt õổồỹc taùch ra qua khe voớ loỹc, coỡn khọỳi eùp coù õọỹ ỏứm 60 ữ 65% ồớ nhióỷt õọỹ 65
ữ70
0
C õổồỹc taùch ra qua cồ cỏỳu chỏỳt lióỷu.
Nng suỏỳt cuớa maùy tờnh theo saớn phỏứm ban õỏửu 4000 kg/h, õổồỡng kờnh vờt truỷc -
320 mm, cọng suỏỳt õọỹng cồ -17 kW.

Baớng 8.1. ỷc tờnh kyợ thuỏỷt cuớa maùy eùp hai vờt
Caùc chố sọỳ -5A -5
B-5
T1-BO-10
Nng suỏỳt, tỏỳn/h
Aùp lổỷc rióng cổỷc õaỷi lón baợ,
MPa
ổồỡng kờnh ngoaỡi cuớa vờt,
mm

Sọỳ voỡng quay cuớa vờt,
voỡng/ph:
- Cuớa vờt vỏỷn chuyóứn
- Cuớa vờt eùp
Bổồùc vờt, mm:
- Cuớa vờt vỏỷn chuyóứn
- Cuớa vờt eùp
Cọng suỏỳt dỏựn õọỹng, kW
Caùc kờch thổồùc cồ baớn, mm

Khọỳi lổồỹng, kg
5

0,14

420


5,0
5,0

230
185
10
3000ì1200ì
ì1580
2090
5

0,14

420


4,7
4,7

230
185
10
4110ì1445ì
ì1685
2000
5

0,14

420


5,0
5,0

246
205
10
3600ì810ìì
1267
2040
10

0,14

520


3,5
3,5

300
250
10
3935ì840ì
ì1400
2700