Đề tài công nghệ sản xuất dextran

Đề tài công nghệ sản xuất dextran

MỤC LỤC
I. GIỚI THIỆU CHUNG

Trang

1. Giới thiệu chung về dextran............................................................2
2. Ứng dụng dextran............................................................................6
II. NGUYÊN LIỆU
1. Mía.....................................................................................................7
2. Vi sinh vật.........................................................................................9
III. QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT DEXTRAN
A. Sơ đồ khối.........................................................................................10
B. Giải thích quy trình cơng nghệ: .....................................................12
IV. SẢN PHẨM
1. Tính chất dextran:............................................................................42
2. Chỉ tiêu chất lương sản phẩm:........................................................42
V. BÀI BÁO KHOA HỌC VÀ THÀNH TỰU CÔNG NGHÊ
1. Các nghiên cứu khoa học:................................................................44
2. Lên men dextran từ dịch chiết carob và đường lactose:...............45
3. phương pháp sản xuất dextran mới:..............................................48
VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO:.................................................................50

-Trang 1-


Đề tài công nghệ sản xuất dextran
I. GIỚI THIỆU CHUNG:
1. Giới thiệu chung về dextran:
a. Định nghĩa dextran:

Dextran là một polymer sinh học, phần lớn được tổng hợp từ các vi khuẩn Lactic,
có các monomer là các gốc glucose liên kết với nhau nhờ liên kết 1,6-glucoside. Những
vi sinh vật khác nhau thường tạo nên những dextran khác nhau về trọng lượng phân tử,
về sự phân bố nhánh trong cấu trúc phân tử. Cấu trúc này còn phụ thuộc vào điều kiện
nuôi cấy những vi sinh vật sản sinh ra dextran. Các polysaccharide kiểu dextran không
bắt màu với iod, phân tử lượng của chúng rất lớn và không cố định, dao động trong một
phạm vi rộng, từ 1000 – 2.000.000 Da.
Dextran chỉ được tổng hợp từ saccharose, không thể tổng hợp từ glucose hay bất
kỳ các loại đường nào khác. Các loại đường khác trong môi trường lên men chỉ đóng vai
trị như nguồn cung cấp cacbon cho vi khuẩn phát triển.
b. Công thức cấu tạo:
Dextran là một loại polysaccharide tương tự như amylopectin, nhưng mạch chính
được hình thành bởi liên kết α-1,6 glucoside và các nhánh bên được gắn với nhau bởi liên
kết α-1,3 hoặc α-1,4 glucoside .

Hình 1: Cơng thức cấu tạo Dextran
c. Cơ chế hình thành:
Đa số các polysaccharide ngoại bào từ vi sinh vật đều là sản phẩm của sự chuyển
hóa nội bào cơ chất thành các sản phẩm trung gian, và cuối cùng thành polymer. Dextran
khác các polysaccharide này, cơ chất không thâm nhập vào tế bào vi sinh vật mà nó được
-Trang 2-


Đề tài cơng nghệ sản x́t dextran
chuyển hóa bên ngồi tế bào thành α-D-glucan phân nhánh, tức là dextran. Chỉ có
saccharose được dùng làm cơ chất cho phản ứng này.
Như vậy, polysaccharide có thể được sản xuất bởi các tế bào ngun vẹn trong
mơi trường ni hoặc có thể được tạo ra từ các chế phẩm phi tế bào chứa phức hệ
enzyme dextransaccharase (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzymeα -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzyme
này giải phóng fructose và chuyển gốc glucose lên một phân tử chất nhận cũng đã được

liên kết với enzyme :
(α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzyme1,6- α -D-glucosyl)n + saccharose  (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzyme1,6- α -D-glucosyl)n+1 + fructose

-Trang 3-


Đề tài cơng nghệ sản x́t dextran

Hình 2: Cơ chế hoạt động của enzym dextransaccharase. X1,X2,X là ký hiệu thay thế
cho enzym hoạt động.
Enzym giải phóng fructose ra khỏi saccharose và kết hợp tạo phức với gốc
glucose. Sau đó nhóm C-6 OH của một gốc phức khác kết hợp với C-1 và giải phóng X,
kết quả là hai gốc glocose liên kết lại với nhau bởi liên kết α-1,6-glucoside. Trong q
trình polymer hóa chuỗi dextran đang dài ra vẫn liên kết chặt chẽ với enzyme, mức độ
polymer hoá tăng cho đến khi phân tử chất nhận (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzymetrong trường hợp đơn giản nhất là một
phân tử cơ chất) giải phóng chuỗi polymer khỏi enzyme.
Năng lượng tự do của lên kết glucoside trong phân tử disaccharide nằm vào
khoảng 23 kJ trong khi năng lượng tự do của liên kết glucoside bên trong dextran thấp
hơn một chút (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzyme12-17 kJ). Do vậy phản ứng diễn ra theo chiều từ trái sang phải đi kèm với
một sự giảm năng lượng tự do. Fructose có thể chuyển thành acid lactic, acid acetic,
ethanol.
Đáng lưu ý là trong chuỗi phản ứng cịn có sự xuất hiện của một chất cho H + trong
phản ứng giải phóng fructose và nhận H + trong phản ứng liên kết hai gốc glucoside lại
với nhau. Đó là hai nhóm imidazolium(α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). EnzymeC 3H4N2) của histidine rất cần thiết cho quá trình
tổng hợp dextran.

-Trang 4-


Đề tài công nghệ sản xuất dextran

Các loại đường khác ngoài saccharose (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzymenhư là maltose) tham gia phản ứng tạo
thành các oligosaccharide thay vì các dextran cao phân tử. Các gốc glucosyl cịn sót lại
trong quá trình tổng hợp dextran được chuyển thành các gốc tự do đóng vai trị như là
chất nhận có ảnh hưởng lớn đến phản ứng. Trong tất cả các chất nhận thì maltose và
isomaltose được xem là có ảnh hưởng lớn nhất đến phản ứng. Các chất nhận này tương
tác cùng hoá trị với phức enzym-glucosyl hoặc enzym-dextranosyl để giải phóng glucose
hay mạch dextran ra khỏi enzym hoạt động, đồng thời tạo liên kết với glucose hay
dextran ngay tại vị trí của enzym.

Hình 3: Cơ chế ngưng phản ứng tổng hợp dextran của chất nhận
Các thành viên thấp nhất của các oligosaccharide khơng phải là các phân tử chất
nhận có hiệu quả, ái lực đối với enzyme tăng dần theo độ dài chuỗi. Tuy nhiên, sự hạn
chế về độ khuếch tán cũng tăng theo trọng lượng phân tử.
Dựa vào cơ chế này người ta có thể khống chế được độ dài mạch dextran trong
quá trình sản xuất bằng cách điều khiển sự thuỷ phân dextran để tạo các chất nhận.
-Trang 5-


Đề tài công nghệ sản xuất dextran
Khi chất nhận là dextran cao phân tử, C-3 của dextran làm chất nhận kết hợp với
C-1 của phức glucosyl-enzyme hoặc dextranosyl-enzyme để giải phóng glucose hay
dextran và hình thành một liên kết nhánh giữa dextran chất nhận và glucose hay dextran
giải phóng tại vị trí của enzyme.

Hình 4: Cơ chế ngưng phản ứng tổng hợp dextran của chất nhận
Phản ứng này đã tạo thành liên kết nhánh cho mạch dextran, dạng α(α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzyme1,3)-glucosyl.
Ngồi ra vẫn có liên kết nhánh dạng α(α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzyme1,2)-glucosyl nhưng rất ít gặp trong cấu trúc
dextran.
2. Ứng dụng:

Dextran đươc biết đến từ thế kỷ mười chín, nó được tìm thấy trong khối cầu đặc
trong suốt q trình sản xuất đường mía và đường củ cải. Dextran có nhiều ứng dụng
trong cơng nghệ thực phẩm, y dược, hóa cơng nghiệp chẳng hạn như tá dược, chất nhũ
hóa, chất mang, chất ổn định.
Liên kết ngang trong dextran chẳng hạn như sephadex được sử dụng rông rãi trong
phân riêng, sắc ký lọc gel và tinh sạch rất nhiều sản phẩm khác nhau như protein trong
nghiên cứu và công nghiệp.
Trong công nghệ thực phẩm: Dextran được sử dụng nhiều tuy nhiên phạm vi ứng
dụng của nó rất hẹp. Dextran được sử dụng trong sản xuất sữa bột, yoghurt, nước xốt cà,
mayonnaise, chất làm đặc mức đông và kem. Nó được sử dụng để ngăn chặn quá trình
kết tinh đường, cải thiện khả năng hút ẩm, duy trì hương và hình dạng của thực phẩm.
-Trang 6-


Đề tài cơng nghệ sản x́t dextran
Ngồi ra dextran cịn được dùng để chế thành thức ăn kiêng đối với một số bệnh như đái
tháo đường, làm chất đồng hóa, chất ổn định, chất tạo màng trong bảo quản và chế biến
thực phẩm.
Trong y học và thú y: dextran có phân tử lượng khoảng 80000 được dùng làm chất
thay thế huyết tương. Dextran được gắn với Fe thành phức dextran Fe làm thuốc trị bệnh
thiếu máu và một số triệu chứng có liên quan dến suy dinh dưỡng, rối loạn tiêu hố.
Dextran cịn được dùng chế tạo chỉ sinh học, băng dính sinh học dùng trong phẫu thuật.
II. NGUYÊN LIỆU
1. Mía:
Cây mía thường trồng ở khu vực nhiệt đới, chủ yếu là các nước đang phát triển.
Thời điểm thu hoạch: Thu hoạch tốt nhất khi cây mía đạt độ chín cơng nghiệp, có
hàm lượng đường đo được ở phần gốc và phần ngọn là gần tương đương và phải đảm bảo
các chỉ tiêu: độ Brix >20%, độ Pol >19%, Rs<0,5%, AP>87%, ECS (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzymechữ đường)>11.
Nên thu hoạch các ruộng mía cần trồng mới lại trước các ruộng mía lưu gốc. Khơng thu
hoạch mía trong các ngày rét đậm, trời mưa to, đất còn ẩm ướt. Thu mía theo đặc tính

giống: giống chín sớm phải thu hoạch trước, giống chín muộn thu sau bằng cách chặt thủ
cơng hoặc thu bằng máy. Thu đến đâu chuyển nhanh về nhà máy trong ngày.
Bảng 1: Thành phần các chất dinh dưỡng trong mía
Thành phần

Tính theo trọng

Tính theo nước

Tính theo phần

Saccharose
Đường khử
Protein
Acid tự do
Acid kết hợp
Chất keo
Chất tro
Nước

lượng mía(α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzyme%)
11.88
1.35
0.42
0.13
0.14
0.39
0.39
59.12

mía hỗn hợp(α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzyme%)
12.63
1.44
0.48
0.14
0.15
0.41
0.6
78.15

trăm chất khô(α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzyme%)
70-90
4-8
0.5-0.6
3-7
0.3-0.6
3-5

Bảng 2: Thành phần khống trong nước mía:
Thành phần
SiO2
K2 O

Hàm lượng (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzyme%)
0.25
0.12
-Trang 7-


Đề tài cơng nghệ sản x́t dextran

Na2O
CaO
MgO
Fe2O3
P2O5
SO3
Cl

0.01
0.02
0.01
Vết
0.07
0.02
Vết

Trong đó thành phần quan trọng là Saccharose. Saccharose là một disaccharide do
glucose và fructose liên kết với nhau theo liên kết 1,2-glucoside và có góc quay cực là
+66.5o
6 CH2OH
5

H
4

OH

O
H
OH

H

HOHC
2

1

H

O

3

2

H

OH

O

1

H

2C

H
C5

OH
4

3

OH

H

CH OH

6

2

SACCAROSE
Hình 5: Cơng thức
cấu tạo saccharose

Saccharose dễ bị thuỷ phân nhờ enzym invertase hoặc acid tạo glucose và fructose
theo tỉ lệ 1:1 được gọi là đường nghịch đảo. Ở thực phẩm có pH acid cũng thuận lợi cho
sự nghịch đảo. Sự nghịch đảo đường làm tăng chất khô lên 5,26%, tăng nhẹ vị ngọt và
nhất là tăng độ hoà tan của đường trong dung dịch. Sự tăng tính hồ tan của đường trong
dung dịch là do tính hồ tan cao của fructose và tính khó kết tinh của glucose so với
saccharose.
2. Vi sinh vật
a. Giống vi sinh vật:
Vi sinh vật dùng để lên men dextran là các chủng thuộc Streptobacterium
destranicum,

Streptococcus

mutans,

Leuconostoc

dextranicus,

Leuconostoc

mesenteroides, L.citrovorus… Trong môi trường chứa saccharose vi khuẩn tiết ra enzym
dextran-saccharase (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzymeα-1,6-glucan: D-fructose 2-glucosyltransferase, khối lượng phân tử

-Trang 8-


Đề tài công nghệ sản xuất dextran
170kDa) phân giải saccharose ngoại bào thành glucose và fructose đồng thời tổng hợp
glucose thành dextran.
Sản phẩm phụ thuộc cả vào chủng lẫn vào các điều kiện sử dụng cho sinh trưởng
và tổng hợp polymer. Ở một số chủng, dextransaccharase nằm ở dạng hòa tan trong khi ở
các chủng khác, nó liên kết một phần hay hầu như hoàn toàn với tế bào.
Sản xuất dextran công nghiệp dùng Leuconostoc mesenteroides để tạo ra một
polymer chứa khoảng 95% liên kết α-1,6 (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzymephần còn lại là liên kết α -1,3) và một trọng
lượng phân tử là 4-5 x 107 dalton.

Hình 6: Vi khuẩn Leuconostoc mesenteroides
Leuconostoc mesenteroides là cầu khuẩn gram âm, kích thước 1-1.5µm khơng có
khả năng sản sinh catalase, ky khí hoặc vi hiếu khí, có khả năng lên men đường, không

tổng hợp acid lactic từ D- và L-arabinose, D- và L-xylose, D- và L-ribose.
 Trong q trình ni cấy chúng được xếp thanh chuỗi. Trên mơi trường rắn
có chứa saccharose chúng mọc lên thành các khuẩn lạc và được phủ một
lớp màng nhầy.
 Có giống tổng hợp được acid lactic từ đường lactose và có giống khơng
tổng được acid lactic.
 Nhiệt độ sống tối ưu là 30oC, pH tối ưu là 7.0.
Giống Leuconostoc mensenteroides có thể được phân lập từ các loại rau lên men
như cải bắp, súp lơ, bí ngơ, cà rốt, và khoai tây. Giống sau khi được phân lập sẽ được duy
trì trong mơi trường dinh dưỡng chứa saccharose ở 40C.
-Trang 9-


Đề tài công nghệ sản xuất dextran
b. Yêu cầu chọn giống:
 Khả năng sinh độc tố : khơng có .
 Khả năng sinh tổng hợp sản phẩm chính: sản lượng dextran tạo thành là lớn
nhất.
 Khả năng thích nghi và tốc độ sinh trưởng: dễ ni cấy, thích nghi tốt với môi
trường, tốc độ sinh sản nhanh.
 Điều kiện nuôi cấy: môi trường nuôi cấy dễ kiếm, rẻ tiền.
 Yêu cầu khác : Dextran tạo thành bởi giống vi sinh vật phải dễ dàng lọc và kết
lắng tốt .
III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT DEXTRAN:
A. Sơ đồ khối

-Trang 10-


Đề tài cơng nghệ sản x́t dextran

Mía

Giống
Leuconostoc
mesenteroides

Tách nước mía

Lọc
Nhân giống

Bã
mía
Bã
mía

Chuẩn bị mơi
trường

Rửa
Thanh trùng

Lên men
Ethanol

Mầm
dextran

Kết tủa lần mợt

VSV và
than họat
tính

Ly tâm

Chưng cất

Lọc

Thu hồi ethanol

Tái kết tủa

Hòa tan trong
nước

Sấy phun

Dextran

-Trang 11-

Ethan
ol


Đề tài cơng nghệ sản x́t dextran
B. Giải thích quy trình cơng nghệ :
1. Tách nước mía :

Mục đích: Khai thác. Tách nước mía ra khỏi mía .
Biến đởi:
+Vật lý: Giảm kích thước mía.
+Sinh học: số lượng vi sinh vật tăng.
Phương pháp thực hiện:


Xử lý mía trước khi ép:

Mục đích: Tạo điều kiện ép dễ dàng hơn, nâng cao năng suất và hiệu suất của cơng
đoạn ép.
Cây mía thường khơng thẳng, đổ xuống băng lộn xộn, mía có vỏ cứng, có sức đề
kháng lớn, ngồi vỏ có nhiều phấn trơn trượt khó ép. Bởi vậy nên san bằng và băm nhỏ
mía để mía được dễ kéo vào máy, mật độ mía trên băng đồng đều để mía trên băng đầy
tải và máy ép mía làm việc ổn định.
Các thiết bị xử lý mía thường dùng là máy san bằng, máy đánh tơi.
Máy san bằng:
Máy gồm một trục quay gồm 24 đến 32 cánh cong được lắp trên một mặt bằng,
quay ngược chiều với chiều băng mía đi. Chiều cao từ mặt bằng đến cánh tay máy tùy
theo yêu cầu độ dày của lớp mía. Máy được dùng để san đều lớp mía vừa đổ xuống băng.
Tốc độ quay khoảng 40-50 vịng/ phút.
Máy băm:
Máy băm mía thành những mảnh nhỏ, phá vỡ các tế bào mía, san mía thành lớp
dày ổn định trên băng, nâng cao mật độ mía trên băng từ 125-150 kg/m 3 lên đến 250-350
kg/m3.
Công dụng máy băm:
- Nâng cao năng suất ép, do san mía thành lớp dày đơng đều, mía dễ được kéo vào
máy ép, khơng dễ bị trượt, tắc nghẽn.
- Nâng cao hiệu suất ép do vỏ mía đã được xé nhỏ, tế bào mía đã được phá vỡ, lực
ép phân bố đều mọi điểm nên máy ép ln đầy tải và nước mía chuyển ra dễ dàng.

Khi lắp một máy băm năng suất máy ép tăng lên 12-20%, hiệu suất ép tăng 0.2%.

-Trang 12-


Đề tài công nghệ sản xuất dextran
Máy băm gồm một trục lớn lồng cố định vào các tấm đĩa có khe để lắp các lưỡi
dao được đỡ trên hai đầu bằng ổ bi. Trên mỗi dĩa lưỡi dao được lắp đối nhau và cân bằng
trọng lượng.

Hình 7: Máy băm mía

Khoảng cách của các lưỡi dao kề nhau thường là 50mm và có nhiều kiểu lưỡi dao
băm như: lưỡi dao rọc giấy, kiểu răng cưa, kiểu lưỡi vng.

r

Hình 8: Cự li lắp dao băm
-Trang 13-

h


Đề tài công nghệ sản xuất dextran
Máy đánh tơi:
Sau khi qua máy băm thì cịn nhiều cây mía chưa được băm nhỏ, cần được xé và
đánh tơi ra để mía vào máy ép dễ dàng hơn, hiệu suất ép cao hơn. Do đó người ta đã xử
dụng thêm máy đánh tơi dể giải quyết vấn đề đó và làm cho hiệu suất tăng lên khoảng
1%.
Máy đánh tơi kiểu búa: là một dạng máy dập bằng các búa xoay lắp thành hàng

song song xung quanh trục quay bằng thép, đặt trong vỏ máy hình trụ, mặt cắt ngang hình
máng. Bên sườn trong của vỏ có gắn nhiều miếng sắt dọc thân máy và được coi là các
tấm kê của búa đập.
Búa đập với tốc độ khoảng 1200v/ph theo chiều chuyển động của mía. Khi lắp
một máy đánh tơi kiểu búa, tỉ lệ tế bào bị xé tăng lên 95%.

vào
1
3

2

4

Mía ra
Hình 9: Máy đánh tơi kiểu búa.
1. Thân vỏ máy 2. Búa dập 3. Trục dĩa quay 4. Tấm kê
Máy đánh tơi kiểu dĩa:
Kiểu này gồm hai trục ép lại bởi nhiều dĩa răng cưa hình nón lắp từng đơi một úp
vào nhau, hai trục quay tốc độ khác nhau, do đó mía được xé tơi.
Trục trên khoảng 150v/ph, trục dưới nhanh hơn khoảng 460v/ph.

-Trang 14-


Đề tài cơng nghệ sản x́t dextran

Mia

Hình 10: Máy đánh tơi kiểu dĩa

Máy ép dập:
Mục đích: nhằm tách nước mía ra khỏi cây mía và làm cho mía dập vụn hơn, thu
nhỏ thể tích lớp mía để cho hệ thống ép mía làm việc ổn định hơn, tăng hiệu suất ép và
làm giảm bớt cơng hao phí.
Cấu tạo:
Máy ép dập có những rãnh trên thân trục hình chữ V, góc mở 60 o, chiều sâu của
rãnh khoảng

3/ 2

của khoảng cách giữa các rãnh với nhau.

Hình 11: Trục ép dập kiểu Krajewski.

-Trang 15-


Đề tài công nghệ sản xuất dextran
Máy ép dập hai trục: Giá máy có đọ nghiêng từ 60-75o sao cho máy vào mía làm
với đường nối giữa hai tâm trục một góc 75odể mía vào máy và nước tháo ra dễ dàng.

Mia

Hình 12: Máy ép mía 2 trục
Máy ép dập ba trục:
Máy gồm ba trục, lắp trên một giá máy, thực hiện hai lần ép. Cấu tạo giống như
máy ép hai trục.

Hình 13: Vị trí lắp tấm dẫn mía
-Trang 16-

Đề tài công nghệ sản xuất dextran

Thông số :
+ Tốc độ máy ép dập bao giờ cũng nhanh hơn các máy ép sau khoảng 25% như
vậy mới cung cấp đủ mía cho máy ép vì mía vào máy cịn lộn xộn, chưa đều .
+ Lực nén trên trục đỉnh:
- Đối với máy ép dập hai trục: lực nén bằng 50-75% lực nén trên máy ép sau .
- Đối máy ép dập ba trục: lực nén bằng 65-75% lực nén máy ép sau .
+ Năng suất máy ép :
- Máy ép dập hai trục: 45-55% nước mía trong cây mía.
- Máy ép dập ba trục: 65-75% nước mía trong cây mía.


Ép mía :

Mục đích: lấy kiệt lượng nước mía có trong mía tới mức tối đa cho phép .
Cấu tạo máy ép: Gồm các bộ phận chính :
- Giá máy: là bộ khung chịu lực rất lớn từ 3500-7000F, đúc bằng thép, trên lắp tất
cả chi tiết của máy .
- Các trục ép: trục đỉnh, trục trước, trục sau. Trục ép thường có lõi trục bằng thép,
một đầu gắn một bánh xe răng cao chân truyền chuyển động lồng chặt trong áo trục bằng
gang đặc biệt. Khi đúc người ta phải tạo ra mạng kết tinh lớn để mặt gang nhám kéo mía
dễ. Mặt vỏ trục được xẻ nhiều rãnh quanh trục để kéo mía tốt hơn tạo thuận lợi cho bộ ép
sau. Thường dùng phổ biến nhất là loại răng có tiết diện hình tam giác. Ở các trục trước
và trục sau để thốt nước mía nhanh ta tiện thêm những rãnh sâu 25 mm và rộng khoảng
5 mm, khoảng 4 răng tiện một rãnh đối với trục trước và 6 răng đối trục sau.
- Bộ gối đỡ trục và bộ điều chỉnh vị trí lắp trục. Hầu hết khơng sử dụng đỡ trục
bằng bi mà dùng các gối đỡ có đường dẫn nước làm nguội và được lót bằng vịng lót kim

loại mềm (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). EnzymeCu), có rãnh dẫn dầu bơi trơn thường xun.
- Bộ phận nén trục đỉnh: được gọi là bình tụ sức tạo ra lực nén trên trục đỉnh, tăng
khả năng lấy nước mía. Thường dùng thiết bị nén bằng khí, diện tích đặt thiết bị nhỏ, tác
dung tăng dễ dàng, điều chỉnh lực khí nén nhanh, có thể lập tức xả van khí nén khi mía
vào trục ép khó khăn để giảm lực nén, mía đi qua trục dễ dàng.

-Trang 17-


Đề tài cơng nghệ sản x́t dextran

Hình 14: Thiết bị nén bằng khí
- Tấm dẫn mía (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzymelược đáy) và các lược khác. Được lắp trên giá máy nằm giữa hai
trục dưới. Mía ép từ miệng trước được chuyển sang miệng sau nhờ tấn dẫn mía. Tâm dẫn
mía phải dày, vì nó phải chịu một lực nén nhất định và có độ cong mặt lược thích hợp để
dẫn mía dễ dàng. Khi làm việc, tấm dẫn mía chịu tác dụng của hai lực: một lực đẩy của
mía vào và một lực nén từ trên trục đỉnh xuống. Bởi vậy khi xác định hình dáng mặt lược
người ta phải xác định phương của tổng hợp của hai lực trên.
Thông số :


Lực nén của máy ép :

Trước đây và ngay cả hiện nay ở các xí nghiệp làn đường bán cơ giới, các trục ép
khi làm việc không tự thay đổi được vị trí. Trong q trình làm việc, lớp mía vào lúc dày
lúc mỏng. Lúc dày mía được ép kiệt, công suất động cơ kéo máy tăng cao; nhưng lúc
mỏng mía khơng được ép kiệt, cơng suất động cơ kéo máy lại giảm thấp. Do đó, hiệu suất
ép không cao, các động cơ làm việc không ổn định cơng suất, gây lãng phí vốn đầu tư và
dễ có sự cố trong sản xuất. Để khắc phục nhược điểm trên, hiện nay trong các máy ép hai
hoặc ba trục, trục đỉnh đều được thiết kế có thể tự nâng lên hạ xuống được tuỳ thuộc lớp

mía. Nhưng để lớp mía được ép với một lực nhất định, trên trục đỉnh người ta lắp các bộ
phận tăng lực nén.
Khi làm việc dưới tác dụng của bộ phận tăng lực nén, trục đỉnh tác dụng lên lớp bã
mía một lực. Lực đó được biểu thị bằng quan hệ sau :
P = k.L.D
Trong đó : P: tổng lực nén (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). EnzymeN).
k: hệ số.
-Trang 18-


Đề tài công nghệ sản xuất dextran
L: chiều dài trục nén (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzymem).
D: đường kính trục ép (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzymem).
Với cách biểu thị trên, công thức này không thể hiện được ý nghĩa thực tế. Khi
làm việc lớp bã chịu một áp suất rất lớn do tổng lực nén P chỉ phân bố trên một bề mặt có
chiều dài L và chiều rộng bằng D/10.
Vì vậy, lực nén trên đơn vị diện tích của máy ép được xác định theo quan hệ :
p=

P
0.1.D.L

Trong đó : p: áp suất (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). EnzymeN/m2).
P: Tổng lực nén trên đỉnh trục (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). EnzymeN).
L: chiều dài trục ép (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzymem).
D: đường kính trục ép (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzymem).
Quan hệ giữa lực nén và hiệu suất ép: khi tăng lực nén, hiệu suất ép tăng. Theo
thực nghiệm lực nén tăng từ 0 đến 148.105 N/m2 hiệu suất ép tăng nhanh, khi tăng đến
trên 148.105 N/m2 hiệu suất ép tăng nhưng chậm.
Chọn và phân phối lực nén của dàn ép: chọn lực nén của dàn ép thường phải căn

cứ vào những điểm sau:
- Số lượng máy ép trong dàn ép, số máy ép nhiều có thể hạ thấp lực nén.
- Công suất kéo của motor hoặc máy hơi nước, công suất cao cho phép sử
dụng lực nén cao.
- Sự bền vững của các bộ phận trong máy ép.
- Đặc điềm của nguyên liệu: mía nhiều xơ cần dùng lực nén cao mới đạt
được hiệu suất cao .
Nếu thiết bị tốt, ở máy ép dập có thể dùng tới 148.10 5 N/m2 và các máy ép kiệt có
thể dùng tới 296.105 N/m2. Hiên nay có nhiều quan điểm khác nhau về việc phân phối lực
nén trên các máy ép:
- Dùng lực nén tăng dần từ bộ đầu đến bộ cuối, hiệu suất ép đạt cao.
- Dùng lực nén giảm dần, khắc phục được nhược điểm trên.
- Dùng lực nén như nhau.
Nhưng nói chung hiên nay hầu hết các nhà máy đều dùng lực nén tăng dần .
Sự phân phối lực nén ở một số nhà máy (α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzyme105 N/m2)

-Trang 19-


Đề tài công nghệ sản xuất dextran
Nhà máy

Máy dập

Máy I

Máy II

Máy III

Máy IV

Philipin(α -1,6-glucan : D-fructose 2-glucosyltransferase). Enzymehệ máy ép 15 trục)

212.87

230.535

235.27

269.77

272.71

Quảng Đông

151.07

245.25

247.21

254.09

-

Ha Oai

112.81

241.32

243.38

255.06

261.97



Tốc độ của máy ép :

Tốc độ máy ép trong công nghiệp biểu thị dưới hai loại:
- Tốc độ thẳng, ký hiệu V, đơn vị m/ph.
- Tốc độ vòng quay, ký hiệu ω, đon vị vòng/ph .
Hai loại cơng thức này có thể chuyển đổi theo cơng thức :
V = D.ω .
Trong đó :
D: đường kính trục ép.
Hiện nay cũng có những vấn đề sau :
- Tốc độ nhanh ép lớp mía mỏng. Lực nén xuống đều, trở lực nhỏ, nước
mía ít bị bã hút trở lại, nước thẩm thấu phun vào được thấm đều.
- Tốc độ chậm, lớp mía dày. Tốc độ chậm, thiết bị lâu mịn, cơng suất tiêu
hao ít. Nhưng về mặt cơng nghệ học có nhược điểm là sự phân bố lực nén khơng đều, bã
mía dễ hút nước mía trở lại do đó ảnh hưởng đến hiệu suất ép.
Với hai quan điểm trên có một số nhà máy dùng tốc độ máy ép tăng dần từ máy
đầu đến máy cuối, một số nhà máy khác dùng tốc độ chậm dần từ máy đầu đến máy cuối.
2. Lọc:
Mục đích: chuẩn bị cho quá trình lên men. Tách cặn cịn lại trong nước mía sau khi
ép.

Thiết bị: thiết bị lọc khung bản .

-Trang 20-