Công nghệ lên men thực phẩm SẢN XUẤT VITAMIN B12

Công nghệ lên men thực phẩm
SẢN XUẤT
VITAMIN B12
Tài liệu hóa học thực phẩm truy cập
website
NỘI DUNG
1. Vi sinh vật
2. Nguyên liệu
3. Quy trình sản xuất
4. Thuyết minh quy trình
5. Sản phẩm vitamin B12
6. Thành tựu công nghệ
I.VI SINH VẬT

Vi khuẩn Propionibacterium shermanii

Vi khuẩn Propionibacterium freudenreichii

Xạ khuẩn Actinomyces

Vi khuẩn Bacillus megatherium
II.Nguyên liệu

Mật rỉ

Nước: 15-20%

Chất khô: 80-85%

Trong đó có 60% là
đường (40% là đường

saccharose, 20% là
fructose và glucose và
40% chất khô còn lại là
chất phi đường.
Thiamin
8.3
Riboflavin
2.5
Nicotimic acid
21
Pantothenic acid
21.4
Folic acid
0.038
Pyridoxin
6.5
Biotin
12
II.Nguyên liệu

Hèm rượu:
Thành phần
Nguyên liệu
khoai tây
Nguyên liệu khoai
mì
Chất khô(%) 6 3.3
Protein thô(%tổng chất
khô)
27 14.4

Chất béo 2.7 1.8
Chất xơ 8.1 2.8
Chất chiết phi nito 49.9 74.2
Tro 12.6 6.7
II.Ngun liệu

Dịch whey
Thành phần Sweet whey
(%)
Sour whey
(%)
Tổng hàm lượng chất
rắn
6.4 6.5
Nước
93.6 93.5
Chất béo
0.05 0.04
Protein
0.55 0.55
Nitơ phi protein
0.18 0.18
lactose
4.8 4.9
Tro
Canxi
Photpho
Natri
Kali
Clo

Acid lactic
0.5
0.043
0.04
0.05
0.16
0.11
0.05
0.8
0.12
0.065
0.05
0.16
0.11
0.4
III.Quy trình sản xuất
Vi sinh vật
Mật rỉ
Chuẩn bị môi trường Nhân giống
Lên men
Ly tâm
Acid hóa
Hấp phụ
Giải hấp
Cô đặc
Kết tinh
Sấy
Ly tâm
Vitamin
B12

Xác tế
bào
IV.Thuyết minh quy trình
1. Quá trình nhân giống:

Mục đích:
_ Chuẩn bị cho quá trình lên men tiếp theo, tích lũy
đủ số lượng tế bào cần thiết để cấy giống vào môi
trường lên men

Các biến đổi

Sinh học
-
Hàm lượng cơ chất trong môi trường giảm theo thời
gian, sinh khối vi khuẩn tăng.
IV.Thuyết minh quy trình

Thiết bị sử dụng

1.Hệ thống điều nhiệt(nhân giống trong erlen)

2.Bình nhân giống trung gian

3.Thiết bị nhân giống

4.Hệ thống lọc tách bụi và vi sinh vật

5.valve


6.Bộ phận lọc hơi.

7.Bộ phận đo pH

Thông số công nghệ:
Dung tích erlen: 1 lít
Dung tích thiết bị : 1m
3
Nhiệt độ nuôi cấy: 28-32
0
C
pH=6.9-7
Thời gian nuôi cấy: 7-8 ngày
IV.Thuyết minh quy trình
2. Chuẩn bị môi trường:

Mục đích: chuẩn bị cho quá trình lên men

Các biến đổi:

Sinh học: tiêu diệt các vi sinh vật tạp nhiễm

Thiết bị tiệt trùng liên tục YHC-20

Thông số công nghệ: nhiệt độ 121
0
C, 30 phút
IV. Thuyết minh quy trình
3. Quá trình lên men:


Mục đích:

Khai thác: làm tăng hàm lượng vitamin B12 trong tế
bào

Các biến đổi:
Quá trình lên men gồm 2 giai đoạn:

Giai đoạn đầu: kị khí

Giai đoạn sau: hiếu khí
Hóa học: pH thay đổi
Sinh học: quá trình sinh tổng hợp vitamin B12
IV.Thuyết minh quy trình

Thiết bị lên men:

Thông số công nghệ:

Lên men trong 6-8 ngày

Nhiệt độ lên men:28-30
0
C

pH: 7-7.5

Thông khí bằng cách khuấy đảo liên tục
IV. Thuyết minh quy trình
4. Quá trình ly tâm


Mục đích:

Chuẩn bị cho quá trình acid hóa tiếp theo

Khai thác: tách sinh khối ra khỏi canh trường lên men

Các biến đổi:

Hóa lý: tách pha rắn ra
khỏi pha lỏng

Thiết bị ly tâm lọc:

Thông số công nghệ:

Tốc độ quay: 4000 vòng/phút

Năng suất nhập liệu: 363 lít/phút

Công suất động cơ: 30 KW

Khối lượng thiết bị: 1.9 tấn
IV. Thuyết minh quy trình
5. Q trình acid hóa:

Mục đích:

Khai thác:giải phóng vitamin
B12


Các biến đổi:

Sinh học: dùng acid phá vỡ
màng tế bào

Thiết bị:

Thơng số cơng nghệ:

Đường kính cánh khuấy: 0.5m

Tốc độ cánh khuấy: 120 rpm

Nhiệt độ bộ phận gia nhiệt: 55
0
C
cánh khuấy
tháo liệu
bộ phận
gia nhiệt
sinh khối
acid
IV.Thuyết minh quy trình
6.Quá trình hấp phụ- giải hấp:

Mục đích:
Khai thác: hấp phụ vitamin B12 trên
divinylbenzen/styrene copolymer resin


Các biến đổi:
Hóa lý: vitamin B12 được hấp phụ trên resin, sau
đó sẽ được giải hấp bằng dung dịch đệm
IV. Thuyết minh quy trình

Thiết bị:

Thông số công nghệ:

Nhiệt độ: 25
0
C

Resin: Amberlite XAD-2, DIAION HP-20, HP-21, HP-2 mG
IV.Thuyết minh quy trình
7. Quá trình cô đặc:

Mục đích:

Khai thác: tăng hàm lượng
vitamin, nồng độ 30%

Chuẩn bị cho quá trình kết tinh

Các biến đổi:

Vật lý: nhiệt độ tăng, độ nhớt
tăng

Hóa lý: nước bốc hơi


Thiết bị:

Thông số công nghệ:

P
ck
= 720mmHg

Nhiệt độ:80
0
C

Thời gian: 2-3h
Quy trình sản xuất
8.Quá trình kết tinh:

Mục đích:

Khai thác: hàm lượng
vitamin tăng lên

Hoàn thiện : độ tinh sạch
của vitamin cao hơn

Các biến đổi:

Vật lý: thể tích giảm,
nhiệt độ giảm


Hóa lý: vitamin B12
chuyển thành pha rắn
tinh thể
IV. Thuyết minh quy trình

Thiết bị:
Thiết bị kết tinh chân không
o
Thông số công nghệ:

Áp suất chân không: 720
mmHg

Thời gian: 2-3 giờ

Nhiệt độ: 30
0
C
IV.Thuyết minh quy trình
9.Quá trình ly tâm:

Mục đích:

Chuẩn bị: chuẩn bị cho quá
trình sấy tiếp theo

Khai thác: tăng hàm lượng
vitamin

Hoàn thiện: độ tinh sạch của

sản phẩm vitamin càng cao

Các biến đổi:

Vật lý: thể tích hỗn hợp giảm

Thiết bị:
Thiết bị ly tâm lọc

Thông số công nghệ:

Tốc độ quay: 1000vòng/phút

Thời gian ly tâm: 6 phút
IV.Thuyết minh quy trình
10. Quá trình sấy:

Mục đích:

Khai thác: tách ẩm khỏi hỗn hợp

Hoàn thiện: sản phẩm vitamin khô

Các biến đổi:

Vật lý: thể tích giảm, nhiệt độ hỗn hợp tăng

Hóa lý: nước bốc hơi

Thiết bị sấy chân không:


Thông số công nghệ:

Nhiệt độ sấy: 40-45
0
C

P
ck
=720mmHg
V.Sản phẩm vitamin B12
Cyanocobalamin 98% khối lượng
Độ ẩm ≤0.08%
Vi sinh Không có
Màu sắc Sản phẩm màu
đỏ nhạt, không
kết dính
VI.Thành tựu công nghệ
1. Khám phá những bí ẩn cuối cùng của việc sinh
tổng hợp vitamin B12 bằng vi sinh vật
2. Kỹ thuật đột biến gen để làm tăng khả năng sinh
tổng hợp vitamin B12
3. Nghiên cứu viêc ổn định thuốc viên nén
B1+B6+B12
4. Lên men tempeh trên quy mô công nghiệp