thiết bị vắt, trích ly, tinh chế các sản phẩm thu nhận từ phương pháp tổng hợp vi sinh

LOGO

KHOA: CƠ KHÍ - CƠNG NGHỆ
LỚP: CNTP 42
MƠN: QT & TB SINH HỌC

NỘI DUNG:

THIẾT BỊ VẮT, TRÍCH LY, TINH CHẾ
CÁC SẢN PHẨM THU NHẬN TỪ
PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP VI SINH


I.Mở đầu:
Nhiệm vụ của công nghệ vi sinh là dùng vi sinh vật để sản xuất ra ba loại sản
phẩm như sau:
- Các tế bào vi sinh ở trạng thái sống (vi khuẩn Lactobacillus, vi khuẩn cố định
đạm Rhizobium, Azotobacter, vi khuẩn điều trị tiêu chảy Bacillis subtilis, vi khuẩn
trừ sâu Bacillis thuringiensis,...) hoặc trạng thái chết để làm nguồn protein
(Candida utilis, các loại vi tảo...)
- Các sản phẩm trao đổi chất sơ cấp axit amin, vitamin, rượu, axit hữu cơ... và thứ
cấp (kháng sinh).
-Các loại enzim dùng trong các q trình thuỷ phân, tổng hợp và chuyển hố.
Để làm được việc đó cần phải giải quyết hai vấn đề sau:
 Kỹ thuật lên men: nghiên cứu điều kiện tối ưu trong q trình lên men như
thiết bị , cơng nghệ...nhằm đạt được hiệu suất cao cho các sản phẩm mong
muốn.
 Kỹ thuật thu hồi sản phẩm sau lên men và chế biến thành các dạng thương
phẩm, nghiên cứu các điều kiện trích ly, tinh chế nhằm thu được các chất có hoạt
tính sinh học dạng tinh khiết. Nhiều kỹ thuật trong cơng nghiệp hố học như: lọc,
kết tủa, ly tâm, kết tinh , hấp phụ, chưng cất, sấy... đều được sử dụng ở đây.

Dựa vào các tính chất của các cấu tử và những đòi hỏi của sản phẩm mà lựa
chọn phương pháp gia cơng cho thích hợp.


II.Thiết bị :
 Thiết bị ép
 Thiết bị trích ly
 Thiết bị lọc
 Thiết bị tuyển nổi


Thiết bị ép:
a, Mục đích của thiết bị ép:
Dùng để tách hoàn toàn phần chiết ra khỏi bã.

b, Phân loại:
Máy ép được ứng dụng để vắt được chia ra làm hai nhóm:
 Máy ép cơ học tác động tuần hồn, tác động thủ công, loại truyền
động cơ học và sức ép bằng thuỷ lực, loại khí động học
 Máy ép có tác động liên tục - vít tải, lệch tâm, băng tải, ly tâm và trục
quay.
Nhược điểm của các máy ép tác động tuần hồn là năng suất khơng
cao, kích thước lớn nên ít được sử dụng trong cơng nghiệp thực
phẩm .Máy ép tác động liên tục có tiến bộ và hoàn hảo hơn nên được
ứng dụng nhiều hơn.


Máy ép hai vít:

Cấu tạo:

1- Điều chỉnh bằng thuỷ lực
2- Giá đỡ
3- Cơn điều chỉnh
4- Nắp
5- Xilanh
6,8- Vít
7- Trục
9- Phễu chứa

10-Vỏ thiết bị
11- Bộ truyền động
12- Động cơ
13- Bệ máy
14, 15, 17, 20 - Các đoạn ống
16- Bộ phận thu gốp
18- Đai
19- Tang quay


 Ưu, nhược điểm:
+ Ưu điểm:
o Cho phép cơ khí hóa và tự động hóa q trình.
o Năng suất cao
+ Nhược điểm:
Khơng thể tách hồn tồn phần chiết ra khỏi bã, ln ln ở trong bã
cịn lại một lượng chất chiết

 Phạm vi ứng dụng:
Khi sản xuất enzym ở dạng công nghiệp, sử dụng thiết bị này để vắt
bã củ cải, bã dầu sinh học, mầm malt…

Thiết bị trích ly:
a, Mục đích của thiết bị trích ly:
Tách enzim ra khỏi canh trường nấm mốc được nuôi cấy bằng phương
pháp bề mặt, để tách monosaccarit từ pha rắn sau khi thuỷ phân
polysaccarit, để tách lipit từ sinh khối nấm men...
b, Phân loại:
•Bộ trích ly tác động tuần hồn
•Bộ trích ly tác động liên tục


Máy trích ly hoạt động liên tục dạng rơto:

Cấu tạo:
1- Bộ nạp liệu
2- Khoang hình quạt
3- Máy sấy bã sinh học
4- Các thùng chứa
5- Bơm
6- Đường ống dẫn dung dịch cô
7- Khớp nối để nạp chất tải nhiệt
8- Băng tải để chuyển bã sinh học
9- Thùng chứa
10- Đường ống dẫn nước để khuếch tán
11- Bơm chân khơng
12- Vịi phun


 Ưu, nhược điểm:

+ Ưu điểm:
Năng suất cao do trích ly một cách liên tục
+ Nhược điểm:
Sau một thời gian sử dụng lưới dễ bị mài mòn

 Phạm vi ứng dụng:
Để trích ly enzim một cách liên tục từ các canh trường nấm mốc
và vi khuẩn


Thiết bị lọc
a. Mục đích sử dụng:
_ Tách huyền phù với mục đích loại pha lỏng khỏi pha rắn (hàm lượng
cuối cùng của pha rắn trong huyền phù thường lớn hơn 10%).
_ Làm trong với mục đích làm sạch chất lỏng khỏi những hạt bẩn hay
thu hồi pha rắn có hàm lượng không nhỏ trong dung dịch
_ Cô đặc huyền phù với mục đích tăng nồng độ pha rắn.
b.Phân loại:
Theo nguyên tắc tác động của các máy lọc, người ta chia ra làm hai loại:
• Tác động tuần hồn
• Tác động liên tục
 Theo áp suất được chia ra các loại sau: lọc theo phương pháp trọng
lực, máy lọc hoạt động dưới áp suất của cột chất lỏng, máy lọc chân
không và máy lọc ép


Máy lọc ép kiểu phịng:

Cấu tạo:
1-Bản

2- Bề mặt gợn sóng của bản
3- Phòng
4,5- Các lớp vải lọc
6- Rãnh để chuyển huyền phù
7- Rãnh để thải phần lọc


 Ưu, nhược điểm:
+ Ưu điểm:
Có thể lọc được những huyền phù khó tách
+ Nhược điểm:
o Rửa bã chưa hồn hảo
o Vải lọc chóng bị mài mịn

 Phạm vi ứng dụng:
Để lọc huyền phù có nồng độ pha rắn khơng cao lắm hay để lọc
huyền phù ở nhiệt độ cao không cho phép làm nguội


Máy lọc chân không dạng thùng quay:


Cấu tạo:
1- Thùng quay
2- Ổ bi
3- Thùng chứa huyền phù
4- Máy khuấy lắc
5- Xy lanh đặc bên trong
6- Xilanh ngoài đột lỗ
7- Vải lọc, 8- Màng chắn lọc

9- Khoang lọc
10- Đĩa phần mặt mút của ngõng trục
11- Các ống
12 - Phần bất động của đầu được
phân bổ dạng vòng cung các cửa
13- Vòi phun
14- Dao nạo cặn

I- Lọc qua vải
II- Sấy cặn
III- Rửa cặn
IV- Thổi và làm tơi cặn


 Ưu, nhược điểm:
+ Ưu điểm:
 Bộ lọc được chế tạo bằng thép không rỉ, chất dẻo và các vật
liệu được bọc caosu, cho nên có thể ứng dụng chúng để lọc các
huyền phù có tính ăn mịn ở nhiệt độ từ 0- 500 C
 Có thể lọc bất kỳ dung dịch huyền phù nào
 Thao tác dễ dàng
+ Nhược điểm:
 Hiệu quả phân ly chưa cao,có hiệu quả nhất khi phân ly huyền phù
có nồng độ pha rắn cao hơn 2%
 Giá thành lớn
 Rửa và sấy bã không khơng hồn tồn

 Phạm vi ứng dụng:
Ứng dụng để tách sinh khối vi sinh vật khỏi dung dịch canh
trường và để lọc huyền phù có cấu trúc khác nhau của các thể vẩn rắn

(cấu trúc sợi, cấu trúc keo hay cấu trúc khơng định hình)


 Thiết bị tuyển nổi
Tuyển nổi là gì? Quá trình tách các tiểu phần rắn, nhỏ của huyền
phù dựa vào khả năng dính vào bọt khơng khí của chúng và nổi lên
trên, khi tập trung lại thành váng được gọi là tuyển nổi.
Phương pháp tách này có hiệu quả nhất trong sản xuất nấm men

a. Mục đích sử dụng:
Cho phép giảm lượng máy phân ly, giảm đáng kể tiêu hao năng lượng
và bảo đảm tính liên tục của q trình công nghệ trong sản xuất nấm
men


b.Phân loại:
 Theo phương pháp bão hoà canh trường ban đầu của chất lỏng bằng
khơng khí, các bộ tuyển nổi được chia ra làm ba nhóm:
 Nhóm thứ nhất thuộc các loại thiết bị mà chất lỏng của canh trường
trước khi tuyển được bão hồ khơng khí sơ bộ dưới áp suất dư gần
bằng 0,7 MPa trước khi tạo thành các bọt khơng khí trong dung dịch có
đường kính 0,01 ÷ 0,1 mm và gia công tiếp theo ở áp suất khí quyển hay
chân khơng khơng lớn lắm.
 Nhóm thứ hai thuộc các loại thiết bị mà sự tuyển nổi được thực hiện
bằng khơng khí phân tán.
 Nhóm thứ ba thuộc loại máy tuyển nổi chạy điện
 Theo kết cấu, các bộ tuyển nổi được chia thành những thiết bị
hình nón nằm ngang, xilanh đứng, một mức với cốc trong, hai mức.

Máy tuyển nổi một mức bằng khí nén:

Cấu tạo:
1- Cốc trong
2- Vỏ thiết bị
3- Bộ dập bọt cơ học
4- Dẫn động;
5- Thùng chứa chất dập bọt


 Ưu, nhược điểm:
+ Ưu điểm:
Năng suất cao
+ Nhược điểm:
Tăng chi phí vì sử dụng chất phá bọt


CÁM ƠN CÔ VÀ
CÁC BẠN ĐÃ
CHÚ Ý LẮNG
NGHE !!