Đề tài Sản xuất sinh khối vi sinh vật giàu protein cho gia súc

g. Thông thường, lượng oxy hoà tan trong nước rất ít. Trong quá trình phát triển, nấm men sẽ nhận oxy hòa tan và như vậy lượng oxy hòa tan sẽ giảm, do đó cần phải cung cấp oxi từ bên ngoài thiết bị. Nếu chỉ thiếu oxy trong thời gian ngắn, ngay lập tức chúng chuyển quá trình lên men hiếu khí sang quá trình lên men kỵ khí. Như vậy lượng sinh khối tạo thành sẽ rất ít và đường sẽ được chuyển hóa theo các chu trình đường phân cả các chu trình khác để cuối cùng tạo ra sản phẩm trao đổi chất bậc hai. Do đó quá trình nuôi cấy nấm men thu nhận sinh khối bắt buộc phải được cung cấp oxy liên tục. Sự tăng hàm lượng oxy hòa tan không tỷ lệ thuận với sự tăng sinh khối. Sự khuấy trộn và thổi khí Trong thiết bị lên men người ta phải lắp đặt hệ thống phân phối khí và hệ thống cánh khuấy. Hệ thống phân phối khí trong nuôi cấy nấm men thường được lắp đặt ở dưới đáy thiết bị. Việc cung cấp oxy cho những thiết bị nhỏ ở trong các phòng thí nghiệm thường rất khó khăn. Do đó người ta thường sử dụng máy lắc để tăng sự hòa tan của oxy vào môi trường. Khi số vòng quay của cánh khuấy và tốc độ thổi khí tăng thì độ hoà tan của oxy vào dung dịch môi trường sẽ tăngtheo. Đồng thời làm tăng sự xáo trộnmôi trường và thúc đẩy quá trình truyền nhiệt và truyền khối tốt hơn, từ đó làm tăng nhanh quá trình trao đổi chất và sinh sản của nấm men. Tuy nhiên, việc tăng tốc độ khuấy và tốc độ thổi khí chỉ đến một giới hạn nhất định. Nếu tốc độ của hai yếu tố này quá cao sẽ làm tăng nhanh hiện tượng tự phân của tế bào và bọt sẽ tạo ra nhiều. Nếu trong quá trình lên men, nhiệt độ môi trường tăng nhanh (do quá trình hô hấp của vi sinh vật) thì ngay lập tức phải thổi khí mạnh để làm giảm nhiệt độ của môi trường. Nếu không làm hạ nhiệt, độ hoà tan của oxy sẽ giảm và từ đó năng suất sinh khối cũng giảm. Sự có mặt của chất hoạt động bề mặt hay chất phá bọt Trong trường hợp phải dùng những chất hoạt động bề mặt, chất phá bọt hoặc một số chất chống nhiễm trùng, độ hòa tan của oxy cũng giảm. Dịch men trong quá trinh nuôi nếu có thổi khí sẽ tạo thành bọt. Khi nuôi men đạt yêu cầu, dịch men tháo ra bình chứa là một thể dịch bọt với nồng độ 0,25 g/cm3, trong đó bọt chiếm 2/3 thể tích. Trước khi tách men cần phải phá bọt bằng biện pháp cơ học và hóa học. Các chất phá bọt là các họat chất bề mặt: các chất keo ưa nước, mỡ cá voi, cá mập, hỗn hợp xà phòng hóa, acid oleic, dầu silicon. Để tăng tác dụng phá bọt, các chất này được sử dụng ở dạng nhũ hóa với nước, với tỉ lệ 1:6. Phá bọt bằng cơ học dựa vào kết cấu của thiết bị. Trong sản xuất sinh khối nấm men gia súc, người ta thường kết thúc quá trình nuôi nấm men ở gần cuối giai đoạn hai tức là giai đoạn tăng trưởng, bởi vì một trong những yêu cầu quan trọng là số lượng tế bào nấm men sống phải chiếm đại đa số nên không thể đợi đến giai đoạn cân bằng mới tiến hành thu nhận sinh khối, làm như vậy nấm men thu được sẽ chứa rất nhiều tế bào già. Các phương pháp nuôi cấy: Trong sản xuất công nghiệp người ta thường dùng phương pháp nuôi cấy theo dòng liên tục. Hàm lượng oxy hòa tan là nhân tố giới hạn trong thành phần tối ưu của môi trường và điều kiện thuận lợi cho nuôi cấy. Tốc độ sử dụng oxy của nấm men chỉ phụ thuộc vào họat tính của chúng và thành phần của môi trường. Hiệu suất của thiết bị nuôi cấy phụ thuộc vào hệ số hấp phụ của oxy, mức độ sử dụng không khí, phụ thuộc vào nhu cầu riêng về oxy để tổng hợp 1 đơn vị sinh khối từ từng lọai nguyên liệu và phụ thuộc vào hệ số tổng hơp. Để xác định chế độ làm việc tối ưu của một thiết bị, người ta xác định mức độ sử dụng oxy và theo đó sẽ chọn được tốc độ pha loãng, thành phần tương ứng của môi trường và tăng cao năng suất sinh khối. Các tế bào càng được giữ lâu trong thiết bị thì hoạt tính của giống càng giảm và năng suất sinh khối càng thấp. Vì vậy khi tiến hành nuôi lên men theo phương pháp bán liên tục thì sẽ cho hiệu quả kinh tế cao: khi đạt lượng sinh khối có trong dịch nuôi cấy sẽ lấy dần ra rồi cho thêm môi trường mới vào nồi lên men có hàm lượng đường khoảng 1-2 %. Sử dụng giống nấm men có họat tính thấp sẽ làm giảm hiệu suất thu hồi sinh khối.. Thiết bị lên men trao đổi khối mạnh Cấu tạo: Hình 5 Thiết bị lên men trao đổi khối mạnh Thiết bị là một dung lượng xilanh 17, bên trong lắp xilanh hướng 2. Hai đoạn ống 4 và 18 định vị cho xilanh hướng trong dung lượng. Đoạn ống 18 được lắp chặt đến đáy và chia dung lượng ra làm hai phòng: phòng 19 dùng để nuôi cấy canh trường, còn trong phòng 20 tận dụng bổ sung nguyên liệu ban đầu. Đoạn ống 4 lắp cách mặt đáy của dung lượng. Bên trong xilanh hướng 2 và trong không gian giữa tường dung lượng và đoạn ống 4 được bố trí các ống góp 16. Các ống góp được lắp chặt bởi các ống đột lỗ 21. Trong không gian giữa xilanh hướng 2 và các đoạn ống 18 và 4 có các bộ trao đổi nhiệt 1. Để nạp không khí đến các ống góp trong phòng 19 dùng ống góp phân phối 7, còn trong phòng 20 dùng ống góp 5. Ở phần trên của dung lượng có ống góp 14 để thu nhận và làm khô bọt, bên trong được lắp các đĩa hình nón 15. Không khí thoát ra từ phòng 19 qua bộ tách khí 9. Máy khử bọt bằng cơ học 12 với bộ dẫn hướng được lắp đặt trên các đĩa 15. Môi trường dinh dưỡng được đẩy vào thiết bị qua khớp 3. Sinh khối được tháo ra khỏi thiết bị qua khớp 11, còn không khí - qua khớp nối 8 và 13. Nguyên tắc hoạt động Nạp hỗn hợp dinh dưỡng ban đầu vào phòng 19 qua khớp nối 3, còn không khí - vào thiết bị qua khớp nối 6. Trong phòng 19 xảy ra nuôi cấy sinh khối. Tuần hoàn và đảo trộn chất lỏng được thực hiện bởi thiết bị bơm dâng bằng khí nén. Từ phòng nuôi cấy, chất lỏng canh trường chảy qua đoạn ống 12 vào phòng 20, tại đây bổ sung nguyên liệu.Bên trong phòng 19 và 20 dung dịch canh trường được thổi khí nhờ các ống được đục nhiều lỗ. Khi khuấy đảo và sục khí mạnh liên tục trong nồi lên men sẽ tạo ra bọt, nó có khuynh hướng trào ra khỏi nồi lên men và gây nhiễm tạp môi trường lên men, ngoài ra bọt khí còn cản trở sự tiếp xúc giữa vi sinh vật và môi trường dinh dưỡng. Do vậy, trong quá trình lên men người ta cần kiểm soát lượng bọt tạo thành và tìm cách phá huỷ chúng Sinh khối tháo ra khỏi phòng cùng với pha bọt được tạo thành ở phần trên của phòng. Một phần bọt nổi lên theo các đường rãnh giữa các đĩa nón 15, được tách khỏi chất lỏng và được cô lại. Bọt đã được cô bằng bộ khử bọt cơ học 12 và tháo ra qua khớp nối 11. Thải không khí khỏi phòng 19 qua khớp nối 8 nhờ bộ tách khí 9, còn khỏi phòng 20 qua khớp nối 13. Khi nuôi men đạt yêu cầu, dịch men tháo ra bình chứa là một thể dịch bọt với nồng độ 0,25 g/cm3, trong đó phần bọt còn lại chiếm 2/3 thể tích. Có thể sử dụng các chất phá bọt là các hoạt chất bề mặt: các chất keo ưa nước, mỡ cá voi, cá mập, hỗn hợp xà phòng hóa, acid oleic, dầu silicon. Để tăng tác dụng phá bọt, các chất này được sử dụng ở dạng nhũ hóa với nước, với tỉ lệ 1:6. Đặc tính kỹ thuật của thiết bị: Thể tích của thiết bị lên men: 200 m3 Hệ số chứa đầy: 0,6 Áp suất làm việc: 0,02- 0,03 Mpa Nhiệt độ hoạt động: 28-32oC Môi trường pH: 4,0-4.2 Quá trình ly tâm Mục đích công nghệ: khai thác và chuẩn bị Quá trình này nhằm mục đích phân tách để thu nhận tế bào nấm men từ canh trường nuôi cấy được thực hiện ngay sau khi kết thúc quá trình lên men. Phương pháp thực hiện Để tách nấm men khỏi dung dịch lên men, ta dùng phương pháp ly tâm. Nấm men thường có tỉ trọng lớn hơn dung dịch lên men (tỉ trọng của nấm men thường nằm trong khoảng 1,13-1,14 còn dịch nuôi cấy không chứa nấm men là 1,01-1,03). Do vậy, tế bào nấm men sẽ chịu lực ly tâm lớn hơn và được tách ra khỏi dung dịch nuôi cấy. Thiết bị Cấu tạo Máy phân ly gồm khung 1 với cơ cấu dẫn động, trống quay 2 với các đĩa và trục, bộ phận chứa chất cô nấm men 4 và đoạn ống để tháo chất lỏng canh trường đã xử lý 3. Dẫn động máy phân ly được thực hiện từ động cơ riêng biệt qua khớp nối ly hợp ma sát và bộ truyền trục vít bánh vít có tốc độ cao. Trống quay được lắp đặt tự do trên trục con và được lắp vào các rãnh xẻ của trục bằng thanh giằng, nhờ đó đảm bảo việc tự điều chỉnh tâm của trống quay. Bên trong trống được lắp các đĩa hình nón có các gờ trên bề mặt ngoài, khoảng cách giữa các đĩa bằng 0,8 mm. Gia cố các túi trong ống quay nằm trong bộ giữ đĩa. Ở phần dưới của máy theo vòng tròn phân bổ các rãnh xuyên qua được đặt các ống tháo chất cô nấm men. Hình 6 :Tthiết bị ly tâm 1- Cơ cấu dẫn động 2- Trống quay 3- Ống tháo sản phẩm 4- Bộ phận chứa dung dịch nấm men Nguyên tắc hoạt động Huyền phù nấm men nạp qua ống phân phối vào khoang trong của bộ giữ đĩa, tại đây nhờ các gờ của nó mà chuyển động quay được truyền đến. Huyền phù chảy qua giữa bộ giữ đĩa và đáy trống. Dưới tác động của lực ly tâm, các tế bào nấm men lớn hơn bắn vào ngoại vi của trống quay. Huyền phù từ khoang chứa nấm men vào túi của các đĩa hình nón và trong chế độ chảy tầng thì bị tràn ra thành lớp mỏng đều nhau. Dưới tác động của lực ly tâm các tế bào nấm men, khi có tỷ trọng lớn so với pha lỏng, lắng trên bề mặt trong của các đĩa và được chuyển đảo theo bề mặt vào không gian chứa bùn của trống. Chất cô nấm men qua miệng phun ngoài vào thùng chứa. Có thể điều chỉnh nồng độ nấm men trong huyền phù cô đặc bằng phương pháp thay đổi đường kính các lỗ trong miệng phun, tuy nhiên tỷ số các đường kính lỗ ở trong và bên ngoài của miệng phun lớn hơn 1:1/7. Khi giảm lượng miệng phun thì mức độ cô huyền phù nấm men tăng lên làm cho năng suất của máy giảm. Chất lỏng được phân ly khi qua túi của các đĩa, chảy ngược lên dọc theo bề mặt ngoài của bộ giữ đĩa và chảy vào khoang rồi được tháo ra ngoài nhờ đĩa áp lực. Mức độ cô huyền phù phụ thuộc vào nồng độ nấm men trong huyền phù ban đầu. Khi nồng độ của nấm men có 75% nước, bằng 20-30 g/l, mức độ cô là 8-10%, còn khi nồng độ 80-120 g/l là 5-6%. Cô huyền phù đến hàm lượng nấm men 550-600 g/l được tiến hành trong khoảng 2-3 mức phân ly liên tục. Chất lắng cần phải đạt độ dẻo để cho nó không thể chảy ra khỏi vòi phun, không bít vòi và không tạo vòm bên trong rôto. Liên quan với điều đó việc lọc sơ bộ có ảnh hưởng tốt tới hoạt động của máy phân ly. Loc sơ bộ qua bộ lọc lưới để loại các tạp chất cơ học, làm bẩn khoảng không gian giữa các đĩa và làm bẩn các lỗ trong miệng phun. Sử dụng các máy phân ly trên để thu nhận các chất cặn có độ ẩm nhỏ nhất là không cần thiết Đặc tính kỹ thuật: Nồng độ huyền phù sau ly tâm: 20-25% chất khô Đặc điểm sinh khối nấm men sau ly tâm Sinh khối nấm men thu được ở dạng sệt có 75-80 % nước, 20-25 % chất khô trong đó cacbon chiếm 40-50 %, nitơ 7-10 % tương ứng với 40-60 % protein, hydro 5-7 %, oxy 25-30 %, các nguyên tố vô cơ 5-10 % ( phospho và kali chiếm 95-97 % tổng lượng tro, số còn lại là canxi, magie, nhôm, lưu huỳnh, clo, sắt, một lượng rất nhỏ các nguyên tố mangan, kẽm, molipden, bo, coban…), Ngoài ra,trong tế bào nấm men còn chứ hầu hết các chất cần thiết cho sự sống như glucid, lipid, enzym, các acid nucleic … Cô đặc Mục đích: chuẩn bị Chuẩn bị cho quá trình sấy dễ dàng hơn bằng cách tăng nồng độ chất khô, làm giảm chi phí về thời gian sấy. Giết men và tất cả các vi sinh vật tạp nhiễm để hạn chế các mầm bệnh có thể nhiễm từ vi sinh vật Phá vỡ tế bào nấm men nhằm tăng hệ số hấp thu nấm men cho động vật . Các biến đổi Vật lý: Tính chất dung dịch thay đổi, hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung giảm, khối lượng riêng, nhiệt độ sôi tăng. Hóa lý: độ nhớt của huyền phù tăng lên Hóa sinh: một số enzym bị biến tính. Sinh học: hệ vi sinh vật tốn tại trong nấm men bị tiêu diệt. Phương pháp thực hiện: Có thể tiến hành phương pháp bằng các thiết bị cô đặc bằng thiết bị dạng màng hoặc tấm bản. Nồng độ cuối cùng của nấm mên lên đến 40%. Phương pháp thường được sử dụng với sản phẩm sấy phun. Thiết bị Hình 7. Thiết bị bốc hơi dạng màng rơi Chất lỏng được phân phối một cách đều đặn ở mặt trong của ống, chảy xuống tạo thành một màng mỏng. Quá trình bốc hơi sẽ diễn ra tại đây nhờ nhiệt được cung cấp bởi hơi nước. Hơi nước ngưng tụ và chảy xuống ở mặt ngoài của ống. Có nhiều ống được lắp đặt cạnh nhau tạo thành một chùm ống. Hai đầu của chùm ống được cố định bởi 2 vỉ ống và toàn bộ chúng được bao bọc bởi một lớp vỏ áo. Bộ phận như thế được gọi là calandria. Hơi nước được đưa vào bên trong lớp vỏ áo. Khoảng không gian giữa các ống gọi là vùng gia nhiệt, mặt trong của ống được gọi là vùng bốc hơi. Chất lỏng đã được cô đặc và hơi nước ra khỏi calandria tại phần đáy. Tại đó, phần lớn chất lỏng cô đặc sẽ được tháo ra. Phần được giữ lại sẽ đi vào bộ phận tách hơi cùng với hơi nước. Sau khi tách hơi, phần chất lỏng này cũng được tháo ra (thường sử dụng bơm giống như phần chính của dịch cô đặc tháo ra từ calandria). Còn hơi sẽ rời khỏi bộ phận tách hơi tại đỉnh. Hơi gia nhiệt ngưng tụ tại mặt ngoài của ống và được tập trung dưới dạng nước ngưng tại đáy của vùng gia nhiệt và cũng được tháo ra bằng bơm. Vì hơi thứ tạo ra từ dung dịch cô đặc còn chứa rất nhiều năng lượng, cho nên người ta tận dụng nó để làm tác nhân gia nhiệt. Điều này được thực hiện bằng cách thêm một calandria khác vào thiết bị bốc hơi. Calandria mới này có nhiệt độ bốc hơi thấp hơn, làm việc như là một bình ngưng tụ hơi thứ từ calandria thứ nhất. Để đạt được sự khác nhau về nhiệt độ giữa sản phẩm và hơi nước trong calandria thứ hai, vùng bốc hơi trong calandria được vận hành ở điều kiện chân không cao hơn tương ứng với nhiệt độ thấp hơn đó. d. Thông số công nghệ: Huyền phù sau ly tâm đưa qua thiết bị cô đặc chân không. Nhiệt độ: 75oC. Ap suất : 360mmHg., Nồng độ chất khô sau cô đặc 40% khối lượng chất khô. Sấy Mục đích:chế biến, bảo quản Huyền phù sinh khối nấm men sau quá trình cô đặc có nồng độ chất khô 40% . Quá trình sấy nhằm mục đích tách ẩm ra khỏi men, đưa độ ẩm của chúng về dưới 8% để kéo dài thời gian bảo quản của nấm men. Đồng thời, quá trình sấy cũng làm đa dạng hóa sản phẩm nhằm thuận tiện cho quá trình vận chuyển và sử dụng Các biến đổi trong quá trình sấy. Vật lý: hàm ẩm giảm nhanh chóng. Hóa lý: sự bay hơi nước và các chất dễ bay hơi dưới tác động của nhiệt độ cao. Có sự chuyển pha từ dạng lỏng ( dịch lên men ) sang dạng rắn. Hóa sinh: một số enzym bị biến tính. Sinh hoc: tế bào nấm men và một số vi khuẩn bị tiêu diệt. Tuy nhiên do thời gian sấy rất ngắn nên biến đổi về hóa sinh và sinh học không lớn lắm. Thiết bị sấy phun Thiết bị sấy phun đáy hình nón Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động Hình 8. Máy sấy phun đáy hình nón Sấy phun gồm một buồng sấy hình trụ, đầu dưới hình nón (đường kính buồng hình trụ 8-10 m, phần trụ cao 5,5-7 m, phần nón cao 6,6-8,7 m). Phần bên trong trên đỉnh buồng sấy lắp hệ thống phun. Hỗn hợp không khí nóng theo ống ở trung tâm buồng phía dưới đĩa phun làm nóng buồng sấy. Khí thừa sẽ theo xyclon lọc khí ra ngoài. Thành phẩm ở dạng bột được đẩy ra dưới tác động của lực ly tâm. Dung dịch đẩy vào sấy bị phun ra nhờ cơ cấu ly tâm (13) có đĩa (10). Đĩa phun (10) quay với tốc độ 10000 vòng/phút từ động cơ qua hộp giảm tốc. Để bôi trơn cơ cấu phun, ở phần trên của thiết bị có lắp cơ cấu cơ học và bộ lọc mỡ (14). Vô lăng điện (15) dùng để nâng cơ cấu phun. Tác nhân sấy đưa vào phần trên của thiết bị theo ống dẫn (7). Ở cuối ống dẫn (7) lắp cơ cấu phun hình nón (8). Nhờ cơ cấu (8), tạo ra dòng xoáy của khí đưa vào. Các giọt sản phẩm được phun bằng đĩa bị bao phủ bởi dòng không khí và chuyển xuống dưới. Ẩm được bốc hơi, các phần tử bột nhỏ còn lại lắng xuống ở đáy hình nón và tháo đến cơ cấu (1) để chuyển sản phẩm vào hệ băng tải khí động học. Lắp máy rung (17) để tẩy sạch các tiểu phần của sản phẩm bám trên tường,. Tác nhân sấy bị thải có mang theo các tiểu phần nhỏ của sản phẩm ra khỏi thiết bị sấy qua ống dẫn (2) vào xyclon để tách bột. Vỏ trụ (9) có đáy hình nón để tháo bột khô. Để tránh cháy sản phẩm trong máy sấy, người ta đặt các cơ cấu bảo hiểm 3 và 18. Để khảo sát bên trong, có xe nâng (4), nguồn chiếu sáng (6) và cửa (5). Tấm ngăn máy sấy (11) có các van bảo hiểm ở dạng các đĩa chồng nhau và dạng đường ống (12) để xả khí sấy khi tăng áp suất đáng kể. . Hình 8. Hệ thống sấy phun tổ hợp. Bộ sấy gồm thùng chứa dung dịch chất lỏng canh trường 2, các bơm ly tâm 3 và 9, thiết bị lọc khí 1, phòng sấy 4, cơ cấu tháo dỡ để đẩy bột khô vào băng tải khí động 10, các bộ lọc vi khuẩn 7, quạt hai chiều 6, calorife 8, thùng chứa sản phẩm khô 12, các bộ lắng bằng xyclon 11, bộ tháo dỡ xyclon 13, bộ lọc không khí 5 để đẩy vào calorife 8. Các thông số. Tốc độ đĩa phun 10000 vòng/phút Nhiệt độ vào của tác nhân sấy: 180-200oC. Nhiệt độ ra ở cửa ra buồng sấy : 85-95oC. Nồng độ nguyên liệu vào: 40% chất khô Độ ẩm sau khi sấy: ≤ 8% Nhiệt độ nguyên liệu trong quá trình sấy ≤ 60-70 oC Thời gian tiếp xúc với tác nhân sấy ngắn, chỉ khoảng vài giây. Nấm men được đưa nóng lên không quá 95oC làm cho chất lượng của các chất thành phần trong nấm men như protein, vitamin, màu sắc và cấu trúc không bị biến đổi, được hoàn thiện hơn cũng như dễ tiêu hóa hơn. Quá trình bao gói Mục đích: hoàn thiện sản phẩm Phương pháp tiến hành: Sản phẩm sau khi sấy khô được bọc trong các gói bằng giấy và bằng polietylen theo từng lô từ 0,3 đến 1,6 kg. Công đoạn bao gói sản phẩm được tiến hành trên dây chuyền tự động B6-BPA, dây chuyền khảo sát khả năng biến đổi kích thước của hộp theo chiều cao từ 150 đến 300 mm với đường kính không đổi bằng 242 mm, và định lượng sản phẩm trong giới hạn 0,4-0,5 kg. Dây chuyền được sử dụng để hoạt động trong phân xưởng chia gói ở nhiệt độ từ 18 – 30oC và độ ẩm tương đối của không khí đến 60%. Thiết bị Cấu tạo Hình 9 Sơ đồ của dây chuyền tự động định lượng phân chia bao gói Bộ định lượng sản phẩm tự động Cơ cấu cấp liệu màng mỏng Bộ tạo ống Máy hàn mối dọc của ống Cơ cấu căng ống Máy hàn đáy và nắp gói Cơ cấu cắt túi Cầu chuyển để tải hộp rỗng Cơ cấu để đặt gói thành phẩm vào hộp 10, 11 Cơ cấu nén đôi các túi vào các hộp Máy tự động ghép nắp Bộ đảo hộp Máy dán nhãn Nguyên tắc hoạt động Nạp sản phẩm vào ống làm bằng màng polyetylen đã được hàn từ bộ định lượng 1. Sau khi kết thúc hàn mỏ cặp dọc nhả ra. Ống được hàn cùng sản phẩm hạ xuống dưới nhờ các băng tải kéo của cơ cấu hạ ống 5 xuống một khoảng bằng chiều dài của gói, sau đó hàn gói, cắt gói dưới, nạp sản phẩm cho gói tiếp theo. Gói đựng đầy sản phẩm rơi xuống hộp kim loại qua phễu nhận nằm trong băng tải xung của cơ cấu xếp. Nạp các hộp kim loại rỗng tới băng tải xung được tiến hành bằng phuơng pháp gạt hộp qua cầu chuyển. Từ băng tải xung của cơ cấu xếp hộp, các gói được chuyển đến băng tải kiểu tấm của máy ghép mí tự động để ghép đáy và chuyển đến máy dán nhãn qua máy lật hộp. Hộp được đưa vào máy dán nhãn ở vị trí nằm ngang rồi dán vòng tròn và tải hộp tới máng nghiêng của máy dán nhãn. Sau đó hộp theo băng tải vào kho thành phẩm. Đặc tính kỹ thuật của dây chuyền tự động định lượng phân chia bao gói Năng suất: 480 gói/h Khối lượng một lần định lượng: 0,4 – 0,5 kg Phương pháp định lượng: Cân Độ chính xác định lượng: ± 1% so với liều lượng định mức Công suất thiết kế của động cơ: 9,16 kW Kích thước cơ bản: 6820x2370x3210 Khối lượng: 4850 kg Chương 4 SẢN PHẨM SINH KHỐI NẤM MEN SẢN PHẨM SINH KHỐI NẤM MEN YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG CỦA MEN THƯƠNG PHẨM Tiêu chuẩn của sinh khối nấm men thương phẩm dùng cho chăn nuôi như sau: Chỉ tiêu cảm quan: Dạng bột Màu sắc: xám, trắng, vàng, nâu. Mùi vị: đặc trưng của nấm men, không được có mùi vị lạ. Kích thước: hiệu suất qua rây 3mm trên 95% Chỉ tiêu hóa học: Độ ẩm: không quá 8 % Protein: không nhỏ hơn 45% (tính theo chất khô), với men ở lọai khô là 56,0 % Lizin, metionin và tryptophan tương ứng không dưới 0,5; 1,4; 1,1 % của protein khô Độ tiêu hóa của protein không dưới 75- 80 % Giá trị sinh học của protein khô không dưới 55 % Các vitamin B1, B2, B5 tương ứng không dưới 10, 30 và 300 mg/kg. Hàm lượng tro: đối với men rượu từ rỉ đường không quá 14% men khô tuyệt đối, còn men rượu từ bã rượu ngũ cốc thì không quá 10 %. Tạp chất kim loại sau khi tách sắt có thể còn có trong chế phẩm men ở dạng các mẫu vảy nhỏ là kim loại bắt từ hoặc không bắt từ. Những tạp chất kim loại là thể mảnh kim loại không bắt từ phải có kích thước mảnh, miếng kim loại không quá 2mm. Hàm lượng kim loại mảnh có kích thước<2 mm (mg/ 1kg men khô):< 20 Các kim loại từ tính: không quá 0,003% (chì và asen không quá 5 mg/kg) Chỉ tiêu vi sinh: - Tổng vi sinh vật hiếu khí không quá 7500 cfu/kg men khô - Vi khuẩn thương hàn: không được có - Nấm mốc: không quá 50 cfu/kg men khô Chương 4 THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PROTEIN VI SINH VẬT TỪ DẦU MỎ VÀ KHÍ ĐỐT Sơ lược Từ lâu người ta đã biết nhiều vi sinh vật sống dựa vào dầu mỏ và khí đốt, ở các bể chứa dầu, ở các mặt đường nhựa … Năm 1925, con người đã phát hiện thấy khả năng oxy hoá hidrocacbua của một số vi sinh vật. Năm 1940, nhiều công trình nghiên cứu sử dụng vi sinh vật vào việc tìm kiếm dầu mỏ và khí thiên nhiên gần mặt đất đã được tiến hành.Tới năm 1962, phương pháp sản xuất protein từ dầu mỏ và triển vọng của nó đã được trình bày tại hội nghị dầu mỏ quốc tế lần thứ VI. Sau đó, một số nước trên thế giới đã xây dựng nhà máy sản xuất sinh khối nấm men mà sản phẩm chưa tới 70% protein nhằm mục đích thu protein. Sản phẩm thu được khi nuôi vi sinh vật ( chủ yếu là nấm men ) trên dầu mỏ rất giàu dinh dưỡng có thể coi là 1 loại protein-vitamin đậm đặc, không mang mùi vị gì của nguyên liệu và không có độc tố. Các sản phẩm này rất giàu protein nhóm B cũng như ecgostenn (tiền vitamin D2).Chính vì vậy chúng được dùng rộng rãi vào chăn nuôi và một phần để được tách protein tinh khiết làm thức ăn cho người. Sản phẩm của Pháp có tên là Toprina chứa tới 70% protein, của Liên Xô là BVK có trên 52% protein, của Anh là BP chứa khoảng 40% protein. Vi sinh vật sử dụng Hydrocacbua dạng khí thường được vi khuẩn Mycobacterium và Pseudomonas đồng hoá. Khả năng này còn thấy ở một số vi khuẩn khác và xạ khuẩn: Streptomyces, Flavobacterium, Chromobaterium, Acremonium, Corynebacterium, Micrococus, Staphylococus, Methylococus. Đồng hoá tốt các hydrocacbua lỏng là các chủng thuộc giống Candida: C.tropicalis, C.maltosa, C.lypolitica, C.rubusta, C.pelliculosa, C.scotti, C.rugosa, C.olophila. Ngoài ra còn có các giống khác cũng đồng hoá được hydrocacbua dầu mỏ như: Torulopsis, Rhodotorula – T.colliculosa, T.sake, T.dattila, T.famata, Rh.glutinis, Rh.gracilis. Mọc tốt trên môi trường này còn có nấm men Lodderomyces enlongisporus, vi khuẩn Pseudomonas ovalis. Vi khuẩn có khả năng sinh trưởng trên nhiều loại hydro cacbua hơn nấm men và nấm mốc. Nấm men chỉ phát triển trên n-alkan và alken. Nấm mốc phát triển trên n- alkan, còn trên alkan mạch nhánh sinh trưởng kém hơn.Vi khuẩn phát triển tốt trên các dãy alkan mạch thẳng, mạch nhánh, trên các hydro cacbua thơm và khí thiên nhiên. Quá trình thâm nhập của hydrocacbua vào tế bào cho tới nay cũng chưa được làm sáng tỏ đầy đủ. Có giả thuyết cho rằng, quá trình đó thực hiện nhờ có sự tham gia của lipit ở màng tế bào. Cơ chế phân giải hydrocacbua tuy có nhiều giả thuyết và được nghiên cứu nhiều nhưng cũng chưa hoàn toàn rõ ràng ở các đối tượng khác nhau. Vấn đề chọn lựa các chủng vi sinh vật có hoạt lực sinh tổng hợp cao để dùng trong sản xuất rất có ý nghĩa quan trọng. Trong công nghiệp sản xuất protein từ khí đốt và dầu mỏ phải chọn các chuẩn sao cho đáp ứng các nhu cầu sau: Có khả năng sử dụng tốt nguồn hidrocacbua dùng làm nguyên liệu sản xuất. Sinh trưởng nhanh chóng, cho sản lượng cao trong thời gian ngắn, không đòi hỏi các yếu tố sinh trưởng bổ sung. Có thành phần hóa học và điều kiện nuôi cấy ổn định có hàm lượng protein cao, chứa đầy đủ các acid amin cần thiết, không có độc tố và phải được động vật đồng hóa tốt. Hiện nay người ta đang đẩy mạnh nghiên cứu sản xuất sinh khối vi khuẩn giàu protein, tuy nhiên mức độ áp dụng rộng rãi thì chưa có vì vi khuẩn có những ưu và nhược điểm sau: Tốc độ sinh trưởng nhanh. Dùng được nhiều loại cơ chất. pH cần được giữ ở 5-7, nếu không sẽ có nguy cơ nhiễm các vi khuẩn lây bệnh. Thu hồi bằng li tâm khó. Hàm lượng protein thô có thể rất cao (tới 80%) song hàm lượng bình thường của các axit nucleic, đặc biệt là ARN cũng cao (tới 20%) và cần phải được loại bỏ Thành phần các axit amin cân đối nhưng hàm lượng các axit amin chứa S hơi thấp. Khi dùng các vi khuẩn Gram âm để sản xuất SCP cần lưu ý khả năng sinh sản độc tố của chúng. Phần lớn các chủng nấm men có sản lượng cao trên cơ chất là hidrocacbua được phác lập từ những mẫu đất và bùn ở những nơi có mỏ dầu hoặc quanh các nhà máy chế biến dầu.Viện sinh tổng hợp các hợp chất protein ở Liên Xô năm 1967 đã chọn hơn 500 chủng nấm men phân lập từ các mẫu trên có khả năng đồng hóa được hidrocacbua trong đó có chủng Candida cho sản lượng cao nhất. Từ kết quả nghiên cứu ở phòng thí nghiệm cho thấy: nuôi cấy chúng trên môi trường là n-parafin sẽ cho hiệu suất sinh khối khô từ 85-100% trọng lượng men khô so với trọng lượng parafin được dùng , hàm lượng protein trong sinh khối thì khoảng trên dưới 50%. Ví dụ: Tên nấm men Hiệu suất nấm men khô % Hàm lượng protein % chất khô Candida tropicalis 94.4 58.8 Candida intermedia 87.1 51.0 Quá trình đồng hoá cacbon từ dầu mỏ và khí