Giáo trình Cơ sở lý thuyết về kỹ thuật vi sinh: Phần 2

Chia sẻ: Le Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:210

Thêm vào BST

Báo xấu

199
lượt xem 64
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Cơ sở lý thuyết về kỹ thuật vi sinh: Phần 2 có nội dung trình bày thiết bị vắt, trích ly, tinh chế, các sản phẩm thu nhận được từ phương pháp tổng hợp vi sinh; thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng rắn và các nội dung khác.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Cơ sở lý thuyết về kỹ thuật vi sinh: Phần 2

Chæång 8 THIÃÚT BË VÀÕT, TRÊCH LY, TINH CHÃÚ CAÏC SAÍN PHÁØM THU NHÁÛN TÆÌ PHÆÅNG PHAÏP TÄØNG HÅÜP VI SINH 8.1. MÅÍ ÂÁÖU Nhiãûm vuû cuía cäng nghãû vi sinh laì duìng vi sinh váût âãø saín xuáút ra ba loaûi saín pháøm nhæ sau: - Caïc tãú baìo vi sinh åí traûng thaïi säúng (vi khuáøn Lactobacillus, vi khuáøn cäú âënh âaûm Rhizobium, Azotobacter, vi khuáøn âiãöu trë tiãu chaíy Bacillis subtilis, vi khuáøn træì sáu Bacillis thuringiensis, náúm træì sáu Bauveria bassiana, Metarrhizium anisopliac, vi khuáøn laìm phán vi sinh nhæ B.megatherium, B.mycoides, náúm men laìm bäüt nåí baïnh mç Saccharomyces cerevisiae...) hoàûc traûng thaïi chãút âãø laìm nguäön protein (Candida utilis, caïc loaûi vi taío...) - Caïc saín pháøm trao âäøi cháút så cáúp axit amin, vitamin, ræåüu, axit hæîu cå... vaì thæï cáúp (khaïng sinh). - Caïc loaûi enzim duìng trong caïc quaï trçnh thuyí phán, täøng håüp vaì chuyãøn hoaï. Âãø laìm âæåüc viãûc âoï cáön phaíi giaíi quyãút hai váún âãö sau: a) Kyî thuáût lãn men: nghiãn cæïu âiãöu kiãûn täúi æu trong quaï trçnh lãn men nhæ thiãút bë , cäng nghãû...nhàòm âaût âæåüc hiãûu suáút cao cho caïc saín pháøm mong muäún. b) Kyî thuáût thu häöi saín pháøm sau lãn men vaì chãú biãún thaình caïc daûng thæång pháøm, nghiãn cæïu caïc âiãöu kiãûn trêch ly, tinh chãú nhàòm thu âæåüc caïc cháút coï hoaût tênh sinh hoüc daûng tinh khiãút. Nhiãöu kyî thuáût trong cäng nghiãûp hoaï hoüc nhæ: loüc, kãút tuía, ly tám, kãút tinh , háúp phuû, chæng cáút, sáúy... âãöu âæåüc sæí duûng åí âáy. Âiãöu khaïc nhau cáön læu yï tåïi laì caïc cháút coï hoaût tênh sinh hoüc thæåìng khäng bãön væîng våïi caïc âiãöu kiãûn nhiãût âäü, pH vaì caïc yãúu täú váût lyï khaïc. Âiãöu kiãûn vaì phæång phaïp nuäi cáúy vi sinh váût coï aính hæåíng âãún sæû hçnh thaình thaình pháön vaì tênh cháút cuía cháút loíng canh træåìng. Caïc chãú âäü sinh täøng håüp cáön hæåïng tåïi kãút quaí thu nháûn mäi træåìng coï cháút nãön vaì nhæîng taûp cháút khaïc coìn laûi laì täúi thiãøu vaì coï näöng âäü caïc saín pháøm mong muäún laì cæûc âaûi. 140
Cháút loíng canh træåìng Nuäi cáúy bàòng phæång phaïp bãö màût Loüc, ly tám, Khæí khê, gaûn, cä Cháút loíng canh Khä dáöu Trêch phán ly, làõng âàûc bàòng phæång træåìng âaî âæåüc sinh hoüc ly phaïp tuyãøn näúi loaûi boí mäüt säú cháút Tinh chãú bàòng Phãú pháøm Cháút Huyãön phuì Sinh khäúi phæång phaïp trêch ly coï læåüng daûng bäüt nhaìo sinh hoüc hay næåïc trãn coï haìm læåüng cä vaì sáúy 85% næåïc âãún 80% Cháút loíng Caïc phæång Cä chán khäng Phaï våî canh træåìng phaïp cä vaì âæåüc laìm tinh chãú: cä trong chán khäng, Gia cäng så bäü Loüc, ly tám Gia cäng så bäü loüc tháøm tháúu ngæåüc, siãu loüc, laûnh âäng, Sáúy Sinh khäúi Cháút loüc taûo tinh thãø, sáúy, tinh luyãûn Trêch ly Cháút cä, saín pháøm täøng håüp vê sinh coï mæïc âäü Cháút cä loíng Cháút cä khä Cháút beïo sinh hoüc tinh chãú khaïc nhau Hçnh 8.1. Så âäö caïc phæång phaïp gia cäng cháút loíng canh træåìng vaì nuäi cáúy vi sinh váût bàòng phæång phaïp bãö màût Hçnh 8.1 khaío saït så âäö caïc phæång aïn cå baín âãø gia cäng cháút loíng canh træåìng vaì lãn men bãö màût nhàòm thu nháûn caïc daûng saín pháøm tæì täøng håüp vi sinh. Tæì så âäö chuïng ta tháúy phæång aïn gia cäng cháút loíng canh træåìng âån giaín nháút - thu nháûn cháút thay thãú sæîa nguyãn tæì sæîa huyãút tæång bàòng phæång phaïp vi sinh. Thu nháûn âæåüc huyãön 141
phuì náúm men coï näöng âäü sinh khäúi âãún 150 g/l trong quaï trçnh nuäi cáúy náúm men trong sæîa huyãút tæång. Sau khi gia cäng âàûc biãût (laìm giaìu vitamin vaì caïc cáúu tæí khaïc) khäng coï caïc giai âoaûn trung gian, huyãön phuì âæåüc sáúy khä bàòng phæång phaïp sáúy phun. Khi nuäi cáúy náúm men trong caïc mäi træåìng hydratcacbon hay mäi træåìng ræåüu, cháút loíng canh træåìng coï haìm læåüng sinh khäúi nhoí hån 25 g/l âæåüc âem âi gia cäng. Trong træåìng håüp naìy træåïc khi sáúy phaíi tiãún haình caïc giai âoaûn tuyãøn näøi, cä âàûc nhàòm âãø tàng näöng âäü sinh khäúi âãún 20 ÷ 25% cháút khä. Khi thu nháûn náúm men trãn mäi træåìng coï pháön cáút cuía dáöu moí viãûc cä sinh khäúi træåïc khi phán ly âæåüc thæûc hiãûn bàòng phæång phaïp gaûn. Khi nuäi cáúy náúm men trong caïc mäi træåìng âàûc thç caïc giai âoaûn tuyãøn näøi, phán ly khäng cáön thiãút. Cä âàûc sinh khäúi buìn hoaût tênh træåïc khi sáúy coï thãø thæûc hiãûn bàòng phæång phaïp làõng vaì phán li. Trong caïc vê duû vãö cä sinh khäúi nãu trãn (loaûi træì thu nháûn cháút thay thãú sæîa nguyãn bàòng phæång phaïp sinh hoüc) âaî taûo ra mäüt læåüng låïn cháút loíng canh træåìng vaì âaî âæåüc sæí duûng, chè coìn laûi mäüt êt cháút nãön, caïc cháút chuyãøn hoaï hoaì tan (axit amin, vitamin...) vaì caïc vi sinh váût. Mäüt pháön cháút loíng canh træåìng âaî sæí duûng âæåüc âæa vaìo saín xuáút, coìn pháön khaïc âæåüc âæa âi tinh luyãûn bàòng phæång phaïp sinh hoüc âãø thu nháûn sinh khäúi hay âem âi cä âàûc vaì sáúy. Trong cäng nghiãûp vi sinh âaî thu nháûn mäüt säú chãú pháøm maì nguyãn caïc cháút chuyãøn hoaï cuía chuïng nhæ axit amin, khaïng sinh, vitamin, caïc enzim... coï trong cháút loíng canh træåìng ban âáöu åí traûng thaïi hoaì tan hay traûng thaïi keo. Khi saín xuáút caïc chãú pháøm coï haìm læåüng caïc cáúu tæí khäng cao thç caïc quaï trçnh cä âàûc âæåüc thæûc hiãûn laì chuí yãúu, khäng cáön phaíi taïch sinh khäúi bàòng con âæåìng háúp vaì sáúy caïc mäi træåìng lãn men. Khi thu nháûn caïc cháút chuyãøn hoaï daûng tinh thãø coï mæïc tinh thãø cao thç sæû taïch sinh khäúi vaì taûp cháút ràõn khoíi dung dëch laì giai âoaûn âáöu tiãn âãø gia cäng cháút loíng canh træåìng. Viãûc gia cäng tiãúp theo âãø laìm trong dung dëch canh træåìng coï thãø tiãún haình theo nhiãöu phæång phaïp. Dæûa vaìo caïc tênh cháút cuía caïc cáúu tæí vaì nhæîng âoìi hoíi cuía saín pháøm maì læûa choün phæång phaïp gia cäng cho thêch håüp. 8.2. THIÃÚT BË EÏP Âãø taïch hoaìn toaìn pháön chiãút ra khoíi baî, ngæåìi ta sæí duûng maïy eïp kiãøu vàõt. Hiãûu suáút cuía quaï trçnh âæåüc xaïc âënh båíi sæû taïch hoaìn toaìn pha loíng, cuîng nhæ cháút læåüng pháön chiãút âæåüc (khäng chæïa caïc tiãøu pháön ràõn). Khi vàõt cháút loíng tæû do dãù daìng taïch khoíi pháön khä. Duìng phæång phaïp eïp khäng thãø taïch hoaìn toaìn pháön chiãút. Luän luän åí trong baî coìn laûi mäüt læåüng cháút chiãút, khäng thãø taïch âæåüc åí daûng cán bàòng tæång æïng våïi aïp aïp suáút vaì nhiãût âäü âaî cho. 142
Maïy eïp âæåüc æïng duûng âãø vàõt âæåüc chia ra laìm hai nhoïm: maïy eïp cå hoüc taïc âäüng tuáön hoaìn, taïc âäüng thuí cäng, loaûi truyãön âäüng cå hoüc vaì sæïc eïp bàòng thuyí læûc, loaûi khê âäüng hoüc; maïy eïp coï taïc âäüng liãn tuûc - vêt taíi, lãûch tám, bàng taíi, ly tám vaì truûc quay. Nhæåüc âiãøm cuía caïc maïy eïp taïc âäüng tuáön hoaìn laì nàng suáút khäng cao, kêch thæåïc låïn, nãn êt âæåüc æïng duûng trong cäng nghiãûp thæûc pháøm. Maïy eïp vêt taïc âäüng liãn tuûc coï tiãún bäü vaì hoaìn haío hån vç cho pheïp cå khê hoaï vaì tæû hoaï quaï trçnh. Sau khi taïch så bäü pháön chiãút, baî cho vaìo phãùu chæïa vaì duìng vêt taíi âãø chuyãøn vaìo xilanh âäüt läù, vaìo khoang vàõt vaì cuäúi cuìng thaíi ra khoíi maïng. Trë säú täúi æu âæåìng kênh cuía bäü pháûn âäüt läù laì 2 mm. Khi âæåìng kênh låïn hån, cháút læåüng cuía cháút loüc bë giaím . Täøng trë säú tiãút diãûn thoaïng cuía caïc läù (bãö màût thoaït næåïc) chiãúm 5 ÷ 8%. Aïp suáút eïp âæåüc âiãöu chènh nhåì caïc bäü pháûn kãút cáúu khaïc nhau. Pháön chiãút qua läù xilanh theo âæåìng äúng vaìo thuìng chæïa. Âãø cho baî chuyãøn dåìi doüc theo truûc vêt thç hãû säú ma saït doüc theo truûc vêt cáön phaíi nhoí, coìn hãû säú ma saït cuía tæåìng xilanh phaíi låïn hay noïi caïch khaïc, baî seî quay cuìng våïi vêt taíi maì khäng coï chuyãøn vë doüc truûc. Âãø tàng hãû säú ma saït vaì tàng nàng suáút vêt taíi, tæåìng bãn trong xilanh cáön phaíi coï nhæîng raînh doüc. Maïy eïp hai vêt. Khi saín xuáút enzim åí mæïc âäü cäng nghiãûp ngæåìi ta thæåìng duìng maïy eïp hai vêt âãø vàõt baî cuí caíi, baî dáöu sinh hoüc, máöm malt...Hçnh 8.2 mä taí maïy eïp hai vêt T1-BΠO-10. Hai vêt quay ngæåüc chiãöu vaì nàòm bãn trong xilanh âäüt läù. Hai vêt væìa laìm nhiãûm vuû váûn chuyãøn trong xilanh væìa laìm nhiãûm vuû eïp. Vêt eïp âæåüc gàõn chàût trãn truûc. Âæåìng kênh truûc tàng lãn theo mæïc âäü gáön âãún khoang aïp suáút. Cän âiãöu chènh seî chuyãøn dëch theo tang quay âæåüc gàõn trãn truûc. Mæïc âäü vàõt baî phuû thuäüc vaìo kêch thæåïc khe håí giæîa cän vaì xilanh. Vêt taíi chuyãøn baî tæì phãùu chæïa vaìo vêt eïp räöi vaìo khoang aïp suáút. Baî sau khi eïp âæåüc thaíi ra qua khe håí giæîa cän vaì xilanh, cháút loüc qua caïc läù trong xilanh vaìo thuìng chæïa theo caïc âoaûn äúng. Hçnh 8.2. Maïy eïp hai vêt: 1- Âiãöu chènh bàòng thuyí læûc; 2- Giaï âåî; 3- Cän âiãöu chènh; 4- Nàõp; 5- Xilanh; 6,8- Vêt; 7- Truûc; 9- Phãùu chæïa; 10-Voí thiãút bë; 11- Bäü truyãön âäüng; 12- Âäüng cå; 13- Bãû maïy; 14, 15, 17, 20 - Caïc âoaûn äúng; 16- Bäü pháûn thu gäúp; 18- Âai; 19- Tang quay 143
Kãút cáúu cuía maïy eïp truûc vêt. Loaûi naìy baío âaím vàõt baî tæì 85 ÷ 90% åí nhiãût âäü 58 ÷ 600C âãún 60 ÷ 65% åí nhiãût âäü 65 ÷ 700C. Thiãút bë gäöm phãùu thaïo liãûu, xilanh loüc, vêt taíi vaì caïc cå cáúu âãø thaïo liãûu. Xilanh loüc âæåüc hçnh thaình båíi giaìn thanh loït thaïo råìi âæåüc gàõn trãn caïc vaình. Giæîa caïc thanh åí âoaûn cuäúi taûo thaình baíy vuìng coï kêch thæåïc khe håí khaïc nhau: kêch thæåïc khe håí hai vuìng âáöu 0,6 mm, vuìng thæï ba vaì thæï bäún 0,4 vaì nhæîng vuìng coìn laûi 0,2 mm. Truûc vêt gäöm caïc äúng vêt âæåüc phán bäø trãn truûc. Giæîa caïc äúng coï voìng trung gian âãø thæûc hiãûn haình trçnh cuía caïc dao. Khäúi áøm cho qua phãùu naûp liãûu vaìo vuìng hoaût âäüng. Truûc vêt laìm chuyãøn dåìi khäúi áøm vaì eïp qua cæía thaïo liãûu dæåïi aïp suáút 1 ÷ 5 MPa. Pháön chiãút âæåüc taïch ra qua khe voí loüc, coìn khäúi eïp coï âäü áøm 60 ÷ 65% åí nhiãût âäü 65 ÷70 0C âæåüc taïch ra qua cå cáúu cháút liãûu. Nàng suáút cuía maïy tênh theo saín pháøm ban âáöu 4000 kg/h, âæåìng kênh vêt truûc - 320 mm, cäng suáút âäüng cå -17 kW. Baíng 8.1. Âàûc tênh kyî thuáût cuía maïy eïp hai vêt Caïc chè säú ΠНД-5A ΠНД-5 BΠНД-5 T1-BΠO-10 Nàng suáút, táún/h 5 5 5 10 Aïp læûc riãng cæûc âaûi lãn baî, MPa 0,14 0,14 0,14 0,14 Âæåìng kênh ngoaìi cuía vêt, mm 420 420 420 520 Säú voìng quay cuía vêt, voìng/ph: - Cuía vêt váûn chuyãøn 5,0 4,7 5,0 3,5 - Cuía vêt eïp 5,0 4,7 5,0 3,5 Bæåïc vêt, mm: - Cuía vêt váûn chuyãøn 230 230 246 300 - Cuía vêt eïp 185 185 205 250 Cäng suáút dáùn âäüng, kW 10 10 10 10 Caïc kêch thæåïc cå baín, mm 3000×1200× 4110×1445× 3600×810×× 3935×840× ×1580 ×1685 1267 ×1400 Khäúi læåüng, kg 2090 2000 2040 2700 144
Tiãúp theo baíng 8.1 Caïc chè säú T1 - BΠO-20 T1 - BΠO-30 T1 - BΠO-50 Nàng suáút, táún/h 20 30 50 AÏp læûc riãng cæûc âaûi lãn baî, MPa 0,14 0,14 0,14 Âæåìng kênh ngoaìi cuía vêt, mm 557 647 797 Säú voìng quay cuía vêt, voìng/ph: - Cuía vêt váûn chuyãøn 330 380 470 - Cuía vêt eïp 280 320 400 Cäng suáút dáùn âäüng, kW 13 17 22 Caïc kêch thæåïc cå baín, mm 4500×1005×1400 5100×1100×1450 5350×1481×2000 Khäúi læåüng, kg 4450 6500 8500 8.3. MAÏY TRÊCH LY Quaï trçnh taïch caïc cháút coï thaình pháön phæïc taûp chæïa mäüt hay nhiãöu cáúu tæí bàòng dung mäi goüi laì trêch li. Trong cäng nghiãûp vi sinh viãûc trêch ly âæåüc æïng duûng âãø taïch enzim ra khoíi canh træåìng náúm mäúc âæåüc nuäi cáúy bàòng phæång phaïp bãö màût, âãø taïch monosaccarit tæì pha ràõn sau khi thuyí phán polysaccarit, âãø taïch lipit tæì sinh khäúi náúm men... Khi trêch ly xaíy ra taïch tæìng pháön hay taïch hoaìn toaìn caïc cháút coï âäü hoaì tan khaïc nhau trong dung dëch khaïc nhau. Do khuãúch taïn khi tiãúp xuïc våïi håüp cháút âem gia cäng, dung mäi nhæ pha coï näöng âäü tháúp hån âæåüc baîo hoaì båíi cáúu tæí hoaì tan trong âoï. Quaï trçnh trêch ly xaíy ra phuì håüp våïi âënh luáût Fick, læåüng caïc cháút G (kg) âæåüc trêch ly, khuãúch taïn qua låïp loüc tyí lãû våïi bãö màût cuía låïp âoï F (m2), tyí lãû våïi hãû säú khuãúch taïn kkt (m2/s), våïi sæû biãún âäøi näöng âäü theo chiãöu daìy cuía låïp ∆ (kg/m3), våïi thåìi gian τ (s) vaì tyí lãû nghëch våïi bãö daìy cuía låïp δ (m): τ G = K kt F∆ δ Khi tênh toaïn quaï trçnh trêch ly Kkt âäúi våïi enzim coï trë säú bàòng 1,8⋅10−7 cm2/s, bãö màût riãng cuía cháút tham gia trong quaï trçnh khuãúch taïn − 7 cm2/cm3. Âãø trêch ly caïc cháút hoaût hoaï sinh hoüc ngæåìi ta æïng duûng caïc bäü trêch ly taïc âäüng tuáön hoaìn vaì liãn tuûc. Caïc bäü trêch ly vaì caïc bäü khuãúch taïn taïc âäüng tuáön hoaìn coï hiãûu suáút khäng cao cho nãn chè æïng duûng trong saín xuáút coï quy mä nhoí. Caïc äúng khuãúch taïn, caïc bäü khuãúch taïn, maïy taïch daûng cäüt kiãøu nàòm ngang hay âæïng cuîng nhæ caïc maïy taïch daûng räto âãöu thuäüc bäü trêch ly taïc âäüng liãn tuûc. 145
8.3.1. Caïc bäü khuãúch taïn Caïc bäü khuãúch taïn âæåüc æïng duûng âãø chiãút enzim tæì canh træåìng náúm mäúc. Bäü khuãúch taïn (hçnh 8.3) gäöm tæì 8 âãún 10 äúng khuãúch taïn âæåüc làõp trãn mäüt màût phàóng chung. Táút caí caïc äúng cuía bäü khuãúch taïn âæåüc thäúng nháút hoaï, coï hçnh daûng xilanh âæïng våïi caïc cæía âoïng kên láût âæåüc vaì coï äúng âaïy hçnh noïn. Pháön dæåïi noïn cuía äúng khuãúch taïn coï äúng näúi âãø naûp næåïc vaìo khuãúch taïn, naûp håi âãø tiãût truìng thiãút bë, âãø thaïo næåïc ræía vaì baî sinh hoüc. Pháön trãn cuía xilanh cuía äúng khuãúch taïn coï khåïp näúi âãø láúy næåïc chiãút. Caïc khåïp näúi åí dæåïi âãöu coï van ba cæía âãø thaïo pháön chiãút âæåüc vaìo äúng khuãúch taïn tiãúp theo hoàûc vaìo äúng dáùn âãø xaí. Caïc van âæåüc phán bäø sao cho báút kyì äúng khuãúch taïn naìo cuîng coï thãø ngæìng hoaût âäüng maì khäng ngæìng hoaût âäüng cuía bäü khuãúch taïn. Van khäng khê trãn nàõp duìng âãø láúy máùu khi chuyãøn næåïc chiãút tæì äúng khuãúch taïn naìy sang äúng khuãúch taïn khaïc. ÅÍ pháön trãn cuía äúng khuãúch taïn caïch khåïp roït 150 ÷ 200 mm phán bäø låïp keïp coï gán tàng cæïng; læåïi dæåïi coï màõt læåïi tæì 10 ÷15 mm, læåïi trãn- 0,25 ÷ 0,5 mm. Sau khi naûp canh træåìng vaìo äúng khuãúch taïn âàût chàût caïc læåïi theo chu vi cuía pháön xilanh. 1800 Hçnh 8.3. Bäü khuãúch taïn: 1- ÄÚng khuãúch taïn; 2- Doìng chaíy cuía næåïc chiãút; 3- Vêt âãø taíi canh træåìng cuía náúm mäúc; 4- ÄÚng cung cáúp næåïc âãø khuãúch taïn; 5- ÄÚng thu nháûn næåïc chiãút; 6- Khåïp thaïo; 7- Thuìng chæïa næåïc chiãút; 8- Vêt taíi; 9- Dáùn âäüng vêt taíi; 10- Doìng thaíi Caïc äúng khuãúch taïn âæåüc kãút håüp mäüt caïch liãn tuûc, dëch âæåüc trêch ly tæì pháön trãn cuía äúng khuãúch taïn træåïc âoï cho vaìo pháön dæåïi cuía äúng tiãúp theo. Næåïc chiãút âæåüc taïch ra tæì âáö u äú n g khuãú c h taï n âaî chæï a canh træåì n g måï i , sau âoï naû p næåï c coï nhiãû t âäü 20 ÷ 220C vaìo äúng khuãúch taïn cuäúi cuìng âãø láúy dëch chiãút. Âäöng thåìi doìng næåïc chaíy 146
sang äúng khuãúch taïn tiãúp theo, coìn äúng khuãúch taïn âæåüc naûp canh træåìng måïi vaì tråí thaình äúng âáöu cuía bäü khuãúch taïn. Thåìi gian cuía quaï trçnh trong mäùi äúng khuãúch taïn 30 ÷ 45 phuït, thåìi gian chung cuía quaï trçnh 4 ÷ 6 h. Âäüng læûc cuía quaï trçnh khuãúch taïn laì gradient näöng âäü cuía cháút trong dung mäi, cho nãn âãø tàng cæåìng quaï trçnh cáön giæî hiãûu cæûc âaûi näöng âäü. Âiãöu naìy âæåüc âaím baío bàòng con âæåìng tàng thãø têch tæång âäúi cuía dung mäi, haûn chãú quaï trçnh chaíy räúi vaì tàng trao âäøi khäúi. Âãø thu nháûn caïc pháön chiãút coï näöng âäü cao cáön sæí duûng phæång phaïp ngám chiãút håüp lyï. Pháön cháút trêch ly âæåüc tuyãøn ban âáöu cho vaìo ræía pháön canh træåìng måïi, coìn ngám chiãút canh træåìng âæåüc sæí duûng båíi caïc pháön chiãút coï näöng âäü tháúp vaì sau âoï bàòng næåïc. Trong quaï trçnh trêch ly caïc cháút træång nåí, khäúi læåüng vaì thãø têch chiãúm chäø tàng, do âoï xaíy ra hiãûn tæåüng vàõt dáön saín pháøm nàòm giæîa caïc læåïi. Âãø ngàn ngæìa sæïc caín xuáút hiãûn trong bäü khuãúch taïn cáön phaíi naûp næåïc dæåïi aïp suáút 0,2 ÷ 0,3 MPa. Thåìi gian quaï trçnh trêch ly enzim trong bäü coï 8 äúng khuãúch taïn laì 4h. Thãø têch pháön chiãút gáúp 3 ÷ 4 láön thãø têch cuía canh træåìng coï haìm læåüng cháút khä 6 ÷10%. Trong bäü 10 äúng, coï 8 äúng hoaût âäüng, mäüt äúng âãø naûp liãûu vaì mäüt äúng âãø thaíi liãûu. Æu âiãøm cå baín cuía phæång phaïp trêch ly âæåüc nãu trãn laì coï khaí nàng thu nháûn næåïc chiãút trong chæïa enzim coï näöng âäü cao, háöu nhæ khäng khaïc näöng âäü cuía chuïng trong canh træåìng ban âáöu, vç trêch ly nhiãöu láön seî taïch hoaìn toaìn caïc cháút hoaì tan. Nhæåüc âiãøm cuía quaï trçnh laì trong næåïc chiãút khäng nhæîng coï enzim maì coìn coï chæïa caïc cháút hoaì tan khaïc, chuí yãúu laì âæåìng, muäúi, axit amin vaì caïc cháút khäng hoaût hoaï khaïc. 8.3.2. Thiãút bë khuãúch taïn taïc duûng liãn tuûc Thiãút bë (hçnh 8.4) gäöm phãùu nháûn 1, âæåüc làõp trãn giaìn; bäü âënh læåüng kiãøu quay 2, âæåüc näúi våïi phãùu bàòng äúng mãöm; äúng khuãúch taïn daûng cäüt 3, coï cå cáúu dáùn âäüng; thuìng keït âãø âun noïng næåïc 10 cho vaìo khuãúch taïn; Cå cáúu âãø âënh læåüng formalin 14; Thuìng keït taûo aïp suáút khäng âäøi; thuìng chæïa âãø làõng næåïc chiãút 6; traûm âiãöu khiãøn trung tám. Thiãút bë khuãúch taïn laì hãû dung læåüng âæûåc cáúu taûo bàòng theïp daûng âæïng, âæåüc näúi liãn tuûc våïi nhau bàòng bàòng caïc äúng chuyãøn tiãúp. Trong âoï coï gàõn caïc khung hçnh chæî nháût loaûi 250 × 350 mm våïi caïc læåïi capräng coï chiãöu daìy 10 mm. Täúc âäü chuyãøn dëch 147
cuía cå cáúu váûn chuyãøn âæåüc âiãöu chènh tæì 1,8 âãún 3,0 mm/s. Caïc xêch äúng làn âæåüc chuyãøn âäüng nhåì âäüng cå coï cäng suáút 1,0 kW qua bäü biãún täúc xêch vaì bäü truyãön âäüng. Dæåïi taïc âäüng cuía xung læåüng rung tæì maïy rung âiãûn tæì, canh træåìng phán nhoí âæåüc naûp âãöu qua bäü âënh læåüng vaìo cäüt âáöu vaì liãn tuûc chæïa âáöy táút caí khäng gian giæîa hai saìng kãö liãön. Khi naûp liãûu vaìo cäüt âáöu canh træåìng náúm mäúc âæåüc laìm æåït bàòng pháön chiãút enzim quay vãö vaìo thiãút bë khuãúch taïn. Båm næåïc noïng 25 ÷ 270C qua saìng 4 vaìo pháön trãn cuía cäüt cuäúi cuìng vaì khi gàûp canh træåìng náúm mäúc seî baîo hoaì dáön enzim. Canh træåìng náúm mäúc chuyãøn âäüng liãn tuûc khàõp caïc cäüt giæîa caïc khung cuía saìng, coìn næåïc chiãút dæåïi taïc âäüng cuía cäüt aïp suáút ténh xuáút hiãûn do âäü chãnh lãûch chiãöu cao cuía næåïc âæa vaìo vaì sæû thoaït pháön chiãút ra, chaíy qua saìng. Thu pháön chiãút chæïa enzim trong khoaíng thåìi gian 100 phuït sau khi bàõt âáöu naûp liãûu. Pháön chiãút âæåüc loüc qua bäü loüc 7 nàòm åí dæåïi pháön cäüt âáöu, vaì sau âoï cho vaìo bãø làõng. Mäüt pháön næåïc chiãút âaî âæåüc tinh chãú cho vaìo caïc giai âoaûn saín xuáút tiãúp theo, pháön coìn laûi quay laûi saìng vaìo pháön trãn cuía cäüt âáöu âãø mäüt láön næîa tháúm æåït canh træåìng Hçnh 8.4. Thiãút bë khuãúch taïn: 1- Phãùu chæïa canh træåìng náúm mäúc; 2- Bäü âënh læåüng; 3- Thiãút bë khuãúch taïn; 4- Saìng; 5- Båm âáøy næåïc chiãút âãø laìm làõng vaì tháúm æåït canh træåìng; 6- Bãø làõng næåïc chiãút; 7- Bäü loüc; 8- Båm âáøy næåïc baî eïp âãún khuãúch taïn; 9- Bãø làõng næåïc baî eïp; 10-Thuìng keït âãø âun noïng næåïc; 11- Båm âáøy næåïc âãø khuãúch taïn; 12- Båm dung dëch formalin; 14- Bäü âënh læåüng dung dëch formalin; 15- Bäü dáùn âäüng äúng khuãúch taïn; 15- Maïy eïp truûc vêt. Tiãún haình taïi sinh caïc saìng bàòng phæång phaïp ræía tuáön hoaìn åí pháön trãn cuía cäüt cuäúi cuìng. Næåïc ræía laûi cho vaìo bäü khuãúch taïn, coìn baî dáöu sinh hoüc nàòm giæîa caïc khung âæåüc thaïo ra vaì âem eïp âãø vàõt. 148
Âàûc âiãøm kyî thuáût cuía thiãút bë khuãúch taïn Nàng suáút tênh theo canh træåìng náúm mäúc, táún/ngaìy: 3,5 Täúc âäü chuyãøn âäüng cuía xêch, mm/s: 1,8 ÷ 3,0 Säú khung 93 Khoaíng caïch giæîa caïc khung, mm: 304 Kêch thæåïc cå baín, mm: 9200 × 5000 × 6000 Khäúi læåüng, kg: 19400 8.3.3. Maïy trêch ly daûng vêt âæïng taïc âäüng liãn tuûc Âãø trêch ly enzim, axit amin vaì caïc cháút khaïc tæì váût liãûu ràõn trong âiãöu kiãûn saín xuáút låïn, ngæåìi ta æïng duûng maïy trêch ly taïc âäüng liãn tuûc. Maïy trêch ly (hçnh 8.5) gäöm 3 cäüt- naûp liãûu, dåî liãûu kiãøu náng vaì cäüt nàòm ngang. Bãn trong mäùi cäüt coï vêt âäüt läù, bäü truyãön âäüng âiãöu chènh säú voìng quay trong giåïi haûn 0,25 âãún 2 voìng/ph nhàòm âãø choün chãú âäü trêch ly täúi æu. Caïc cäüt naûp vaì thaïo liãûu gäöm nhæîng âoaûn äúng näúi nhau coï âæåìng kênh trong 600 mm. Chiãöu daìi cuía khoan trêch ly 10.000 mm khi täøng chiãöu daìi cuía cäüt 12000 mm. Hçnh 8.5. Thiãút bë trêch ly kiãøu vêt taíi: 1- Dáùn âäüng; 2-Khåïp näúi; 3-Cáúu truïc kim loaûi; 4- Cå cáúu naûp liãûu; 5- Vêt naûp liãûu; 6-Voí; 7- Âiãøm nuït tæûa äø bi; 8- Khåïp näúi; 9- Dáùn âäüng vêt taíi; 10- Khung âåî; 11- Nàõp; 12- Vêt trung gian; 13- Vêt náng; 14- Cå cáúu thaïo liãûu; 15- Nàõp; 16- Gäúi tæûa vêt âæïng; 17- Ngoîng truûc 149
Bäü naûp liãûu kiãøu vêt taíi chuyãøn pha ràõn cuía canh træåìng náúm mäúc vaìo pháön trãn cuía cäüt naûp liãûu. Vêt âäüt läù chuyãøn tiãúp xuäúng phêa dæåïi vaì qua pháön nàòm ngang cuía cäüt âãø vaìo cäüt náng. Canh træåìng náúm mäúc tæì cäüt naûp liãûu qua cäüt chuyãøn nàòm ngang vaìo cäüt náng vaì sau khi vàõt thç thaíi ra ngoaìi. Næåïc dáng lãn trong cäüt naûp liãûu âæåüc baío hoaì liãn tuûc vaì sau khi qua bäü loüc åí pháön trãn cuía cäüt náng thç âæa ra ngoaìi. Hãû säú chæïa âáöy pha ràõn cuía cäüt coï tênh âãún sæû træång nåí cuía saín pháøm bàòng 0,8. Thåìi gian trêch ly 40÷60 phuït åí nhiãût âäü 250C. Sæí duûng bäü dáùn âäüng âiãûn âiãöu chènh coï cäng suáút 3,2 kW, säú voìng quay 1500 ÷150 voìng/ph âãø quay vêt taíi. Truyãön âäüng quay âæåüc thæûc hiãûn qua âai truyãön vaì bäü truyãön âäüng. Âàûc tênh kyî thuáût cuía maïy trêch ly daûng vêt: Nàng suáút tênh theo pha ràõn, kg/h: 330 3 Nàng suáút trêch ly, m /h : 0,8 Tyí lãû giæîa pháön trêch ly vaì pha ràõn tênh theo khäúi læåüng cháút khä: 5:1 Thãø têch hoaût âäüng cuía pháön trêch ly, m3: 3,4 Thåìi gian trêch ly, ph: tæì 40 âãún 60 Nhiãût âäü cuía pháön trêch ly, 0C: 25 Hãû säú chiãút, %: 95 Cäng suáút thiãút kãú cuía bäü dáùn âäüng, kW: 9,66 Kêch thæåïc cå baín, mm: 3940 × 3055 × 12020 Khäúi læåüng, kg: 13200 8.3.4. Tênh toaïn maïy trêch ly kiãøu âæïng daûng vêt Sæïc chæïa cuía thiãút bë trêch ly (m3): Qτf 1f 2 V = ρ trong âoï: Q - Nàng suáút cuía thiãút bë, kg/h; τ - thåìi gian quaï trçnh, h; f1 - hãû säú chæïa âáöy thiãút bë (thæåìng láúy 0,5); f2 - hãû säú træång nåí; ρ - tyí troüng cuía saín pháøm, kg/m3. Chiãöu daìi cuía vuìng trêch ly (m): V L= F trong âoï: F -diãûn têch tiãút diãûn ngang cuía cäüt trêch ly, m2: 150
( F =π R2 −r2 ) R - baïn kênh voí boüc, m; r - baïn kênh truûc cäüt trêch ly, m. Trë säú chiãöu daìi tênh toaïn cuía vuìng trêch ly coï thãø tàng lãn tæång æïng våïi nhæîng âàûc âiãøm vãö kãút cáúu, sau âoï coï thãø tênh laûi sæïc chæïa hoaût âäüng cuía thiãút bë: V = L1F Nàng suáút cuía vêt váûn chuyãøn nàòm ngang ( m3/h): Q = 60f 1f 2π r12 hωρ trong âoï: r1 - baïn kênh vêt, m; h - bæåïc vêt, m; ω - täúc âäü goïc, voìng/ph; ρ - tyí troüng cuía váût liãûu trêch ly, kg/m3. Bæåïc vêt âæåüc tênh theo cäng thæïc: h = 2Dtgϕ trong âoï: ϕ - goïc nghiãng tæû nhiãn cuía váût liãûu trêch ly, âäü; D - âæåìng kênh bãn trong cuía äúng khuãúch taïn, m. Vç khi thiãút bë trêch ly hoaût âäüng hãû säú cháút âáöy coï thãø biãún âäøi vaì xaíy ra hiãûn tæåüng træåüt cuía saín pháøm, cuîng nhæ âãø coï khaí nàng choün chãú âäü cäng nghãû täúi æu, trãn vêt taíi thiãút láûp dáùn âäüng coï bäü âiãöu khiãøn säú voìng quay vaì tyí säú truyãön âäüng. Vêt âæïng quay cuîng âæåüc thæûc hiãûn nhåì bäü dáùn âäüng coï säú voìng quay bàòng säú voìng quay cuía vêt nàòm ngang. Cäng suáút dáùn âäüng cuía caïc vêt , kW: Nτ +NK Nd = η trong âoï: Nτ - cäng suáút tiãu thuû âãø váûn chuyãøn saín pháøm, kW; NK - cäng suáút tiãu thuû do ma saït cuía saín pháøm âãún voí thiãút bë, kW; η - hiãûu suáút truyãön âäüng chung. Cäng suáút (kW) tiãu thuû âãø váûn chuyãøn saín pháøm cuía vêt âæïng: M Nτ = 974 M - mämen caín cuía vêt âæïng do ma saït cuía saín pháøm âãún vêt vaì do náng lãn theo vêt: M = Prtg(ϕ + β) trong âoï: P - taíi troüng doüc truûc, kg; r - baïn kênh trung bçnh cuía vit, m; 151
ϕ - goïc náng cuía vêt, âäü; β - goïc ma saït, âäü. Taíi troüng doüc truûc lãn vêt taíi: ( ) P = π R 2 − r 2 ρ1H trong âoï: ρ1 - tyí troüng cuía saín pháøm âæåüc baío hoaì næåïc, kg/m3; H - chiãöu cao cháút liãûu cuía vêt taíi, m. Cäng suáút (kW) tiãu thuû do ma saït cuía saín pháøm våïi tæåìng voí thiãút bë: Pf 3R tgϕπω k NK = 102 ⋅ 30 trong âoï: P - täøng aïp læûc cuía saín pháøm lãn tæåìng voí thiãút bë, kg; f3 - hãû säú ma saït saín pháøm (thæåìng láúy giaï trë bàòng 0,2); k - hãû säú læûc eïp (láúy giaï trë bàòng 0,5). 8.3.5. Maïy trêch ly taïc âäüng liãn tuûc Âãø trêch ly gluxit trong máöm maûch nha, cuîng nhæ caïc cháút hoaût hoaï pectin trong mixen khä cuía náúm mäúc thæåìng ngæåìi ta sæí duûng caïc maïy trêch ly ngæåüc doìng daûng cäüt. Caïc loaûi thiãút bë naìy cho pheïp sæí duûng thãø têch vuìng hoaût âäüng tæång âäúi låïn vaì tiãu thuû nàng læåüng khäng âaïng kãø. Chuïng duìng âãø gia cäng nguyãn liãûu coï caïc tênh cháút khuãúch taïn tháúp vaì thåìi gian trêch ly keïo daìi (âãún 0,5 ÷1 h). Thiãút bë trêch ly gäöm khoang tiãúp xuïc coï daûng cäüt làõp âæïng âæåüc näúi våïi phoìng làõng åí trãn vaì phoìng thaïo liãûu åí phêa dæåïi. Caïc gåì âæåüc phán bäø theo toaìn bäü chiãöu cao cuía vuìng tiãúp xuïc nhàòm âaím baío taûo ra caïc vuìng âãø haîm pha ràõn. Caïc caïnh khuáúy âæåüc gàõn trãn truûc våïi nhæîng khoaíng caïch bàòng nhau âãø tàng cæåìng quaï trçnh. Truûc âæåüc gia cäú åí pháön trãn cuía thiãút bë vaì âæåüc näúi våïi bäü dáùn âäüng. Âãø âiãöu chènh säú voìng quay ta sæí duûng bäü âäøi täúc âäü. Vuìng tiãúp xuïc cuía thiãút bë trêch ly âæåüc trang bë aïo âun noïng nhàòm baío âaím nhiãût âäü trêch ly 40 ÷ 600C hoàûc hån. Nhåì maïy tiãúp liãûu kiãøu guäöng xoàõn, pha ràõn âæåüc laìm áøm så bäü vaìo pháön trãn cuía thiãút bë trêch ly. Trong quaï trçnh chuyãøn âäüng theo cäüt xuäúng dæåïi, pha ràõn tiãúp xuïc våïi dung dëch chuyãøn âäüng ngæåüc chiãöu, liãn tuûc qua nhiãöu vuìng khuáúy träün vaì haîm vaì duìng maïy váûn chuyãøn hai vêt âãø thaïo ra khoíi phoìng dæåïi. Dung mäi våïi tyí lãû 9:1 cho vaìo phoìng thaïo liãûu bãn dæåïi. Cæía khoang âãø thaïo pha ràõn nàòm trãn mæïc dung mäi khoaíng 1500 mm, cho pheïp laìm giaím âäü áøm cuía pha ràõn âæåüc thaíi ra ngoaìi. Naûp liãûu cho thiãút bë vaì thaïo pháön chiãút 152
ra khoíi noï âæåüc xaíy ra mäüt caïch liãn tuûc coï kiãøm tra tæû âäüng vaì âiãöu chènh caïc thäng säú cuía quaï trçnh. 8.3.6. Maïy trêch ly hai vêt nàòm ngang taïc âäüng liãn tuûc Nhæåüc âiãøm cå baín cuía maïy trêch ly hai vêt laì taûo ra caïc vuìng, caïc raînh æï âoüng coï sæïc caín thuyí læûc nhoí laìm cho dung mäi taïc âäüng khäng âãöu. Âãø loaûi træì caïc vuìng æï âoüng trãn truûc vêt, ngæåìi ta thiãút láûp bäü lãûch tám chuyãøn vë nhau khoaíng 10 ÷ 200. Phæång phaïp hæîu hiãûu âãø tàng nàng suáút cuía caïc maïy trêch ly nàòm ngang laì phán chia chuïng ra thaình tæìng âoaûn, do âoï chãú âäü taïc âäüng ngæåüc doìng cuía caïc pha ràõn vaì loíng seî âæåüc tàng cæåìng vaì täúc âäü truyãön khäúi cuîng tàng lãn. Thiãút bë trêch ly (hçnh 8.6) laì mäüt maïng nghiãng, bãn trong noï coï hai vêt våïi nhæîng cå cáúu trao âäøi nhiãût vaì hãû båm. Saín pháøm Dung mäi 5 Dung mäi Pháön chiãút Saín pháøm âaî khæí láön âáöu kiãöm láön 1 Saín pháøm âaî khæí kiãöm láön hai Pháön chiãút láön hai Hçnh 8.6. Thiãút bë trêch ly taïc duûng liãn tuûc cuía Haîng Nirä Atomaizer: 1- Maïng nghiãön; 2- Båm âënh læåüng; 3- Bäü trao âäøi nhiãût; 4- Vêt taíi; 5- Bäü âënh læåüng; 6- Dáùn âäüng; 7- Båm; 8- Bäü trao nhiãût; 9- Aïo trao âäøi nhiãût Bäü âënh læåüng âæåüc âàût trãn thiãút bë trêch ly âãø naûp saín pháøm vaìo pháön dæåïi cuía maïng. Tæì âáöu khaïc cuía thiãút bë båm âënh læåüng âáøy dung mäi qua bäü trao âäøi nhiãût vaìo âáöu trãn cuía maïng. Pháön chiãút qua bäü tæû loüc tinh åí pháön cuäúi cuaí maïng âæåüc taíi ra ngoaìi. Quaï trçnh trêch ly âæåüc tiãún haình hai mæïc vaì ngæåüc doìng, phæång phaïp tiãúp xuïc pha ràõn våïi pha loíng nhæ thãú seî baío âaím hiãûu suáút chiãút cao hån. Thåìi gian trêch ly âæåüc âiãöu chènh båíi täúc âäü quay cuía vêt taíi. 8.3.7. Thiãút bë trêch ly daûng räto Âãø trêch ly enzim mäüt caïch liãn tuûc tæì caïc canh træåìng náúm mäúc vaì vi khuáøn, ngæåìi ta sæí duûng phäø biãún caïc maïy trêch ly gaûng räto âæåüc saín xuáút åí Nháût Baín. 153
Maïy trêch ly naìy (hçnh 8.7) âæåüc saín xuáút tæì theïp chæïa êt cacbon vaì laì mäüt khäúi kên báút âäüng, bãn trong coï räto âæåüc chia ra thaình 16 hçnh quaût (hoàûc hån) laìm quay truûc âæïng. Mäùi ngàn coï âaïy læåïi våïi bãö sáu 0,23 ÷ 0,36 m, canh træåìng náúm mäúc âæåüc nghiãön nhoí, sau khi âënh læåüng cho vaìo âaïy læåïi. Khi räto quay cháûm caïc khoang hçnh quaût trãn liãn tuûc âi qua bäún khu væûc. ÅÍ khu væûc âáöu canh træåìng âæåüc gia cäng bàòng næåïc, sau âoï nhåì båm chán khäng pháön chiãút âæåüc loüc vaì chaíy vaìo thuìng chæïa âãø båm vaìo khu væûc hai. Taûi âáy canh træåìng náúm mäúc âæåüc trêch ly, loüc vaì cho chaíy vaìo thuìng chæïa thæï hai. Caïc cäng âoaûn naìy âæåüc làûp laûi trong caïc khu væûc 3 vaì 4. Sau khi trêch ly (thåìi gian trêch ly laì 30, 45, 60 vaì 90 ph), pháön chiãút âæåüc laìm giaìu enzim cho vaìo gia cäng tiãúp theo, coìn baî sinh hoüc âæåüc thaíi ra vaì cho vaìo sáúy. Cho nãn khi hoaût âäüng liãn tuûc trong mäùi khoan hçnh quaût cuía maïy trêch ly daûng räto, cho pheïp tiãún haình gia cäng canh træåìng bàòng næåïc mäüt caïch liãn tuûc (säú láön gia cäng laì bäüi säú cuía 4) vaì gia cäng canh træåìng bàòng næåïc chiãút cho âãún khi taïch hoaìn toaìn enzim. Dáùn âäüng cuía räto maïy trêch ly âæåüc thæûc hiãûn qua bäü truyãön âäüng, âäöng thåìi caïc baïnh âai thay âäøi laìm thay âäøi säú voìng quay cuía räto. Hçnh 8.7. Maïy trêch ly hoaût âäüng liãn tuûc daûng räto: Âãún båm 1- Bäü naûp liãûu; 2- Khoang hçnh chán khäng quaût; 3- Maïy sáúy baî sinh hoüc; 4- 8 Caïc thuìng chæïa; 5- Båm; 6- Âæåìng äúng dáùn dung dëch cä; 7- Khåïp näúi âãø naûp cháút taíi nhiãût; 8- Bàng taíi âãøø 6 chuyãøn baî sinh hoüc; 9- Thuìng chæïa; 10- Âæåìng äúng dáùn næåïc âãø khuãúch taïn; 11- Båm chán khäng; 12- Voìi phun Âàûc tênh kyî thuáût cuía maïy trêch ly daûng rä to taïc âäüng liãn tuûc: Nàng suáút theo pháön chiãút, l/h: 250 ÷1500 Säú phoìng hçnh quaût trong räto: 16 ÷ 20 Chiãöu sáu cuía phoìng hçnh quaût, mm: 230 ÷ 360 Âæåìng kênh cuía räto, mm: 6200 ÷7570 Chiãöu cao cuía låïp canh træåìng náúm mäúc, mm: âãún 300 Täøng bãö màût loüc, m2: 20 154
Âãø trêch ly baî parafin cuía dáöu moí tæì caïc canh træåìng náúm men âaî âæåüc nuäi cáúy trãn âoï thæåìng ngæåìi ta sæí duûng caïc maïy trêch ly daûng räto do Haîng Rouzadauns. Kãút cáúu tæång tæû maïy hçnh 8.7, gäöm 8 räto quay coï caïc ä quay vaì caïc âaïy læåïi láût âæåüc (hçnh 8.8). Pha ràõn (náúm men) theo bàng taíi vaìo caïc ä âæåüc giæî laûi åí thãø báút âäüng, coìn cháút trêch ly cho vaìo bãn trãn pha ràõn. Pháön chiãút cho vaìo thuìng chæïa. Âãø baío hoaì täúi âa pháön chiãút âæåüc tuáön hoaìn liãn tuûc qua caïc ä. Pháön chiãút coï haìm læåüng caïc cháút trêch ly låïn âæåüc cho vaìo caïc ä chæïa váût liãûu måïi âãø dung mäi baîo hoaì hoaìn toaìn. Sau khi taïch parafin vaì træåïc khi thaïo náúm men dung mäi måïi âæåüc naûp vaìo caïc ä. Kãút thuïc quaï trçnh thç âaïy ä láût ngæåüc laûi vaì váût liãûu âaî trêch ly âæåüc thaíi ra ngoaìi. Nàng suáút cuía thiãút bë tênh theo sinh khäúi hån 100 táún/ngaìy. Håi cuía dung mäi Váût liãûu ban âáöu Dung mäi Mixen Nguyãn liãûu våïi dung mäi Nguyãn liãûu âaî âæåüc trêch ly Hçnh 8.8. Thiãút bë trêch ly liãn tuûc cuía Haîng Rouzdauns: 1- Bàng taíi naûp liãûu; 2- Truûc räto; 3- Cå cáúu keïo; 4- Cæía Saín pháøm khä qua bàng taíi thaïo liãûu; 7- Âaïy láût; 8-Båm; 9- Saìng tæû laìm Hçnh 8.9. Maïy khæí sonvat hoaï cuía saûch; 10- Bäü phán phäúi mixen Haîng Rouzdauns: 1- Bàng taíi; 2- Cå cáúu keïo; 3- Bäü loüc khê; 4- Voí thiãút bë; 5- Truûc; 6- Caìo; 7- Âéa; 8- Cå cáúu thaíi; 9- Dáùn âäüng 155
Âãø taïch dung mäi ra khoíi váût liãûu âaî âæåüc trêch ly (náúm men), thiãút bë cáön trang bë maïy khæí sonvat hoaï (hçnh 8.9). Khi váût liãûu chuyãøn dåìi trong maïy theo caïc âéa tæì trãn xuäúng dæåïi, dung mäi âæåüc bäúc håi vaì âæa ra khoíi thiãút bë. Caïc tiãøu pháön cuía váût liãûu bë håi cuäún theo âãø vaìo thiãút bë loüc khê, taûi âáy chuïng âæåüc thu gom khi khuáúy träün våïi dung mäi (xem hçnh 8.9). 8.4. MAÏY LOÜC Thiãút bë duìng âãø phán chia caïc hãû khäng âäöng nháút bàòng phæång phaïp loüc qua låïp ngàn (vaíi, læåïi kim loaûi, cactäng, gäúm xäúp, låïp caït mën, âiatomit...) âæåüc goüi laì maïy loüc. Theo nguyãn tàõc taïc âäüng cuía caïc maïy loüc, ngæåìi ta chia ra laìm hai loaûi: taïc âäüng tuáön hoaìn vaì taïc âäüng liãn tuûc. Caïc maïy loüc coï thãø phán loaûi theo aïp suáút âæåüc chia ra caïc loaûi sau: loüc theo phæång phaïp troüng læûc, maïy loüc hoaût âäüng dæåïi aïp suáút cuía cäüt cháút loíng, maïy loüc chán khäng vaì maïy loüc eïp. Caïc maïy loüc hoaût âäüng dæåïi aïp suáút cuía cäüt cháút loíng, loüc theo phæång phaïp troüng læûc (coï låïp haût mën, loüc bàòng maìng moíng, loüc tuïi, bãø loüc); caïc maïy loüc dæåïi chán khäng (loüc huït) âãöu thuäüc loaûi maïy loüc coï taïc duûng tuáön hoaìn. Caïc maïy loüc laìm viãûc dæåïi chán khäng (thiãút bë loüc hçnh träúng, thiãút bë loüc kiãøu âéa, kiãøu bàng taíi) thuäüc loaûi maïy loüc coï taïc duûng liãn tuûc. Trong saín xuáút bàòng phæång phaïp vi sinh, caïc maïy loüc âæåüc æïng duûng trong caïc quaï trçnh taïch sinh khäúi cháút loíng canh træåìng âãø laìm trong dung dëch chæïa caïc cháút hoaût hoaï sinh hoüc, âãø loüc tiãût truìng, âãø taïch caïc cháút hoaût hoaï sinh hoüc daûng kãút tuía khoíi dung dëch...Táút caí caïc quaï trçnh naìy coï thãø âæåüc chia ra laìm ba daûng cå baín: taïch huyãön phuì våïi muûc âêch loaûi pha loíng khoíi pha ràõn (haìm læåüng cuäúi cuìng cuía pha ràõn trong huyãön phuì thæåìng låïn hån 10%); laìm trong våïi muûc âêch laìm saûch cháút loíng khoíi nhæîng haût báøn hay thu häöi pha ràõn coï haìm læåüng khäng nhoí trong dung dëch; cä âàûc huyãön phuì våïi muûc âêch tàng näöng âäü pha ràõn. Så âäö nguyãn tàõc hoaût âäüng cuía báút kyì loaûi maïy loüc naìo cuîng âãöu âån giaín: huyãön phuì âæåüc naûp vaìo maìng xäúp, pha loíng seî qua maìng xäúp, coìn pha ràõn âæåüc giæî laûi åí daûng låïp kãút tuía âàûc. 8.4.1. Maïy loüc loaûi taïc âäüng tuáön hoaìn Maïy loüc eïp kiãøu phoìng. Maïy loüc eïp khaïc våïi maïy loüc khung båíi thãø têch nhoí hån cuía caïc phoìng âãø kãút tuía vaì båíi aïp suáút laìm viãûc låïn. Âiãöu âoï cho pheïp loüc âæåüc nhæîng huyãön phuì khoï taïch. 156
Hçnh 8.10. Maïy loüc eïp kiãøu phoìng: 1-Baín; 2- Bãö màût gåün soïng cuía baín; 3- Phoìng; 4,5- Caïc låïp vaíi loüc; 6- Raînh âãø chuyãøn huyãön phuì; 7- Raînh âãø thaíi pháön loüc Maïy loüc eïp kiãøu phoìng (hçnh 8.10) gäöm caïc baín coï bãö màût gåün soïng taûo nãn caïc phoìng. Âàût caïc maìng loüc giæîa caïc baín laìm thaình hai låïp. Caïc maìng loüc âäöng thåìi cuîng laì nhæîng váût bët kên khi neïn caïc táúm. Naûp huyãön phuì cuìng luïc vaìo táút caí caïc phoìng theo raînh phêa trãn, coìn pháön loüc, khi cho qua táút caí caïc maìng loüc, chaíy xuäúng dæåïi theo caïc maïng cuía bãö màût caïc táúm gåün soïng vaì âæåüc dáùn ra theo raînh chung åí pháön dæåïi. Khi cáön thiãút cháút kãút tuía trong caïc phoìng maïy phaíi ræía vaì khæí næåïc bàòng phæång phaïp naûp dung dëch ræía hay khäng khê neïn theo raînh åí trãn vaì thaïo qua raînh dæåïi. Thaïo càûn ra khoíi phoìng cuía maïy loüc eïp âæåüc tiãún haình tæång tæû nhæ khi thaïo càûn ra khoíi maïy loüc khung baín. 8.4.2. Maïy loüc taïc âäüng liãn tuûc Thiãút bë eïp loüc hçnh träúng coï triãøn voüng nháút âãø saín xuáút bàòng phæång phaïp vi sinh vaì sau âoï laì maïy loüc daûng bàng taíi. Maïy loüc chán khäng daûng bàng taíi. Maïy loüc chán khäng daûng bàng taíi khaïc våïi caïc loaûi maïy loüc khaïc åí chäù: cháút kãút tuía coï chiãöu cao âãún 120 mm coï thãø taûo thaình trãn bãö màût loüc mäüt låïp hoaût hoaï . Caïc tiãøu càûn cæïng, nàûng khi qua låïp loüc âæåüc giæî laûi gáön vaíi loüc, coìn nhæîng tiãøu pháön nheû hån nàòm åí trãn låïp loüc vaì khäng bët kên caïc läù vaíi loüc. Thiãút bë loüc chán khäng daûng bàng taíi (hçnh 8.11) gäöm baìn nàòm ngang våïi caïc tang dáùn âäüng vaì caïc tang keïo bàng taíi gåün bàòng vaíi caosu kheïp kên, cå cáúu dáùn âäüng cuía caïc phoìng chán khäng vaì caïc cå cáúu âãø ræía bàng taíi, sáúy vaì thaïo cháút kãút tuía vaì thuìng thu nháûn cháút kãút tuía. Caïc phoìng chán khäng våïi caïc vaïch ngàn di âäüng âæåüc phán bäø theo khàõp chiãöu daìi cuía thiãút bë dæåïi daíi loüc. Daíi âæåüc laìm tæì âãûm vaíi âæåüc phuí caïc låïp caosu. Trãn bãö màût cuía noï coï nhæîng nãúp sáu doüc, ngang. Khi bàng taíi chuyãøn dëch tang keïo âãún bãö màût ngang cuía baìn, gåì bàng laûi âæåüc náng lãn laìm cho bàng taíi coï daûng hçnh maïng. 157
Tåïi hãû thäúng chán khäng Hçnh 8.11. Så âäö thiãúút bë loüc chán khäng daûng bàng taíi våïi quaï trçnh ræía cháút kãút tuía ngæåüc doìng: 1- Thuìng keït coï maïy khuáúy huyãön phuì; 2- Båm âáøy huyãön phuì; 3- Båm âãø huït pháön chiãút ra khoíi thiãút bë; 4- Thuìng chæïa pháön chiãút; 5- Båm âãø huït pháön chiãút âaî âæåüc ræía láön âáöu; 6-Thuìng chæïa pháön chiãút âaî âæåüc ræía láön âáöu; 7- Loüc chán khäng; 8- Thuìng chæïa pháön chiãút âaî âæåüc ræía láön hai; 9- Båm huït pháön chiãút âaî âæåüc ræía láön hai vaì âáøy vaìo ræía láön mäüt; 10- Thuìng chæïa pháön chiãút âaî âæåüc ræía láön ba; 11- Båm huït pháön chiãút âaî âæåüc ræía láön ba vaì âáøy vaìo ræía láön hai; 12-Thuìng âãø âënh læåüng; I- Huyãön phuì; II-Pháön chiãút chênh; III-Khäng khê; IV- Pháön chiãút âaî âæåüc ræîa láön mäüt; V- Pháön chiãút âaî âæåüc ræîa láön hai; VI- Pháön chiãút âaî âæåüc ræîa láön ba; VII- Næåïc Cháút loíng canh træåìng chaíy vaìo nhaïnh trãn cuía bàng taíi vaì khi chuyãøn dëch trãn caïc phoìng chán khäng, pháön chiãút qua läù loüc cuía bàng taíi vaìo caïc khoang cuía phoìng chán khäng, coìn caïc tiãøu pháön ràõn cuía huyãön phuì âæåüc giæî laûi trãn bãö màût cuía bàng taíi. Khi bàng taíi tiãúp tuûc chuyãøn dëch, cháút làõng âæåüc ræía nãúu tháúy cáön thiãút , khi âoï pháön chiãút âæåüc ræía âæa vaìo khoang tiãúp theo cuía phoìng chán khäng, coìn càûn ràõn tiãúp tuûc chuyãøn dëch, sáúy, duìng dao taïch khoíi vaíi vaì cho vaìo thuìng chæïa. Quaï trçnh loüc âæåüc âiãöu chènh dãù daìng nhåì sæû biãún âäøi chiãöu cao cuía låïp kãút tuía (càûn), nhåì täúc âäü chuyãøn dëch cuía bàng taíi trãn caïc phoìng chán khäng, nhåì sæû biãún âäøi vë trê cuía maìng ngàn trong caïc phoìng chán khäng. Cå cáúu dáùn âäüng cuía tang quay baío âaím âiãöu chènh nhëp nhaìng täúc âäü chuyãøn âäüng cuía bàng taíi trong giåïi haûn räüng, âiãöu âoï cho pheïp choün chãú âäü loüc täúi æu phuì håüp våïi danh muûc phong phuï cuía caïc giäúng vi khuáøn. Khi maïy loüc chán khäng daûng bàng taíi hoaût âäüng khäng cáön ræía cháút kãút tuía thç 158
suáút tiãu hao khäng khê laì 0,8 ÷ 3 m3 cho 1 m2 bãö màût loüc, coìn khi ræía cháút kãút tuía bàòng næåïc - khoaíng 2 láön nhoí hån. Tiãún trçnh taïi sinh khaí nàng loüc cuía bàng taíi nhåì voìi phun vaì caïc äúng âäüt läù, næåïc âáøy qua caïc voìi phun vaì caïc äúng ngæåüc doìng våïi hæåïng chuyãøn âäüng cuía nhaïnh bàng taíi dæåïi. Khi ræía åí táöng ngæåüc doìng coï thãø tiãún haình taïi sinh bàng taíi tháûm chê khi hçnh thaình caïc kãút tuía nhåït vaì dênh. Nàng suáút âån vë cuía caïc maïy loüc chán khäng daûng bàng taíi khi loüc canh træåìng náúm mäúc tæì 1000 dãún 1500 l/(m2.h), coìn canh træåìng vi khuáøn- 4 ÷ 6 láön nhoí hån. Táút caí caïc bäü pháûn cuía maïy eïp chán khäng daûng bàng taíi coï tiãúp xuïc våïi saín pháøm tæì täøng håüp vi sinh âãöu laìm bàòng theïp X18H10T, tang quay vaì táúm âaïy âãöu boüc caosu, voí maïy phaíi boüc kên. Âàûc tênh kyî thuáût cuía maïy loüc chán khäng daûng bàng taíi âæåüc nãu trãn baíng 8.2. Baíng 8.2. Âàûc tênh kyî thuáût cuía maïy loüc chán khäng daûng bàng taíi Л 3,2-0,5-5,6-111 Л 2,5-0,5-4,8-11 Л1,6-0,5-3,2-11 Л 1,6-0,5-3,2-1; Л 2,5-0,5-4,8-1; Л 3,2-0,5-5,6-1; Л 4-10-1,25-8 Л-40-5,8-11 Л-40-5,8-1 Caïc chè säú Diãûn têch bãö màût loüc, m2 1,6 2,5 3,2 4 10 Chiãöu räüng bàng taíi, mm 50 500 50 500 1250 Chiãöu daìi cuía phoìng chán 3200 4800 6400 6400 3000 khäng, mm Täúc âäü chuyãøn âäüng cuía 0,8÷4,8 0,8÷4,8 1,0÷6,0 1,5÷9,0 4,0÷10 bàng taíi, m/ph Cäng suáút âäüng cå âiãûn âãø 3,0 3,0 5,5 5,5 10 dáùn âäüng bàng taíi,kW Säú voìng quay cuía truûc, 1430 1430 1450 1450 970 voìng/ph Kêch thæåïc cå baín, mm 5580× 7200× 8790× 11630× 13360× ×1970 ×1970× ×1970 ×1970× ×4650× ×1750 ×1750 ×1750 ×2100 ×3500 Khäúi læåüng cuía bäü loüc våïi cå cáúu dáùn âäüng, kg 3600 4170 5060 6740 20360 Æu âiãøm cuía caïc maïy loüc chán khäng daûng bàng taíi laì thiãúu âáöu phán phäúi huyãön phuì; khaí nàng làõng cuía caïc haût låïn dæåïi taïc âäüng cuía troüng læûc, nhåì âoï maì quaï trçnh loüc âæåüc tàng nhanh; tiãûn låüi cho quaï trçnh ræía càûn våïi låïp kãút tuía moíng cuîng coï thãø hoaût âäüng âæåüc. 159