Xem mẫu
- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
*******************
PGS.TS Nguyễn Tấn Dũng, ThS. Mai Thị Hải Anh,
KS. Đỗ Thùy Khánh Linh, ThS. Nguyễn Đặng Mỹ Duyên,
ThS. Đặng Thị Ngọc Dung
THU HỒI VÀ HOÀN THIỆN
SẢN PHẨM LÊN MEN
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – NĂM 2020
- THU HỒI VÀ HOÀN THIỆN SẢN PHẨM LÊN MEN
Nguyễn Tấn Dũng, Mai Thị Hải Anh,
Đỗ Thùy Khánh Linh, Nguyễn Đặng Mỹ Duyên, Đặng Thị Ngọc Dung
Chịu trách nhiệm xuất bản và nội dung
TS. ĐỖ VĂN BIÊN
Biên tập
TRẦN THỊ ĐỨC LINH
Sửa bản in
ÁI NHẬT
Trình bày bìa
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
Website: http://hcmute.edu.vn
Đối tác liên kết – Tổ chức bản thảo và chịu trách nhiệm tác quyền
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
Website: http://hcmute.edu.vn
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Phòng 501, Nhà Điều hành ĐHQG-HCM, phường Linh Trung, quận Thủ Đức, TP Hồ Chí Minh
ĐT: 028 6272 6361 - 028 6272 6390 E-mail: vnuhp@vnuhcm.edu.vn
Website: www.vnuhcmpress.edu.vn
VĂN PHÒNG NHÀ XUẤT BẢN
PHÒNG QUẢN LÝ DỰ ÁN VÀ PHÁT HÀNH
Tòa nhà K-Trường Đại học Khoa học Xã hội & Nhân văn, số 10-12 Đinh Tiên Hoàng, phường Bến Nghé,
Quận 1, TP Hồ Chí Minh
ĐT: 028 66817058 - 028 62726390 - 028 62726351
Website: www.vnuhcmpress.edu.vn
Nhà xuất bản ĐHQG-HCM và tác giả/ đối tác liên kết giữ bản quyền©
Copyright © by VNU-HCM Press and author/
co-partnership. All rights reserved.
ISBN: 978-604-73-7748-0
In 300 cuốn, khổ 16 x 24 cm, XNĐKXB số: 2146-2020/CXBIPH/5-46/ĐHQGTPHCM. QĐXB
số 89/QĐ-NXB ĐHQGTPHCM, cấp ngày 15/6/2020.
In tại: Công ty TNHH In & bao bì Hưng Phú. Đ/c: 162A/1, KP1A, P. An Phú, TX. Thuận An,
Bình Dương. Nộp lưu chiểu: Quý II/2020.
- Nguyễn Tấn Dũng,
THU HỒI VÀ HOÀN THIỆN Mai Thị Hải Anh,
Đỗ Thùy Khánh Linh,
SẢN PHẨM LÊN MEN Nguyễn Đặng Mỹ Duyên,
.
Đặng Thị Ngọc Dung
Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM,
NXB ĐHQG-HCM và TÁC GIẢ.
Bản quyền tác phẩm đã được bảo hộ bởi Luật Xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ
Việt Nam. Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bản, sao chụp, phát tán nội dung khi
chưa có sự đồng ý của Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM và Tác giả.
ĐỂ CÓ SÁCH HAY, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN!
- GIỚI THIỆU
Cuốn sách Thu hồi và hoàn thiện sản phẩm lên men được biên
soạn không ngoài mục đích là một sách giáo trình, có thể dùng làm giáo
trình giảng dạy cho sinh viên, học viên sau đại học ở các trường đại học
thuộc khối kỹ thuật trong các lĩnh vực Công nghệ hóa học, Công nghệ thực
phẩm, Công nghệ nhiệt, Công nghệ môi trường và một số ngành kỹ thuật
khác có liên quan.
Sách do nhóm tác giả Nguyễn Tấn Dũng, Mai Thị Hải Anh, Đỗ
Thùy Khánh Linh, Nguyễn Đặng Mỹ Duyên và Đặng Thị Ngọc Dung
biên soạn sẽ mang lại lợi ích cho các độc giả cũng như các sinh viên, học
viên sau đại học ở các trường đại học trong việc tham khảo, tìm hiểu, tra
cứu và nghiên cứu về các vấn đề thu hồi, hoàn thiện các sản phẩm lên men.
Qua đây, nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn đến các thầy, cô
trong Khoa CNHH&TP, thầy PGS.TS Đỗ Văn Dũng (BGH Trường ĐH
SPKT TP HCM) và Trường Đại học Tây Nguyên đã khuyến khích, ủng hộ
cho ra đời cuốn sách này.
Vì khối lượng kiến thức trong nội dung của cuốn sách này khá lớn
nên quá trình biên soạn không tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong
các độc giả chân thành góp ý để sách ngày càng được hoàn thiện hơn trong
những lần tái bản lần tiếp theo.
Mọi phản hồi của độc giả xin gửi về địa chỉ Email:
tandzung072@yahoo.com.vn, xin chân thành cảm ơn.
Nhóm tác giả
3
- 4
- MỤC LỤC
MỤC LỤC................................................................................................. 5
DANH MỤC HÌNH................................................................................. 11
DANH MỤC BẢNG............................................................................... 17
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ THU HỒI VÀ HOÀN THIỆN
SẢN PHẨM LÊN MEN..................................................... 19
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÊN MEN............................................. 19
1.2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT SẢN PHẨM LÊN MEN TỔNG
QUÁT............................................................................................... 20
1.2.1. Quy trình tổng quát sản xuất các sản phẩm lên men.............. 20
1.2.2. Thuyết minh quy trình sản xuất các sản phẩm lên men......... 21
1.3. PHÂN LOẠI SẢN PHẨM LÊN MEN............................................. 22
1.3.1. Sinh khối (biomass)................................................................ 22
1.3.1.1. Nấm men chăn nuôi, nấm men bánh mì................... 24
1.3.1.2. Các chế phẩm vi sinh vật cố định đạm..................... 25
1.3.1.3. Các chế phẩm hoặc thuốc trừ sâu vi sinh.................. 26
1.3.1.4. Vaccine...................................................................... 29
1.3.2. Các sản phẩm trao đổi chất..................................................... 30
1.3.2.1 Sản phẩm cuối của sự trao đổi chất và năng lượng......... 30
1.3.2.2. Các chất trao đổi bậc 1.............................................. 37
1.3.2.3. Các chất trao đổi bậc 2.............................................. 93
1.3.2.4. Các enzyme............................................................. 111
1.3.3. Sản phẩm của sự chuyển hoá (transformation product)....... 123
1.4. KHÁI NIỆM VỀ THU HỒI VÀ HOÀN THIỆN SẢN PHẨM....... 123
1.5. VAI TRÒ THU HỒI VÀ HOÀN THIỆN SẢN PHẨM.................. 124
1.6. KIỂM SOÁT QUÁ TRÌNH THU HỒI VÀ HOÀN THIỆN
SẢN PHẨM.................................................................................... 125
1.6.1. Thiết bị.................................................................................. 125
1.6.2. Quy trình công nghệ............................................................. 126
1.6.3. Bao gói................................................................................. 127
5
- Chương 2: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÁCH THU HỒI SẢN PHẨM....... 128
2.1. PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHẤT RẮN RA KHỎI CHẤT LỎNG....... 128
2.1.1. Phương pháp lọc................................................................... 128
2.1.1.1. Định nghĩa............................................................... 128
2.1.1.2. Vận tốc của quá trình lọc........................................ 129
2.1.1.3. Cân bằng vật chất của quá trình lọc........................ 130
2.1.1.4. Trở lực riêng của bã lọc.......................................... 132
2.1.1.5. Phương trình lọc...................................................... 133
2.1.2. Phương pháp ly tâm.............................................................. 136
2.1.2.1. Phương pháp ly tâm lắng........................................ 137
2.1.2.2. Phương pháp ly tâm lọc.......................................... 140
2.1.2.3. Một số loại máy ly tâm........................................... 141
2.2. PHÁ VỠ TẾ BÀO........................................................................... 151
2.2.1. Dùng sóng siêu âm phá vỡ tế bào......................................... 151
2.2.1.1. Khái niệm................................................................ 151
2.2.1.2. Nguyên tắc.............................................................. 152
2.2.1.3. Thông số quá trình phá vỡ tế bào bằng sóng siêu
âm......................................................................................... 154
2.2.1.4. Thiết bị phát sóng siêu âm...................................... 155
2.2.2. Dùng áp suất cao.................................................................. 156
2.2.2.1. Nguyên tắc.............................................................. 156
2.2.2.2. Phương pháp........................................................... 156
2.2.2.3. Sử dụng máy nghiền hạt......................................... 157
2.2.3. Sử dụng nén đông kết........................................................... 158
2.2.4. Sử dụng phương pháp lytic hoặc phương pháp phi cơ học........ 158
2.2.4.1. Phương pháp hóa học.............................................. 158
2.2.4.2. Phương pháp enzyme (phương pháp sinh học)........ 159
2.3. PHƯƠNG PHÁP TÁCH HỖN HỢP CHẤT.................................. 160
2.3.1. Phương pháp trích ly hai pha lỏng........................................ 160
2.3.2. Phương pháp màng lọc......................................................... 163
2.3.3. Phương pháp thoát hơi nước qua màng................................ 164
2.3.4. Phương pháp hấp phụ........................................................... 164
2.3.5. Phương pháp kết tủa............................................................. 165
2.4. CÔNG NGHỆ CHIẾT SUẤT SIÊU TỚI HẠN SFE...................... 166
6
- 2.4.1. Chất lỏng siêu tới hạn........................................................... 166
2.4.2. Chiết xuất chất lỏng siêu tới hạn (SFE)................................ 169
2.4.2.1. Ưu điểm của phương pháp...................................... 169
2.4.2.2. Hạn chế của phương pháp....................................... 170
2.4.2.3. Chất lỏng siêu tới hạn CO2..................................... 170
2.4.2.4. Ứng dụng công nghệ tách chiết siêu tới hạn........... 173
Chương 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP TINH SẠCH SẢN PHẨM........ 174
3.1. CÔ ĐẶC BẰNG PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA............................... 174
3.1.1. Kết tủa đẳng điện.................................................................. 174
3.1.2. Kết tủa bằng muối trung tính................................................ 175
3.1.3. Kết tủa bằng dung môi hữu cơ............................................. 176
3.1.4. Thay đổi thành phần hóa học của môi trường làm sạch
sản phẩm......................................................................................... 176
3.1.5. Sử dụng các chất trợ kết tủa................................................. 177
3.1.6. Kết tủa bằng các polymer có khối lượng phân tử cao.......... 177
3.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ.................................................... 177
3.2.1. Khái niệm về sắc ký............................................................. 177
3.2.2. Sắc ký trao đổi ion (ion exchange chromatography)............ 180
3.2.2.1. Định nghĩa............................................................... 180
3.2.2.2. Bản chất của quá trình sắc ký trao đổi ion.............. 181
3.2.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng............................................. 189
3.2.2.4. Ứng dụng của sắc ký trao đổi ion........................... 189
3.2.3. Sắc ký lọc gel....................................................................... 191
3.2.3.1. Nguyên tắc.............................................................. 191
3.2.3.2 Các loại hạt gel của sắc ký gel................................. 192
3.2.3.3 Các bước cơ bản trong thực hiện sắc ký gel............ 193
3.2.3.4. Ứng dụng................................................................ 195
3.2.4. Sắc ký ái lực......................................................................... 195
3.2.4.1. Nguyên lý................................................................ 196
3.2.4.2. Các bước trong sắc ký ái lực................................... 196
3.2.4.3. Một số phương pháp cố định ligand trên matrix....... 197
3.2.5. Sắc ký hấp phụ..................................................................... 199
3.2.5.1. Dung môi................................................................ 199
7
- 3.2.5.2. Chất hấp phụ pha tĩnh............................................. 200
3.2.5.3. Chuẩn bị chất hấp phụ............................................. 201
3.2.5.4. Các loại sắc ký hấp phụ.......................................... 201
3.2.6. Sắc ký ngược pha................................................................. 205
3.2.7. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)...................................... 210
3.2.7.1. Cấu tạo hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC........ 211
3.2.7.2. Các kỹ thuật sắc ký HPLC cơ bản.......................... 213
3.2.7.3. Một số hướng dẫn chọn kỹ thuật HPLC................. 218
3.3. LỌC MÀNG – MEMBRANE FILTRATION................................ 219
3.3.1. Cơ sở khoa học..................................................................... 219
3.3.2. Một số thiết bị phân riêng bằng màng.................................. 225
3.3.3. Đánh giá hiệu quả của quá trình phân riêng bằng màng....... 229
3.3.4. Các hiện tượng thường xảy ra trong quá trình phân riêng
bằng màng...................................................................................... 230
3.3.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc màng..................... 231
3.4. PHƯƠNG PHÁP KẾT TINH......................................................... 233
3.4.1. Nguyên lý trợ tinh................................................................ 234
3.4.2. Quản lý trợ tinh.................................................................... 236
3.4.3. Phương thức giảm nhiệt độ.................................................. 238
3.4.4. Thời gian trợ tinh.................................................................. 238
3.4.5. Chọn nhiệt độ kết thúc trợ tinh............................................. 239
3.4.6. Khuấy trộn............................................................................ 242
3.4.6.1. Khái niệm................................................................ 242
3.4.6.2. Những kết cấu chống lõm....................................... 248
3.4.6.3. Phương pháp chọn dạng cánh khuấy...................... 250
3.4.6.4. Công suất tiêu thụ................................................... 251
3.4.6.5. Chọn số vòng quay................................................. 252
3.5. TINH CHẾ CỒN............................................................................. 252
Chương 4: CÁC PHƯƠNG PHÁP HOÀN THIỆN SẢN PHẨM........ 259
4.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY.......................................................... 259
4.1.1. Lý thuyết sấy........................................................................ 259
4.1.2. Nguyên tắc cơ bản của quá trình sấy bằng nhiệt.................. 260
4.1.3. Các phương pháp sấy nhiệt trong môi trường khí quyển........ 260
8
- 4.1.3.1. Sấy đối lưu.............................................................. 260
4.1.3.2. Sấy phun................................................................. 268
4.1.3.3. Sấy tầng sôi............................................................. 271
4.1.3.4. Sấy bơm nhiệt (HPD: Sấy lạnh).............................. 273
4.1.4. Các phương pháp sấy trong môi trường kín......................... 275
4.1.4.1. Sấy chân không....................................................... 275
4.1.4.2. Sấy thăng hoa.......................................................... 285
4.1.4.3. Các phương pháp sấy khác.................................... 304
4.2. PHƯƠNG PHÁP LÀM TRONG SẢN PHẨM.............................. 312
4.2.1. Làm trong bằng phương pháp vật lý.................................... 313
4.2.1.1. Phương pháp lắng gián đoạn................................... 313
4.2.1.2. Phương pháp lắng bán liên tục................................ 314
4.2.1.3. Phương pháp lắng liên tục...................................... 315
4.2.1.4. Tính cân bằng vật chất............................................ 316
4.2.1.5. Hiệu suất quá trình lắng.......................................... 317
4.2.1.6. Xác định tốc độ lắng............................................... 318
4.2.1.7. Tính toán các thông số thiết bị................................ 319
4.2.2. Làm trong bằng phương pháp hóa học................................. 320
4.2.3. Làm trong bằng phương pháp hóa sinh................................ 320
4.3. PHƯƠNG PHÁP THANH TRÙNG............................................... 320
4.3.1. Tổng quan về thanh trùng..................................................... 320
4.3.1.1. Mục đích thanh trùng.............................................. 320
4.3.1.2. Yêu cầu kỹ thuật..................................................... 321
4.3.1.3. Phân loại.................................................................. 321
4.3.2. Các phương pháp thanh trùng.............................................. 321
4.3.2.1. Nguyên lý cấu tạo................................................... 322
4.3.2.2. Cấu tạo và sử dụng thiết bị thanh trùng.................. 323
4.3.3. Lý thuyết tính toán quá trình thanh trùng............................. 329
4.3.3.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình thanh trùng............... 329
4.3.3.2. Thời gian và nhiệt độ thanh trùng........................... 333
4.3.3.3. Lý thuyết tính toán một số thiết bị thanh trùng....... 334
4.4. PHƯƠNG PHÁP PHỐI TRỘN...................................................... 341
4.4.1. Định nghĩa............................................................................ 341
4.4.2. Phân loại............................................................................... 341
9
- 4.4.3. Bản chất của quá trình phối trộn.......................................... 341
4.4.4. Các thông số cơ bản của quá trình phối trộn........................ 342
4.4.4.1. Tỷ lệ phối trộn......................................................... 342
4.4.4.1. Tỷ lệ phần trăm....................................................... 342
4.5. PHƯƠNG PHÁP ĐÓNG GÓI........................................................ 342
4.5.1. Bao bì thuỷ tinh.................................................................... 342
4.5.1.1. Đặc tính chung........................................................ 342
4.5.1.2. Phân loại.................................................................. 343
4.5.1.3. Thiết bị chiết rót...................................................... 344
4.5.2. Bao bì kim loại..................................................................... 346
4.5.2.1. Đặc tính chung........................................................ 346
4.5.2.2. Phân loại.................................................................. 346
4.5.2.2. Thiết bị chiết rót...................................................... 348
4.5.3. Bao bì plastic........................................................................ 348
4.5.3.1. Đặc tính chung........................................................ 348
4.5.3.2. Thiết bị chiết rót...................................................... 349
4.5.4. MAP – kỹ thuật đóng gói khí quyển điều chỉnh................... 350
4.5.4.1. Đặc tính của MAP................................................... 350
4.5.4.2. Thiết lập sự cân bằng của khí quyển điều chỉnh......... 351
4.5.4.3. Nguyên tắc – hiệu quả của MAP có hàm lượng
O2 cao................................................................................... 352
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................. 355
10
- DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Quy trình tổng quát sản xuất các sản phẩm lên men................ 20
Hình 1.2. Quy trình sản xuất nấm men bánh mì...................................... 24
Hình 1.3. Quy trình sản xuất chế phẩm Bt............................................... 27
Hình 1.4. Liên kết giữa hai phân tử acid acetic....................................... 31
Hình 1.5. Quy trình sản xuất ethanol từ sắn............................................ 35
Hình 1.6. Cấu tạo phân tử Glucose.......................................................... 39
Hình 1.7. Cấu tạo phân tử Fructose......................................................... 40
Hình 1.8. Cấu tạo phân tử Saccharose..................................................... 41
Hình 1.9. Cấu tạo của phân tử Maltose.................................................... 44
Hình 1.10. Cấu tạo của phân tử Lactose.................................................. 44
Hình 1.11. Cấu tạo của phân tử Rafinose................................................. 45
Hình 1.12. Công thức cấu tạo 2 dạng của vitamin A............................... 48
Hình 1.13. Công thức cấu tạo vitamin D................................................. 49
Hình 1.14. Công thức cấu tạo vitamin E.................................................. 49
Hình 1.15. Công thức cấu tạo vitamin B1................................................ 50
Hình 1.16. Công thức cấu tạo vitamin B2................................................ 51
Hình 1.17. Công thức cấu tạo vitamin C................................................. 51
Hình 1.18. Cấu tạo phân tử Cacbolin....................................................... 60
Hình 1.19. Công thức cấu tạo của Triaxylglixerin................................... 63
Hình 1.20. Phản ứng xà phòng hóa.......................................................... 67
Hình 1.21. Công thức cấu tạo của phenantren, perhydrophenantren
và xiclopentan........................................................................ 70
Hình 1.22. Công thức cấu tạo colestanol................................................. 71
Hình 1.23. Công thức của các sterol acid colic........................................ 73
Hình 1.24. Công thức của một số sterol (và dẫn xuất) khác.................... 74
Hình 1.25. Công thức phân tử phosphatidic acid..................................... 74
Hình 1.26. Sơ đồ cấu trúc hóa học của các phospholipit......................... 75
Hình 1.27. Công thức phân tử Acetylcolin.............................................. 76
Hình 1.28. Công thức cấu tạo Betain....................................................... 76
Hình 1.29. Công thức cấu tạo của a - glicerophosphatid........................ 77
Hình 1.30. Công thức cấu tạo của một số phosphatid............................. 77
11
- Hình 1.31. Vị trí tác dụng của phospholipase.......................................... 78
Hình 1.32. Vị trí liên kết giữa gốc izonid và gốc phosphat..................... 79
Hình 1.33. Công thức phân tử diphosphatizonid..................................... 79
Hình 1.34. Cấu tạo phân tử sphingozin.................................................... 80
Hình 1.35. Cấu tạo phân tử Sphingolipid................................................ 80
Hình 1.36. Cấu tạo phân tử Phitosphingozin........................................... 81
Hình 1.37. Cấu tạo phân tử cerebron....................................................... 81
Hình 1.38. Công thức cấu tạo sulphatid................................................... 82
Hình 1.39. Các sản phẩm của sự ôi hóa hóa học..................................... 84
Hình 1.40. Sự ôi hóa do enzyme lipoxygenase........................................ 89
Hình 1.41. Phản ứng ôi hóa ceton............................................................ 90
Hình 1.42. Quy trình công nghệ sản xuất Lysine..................................... 91
Hình 1.43. Cấu tạo của Isoprene.............................................................. 97
Hình 1.44. Cấu tạo phân tử Myrcene và Oxymen................................... 97
Hình 1.45. Cấu tạo phân tử limonene và các dẫn xuất của nó................. 98
Hình 1.46. Cấu tạo hóa học của lycopene, vitamin A và các dạng
α, β, γ-carotene....................................................................... 99
Hình 1.47. Cấu tạo dạng cis (trên) và trans (dưới) của polyisoprene.......... 99
Hình 1.48. Cấu tạo phân tử Rixinin....................................................... 100
Hình 1.49. Cấu tạo phân tử Piperin........................................................ 100
Hình 1.50. Cấu tạo phân tử Nicotin....................................................... 101
Hình 1.51. Công thức cấu tạo phân tử caffeine..................................... 101
Hình 1.52. Cấu tạo flavonoid có dạng C6-C3-C6.................................. 101
Hình 1.53. Công thức phân tử Pelagonidin............................................ 102
Hình 1.54. Công thức phân tử Cyanidin................................................ 102
Hình 1.55. Công thức phân tử Delphinidin............................................ 103
Hình 1.56. Công thức cấu tạo phân tử Catechin.................................... 104
Hình 1.57. Công thức cấu tạo Leucoanthocyanin.................................. 104
Hình 1.58. Công thức cấu tạo phân tử Amigladin................................. 105
Hình 1.59. Công thức cấu tạo phân tử Kinetin...................................... 107
Hình 1.60. Công thức cấu tạo phân tử Zeatin........................................ 107
Hình 1.61. Công thức cấu tạo phân tử 6-dimethylallyl amino purin........ 108
Hình 1.62. Công thức cấu tạo phân tử Diphenyl urea............................ 108
12
- Hình 1.63. Công thức cấu tạo của Abscisic acid.................................... 109
Hình 1.64. Công thức hóa học của Gibberellin acid (GA3).................. 109
Hình 1.65. Sơ đồ các bậc cấu trúc của protein.................................... 117
Hình 1.66. Cấu trúc bậc nhất của ribonuclease của bò....................... 118
Hình 1.67. Các kiểu xoắn trong cấu trúc bậc 2 của protein............... 118
Hình 1.68. Cấu trúc bậc 3 của myoglobin và bậc 4 của hemoglobin........ 119
Hình 1.69. Quy trình sản xuất enzyme.................................................. 121
Hình 1.71. Công nghệ sấy sữa hai giai đoạn.......................................... 126
Hình 1.70. Công nghệ sấy sữa một giai đoạn........................................ 126
Hình 2.1. Cấu tạo màng lọc................................................................... 128
Hình 2.2. Cân bằng vật chất................................................................... 130
Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý máy ly tâm.................................................. 138
Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý máy ly tâm lọc............................................ 140
Hình 2.6. Máy ly tâm ống...................................................................... 142
Hình 2.7. Máy ly tâm vít tải................................................................... 144
Hình 2.8a. Máy ly tâm lắng tự động...................................................... 145
Hình 2.8b. Máy ly tâm lắng tự động...................................................... 146
Hình 2.9. Máy ly tâm dạng Ô................................................................ 148
Hình 2.10. Máy ly tâm tự động dạng Φ Ê - 1254 K- 7 kiểu chống nổ......... 149
Hình 2.11. Phạm vi tần số sóng siêu âm................................................ 152
Hình 2.12. Quá trình hình thành, phát triển và vỡ của bọt khí.............. 154
Hình 2.13. Các khoảng tần số của sóng siêu âm.................................... 155
Hình 2.14. Thiết bị phá vỡ tế bào bằng sóng siêu âm............................ 155
Hình 2.15. Mô hình mô phỏng thiết bị phá vỡ tế bào bằng áp lực cao........ 156
Hình 2.16. Hạt nghiền và máy nghiền hạt............................................. 157
Hình 2.17. Sơ đồ nguyên lý trích ly....................................................... 161
Hình 2.18. Sơ đồ nguyên lý trích ly một đoạn....................................... 162
Hình 2.19. Sơ đồ nguyên lý trích ly nhiều đoạn.................................... 162
Hình 2.20. Sơ đồ nguyên lý trích ly liên tục nhiều đoạn nghịch lưu........ 163
Hình 2.21. Sơ đồ nguyên lý màng lọc................................................... 163
Hình 2.22. Biểu đồ pha nhiệt độ, áp suất............................................... 168
Hình 2.23. Biểu đồ pha nhiệt độ, áp suất............................................... 169
Hình 2.24. Hệ thống trích ly siêu tới hạn............................................... 171
13
- Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý a) Sắc ký cột; b) Sắc ký bản mỏng............. 178
Hình 3.2. Quá trình tách sắc ký trên cột của hai chất A và B................ 181
Hình 3.3. Sơ đồ tổng hợp nhựa ionit...................................................... 183
Hình 3.4. Rửa giải La (III) từ cột nhựa trao đổi cation sử dụng
gradient nồng độ H+ để tách cất cation lưu giữ mạnh
hơn. La (III) được dò tìm bởi phản ứng với thuốc thử
tạo màu sau khi rửa giải........................................................ 187
Hình 3.5. Bề mặt silica đã thủy phân..................................................... 205
Hình 3.6. Tạo nhánh trên bề mặt silica.................................................. 205
Hình 3.7. Cấu trúc của ODS.................................................................. 206
Hình 3.8. Cấu trúc của LD-BD.............................................................. 207
Hình 3.9. Cấu trúc cột có nhóm isopropyl............................................. 207
Hình 3.10. Sơ đồ nguyên lý làm việc HPLC......................................... 211
Hình 3.11. Phân riêng bằng phương pháp sử dụng màng...................... 219
Hình 3.12. Kích thước lỗ mao quản của một số loại màng.................... 221
Hình 3.13. Mô hình của quá trình thẩm thấu ngược.............................. 224
Hình 3.14. Mô hình lọc màng dạng ống................................................ 225
Hình 3.15. Thiết bị lọc bằng màng – Mô hình sợi................................. 226
Hình 3.16. Thiết bị phân riêng bằng màng – Mô hình bảng.................. 227
Hình 3.17. Thiết bị lọc màng – Mô hình cuộn xoắn............................. 228
Hình 3.18. Các loại cánh khuấy............................................................. 242
Hình 3.19. Hướng dòng chất lỏng khi khuấy trộn................................. 243
Hình 3.20. Quan hệ t = f(N)................................................................... 244
Hình 3.21. Bán kính hiệu quả của cánh khuấy chân vịt và tuabin trong
chất lỏng nhớt........................................................................ 245
Hình 3.22. Cách đặt cánh khuấy............................................................ 248
Hình 3.23. Thùng khuấy....................................................................... 249
Hình 3.24. Cánh khuấy mỏ neo và thanh rối......................................... 249
Hình 3.25. Bố trí ống dẫn thông............................................................ 250
Hình 3.26. Ảnh hưởng của kết cấu khác nhau đến giá trị A/A0............. 251
Hình 3.27. Sự chuyển động của tấm phẳng trong chất lỏng.................. 252
Hình 3.28. Công suất N của các loại cánh khuấy, D=2m...................... 253
Hình 3.29. Độ nhớt của các dung dịch khác nhau................................. 253
14
- Hình 3.30. Sơ đồ tinh chế gián đoạn...................................................... 256
Hình 3.31. Sơ đồ dây chuyền tinh chế cồn............................................ 258
Hình 4.1. Sơ đồ hệ thống sấy đối lưu..................................................... 261
Hình 4.2a. Sơ đồ hệ thống sấy thùng quay............................................ 263
Hình 4.2b. Sơ đồ hệ thống sấy............................................................... 265
Hình 4.2c. Đồ thị h – d của quá trình sấy.............................................. 265
Hình 4.3. Sơ đồ hệ thống sấy phun có đáy phẳng.................................. 268
Hình 4.4. Máy sấy phun có đáy hình nón.............................................. 269
Hình 4.5. Hệ thống sấy phun tổ hợp...................................................... 270
Hình 4.6. Máy sấy tầng sôi Torbed........................................................ 271
Hình 4.7. Máy sấy spin - flash............................................................... 272
Hình 4.8. Sơ đồ thiết bị sấy thăng hoa tác động tuần hoàn.................... 274
Hình 4.9. Sơ đồ trạng thái của nước...................................................... 276
Hình 4.10. Quan hệ giữa nhiệt độ sôi của nước và áp suất.................... 276
Hình 4.11. Thùng sấy chân không cánh đảo.......................................... 278
Hình 4.12. Thiết bị sấy chân không băng tải......................................... 279
Hình 4.13. Thiết bị sấy chân không một lô cán..................................... 280
Hình 4.14. Sơ đồ hệ thống sấy phun chân không.................................. 281
Hình 4.15. Giản đồ p – t của nước......................................................... 286
Hình 4.16. Biểu diễn quá trình sấy thăng hoa........................................ 287
Hình 4.17. Đồ thị làm việc của buồng sấy thăng hoa sử dụng nguồn
nhiệt bức xạ, nhiệt độ cấp đông (-35÷-30)0C....................... 287
Hình 4.18. Cấu tạo bình hóa tuyết......................................................... 299
Hình 4.19. Sơ đồ hệ thống sấy thăng hoa tự cấp đông.......................... 301
Hình 4.20. Sơ đồ cấu tạo thiết bị sấy bằng dòng điện cao tần............... 310
Hình 4.21. Thiết bị lắng gián đoạn........................................................ 314
Hình 4.22. Thiết bị lắng bán liên tục..................................................... 314
Hình 4.23. Thiết bị lắng liên tục dạng hình phễu................................... 315
Hình 4.24. Thiết bị lắng liên tục dạng răng cao..................................... 316
Hình 4.25. Thiết bị lắng tính cân bằng vật chất..................................... 317
Hình 4.26. Thiết bị thanh trùng.............................................................. 323
Hình 4.27. Thiết bị thanh trùng bản mỏng Alfa-Laval.......................... 324
Hình 4.28. Sơ đồ nguyên lý cấu tạo máy thanh trùng kiểu trống.......... 326
15
- Hình 4.29. Thiết bị tiệt trùng Laguilharre.............................................. 327
Hình 4.30. Thiết bị thanh trùng Carvallo............................................... 328
Hình 4.31. Logarit của số lượng vi sinh vật còn sống sót trong quá
trình thanh trùng................................................................... 330
Hình 4.32. Mối tương quan giữa số tế bào còn sống sau một khoảng
thời gian thanh trùng ở tại nhiệt độ nhất định và sự lựa
chọn giá trị D cho mỗi loại sản phẩm.................................. 331
Hình 4.33. Đồ thị sự phụ thuộc nhiệt độ sữa vào diện tích bề mặt
đốt nóng............................................................................... 334
Hình 4.34. Sơ đồ tính toán độ cao nâng sữa.......................................... 335
Hình 4.35. Sơ đồ tính toán lực tác động................................................ 336
Hình 4.36. Thiết bị rót nước rau quả...................................................... 344
Hình 4.37. Thiết bị rót sản phẩm có bão hòa CO2................................. 345
Hình 4.38. Rót rượu mùi........................................................................ 346
Hình 4.39. Máy rót lon........................................................................... 348
Hình 4.40. Thiết bị chiết rót vào bao bì plastic...................................... 350
Hình 4.41. Ảnh hưởng của nồng độ oxy đối với sự sinh trưởng và
phát triển của VSV............................................................... 352
Hình 4.42. Phản ứng hóa nâu rau quả.................................................... 353
Hình 4.43. Thiết bị hút chân không sử dụng ống hút khí...................... 354
Hình 4.44. Đóng gói khay chuyển động theo chiều ngang (HFFS)....... 354
16
- DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Độ ngọt của một số loại đường................................................40
Bảng 1.2. Các acid hữu cơ aliphatic thường gặp trong thực vật...............95
Bảng 1.3. Ester của một số acid hữu cơ quy định mùi của quả................96
Bảng 1.4. Độ nhớt của một số protein....................................................114
Bảng 1.5. Giá trị pHi của một số protein.................................................115
Bảng 2.1. Các thông số chất lỏng siêu tới hạn........................................167
Bảng 3.1. Cơ chất và ligand tương ứng trong sắc ký ái lực....................196
Bảng 3.2. Một số chất làm pha tĩnh........................................................200
Bảng 3.3. Kích thước màng lỗ................................................................220
Bảng 3.4. Kích thước lỗ theo vật liệu.....................................................222
Bảng 3.5. Các vật liệu được dùng làm màng lọc....................................223
Bảng 4.1. Mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ hóa hơi của nước........276
17
- 18
- Chương 1
TỔNG QUAN VỀ THU HỒI VÀ HOÀN THIỆN
SẢN PHẨM LÊN MEN
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÊN MEN
Thuật ngữ fermentation (lên men) từ tiếng Latinh fervere có nghĩa là
làm chín, dùng để diễn tả hoạt động của nấm men trong dịch chiết trái cây hay
dịch đường hóa ngũ cốc. L.Pasteur đã gọi sự lên men là sự sống thiếu không
khí. Tuy nhiên, thuật ngữ lên men đến nay đựợc hiểu là tất cả các quá trình
biến đổi do vi sinh vật (VSV) thực hiện trong điều kiện yếm khí hay hiếu khí.
Khái niệm lên men (fermentation) có thể được hiểu theo các nghĩa
khác nhau:
- Trong lĩnh vực vi sinh vật học, trước đây lên men được hiểu là quá
trình sinh tổng hợp năng lượng (ATP) ở tế bào sinh vật từ các hợp chất hữu cơ
trong điều kiện không có oxy.
- Trong lĩnh vực công nghệ VSV: lên men được hiểu là quá trình
chuyển hóa cơ chất của các tế bào VSV kèm theo sự phát triển sinh khối và
tổng hợp các sản phẩm trao đổi chất. Từ đó có các khái niệm lên men hiếu
khí nếu quá trình nuôi cấy VSV có cung cấp oxy, và ngược lại nếu không
cung cấp oxy gọi là lên men kỵ khí.
- Lên men cũng được hiểu là sự chuyển hóa carbohydrate và một vài
hợp chất hữu cơ khác thành những hợp chất mới dưới tác dụng của enzyme
do vi sinh vật tạo ra. Như vậy, tác nhân chính của quá trình lên men là các
tế bào vi sinh vật, hoặc có thể là enzyme của chúng đã được tạo thành các
dạng chế phẩm. Vi sinh vật sử dụng một số con đường trao đổi chất, để
chuyển hoá glucose và các đường khác thành sản phẩm trung gian là acid
pyruvic. Trong các chu trình chuyển hóa, chu trình Embden-Meyerhof-
Parnas (EMP) và đặc biệt là chu trình Krebs có vai trò trọng tâm. Vì những
chu trình này đáp ứng được các yêu cầu về nguồn năng lượng, nguồn
carbon và nguồn các chất hữu cơ là những yếu tố rất cần thiết để duy trì
các hoạt động sống của tế bào. Acid pyruvic chính là sản phẩm trung gian
quan trọng nhất trong quá trình hô hấp hiếu khí cũng như yếm khí. Sau đó
hai quá trình đi theo hai hướng khác nhau:
19
nguon tai.lieu . vn
