THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME AMYLASE TỪ CHỦNG VI KHUẨN BACILLUS SUBTILIS VỚI NĂNG SUẤT 600 TẤN NĂM

THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME AMYLASE TỪ CHỦNG VIKHUẨN BACILLUS SUBTILIS VỚI NĂNG SUẤT 600 TẤN NĂM.Trước đây, ngƣời ta thu nhận αamylase từ malt là chủ yếu. Có nhiều nghiên cứu cácnguồn amylase có chất lƣợng cao và có thể sản xuất theo quy mô công nghiệp đồngthời khắc phục những hạn chế của các phƣơng pháp sản xuất tạo enzyme amylasenăng suất cao. Việc sản xuất các αamylase thƣờng đƣợc thực hiện bằng cách sử dụngquá trình lên men chìm với chủng Bacillus subtilis là nâng suất cao hơn so với cácnguồn từ động vật, thực vật (2) . Với nền công nghiệp phát triển mạnh kéo theo nhucầu về αamylase tăng cao nên việc áp dụng những kỹ thuật tiến bộ trong nuôi cấy visinh vật để thu dễ dàng hơn với lƣợng lớn αamylase là rất cần thiết.Từ những thực tế đã tìm hiểu ở trên nhóm em tiến hành nghiên cứu “Thiết kế quytrình sản xuất enzyme amylase từ chủng vi khuẩn Bacillus subtilis với năng suất600 tấnnăm”

BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC  ĐỒ ÁN MƠN HỌC KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME AMYLASE TỪ CHỦNG VI KHUẨN BACILLUS SUBTILIS VỚI NĂNG SUẤT 600 TẤN/ NĂM Giáo viên hƣớng dẫn: TS PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hạnh Nguyễn Thị Thanh Ngân Nguyễn Hồng Quyên TP HCM, THÁNG 04 NĂM 2021 BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC  ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME AMYLASE TỪ CHỦNG VI KHUẨN BACILLUS SUBTILIS VỚI NĂNG SUẤT 600 TẤN/ NĂM GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN: TS PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN THỊ HẠNH MSSV: 2008181042 NGUYỄN THỊ THANH NGÂN MSSV: 2008180076 NGUYỄN HỒNG QUYÊN MSSV: 2008181141 Tp Hcm, tháng 04 năm 2021 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY LỜI CẢM ƠN Khoảng thời gian thực đồ án Kỹ thuật trình sinh học vừa qua, nhóm chúng em nhận đƣợc hƣớng dẫn, giúp đỡ động viên từ q thầy cơ, gia đình bạn bè Chúng em xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy khoa Cơng nghệ sinh học tận tình dạy dỗ, nhƣ trang bị nhiều kiến thức định hƣớng giúp chúng em vận dụng vào đồ án cách hiệu Chúng em xin cảm ơn bố mẹ anh chị gia đình, cảm ơn ngƣời động viên, tiếp thêm động lực cho hoàn thành đồ án! Cảm ơn bạn sinh viên khóa 09DHSH ln động viên, chia sẻ giúp đỡ nhóm vƣợt qua khó khăn, thử thách q trình hồn thành đồ án! Ban Giám Hiệu nhà trƣờng tồn thể q thầy khoa Cơng nghệ Sinh học trƣờng Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh, cảm ơn q thầy tạo điều kiện thuận lợi tận tình giúp đỡ nhóm chúng em để hồn thành đồ án! Nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Phạm Thị Phƣơng Thùy– GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN, cô tận tình hƣớng dẫn chúng em suốt thời gian làm đồ án, quan tâm theo sát tiến độ thực dẫn tận tình cho nhóm, động viên nhóm vƣợt qua khó khăn tình hình dịch bệnh giúp nhóm có động lực, cố gắng lấp đầy kiến thức từ hồn thành đồ án cách tốt Do có giới hạn kiến thức nên đồ án cịn nhiều thiếu sót Vì nhóm chúng em mong nhận đƣợc góp ý q thầy để đề tài đƣợc hồn thiện hơn! Một lần nhóm chúng em xin đƣợc chân thành cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2021 Nhóm sinh viên thực ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY LỜI MỞ ĐẦU Tinh bột với protein chất béo thành phần quan trọng bậc chế độ dinh dƣỡng loài ngƣời nhƣ nhiều loài động vật khác Cùng với tiến vƣợt bậc khoa học kỹ thuật, ngành công nghệ sinh học ngày phát triển, song hành phát triển công nghệ enzyme Với đóng góp to lớn ngành cơng nghiệp, nông nghiệp y dƣợc, công nghệ enzyme ngày trở thành lĩnh vực chủ chốt đƣợc nhà sản xuất hƣớng đến sản xuất quy mô công nghiệp Amylase enzyme thủy phân phân tử tinh bột thành polyme thành glucose đƣợc sử dụng cơng nghiệp Amylases có tiềm ứng dụng nhiều quy trình cơng nghiệp nhƣ thực phẩm, lên men công nghiệp dƣợc phẩm (1) Tinh bột thành phần quan trọng phần ăn ngƣời sản phẩm dự trữ nhiều loại trồng quan trọng kinh tế nhƣ lúa mì, gạo, ngơ, khoai mì khoai tây Các enzyme chuyển đổi tinh bột đƣợc sử dụng sản xuất maltodextrin, tinh bột biến tính sirô glucose fructose Một số lƣợng lớn α-amylase vi sinh vật có ứng dụng lĩnh vực công nghiệp khác nhƣ thực phẩm, dệt may, công nghiệp giấy chất tẩy rửa Việc sản xuất α-amylase cần thiết để chuyển đổi tinh bột thành oligosaccharide Ngồi ra, amylase cịn có nhiều ƣu điểm sử dụng acid để thủy phân tinh bột nhƣ lƣợng xúc tác thấp, tính ổn định nhiệt, độ pH, độ ổn định pH, không yêu cầu cao thiết bị sử dụng, giảm chi phí cho q trình tinh đƣờng (2) Trong amylase đƣợc thu nhận từ malt với số lƣợng nhiều nhất, chủ yếu dùng sản xuất bia Bên cạnh việc ứng dụng enzyme amylase cịn có sản xuất giấm, bột ngọt, bánh kẹo, nƣớc trái cây… Ở Việt Nam bƣớc đầu có nhiều nghiên cứu ứng dụng enzyme amylase chế biến nông sản, thực phẩm, lĩnh vực sản xuất bia, rƣợu, chế biến tinh bột (3,4) Hiện nay, α-amylase enzyme đƣợc sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực nhƣ công nghiệp thực phẩm, chăn ni thú y, chẩn đốn bệnh…Trong cơng nghiệp thực phẩm, α-amylase đóng vai trị đặc biệt quan trọng Thông qua thủy phân tinh bột, α-amylase tạo sản phẩm có giá trị dinh dƣỡng nhƣ dextrin, maltose, glucose… ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY Trƣớc đây, ngƣời ta thu nhận α-amylase từ malt chủ yếu Có nhiều nghiên cứu nguồn amylase có chất lƣợng cao sản xuất theo quy mơ cơng nghiệp đồng thời khắc phục hạn chế phƣơng pháp sản xuất tạo enzyme amylase suất cao Việc sản xuất α-amylase thƣờng đƣợc thực cách sử dụng trình lên men chìm với chủng Bacillus subtilis nâng suất cao so với nguồn từ động vật, thực vật (2) Với công nghiệp phát triển mạnh kéo theo nhu cầu α-amylase tăng cao nên việc áp dụng kỹ thuật tiến nuôi cấy vi sinh vật để thu dễ dàng với lƣợng lớn α-amylase cần thiết Từ thực tế tìm hiểu nhóm em tiến hành nghiên cứu “Thiết kế quy trình sản xuất enzyme amylase từ chủng vi khuẩn Bacillus subtilis với suất 600 tấn/năm” ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU MỤC LỤC MỤC LỤC HÌNH ẢNH MỤC LỤC BẢNG Chƣơng TỔNG QUAN 10 Tổng quan trực khuẩn Bacillus Subtilis 10 1.1 Giới thiệu 10 1.2 Phân loại 10 1.3 Đặc điểm sinh học 11 Enzyme amylase 14 2.1 Giới thiệu enzyme amylase 14 2.2 Phân loại 14 2.3 Đặc tính chế hoạt động enzyme amylase 15 2.4 Nguồn thu nhận enzyme amylase 18 2.5 Phƣơng pháp tinh Enzyme Amylase 18 2.6 Ứng dụng enzyme amylase 19 CHƢƠNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 21 Sơ đồ quy trình cơng nghệ 21 Thuyết minh quy trình 22 2.1 Phƣơng pháp nuôi cấy 22 2.2 Phƣơng pháp lên men 22 2.3 Nguyên liệu 22 2.4 Chuẩn bị môi trƣờng nuôi cấy 23 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY 2.5 Q trình ni cấy sản xuất enzyme 24 2.6 Kỹ thuật ly tâm 26 2.7 Kỹ thuật lọc màng 28 2.8 Kỹ thuật sấy 31 2.9 Phối trộn 33 2.10 Đóng gói 34 CHƢƠNG CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƢỢNG 35 Tính tốn cân vật chất giai đoạn 35 1.1 Bao gói 35 1.2 Quá trình sấy phun 35 1.3 Quá trình lọc 36 1.4 Quá trình ly tâm 36 1.5 Quá trình lên men 37 Sự thay đổi hoạt tính enzyme quy trình 38 CHƢƠNG TÍNH TỐN THIẾT BỊ 38 Kế hoạch sản xuất 38 Tính tốn hiết bị lên men 40 2.1 Thiết bị nhân giống 40 2.2 Thiết bị nuôi cấy 40 2.3 Thiết kế cánh khuấy 41 Tính tốn thiết bị ly tâm 45 Tính tốn thiết bị lọc 47 Tính toán thiết bị sấy phun 50 Tính tốn thiết bị đóng gói 54 CHƢƠNG BÀI TOÁN KINH TẾ 55 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY Vốn cố định 55 1.1 Chi phí thiết bị 55 1.2 Chi phí vận chuyển: 56 1.3 Chi phí xây dựng 57 Chi phí sản xuất trực tiếp 58 2.1 Chi phí nguyên liệu sản xuất 58 2.2 Chi phí nhân sự: 59 2.3 Chi phí nhiên liệu 59 2.4 Chi phí sản xuất gián tiếp: 60 2.5 Tổng khấu hao 62 2.6 Vốn lƣu động 63 Tính tốn lợi nhuận thời gian hồn vốn 63 Giá trị (NPV) Tỷ suất hoàn vốn nội (IRR) 64 4.1 Giá trị (Net present value - NPV) 65 4.2 Tỷ suất hoàn vốn nội (IRR) 66 CHƢƠNG 6: TÍNH TOÁN RỦI RO 66 Sản phẩm không đạt chất lƣợng 66 Tổn kho cuối năm 66 2.1 Rủi ro trình vận chuyển 67 2.2 Tổng chi phí rủi ro 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình Trực khuẩn Bacillus subtilis Hình 2: Amylase nƣớc bọt (ptyalin) Hình 3: Các loại enzyme Endooamylase Exonuclease Hình Cấu tạo máy ly tâm dạng đĩa Hình Thiết bị ly tâm dạng đĩa quy mơ cơng nghiệp Hình Kích thƣớc tƣơng đối vật liệu Hình Hiệu loại bỏ cặn loại màng khác Hình Màng lọc UF KOCH-USA Hình Sơ đồ hệ thống sấy phun Hình 10: Thiết bị phối trộn Hình 11: Thiết bị đóng gói Hình 12 Thiết bị lên men có đảo trộn Hình 13 : Thiết bị ly tâm dạng đĩa hitech model 270 Hình 14 Giản đồ Ramzin Hình 15 Thơng số Kỹ thuật máy sấy phun LPG ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY MỤC LỤC BẢNG Bảng Môi trƣờng nhân giống Bacillus subtilis tối ƣu cho việc sản xuất amylase Bảng Hiệu suất trình cơng đoạn Bảng Thành phần mơi trƣờng lên men Bảng Sự hao hụt hoạt tính enzyme qua q trình Bảng Thơng số bể nuôi cấy Bảng 7: Thông số thiết bị ly tâm dạng đĩa FW-1300 Bảng Các thông số khác q trình ly tâm Bảng Thơng số q trình lọc Bảng 10 Thơng số kỹ thuật máy đóng gói Bảng 11 Giá thiết bị sử dụng Bảng 12 Giá xe sử dụng Bảng 13 Giá xây dựng cơng trình Bảng 14: Giá ngun liệu Bảng 15 Lƣơng nhân Bảng 16: Chi phí nhiên liệu tiêu thụ năm Bảng 17: Chi phí bảo hiểm Bảng 18: Giá trị ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC Xe tải vận chuyển sản phẩm GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY 940.000.000 3.760.000.000 Tổng chi phí: (Txe) 6.760.000.000 Tổng chi phí đầu tƣ cho lắp đặt, thiết bị phƣơng tiện vận tải: TTB = Tmáy + TLĐ + Txe = 9.801.000.000+ 98.010.000+ 6.760.000.000 = 16.659.010.000 (VND) 1.3 Chi phí xây dựng Bảng 13 Giá xây dựng cơng trình Diện tích (m2) Phí xây dựng (VND) Khu vực sản xuất 200.000 5.000.000.000 Kho chứa nguyên liệu 20.000 750.000.000 Kho chứa sản phẩm 30.000 1.500.000.000 Kho chứa hóa chất 1.000 200.000.000 Khu vực cơng trình phụ ( quản lý 20.000 2.000.000.000 15.000 2.500.000.000 Tên công trình điện, PCCC, xử lý nƣớc thải,….) Khu vực hành - sinh hoạt ( phịng ban, nhà ăn, nhà vệ sinh,… ) Tổng chi phí xây dựng: (TXD) 11.950.000.000 Giả sử nhà máy đặt khu công nghiệp Tân Bình TP HCM giá thuê đất 80 triệu/tháng Vậy phí thuê đất năm là: TĐ = 80.000.000 x 12 = 960.000.000 ( VND) 57 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY → Tổng chi phí đầu tƣ sở vật chất là: TCP = TXD + TĐ = 11.950.000.000+ 960.000.000 = 12.910.000.000 (VND) → Tổng vốn cố định: TCĐ = TTB + TCP = 16.659.010.000 + 12.910.000.000 = 29.956.901.000 ( VND) Chi phí sản xuất trực tiếp 2.1 Chi phí nguyên liệu sản xuất Bảng 14: Giá nguyên liệu STT Nguyên liệu Số lƣợng/ Đơn giá Thành tiền năm (kg) Tinh bột 8700 30.000 261.000.000 Yeast 4350 1.600.000 6.960.000.000 Giống Bacillus 4308 22.600 97.360.800 34800 45.000 1.566.000.000 subtilis Bacto- tryptone MgCl2.6H2O 438 140.000 61.320.000 KCl 1302 160.000 208.320.000 Citric acid 732 80.000 58.560.000 Na2SO4.10H2O 1122 100.000 112.200.000 NH4Cl 9312 4.500 41.905.000 10 NaH2PO4.2H2O 90 140.000 12.600.000 11 FeCl3.6H2O 48 260.000 12.480.000 1.1.1 Tổng chi phí cho năm: (TNVL) 58 9.391.745.800 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC 2.2 GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY Chi phí nhân sự: Bảng 15 Lƣơng nhân STT Chức vụ Số Lƣơng/ngƣời/tháng lƣợng (VND) Thành tiền (VND) Giám đốc 40.000.000 40.000.000 Tổng giám sát 30.000.000 30.000.000 PGĐ kinh doanh 30.000.000 30.000.000 NV tổ chức – hành 10.000.000 20.000.000 NV kỹ thuật 8.000.000 16.000.000 NV kế tốn – tài tính 6.500.000 32.500.000 NV kinh doanh 15 10.000.000 40.000.000 Công Nhân 40 10.000.000 40.000.000 Lái xe 9.000.000 135.000.000 10 NV nhà ăn 6.000.000 240.000.000 11 Bảo vệ 7.000.000 35.000.000 12 NV vệ sinh 5.000.000 25.000.000 2.3 Tổng chi phí nhân tháng 733.500.000 Tổng chi phí nhân năm: (TNS) 8.802.000.000 Chi phí nhiên liệu 59 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY Bảng 16: Chi phí nhiên liệu tiêu thụ năm Danh mục Đơn giá Số lƣợng Thành tiền (VND) Nƣớc 11.040 2.000.000 (m3 ) 22.080.000.000 2.500.000 (kW) 3.630.000.000 3.000 (lít) 54.423.000 8.000 (lít) 128.008.000 (VND/m3 ) Điện 1.452 (VND/kWh) Xăng RON 18.141 95- III (VND/lít) Dầu diesel 16.001 (VND/lít) Dầu nhớt 40.000 4.000 (lít) 160.000.000 (VND/lít) 1.1.2 Tổng chi phí: (TNL) 26.052.0431.000 Số liệu tham khảo tại: Công ty cổ phần cấp nƣớc Tân Hịa EVNNPC - Tập đồn điện lực Việt Nam Petrolimex – Tập đoàn xăng dầu Việt Nam Cơng ty TNHH SX-TM-DV-XNK Thiên Long) → Tổng chi phí sản xuất trực tiếp năm: TTT = TNVL + TNS + TNL = 9.391.745.800+ 8.802.000.000+ 26.052.0431.000 = 44.246.176.800 (VND) 2.4 2.4.1 Chi phí sản xuất gián tiếp: Chi phí bảo trì thiết bị cơng trình: 60 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY Giả sử phí bảo trì năm 10% tổng chi phí đầu tƣ cho máy móc xây dựng: → TBT = 10% x ( Tmáy + TXD) = 10% x (9.801.000.000+ 11.950.000.000) = 2.175.100.000 (VND) 2.4.2 Chi phí xử lý nƣớc thải: Giả sử phí xử lý nƣớc thải năm 3% chi phí sản xuất trực tiếp: → TXL = 3% x TTT = 3% x 44.246.176.800 = 1.327.385.304 (VND) 2.4.2 Chi phí bảo hiểm nhân Theo Quyết định só 595/QĐ-BHXH, mức đóng BHXH năm 2019 chủ doanh nhgiệp đóng cho nhân viên nhƣ sau: TBHXH = 17,5% x Tiền lƣơng hàng tháng TBHYT = 3% x Tiền lƣơng hàng tháng TBHTN = 1% x Tiền lƣơng hàng tháng TBH = 21.5% x Tiền lƣơng hàng tháng Bảng 17: Chi phí bảo hiểm STT Chức vụ Số Lƣơng/ngƣời/t Thành tiền Phí bảo hiểm lƣợng háng (VND) năm (VND) (VND/năm) Giám đốc 40.000.000 480.000.000 103.200.000 Tổng giám sát 30.000.000 360.000.000 77.400.000 PGĐ kinh 30.000.000 360.000.000 77.400.000 doanh 61 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC NV tổ chức – GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY 10.000.000 240.000.000 51.600.000 hành NV kỹ thuật 8.000.000 192.000.000 51.600.000 NV kế toán – 6.500.000 390.000.000 83.850.000 15 10.000.000 480.000.000 103.200.000 tài tính NV kinh doanh Cơng Nhân 40 10.000.000 480.000.000 103.200.000 Lái xe 9.000.000 1.620.000.000 348.300.000 10 NV nhà ăn 6.000.000 2.880.000.000 619.200.000 11 Bảo vệ 7.000.000 420.000.000 90.300.000 12 NV vệ sinh 5.000.000 300.000.000 64.500.000 Tổng chi phí bảo hiểm nhân năm: TBH 2.5 1.902.750.000 Tổng khấu hao Theo phụ lục 01 Thông tƣ 45/2013/TT-BTC ban hành ngày 25/04/2013 Bộ Tài quy định khung thời gian trích khấu hao tài sản cố định, đó: - Thời gian trích khấu hao cho máy móc, thiết bị cơng tác khác 12 năm Thời gian trích khấu hao cho thiết bị phƣơng tiện vận tải đƣờng 10 năm Thời gian trích khấu hao cho cơng trình nhà máy 20 năm → Tổng khấu hao cho máy móc thiết bị, phƣơng tiện cơng trình là: TKH = + 62 + ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY + = + = 2.090.250.000 ( VND/năm) → Tổng chi phí sản xuất gián tiếp năm là: TGT = TBT + TXL + TBH +TKH = 2.175.100.000 + 1.327.385.304 + 1.902.750.000+ 2.090.250.000 = 7.495.485.304 ( VND) 2.6 Vốn lƣu động → Tổng vốn lƣu động năm: TLĐ = TTT + TGT = 44.246.176.800 + 7.495.485.304 = 51.741.662.104 ( VND) → Tổng vốn đầu tƣ TĐT = TCĐ + TLĐ = 29.956.901.000 + 51.741.662.104 = 81.698.563.104 (VND) Tính tốn lợi nhuận thời gian hoàn vốn Giả sử tiền đầu tƣ 100% vay vốn ngân hàng năm Theo lãi suất ngân hàng VP Bank trung bình 7%/năm Lãi vốn vay đầu tƣ = 7% × 81.698.563.104 = 5.718.899.417 (VND) Khấu hao 10 năm = 10% × vốn cố định = 10% × 29.956.901.000 = 2.995.690.100 (VND) Tổng chi phí năm = Vốn lƣu động + khấu hao năm + lãi suất năm = 51.741.662.104 + 2.995.690.100+ 5.718.899.417 63 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY = 60.456.251.621 (VND) Giá sản phẩm = == = 100.760 (VND) Xác định mức lợi nhuận 30% vốn đầu tƣ cho kg enzyme, ta có giá bán kg sản phẩm thị trƣờng: = 100.760 + 30% x 100.760= 130.988(VND) Căn vào giá enzyme thị trƣờng công ty định chọn giá sản phẩm thị trƣờng 240 000 VND Doanh thu = 131 000 x 600 000 = 78.600.000.000 (VND) Lợi nhuận trƣớc thuế: LNTT = Doanh thu - chi phí sản xuất - khấu hao = 78.600.000.000 44.246.176.800 2.995.690.100 = 31.358.133.100 ( VND) Thuế doanh nghiệp năm 2018 ( Theo điều 11 Thông tƣ 78/2014/TT-BTC) - Thuế thu nhập doanh nghiệp: 20% lợi nhuận trƣớc thuế TTNDN = 20% × 31.358.133.100 = 6.271.626.620 ( VND) - Lợi nhuận ròng LNR = Lợi nhuận trƣớc thuế - Thuế doanh nghiệp = 31.358.133.100 – 6.271.626.620= 25.086.506.480 (VND) Dòng tiến (CF) = lợi nhuận ròng + khấu hao = 25.086.506.480 + 2.995.690.100 = 28.082.196.580 (VND) Thời gian hoàn vốn = = = 2.9 năm = 35 tháng = Giá trị (NPV) Tỷ suất hoàn vốn nội (IRR) 64 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY 4.1 Giá trị (Net present value - NPV) Dòng tiến (CF) = lợi nhuận ròng + khấu hao = 80.093.777.760 + 1.334.601.000 = 81.428.378.760 (VND) NPV = ∑ 𝐶𝐹0 Trong đó: CFO: Là tiền đầu tƣ ban đầu (vốn cố định) ∑ : tổng giá trị dòng tiền dự án 𝑛: tuổi thọ dự án 𝑟: hệ số chiết khấu giả sử vòng đời 10 năm Bảng 18: Giá trị Năm thứ t CFo Hệ số chiết khấu 7% CFn (1 + r)n (n) Hiện -81.698.563.104 28.082.196.580 ( 1+7%)1 30.047.950.340 28.082.196.580 ( 1+7%)2 32.151.306.860 28.082.196.580 ( 1+7%)3 34.401.898.340 28.082.196.580 ( 1+7%)4 36.810.031.230 28.082.196.580 ( 1+7%)5 39.386.733.420 28.082.196.580 ( 1+7%)6 42.143.804.750 28.082.196.580 ( 1+7%)7 45.093.871.090 65 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY 28.082.196.580 ( 1+7%)8 48.250.442.060 28.082.196.580 ( 1+7%)9 51.627.973.010 10 28.082.196.580 ( 1+7%)10 55.241.931.120 Tổng NPV 186.096.638.029(VND) Dựa vào kết từ bảng ta thấy NPV = 186.096.638.029 > dự án độc lập => dự án có tính khả thi đƣợc chấp nhận đầu tƣ 4.2 Tỷ suất hoàn vốn nội (IRR) Tỷ suất hoàn vốn nội (IRR) tỷ suất chiết khấu làm cho giá trị dự án khơng Nói cách khác, giá trị dòng tiền tƣơng lai dự án cân với khoản đầu tƣ ban đầu 𝐶𝐹 = IRR = NPV = Sử dụng phần mêm Excel, ta tính đƣợc IRR dự án 42 % > 7% (tỷ lệ chiết khấu dự án) Do đó, dự án đƣợc chấp nhận Nhìn chung, với kết NPV IRR tính đƣợc, dự án sản xuất enzyme Cellulase đƣa vào hoạt động sau năm 11 tháng cơng ty hồn vốn, năm sau cơng ty thu đƣợc lợi nhuận CHƢƠNG 6: TÍNH TỐN RỦI RO Sản phẩm không đạt chất lƣợng Cho tỉ lệ sản phẩm lỗi 0.05% (Cứ 6000 kg sản phẩm có kg sản phẩm khơng đạt chất lƣợng) Số lƣợng sản phẩm không đạt chất lƣợng năm: =0.05% × (600 × 1000) = 300 (kg sản phẩm) Chi phí hao hụt sản phẩm khơng đạt: = 300 x 131.000 = 39.300.000 ( VND) Tổn kho cuối năm 66 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY Giả sử hàng tồn kho cuối năm 2% Cuối năm tồn kho: 2% x (600 x 1000)= 12000 (kg sản phẩm) Hao hụt hàng tồn kho là: 12000 x 131.000 = 1.572.000.000 (VND) 2.1 Rủi ro trình vận chuyển Giả sử tỉ lệ rủi ro trình vận chuyển 0.005% Hao hụt chi phí: 0.005% × (600 × 1000) × 131.000 = 3.930.000 (VNĐ) Giả sử tỉ lệ hƣ sản phẩm tác động môi trƣờng xung quanh (mƣa, trùng) q trình vận chuyển 0.1% Chi phí hao hụt: 0.1% × (600 × 1000) × 131.000= 78.600.000 (VNĐ) 2.2 Tổng chi phí rủi ro Trủi ro = 3.930.000+ 1.572.000.000 + 78.600.000 =1.654.530.000 (VND) 67 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY TÀI LIỆU THAM KHẢO Hamilton LM, Kelly CT, Fogarty WM Production and properties of the raw starch-digesting α-amylase of Bacillus sp IMD 435 Process Biochem 1999;35(1–2):27–31 Biol TJ Increase of the α-amylase yield by Some Bacillus Food Eng 2000;24:299–308 Duy TH, Lê Phạm Tấn Quốc, Cẩm TTH, Ngọc PTK, Đào ĐTA Tối ƣu hóa trích ly thu nhận dịch saponin thơ từ đảng sâm codonopsis javanica (blume) hook F Bằng enzyme alpha-amylase Hoạt động nghiên cứu khoa học địa phƣơng 2006; Nguyễn Hoàng Anh Nghiên cứu ứng dụng enzyme amylase, protease nấm men chủng sản xuất rƣợu vang nếp Trƣờng Đại học Trà Vinh 2010;141 Fiddaman PJ, Rossall S Effect of substrate on the production of antifungal volatiles from Bacillus subtilis J Appl Bacteriol 1994;76(4):395–405 Hồ Thị Việt Thu Hiệu bào tử bacillus subtilis biểu interferon alpha gà (b Subtilis-chifnα) phòng bệnh newcastle gà Tạp chí Khoa học 2012;(304–310) Nguyễn Lân Dũng Vi sinh vật học Nhà xuất Giáo Dục 2003; Do Nascimento WCA, Leal Martins ML Production and properties of an extracellular protease from thermophilic Bacillus sp Brazilian J Microbiol 2004;35(1–2):91–6 Nguyễn Đức Lƣợng Công Nghệ Enzyme Đại Học Quốc Gia TPHCM 2004;284 10 Đặng Thị Thu, Tú LTN, Anh TK, Thủy PT, Sâm NX Công Nghệ Enzyme Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật 2012;312 11 Dash BK, Rahman MM, Sarker PK Molecular identification of a newly isolated 68 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY bacillus subtilis BI19 and optimization of production conditions for enhanced production of extracellular amylase Biomed Res Int 2015;2015 12 Chen J, Gai Y, Fu G, Zhou W, Zhang D, Wen J Enhanced extracellular production of α-amylase in Bacillus subtilis by optimization of regulatory elements and over-expression of PrsA lipoprotein Biotechnol Lett 2015;37(4):899–906 13 Elumalai P, Lim JM, Park YJ, Cho M, Shea PJ, Oh BT Enhanced amylase production by a Bacillus subtilis strain under blue light-emitting diodes Prep Biochem Biotechnol [Internet] 2019;49(2):143–50 Available at: https://doi.org/10.1080/10826068.2018.1550656 14 Salman T, Kamal M, Ahmed M, Siddiqa SM, Khan RA, Hassan A Medium optimization for the production of amylase by Bacillus subtilis RM16 in Shakeflask fermentation Pak J Pharm Sci 2016;29(2):439–44 15 Gikanga B, Turok R, Hui A, Bowen M, Stauch OB, Maa YF Manufacturing of High-Concentration Monoclonal Antibody Formulations via Spray Drying-the Road to Manufacturing Scale PDA J Pharm Sci Technol 2015;69(1):59–73 16 Sverdlov Arzi R, Sosnik A Electrohydrodynamic atomization and spray-drying for the production of pure drug nanocrystals and co-crystals Adv Drug Deliv Rev [Internet] 2018;131:79–100 Available at: https://doi.org/10.1016/j.addr.2018.07.012 17 Amutha K, Jaya Priya K Effect of pH, temperature and metal ions on amylase activity from bacillus subtilis KCX 006 Int J Pharma Bio Sci 2011;2(2):407– 13 18 Katsanos KH, Kitsanou M, Christodoulou DK, Tsianos E V High CA 19-9 levels in benign biliary tract diseases: Report of four cases and review of the literature Eur J Intern Med 2002;13(2):132–5 19 Pastor MD, Lorda GS, Balatti A Protease obtention using Bacillus subtilis 3411 and amaranth seed meal medium at different aeration rates Brazilian J 69 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY Microbiol 2001;32(1):6–9 20 Datar R, Rosén CG Centrifugal separation in the recovery of intracellular protein from E coli Chem Eng J 1987;34(3):49–56 21 Joshi RD, Umrikar AM, Bhate MA, Kulkarni SS Production, purification and characterization of L-asparaginase from soil isolate of Bacillus species Int J Recent Sci Res 2015;6(1):2472–6 22 Gebremariam MM, Zarnkow M, Becker T Effect of Drying Temperature and Time on Alpha-Amylase, Beta-Amylase, Limit Dextrinase Activities and Dimethyl Sulphide Level of Teff (Eragrostis tef) Malt Food Bioprocess Technol 2013;6(12):3462–72 23 Davis DA, Lynch HC, Varley J The production of Surfactin in batch culture by Bacillus subtilis ATCC 21332 is strongly influenced by the conditions of nitrogen metabolism Enzyme Microb Technol 1999;25(3–5):322–9 24 Trần Xoa Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập Khoa học Kỹ thuật 2006; 25 Lê Văn Hoàng Các thiết bị lên men ni cấy chìm vi sinh vật môi trƣờng dinh dƣỡng lỏng 2013; 26 Gimbun J, Dayang Radiah AB, Chuah TG Bioreactor design via spreadsheet A study on the monosodium glutamate (MSG) process J Food Eng 2004;64(3):277–83 27 Nguyễn Hồng Lộc Giáo trình Nhập môn công nghệ sinh học NXB Đại học Huế 2007; 28 Kilonzo PM, Margaritis A The effects of non-Newtonian fermentation broth viscosity and small bubble segregation on oxygen mass transfer in gas-lift bioreactors: A critical review Biochem Eng J 2004;17(1):27–40 29 Chenikher S, Guez JS, Coutte F, Pekpe M, Jacques P, Cassar JP Control of the specific growth rate of Bacillus subtilis for the production of biosurfactant lipopeptides in bioreactors with foam overflow Process Biochem 70 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY 2010;45(11):1800–7 30 Liu XD, Xu Y A novel raw starch digesting α-amylase from a newly isolated Bacillus sp YX-1: Purification and characterization Bioresour Technol 2008;99(10):4315–20 31 Brar SK, Verma M, Tyagi RD, Valéro JR, Surampalli RY Efficient centrifugal recovery of Bacillus thuringiensis biopesticides from fermented wastewater and wastewater sludge Water Res 2006;40(6):1310–20 32 Bezawada J, Yan S, John RP, Tyagi RD, Surampalli RY Recovery of Bacillus licheniformis Alkaline Protease from Supernatant of Fermented Wastewater Sludge Using Ultrafiltration and Its Characterization Biotechnol Res Int 2011;2011:1–11 33 E.FISCHER, Stein E The enzyme 1960;313–143 34 Sheehan JJ, Hamilton BK, Levy PF Pilot-Scale Membrane Filtration Process for the Recovery of an Extracellular Bacterial Protease 1990;130–55 35 Sellami-Kamoun A, Haddar A, Ali NEH, Ghorbel-Frikha B, Kanoun S, Nasri M Stability of thermostable alkaline protease from Bacillus licheniformis RP1 in commercial solid laundry detergent formulations Microbiol Res 2008;163(3):299–306 71 ... CÁC Q TRÌNH SINH HỌC ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME AMYLASE TỪ CHỦNG VI KHUẨN BACILLUS SUBTILIS VỚI NĂNG SUẤT 600 TẤN/ NĂM GIÁO VI? ?N HƢỚNG DẪN: TS PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY SINH VI? ?N THỰC... em tiến hành nghiên cứu ? ?Thiết kế quy trình sản xuất enzyme amylase từ chủng vi khuẩn Bacillus subtilis với suất 600 tấn/ năm? ?? ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: TS.PHẠM THỊ PHƢƠNG THÙY MỤC... kết thúc trình lên men 4133 U/mg 55°C pH (17) Tổng hoạt độ enzyme thu đƣợc trình lên men: (U) Nhƣ để thu đƣợc suất đặt 600 tấn/ năm ta phải xây dựng quy trình sản xuất với suất enzyme trình lên