SẢN XUẤT ENZYME PROTEASE TỪ BACILLUS SUBTILIS VỚI NĂNG SUẤT 200 TẤN NĂM

Trước đây con người thường thu nhận enzyme từ thực vật và động vật, nhưngtrong thời gian gần đây cùng với sự phát triển mạnh mẽ của Công nghệ sinh học, việc sửdụng vi sinh vật để sản xuất enzyme ngày càng phổ biến trên thế giới, được tiến hành ởmức độ công nghiệp, quy mô lớn với sản lượng hàng nghìn tấn mỗi năm. Bởi vì, các visinh vật phát triển rất nhanh và nhiều, ít tốn chi phí thức ăn, hệ enzyme phong phú và chohoạt tính sinh học cao.Protease là một enzyme thuộc nhóm hydrolasee xúc tác thủy phân protein đượcứng dụng rộng rãi trong: công nghiệp thực phẩm, y dược, công nghiệp thuộc da, nôngnghiệp… Trong các loại vi sinh vật, thì chủng Bacillus subtilis được sử dụng khá phổbiến. Bacillus subtilis là một vi khuẩn hình que, Gram dương và hiếu khí, phạm vi phânbố rộng giúp cho việc chọn mẫu và phân lập dễ dàng hơn. Đặc biệt chủng vi khuẩn nàycó khả năng sản sinh ra enzyme protease cao.Vì vậy chúng tôi chọn chủng Bacillus subtilis để sản xuất enzyme protease với sảnlượng 200 tấn năm.ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC công Type text Type text Type text BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM  KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC SẢN.

cơng [Type text] [Type text] [Type text] BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM  KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC SẢN XUẤT ENZYME PROTEASE TỪ BACILLUS SUBTILIS VỚI NĂNG SUẤT 200 TẤN/ NĂM Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS Nguyễn Phạm Hương Huyền Võ Yến Nhi 2008150049 Hồ Thị Bích Tuyền 2008150061 Hồ Xuân Hương 2008150013 Hồng Thy Ngun 2008150082 Nguyễn Thị Ngọc Bích 2008150174 TP HCM, 1/2019 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn tới TS Nguyễn Phạm Hương Huyền – người tận tình hướng dẫn cho kiến thức nhiều học suốt q trình thực đồ án Tiếp theo, chúng tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy, Cô khoa Công Nghệ Sinh Học, trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP HCM tạo điều kiện trang bị nhiều kiến thức định hướng giúp chúng tơi hồn thiệt đề tài Lời cuối cùng, cảm ơn tất bạn bè, người đóng góp ý kiến, chia sẻ khó khăn giúp đỡ nhiều trình thực đề tài Sinh viên thực Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2019 Trang | ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC LỜI MỞ ĐẦU Trước người thường thu nhận enzyme từ thực vật động vật, thời gian gần với phát triển mạnh mẽ Công nghệ sinh học, việc sử dụng vi sinh vật để sản xuất enzyme ngày phổ biến giới, tiến hành mức độ công nghiệp, quy mô lớn với sản lượng hàng nghìn năm Bởi vì, vi sinh vật phát triển nhanh nhiều, tốn chi phí thức ăn, hệ enzyme phong phú cho hoạt tính sinh học cao Protease enzyme thuộc nhóm hydrolasee xúc tác thủy phân protein ứng dụng rộng rãi trong: công nghiệp thực phẩm, y dược, công nghiệp thuộc da, nông nghiệp… Trong loại vi sinh vật, chủng Bacillus subtilis sử dụng phổ biến Bacillus subtilis vi khuẩn hình que, Gram dương hiếu khí, phạm vi phân bố rộng giúp cho việc chọn mẫu phân lập dễ dàng Đặc biệt chủng vi khuẩn có khả sản sinh enzyme protease cao Vì chọn chủng Bacillus subtilis để sản xuất enzyme protease với sản lượng 200 tấn/ năm Trang | ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Tổng quan Enzyme Protease: 1.1.1 Khái niệm protease: 1.1.2 Cơ chế phản ứng protease: 1.1.3 Giá trị kinh tế enzyme Protease: 1.1.4 Ưu điểm enzyme protease sản xuất từ Bacillus: 10 1.1.5 Tầm nhìn tương lai: 10 1.1.6 Tình hình nghiên cứu, sản xuất protease giới nước: 11 1.2 Tổng quan Bacillus subtilis: 13 1.2.1 Đặc điểm hình thái: 13 1.2.2 Đặc điểm sinh lý: 14 1.2.3 Đặc điểm nuôi cấy: 14 CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 15 2.1 Lựa chọn phương pháp nuôi cấy Bacillus subtilis để sản xuất enzyme protease: 15 2.1.1 Phương pháp nuôi cấy bề mặt (phương pháp rắn, phương pháp nổi: solid state fermentation): 15 2.1.2 Phương pháp ni chìm (Phương pháp lỏng, phương pháp bề sâu: Liquid State fermentation) 16 2.2 Lựa chọn công nghệ: 18 2.3 Lựa chọn môi trường nuôi cấy: 18 2.4 Quy trình cơng nghệ: 19 2.4.1 Sơ đồ quy trình: 19 2.4.2 Thuyết minh quy trình: 20 CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG VẬTCHẤT 23 3.1 Cân vật chất: 23 Trang | ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC 3.1.1 Lên men: 23 3.1.2 Lọc: 25 3.1.3 Kết tủa: 25 3.1.4 Ly tâm: 25 3.1.5 Sấy phun: 26 3.2 Tổng kết: 27 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT BỊ 28 4.1 Thiết bị nhân giống: 28 4.2 Thiết bị lên men: 28 4.3 Thiết bị lọc: 32 4.4 Thiết bị kết tủa: 33 4.5 Ly tâm lạnh: 35 4.6 Thiết bị sấy: 38 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN KINH TẾ 41 CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG 50 III TÀI LIỆU THAM KHẢO: 51 PHỤ LỤC 54 Trang | ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Tổng quan Enzyme Protease: 1.1.1 Khái niệm protease: Protease (còn gọi peptidase hay proteinase) nhóm enzyme có khả phân hủy protein thành thành phần đơn giản chuỗi polypeptide ngắn hay acid amin tự nhờ vào khả cắt đứt liên kết peptide (-CO-NH-) Dựa vào chế xúc tác: Protease phân chia thành loại endopeptidase exopeptidase: - Exo-peptidase gọi peptidase hay enzyme phân cắt đầu mạch Thủy phân đầu tận chuỗi polypeptide Dựa vào vị trí tác động mạch polipeptide, exopeptidase phân chia thành loại: + Aminopeptidase: xúc tác thủy phân liên kết peptide đầu N tự chuỗi polypeptide để giải phóng acid amin ,một dipeptide tripeptide + Carboxypeptide: xúc tác thủy phân liên kết peptide đầu C chuỗi polypeptide giải phóng acid amin dipeptide - Endo-peptidase gọi protease hay enzyme phân cắt nội mạch Xúc tác phản ứng thủy phân liên kết peptide bên chuỗi polipeptidase Dựa vào động học chế xúc tác endopeptidase chia thành loại: + Serin proteinase: protein chứa nhóm –OH gốc serine trung tâm hoạt động có vai trò đặc biệt quan trọng hoạt động xúc tác enzyme Nhóm bao gồm hai nhóm nhỏ: chymotrypsin subtilisin.Nhóm chymotrypsin bao gồm enzyme động vật chymotrypsin, trypsin, elastase Nhóm subtilisin bao gồm hai loại enzyme vi khuẩn subtilisin Carsberg, subtilisin BPN Các serine proteinase thường hoạt động mạnh vùng kiềm tính thể tính đặc hiệu chất tương đối rộng Trang | ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC + Cysteine proteinase: Các proteinase chứa nhóm –SH trung tâm hoạt động Cystein proteinase bao gồm proteinase thực vật papayin, bromelin, vài protein động vật protein kí sinh trùng.Các cystein proteinase thường hoạt động vùng pH trung tính, có tính đặc hiệu chất rộng + Aspatic proteinase: Hầu hết aspartic proteinase thuộc nhóm pepsin Nhóm pepsin bao gồm enzyme tiêu hóa như: pepsin, chymosin, cathepsin, renin Các aspartic proteinase có chứa nhóm carboxyl trung tâm hoạt động thường hoạt động mạnh pH trung tính + Metallo proteinase: Metallo proteinase nhóm proteinase tìm thấy vi khuẩn, nấm mốc vi sinh vật bậc cao Các metallo proteinase thường hoạt động vùng pH trung tính hoạt độ giảm mạnh tác dụng EDTA Dựa vào cấu tạo trung tâm hoạt động người ta chia enzyme làm nhóm: - Protease-serin (OH): trypsin, chymotrypsin, alastase, subtilisin, - Protease -thiol (SH): Papain, bromelin, ficine, - Protease-acide (COOH): Pepsin, rennin, trung tâm hoạt động có chứa asparagyl hay glutamyl - Protease-kim loại:collagenase, Dựa vào nguồn thu nhận enzyme chia làm loại: - Protease động vật: Trypsin, chymotry psin, pepsin, rennin, … - Protease thực vật: Papain, bromelin, ficine, - Protease vi sinh vật: colagenase, protease acide, protease bazo, protease trung tính, (Đỗ Thị Thu Nga, 2012) Trang | ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Dựa vào hoạt tính điều kiện pH khác nhau, protease chia thành nhóm bao gồm: protease acid, protease trung tính protease kiềm tính Theo đó, protease acid hoạt động tốt pH 2,0 đến 5,0; protease có pH tối ưu vào khoảng gọi protease trung tính; protease kiềm tính có hoạt tính tốt pH lớn (pH kiềm) (Khan et al., 2011) Hình 1.1 Cấu trúc phân tử protease 1.1.2 Cơ chế phản ứng protease: Những protease có nếp gấp β bao bọc vòng xoắn α Trung tâm hoạt động enzyme amino acid tryền thống serine proease theo thứ tự Asp-His-Ser Nhóm serine protease nhóm peptidase lớn phát giới sinh vật eukaryote, prokaryote, archaea virus Những enzyme có chung chế xúc tác phản ứng thủy phân thơng qua hai bước (Antao, CM, & Malcata, FX, 2005) - Bước acyl hóa: hình thành liên kết cộng hóa trị nhóm -OH serine với nguyên tử cacbon nhóm cacboxyl phân tử chất nhờ có hỗ trợ nhóm imidazole từ histidine Trang | ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC - Bước khử acyl hóa: phức hệ acyl - enzyme bị thủy phân phân tử H2O theo chiều ngược lại bước Trong đó, nhóm imidazole chuyển proton gốc -OH từ serine cho nhóm amine để tái sinh lại enzyme Phương trình phản ứng thủy phân liên kết peptide theo chế chung: E+S ES’ + P1 E + P2 Trong đó: E: enzyme S: chất ES: phức chất enzyme – chất ES’: phức chất trung gian enzyme – chất acyl hóa P1: sản phẩm chuỗi phản ứng (nhóm amin tự tạo thành) P2: sản phẩm thứ chuỗi phản ứng (nhóm cacboxyl tự tạo thành) 1.1.3 Giá trị kinh tế enzyme Protease: Trong số tất enzyme công nghiệp, protease tạo nên thị phần lớn tồn giới, chiếm 1,3 tỷ la Mỹ vào năm 1998 Ngày nay, protease sử dụng rộng rãi lĩnh vực công nghiệp như: sản xuất chất tẩy rửa, chế biến thực phẩm, thuộc da, dược phẩm xử lý môi trường Chất tẩy rửa: Protease thành phần thiếu tất loại chất tẩy rửa, từ chất tẩy rửa dùng gia đình đến chất làm kính giả kem đánh Việc ứng dụng enzyme vào chất tẩy rửa nhiều bột giặt Các protease thích hợp để bổ sung vào chất tẩy rửa thường có tính đặc hiệu chất rộng để dễ dàng loại bỏ vết bẩn thức ăn, máu chất thể người tiết Trang | ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC Cơng nghiệp thuộc da: Q trình chế biến da bao gồm số cơng đoạn ngâm ướt, tẩy lông, làm mềm da thuộc da Thông thường phương pháp thuộc da thường dùng hóa chất độc hại natri sulfide, làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường nước thải nhà máy thải sông Việc sử dụng enzyme để thay hóa chất thành công việc nâng cao chất lượng da làm giảm ô nhiễm môi trường Protein thành phần da lông nên protease sử dụng để thủy phân số thành phần phi collagen da loại bỏ protein phi fibrin albumin, globulin q trình thuộc da có hiệu Do protease kiềm từ Bacillus tạo thành với lượng lớn, có đặc tính bền vững, hoạt động tốt với nhiệt độ pH cao nên chúng ứng dụng nhiều ngành công nghiệp khác như: xử lý phim X-quang qua sử dụng để nhằm thu hồi bạc, làm nước mắm cá, làm thức ăn gia súc, xử lý chất thải từ động vật giáp xác, xử lý rác thải lò mổ gia cầm sở dùng Bacillus subtilis, v.v… 1.1.4 Ưu điểm enzyme protease sản xuất từ Bacillus: Enzyme protease sản xuất từ Bacillus có khả hoạt động môi trường kiềm cao so với protease thu nhận phương pháp khác Ví dụ Yu et al (2006) báo cáo sản xuất protease kiềm pH 10,0 Bacillus licheniformis Ngoài ra, protease Bacillus subtilis môi trường bán rắn (môi trường thu nhận protease) giữ hoạt tính sau q trình xử lý nhiệt (1200C, 60 giây) (Trần Ngọc Hùng, Lê Phi Nga, 2013) 1.1.5 Tầm nhìn tương lai: Proteases tạo thành loại enzyme cơng nghiệp quan trọng có liên quan đến trình sinh lý tế bào Vì protease cần thiết mặt sinh lý, chúng xuất khắp nơi động vật, thực vật vi khuẩn Tuy nhiên, vi khuẩn mỏ vàng Protease từ vi sinh vật sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp thực phẩm, sữa chất tẩy rửa từ thời cổ đại Có mối quan tâm protease mục tiêu phát triển tác nhân trị liệu chống lại việc lây lan không ngừng bệnh gây tử vong ung thư, sốt rét Trang | 10 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN KINH TẾ Vốn cố định 1.1 Chi phí thiết bị: Bảng 1.1: Tính tốn chi phí thiết bị STT Tên thiết bị Giá (VNĐ) Số lượng Thành tiền (VNĐ) Tủ mát bảo quản giống Sanaky 099 000 inverter VH-358W3 18 198 000 Nồi hấp tiệt trùng tự động 71 675 000 STURDY SA-300VL (50 lít) 71 675 000 Tủ cấy vi sinh SW - CJ-2FD (Tủ 35 500 000 đôi) 35 500 000 Tank nhân giống 44 270 607 44 270 607 Thiết bị lên men 000 000 000 000 000 000 Thiết bị lọc khung 25 000 000 50 000 000 Thiết bị kết tủa (AC-B-04) có 30 000 0000 cánh khuấy 150 000 000 Thiết bị ly tâm dĩa DHC400 414 000 000 828 000 000 Thiết bị sấy phun 276 000 000 276 000 000 10 Thiết bị đóng gói HST-30B 354 200 000 354 200 000 Tổng 827 843 607 Chi phí lắp đặt thiết bị = 1% tổng chi phí thiết bị  Chi phí lắp đặt = 𝟏% × 𝟔 𝟖𝟐𝟕 𝟖𝟒𝟑 𝟔𝟎𝟕 = 𝟔𝟖 𝟐𝟕𝟖 𝟒𝟑𝟔 (𝐕𝐍Đ) 1.2 Chi phí vận chuyển: Trang | 41 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC Bảng 1.2 Chi phí thiết bị: STT Tên thiết bị Giá (VNĐ) Số lượng Xe nâng 200 000 000 800 000 000 Vận chuyển nguyên liệu 650 000 000 300 000 000 Vận chuyển sản phẩm 650 000 000 300 000 000 Vận chuyển nhiên liệu 200 000 000 400 000 000 Tổng 1.3 Thành tiền (VNĐ) 800 000 000 Chi phí nhà đất xây dựng: Với đất xây dựng, nhóm chọn vùng đất Bình Dương, thành phố Hồ Chí Minh Th đất xây dựng với diện tích 1500 m2 với giá thuê 50 000 VNĐ/m2 10 năm  Tiền thuê đất là: 000 000 000 (VNĐ/năm) Bảng 1.3: Chi phí nhà đất xây dựng STT Tên cơng trình Diện tích Đơn giá (m2) (VNĐ/m2) Thành tiền (VNĐ) Khu vực sản xuất 200 750 000 350 000 000 Kho nguyên liệu 100 200 000 120 000 000 Kho thành phẩm 70 200 000 84 000 000 Nhà hành 300 700 000 810 000 000 Khu xử lý nước thải 100 500 000 150 000 000 Nhà xe 100 200 000 120 000 000 Phòng bảo vệ 30 200 000 36 000 000 Nhà vệ sinh 50 000 000 50 000 000 Căn tin 50 700 000 35 000 000 10 Đường + khuôn viên 100 15 000 000 500 000 000 11 Kho hóa chất 30 200 000 36 000 000 Tổng 291 000 000 Trang | 42 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Tổng vốn cố định: TCĐ = Chi phí xây dựng + thiết bị vận chuyển + thiết bị + lắp đặt + thuê đất = 291 000 000 + 800 000 000 + 827 843 607 + 68 278 436+ 000 000 000 = 22 987 122 040 (VNĐ) Vốn lưu động 2.1 Chi phí trực tiếp: Nguyên – nhiên liệu:  Chi phí nguyên liệu sản xuất: Ta tích canh trường 38814,52 (L) năm có 132 mẻ Bảng 2.1: Chi phí nguyên liệu lên men năm Thành phần Khối lượng dùng Giá thành (VNĐ)/kg Thành tiền (VNĐ) năm (kg) Glucose 25617,5832 12 000 307 410 998 K2HPO4 25617,5832 45 000 152 791 244 NaCl 3586,461648 700 13 269 908 MgSO4 1537,054992 500 842 636 CaCl2 3074,109984 000 15 370 550 (NH4)2SO4* 358,9458048 40 000 13 557 382 Bã đậu nành 51235,1664 000 409 881 331 Tổng 916 124 049 (NH4)2SO4*: khối lượng muối bổ sung vào mẻ là: mmuối= Vmuối x 1,77 = 1536,32 x 1,77 = 358,9458048 (Kg) Trang | 43 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Bảng 5: Chi phí nguyên liệu nhân giống năm Thành phần Khối lượng dùng Giá thành (VNĐ)/kg Thành tiền (VNĐ) năm (kg) Glucose 1329,2598 12 000 15 951 118 KH2PO4 265,85196 45 000 196 338 NaCl 186,096372 700 688 557 MgSO4 799,755588 500 999 389 CaCl2 159,511176 000 797 556 Bã đậu nành 2658,5196 000 21 268 157 Tổng 41 901 115 Tổng chi phí nguyên liệu sản xuất năm: TNGL = TNG + TLM =1 916 124 049 + 41 901 115 = 958 025 164 (VNĐ) Chi phí nhiên liệu sản xuất: Bảng 6: Chi phí nhiên liệu sử dụng năm STT Danh mục Đơn vị tính Số lượng Đơn giá Thành (VNĐ) (VNĐ) tiền Điện kW 000 000 432 432 000 000 Nước m3 45 000 400 378 000 000 Xăng Lít 500 18 600 27 900 000 Tổng 837 900 000 Trang | 44 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Nhân Bảng 7: Cơ cấu nhân nhà máy STT Số lượng Chức vụ Mức lương Tổng lương tháng (VNĐ) Giám đốc 30 000 000 30 000 000 Phó giám đốc 20 000 000 20 000 000 Phòng tổ chức – hành 000 000 32 000 000 Nhân viên kỹ thuật 15 000 000 60 000 000 Phòng marketing 000 000 24 000 000 Phịng kế tốn – tài 000 000 24 000 000 Nhân viên kinh doanh 000 000 40 000 000 Công nhân 10 000 000 60 000 000 Nhân viên tạp vụ 000 000 10 000 000 10 Lái xe 000 000 24 000 000 11 Bảo vệ 000 000 10 000 000 Tổng 334 000 000 Tổng lương nhân năm: (14 tháng bao gồm lương thưởng lễ, tết) 𝐓𝐋 = 334 000 000 × 14 = 676 000 000 (VNĐ) Tổng chi phí sản xuất trực tiếp: TSXTT = Tnhân + Tnguyên liệu + Tđiện nước = 676 000 000 + 958 025 164 + 837 900 000 = 471 925 164 (VNĐ/ năm) 2.2 Chi phí sản xuất gián tiếp: 2.2.1.Chi phí bảo trì: - Chi phí bảo dưỡng máy móc thiết bị = 10% × vốn thiết bị = 10% x (6 827 843 607 + 68 278 436) = 689 612 204 (VNĐ) Trang | 45 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC - Chi phí bảo trì cơng trình: = 10% × 291 000 000 = 329 100 000 (VNĐ) Tổng chi phí bảo trì: 689 612 204 + 329 100 000 = 018 712 204 (VNĐ) 2.2.2 Chi phí bảo hiểm: Theo luật bảo hiểm y tế Bộ y tế, doang nghiệp phải đóng bảo hiểm cho người sử dụng lao động 21,5% tổng tiền lương: 21,5% x TLương = 21,5% x 676 000 000 = 005 340 000 (VNĐ) /năm 2.2.3 Chi phí bên ngồi nhà máy: - Chi phí quảng cáo marketing chương trình đặc biệt: 7% chi phí sản xuất trực tiếp: = 7% x 471 925 164 = 593 034 762 (VNĐ) - Chi phí vận chuyển: 5% x chi phí sản xuất trực tiếp = 5% × 471 925 164 = 423 596 258 (VNĐ) - Chi phí hoa hồng cho đại lý: 10% chi phí sản xuất trực tiếp: = 10% × 471 925 164 = 847 192 516 (VNĐ ) Tổng chi phí bên ngồi nhà máy: = 593 034 762 + 423 596 258 + 847 192 516 = 863 823 536 (VNĐ) Tổng chi phí gián tiếp: = 018 712 204 + 005 340 000 + 863 823 536 = 887 875 740 (VNĐ) Tổng vốn lưu động năm chưa tính lãi ngân hàng = Chí phí trực tiếp + Chi phí gián tiếp = 471 925 164 + 887 875 740 = 12 359 800 900 (VNĐ) Trang | 46 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Vốn đầu tư công ty năm chưa tính lãi ngân hàng: Tổng vốn đầu tư = vốn cố định + vốn lưu động = 22 987 122 040 + 12 359 800 900 = 35 346 922 940 (VNĐ) Lãi doanh thu: - Giả sử tiền đầu tư 100% vay vốn ngân hàng - Theo lãi suất vay vốn ngân hàng Agribank trung bình 7%/ năm - Lãi vốn vay đầu tư: = 7% × 35 346 922 940 = 474 284 606 (VNĐ/năm) Khấu hao = 10% x Vốn cố định = 10% x 22 987 122 040 = 298 712 204 (VNĐ) Tổng chi phí hàng năm = vốn lưu động + khấu hao hàng năm + lãi suất hàng năm = 12 359 800 900 + 298 712 204 + 474 284 606 = 17 132 797 710 (VNĐ) 3.1 Giá sản phẩm: Giá sản phẩm = chi phí năm/ suất = 17 132 797 710 / 150 000= 114 219 (VNĐ) *Giả sử công ty lấy lợi nhuận 50% Giá bán sản phẩm = 114 219 + (114 219 x 0,5) = 171 329 (VNĐ) Tham khảo giá enzyme protease thị trường, công ty Alibaba bán enzyme protease với giá 10$/ kg tương đương với 230 000 VNĐ/kg enzyme có hoạt lực 150 000 u/g Nhóm chọn giá sản phẩm 299 000 VNĐ/kg enzyme có hoạt lực enzyme 200 000 u/g Doanh thu: Giả sử công ty bán 95% sản phẩm/ năm Trang | 47 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Doanh thu/năm = giá bán x số thành phẩm x 95% = 299 000 x 150 000 x 95% = 42 607 500 000 (VNĐ) *Lợi nhuận trước thuế: (LNTT) LNTT = (doanh thu- chi phí sản xuất- khấu hao) = 42 607 500 000 - 17 132 797 710 - 298 712 204 = 23 175 990 090 (VNĐ) Thuế doanh thu (TDT): 20% lợi nhuận trước thuế (2018) TDT= 23 175 990 090 x 20% = 635 198 017 (VNĐ) Lợi nhuận sau thuế (lợi nhuận ròng) = Lợi nhuận trước thuế – thuế doanh nghiệp = 23 175 990 090 – 635 198 017 = 18 540 792 070 (VNĐ) Dòng tiền (CF) = lợi nhuận sau thuế + khấu hao = 18 540 792 070 + 298 712 204 = 20 839 504 280 (VNĐ) Thời gian hoàn vốn = 𝑉ố𝑛 𝑐ố đị𝑛ℎ 𝑙ợ𝑖 𝑛ℎ𝑢ậ𝑛 𝑟ò𝑛𝑔+𝑘ℎấ𝑢 ℎ𝑎𝑜 = 22 987 122 040 18 540 792 070 + 298 712 204 = 1,1 Vậy thời gian hoàn vốn dự án là: năm tháng Bảng thống kê chi phí đầu tư: Thành tiền (VNĐ) Vốn cố định 22 987 122 040 Vốn lưu động 12 359 800 900 Tổng chi phí đầu tư 35 346 922 940 Lãi suất ngân hàng 7% Khấu hao 298 712 204 Trang | 48 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Bảng thống kê lợi nhuận: Thành tiền (VNĐ) Doanh thu 42 607 500 000 Lợi nhuận trước thuế 23 175 990 090 Lợi nhuận sau thuế 18 540 792 070 Thuế thu nhập doanh nghiệp 20% Dòng tiền 20 839 504 280 Giá trị : NPV= ∑𝑛𝑖=1 𝐶𝐹𝑖 (1+𝑟)𝑖 − 𝐶𝐹0 Trong đó: CF0 tiền đầu tư ban đầu (vốn cố định) ∑𝑛𝑖=1 𝐶𝐹𝑖 (1+𝑟)𝑖 tổng giá trị dòng tiền dự án n tuổi thọ dự án r hệ số chiết khấu Giả sử vòng đời 10 năm Chiết khấu r=7% Năm Dịng tiền Hệ số chiết khấu Gía trị 35 346 922 940 - 35 346 922 940 20 839 504 280 (1+0,07)1 19476172220 20 839 504 280 (1+0,07)2 18202030120 20 839 504 280 (1+0,07)3 17011243100 20 839 504 280 (1+0,07)4 15898358040 20 839 504 280 (1+0,07)5 14858278540 20 839 504 280 (1+0,07)6 13886241630 Trang | 49 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC 20 839 504 280 (1+0,07)7 12977795910 20 839 504 280 (1+0,07)8 12128781230 20 839 504 280 (1+0,07)9 11335309560 (1+0,07)10 10593747250 10 Sử dụng phần mềm excel ta được: NPV= 66642229783,60 >0 Tỉ lệ hoàn vốn nội bộ: IRR= 48% lớn tỉ lệ chiết khấu ban đầu r=7% Vậy: Dự án thực sau 10 năm CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG Nguồn nước thải: - Nước vệ sinh thiết bị, nhà xưởng, nước sinh hoạt chiếm lượng tương đối lớn sạch, tải trọng chất ô nhiễm không cao Thành phần nước thải chủ yếu hợp chất hữu cịn sót lại thiết bị, lượng chất rắn lơ lửng tạp chất vơ khác nên thải môi trường mà không cần xử lý - Nước thải từ khâu nhân giống, nuôi cấy, ly tâm thu sinh khối: canh trường sau thu sinh khối chứa lượng sinh khối tế bào thành phần dinh dưỡng môi trường Đây nguồn thức ăn thích hợp cho vi khuẩn gây mùi ô nhiễm nguồn nước Sử dụng hệ thống bùn hoạt tính để xử lí nước thải trước thải môi trường - Rác thải: rác thải nhà máy chủ yếu rác thải rắn từ trình sản xuất vỏ bao bì hỏng, rác thải sinh hoạt nhân viên,… Cần thu gom phân loại rác nguồn mang đến nơi xử lý Trang | 50 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC III TÀI LIỆU THAM KHẢO: Tài liệu tiếng việt: Đỗ Thị Thu Nga, (2012), Khảo sát khả sinh tổng hợp protease số chủng Bacillus, NXB Trường ĐH Sư phạm Tp HCM Trang 7-9 GS.TS Đặng Thị Thu (Chủ biên), (2018) Giáo trình cơng nghệ enzyme, NXB Trường Đại Học Bách Khoa, Hà Nội Nguyễn Phú Thọ, Dương Thị Hương Giang, (2011) Nghiên cứu quy trình điều chế bột enzyme papain từ nhựa đu đủ Tạp chí Khoa học Trường đại học Cần Thơ 17b 158-166 Nguyễn Hồng Lộc (2006) Cơng nghệ tế bào, NXB Đại học Huế Lượng, N Đ (2004), Công nghệ enzyme, NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh.TS Bùi Xn Đơng, Giáo trình cơng nghệ enzyme, NXB Trường Đại Học Bách Khoa, Đà Nẵng Morikawa, M (2006) "Hình thành màng sinh học có lợi vi khuẩn Bacillus subtilis cơng nghiệp lồi liên quan" Tạp chí Bioscience Bioengineering, Vol.101, No.1, 1-8 Ngạch, T X (2007), Công nghệ enzyme, NXB Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Perez, AR, A Abanes-De Mello, K Pogliano, (2000) “SpoIIB địa hố thành vị trí hoạt động sinh vật đáy sinh học không gian quy định mỏng manh phân rã trình chuyển hóa Bacillus subtilis “ Tạp chí Vi khuẩn học, 182 (4): 1096 Trần Quốc Hiền, Lê Văn Việt Mẫn (2006) Nghiên cứu thu nhận chế phẩm enzyme protease từ ruột cá basa, Trường Đại Học Bách Khoa TPHCM Trần Ngọc Hùng, Lê Phi Nga (2013 ) “Nghiên cứu tạo chế phẩm protease từ Bacillus subtilis”, Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số (11) sử dụng chế biến thức ăn gia cầm., 31-32 Tú, L N., Chử, L V., & Châu, P T (1982), Enzyme vi sinh vật NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, tập Trang | 51 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Tài liệu tiếng anh: Abdelnasser S S Ibrahim, et al.,(2015) MA Khan, N Ahmad, AU Zafar, IA Nasir, MA Qadir (2011) Isolation and screening of alkaline protease producing bacteria and physio-chemical characterization of the enzyme Abdul Hameed, et al., (1999) Effect of dissolved oxygen tension and pH on the production of extracellular protease from a new isolate of Bacillus subtilis K2, for use in leather processing Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 74:5–8 Antao, CM, & Malcata,(2005), Plant serine proteases: biochemical, physiological and molecular features 638-639 Abdelnasser S S Ibrahim, et al.,, (2015) Detergent‑, solvent‑ and salt‑compatible thermoactive alkaline serine protease from halotolerant alkaliphilic Bacillus sp NPST‑AK15: purification and characterization John R Bourne, et al., (1992) Bioreactor Scale-upfor the Oxygen-SensitiveCulture Bacillus subtilis The Influence of Stirrer Shaft Geometry Biotechnol Bog 8, 580582 Maria Delia Pastor, et al., (2001) Protease obtention using Bacillus subtilis 3411 and amranth seed meal medium at different aeration rates Brazilian Journal of Microbiology 32:6-9 Moitinho Mda L (1992) The evaluation of the specific gravity of Giardia duodenalis and Entamoeba coli cysts Muhammad Irfan, et al., (2010) “Relationship of Process Parameters for the Production of Alkaline Protease by Bacillus sp.” IJAVMS, Vol 4, Issue 4, 2010:114120 Murray Moo-Young, Kenneth F Gregory, 1986, “Microbial Biomass Proteins”, Elsevier Applied Science, USA Page 49 Rajiv Datar “Centrifugal separation in the recovery of intracellular protein from E coli” Industrial Biotechnology, Alfa-Laval AB, Box 500, S-147 00 Tumba Sweden Trang | 52 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC R Gupta · Q K Beg · S Khan · B Chauhan, (2002) “An overview on fermentation, downstream processing and properties of microbial alkaline proteases” Appl Microbiol Biotechnol, 60:381–395 389 R Gupta · Q.K Beg · P Lorenz, (2002) “Bacterial alkaline proteases: molecular approaches and industrial applications” Appl Microbiol Biotechnol, 59:15–32 21-22 Serpil Takac, et al., “Separation of the protease enzymes of Bacillus licheniformis from the fermentation medium by crossflow ultrafiltration” Journal of Chemical Technology and Biotechnology J Chem Technol Biotechnol,75:491- 499 (2000) T A Costa-Silva & ctv, 2014 Characterization and spray drying of lipase produced by the endophytic fungus Cercospora kikuchii T.P.King “Separation of protein by Ammonium Sulfate Gradient Solubilization” From the Rockefeller University, New York, New York 10021, Receiced September 27, 1971 Page 368 Valeria F.Soares, et al., (2005) “High-Yield Bacillus subtilis Protease Production by Solid-State Fermentation”, Applied Biochemistry and Biotechnology, Vol 121–124 Yu Y, Kim J, Hwang S, (2006) “Use of real‑time PCR for group‑specific quantification of aceticlastic methanogens in anaerobic processes: population dynamics and community structures”, Biotechnol bioeng, 93(3):424-433 Yuguo Z, et al., 2001 Production of Extracellular Protease from Crude Substrates with Dregs in an External-Loop Airlift Bioreactor with Lower Ratio of Height to Diameter Trang | 53 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC PHỤ LỤC Hình 1: Giản đồ Ranzim Hình 2: Sơ đồ tổng quát nhà máy Trang | 54 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Hình 3: Sơ đồ lắp đặt thiết bị khu sản xuất Trang | 55 ... xử lý chất thải từ động vật giáp xác, xử lý rác thải lò mổ gia cầm sở dùng Bacillus subtilis, v.v… 1.1.4 Ưu điểm enzyme protease sản xuất từ Bacillus: Enzyme protease sản xuất từ Bacillus có khả... biệt chủng vi khuẩn có khả sản sinh enzyme protease cao Vì chúng tơi chọn chủng Bacillus subtilis để sản xuất enzyme protease với sản lượng 200 tấn/ năm Trang | ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH... quy mô sản xuất enzyme ứng dụng enzyme thực tế (Lê Ngọc Tú, et al., 1982) Theo Muhammad Nadeem cộng năm 2008 , nghiên cứu thành phần môi trường để sản xuất protease kiềm sản xuất vi khuẩn Bacillus