THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME PROTEASE TỪ Bacillus subtilis NĂNG SUẤT 300 TẤNNĂM.

2 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 6 LỜI CẢM ƠN 7 Chương 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 8 1 1 Tổng quan về Enzyme Protease 8 1 1 1 Giới thiệu 8 1 1 2 Phân loại 8 1 1 3 Ứng dụng 10 1 1 4 Các nguồn thu nhận 10 1 2 Tổng quan về B.

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN Chương TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan Enzyme Protease 1.1.1 Giới thiệu 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Ứng dụng 10 1.1.4 Các nguồn thu nhận 10 1.2 Tổng quan Bacillus subtilis 12 1.2.1 Giới thiệu 12 1.2.2 Đặc điểm hình thái sinh lí 12 Chương LỰA CHỌN, PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 14 2.1 Sơ đồ công nghệ 14 2.2 Phân tích quy trình 14 2.2.1 Nhân giống 14 2.2.2 Lên men 15 2.3.3 Lọc màng 18 2.2.4 Kết tủa 21 2.2.5 Ly tâm 22 2.2.6 Sấy phun 26 Chương CÂN BẰNG VẬT CHẤT 29 3.1 Tính tốn cơng suất mẻ 29 3.2 Cân vật chất 30 CHƯƠNG TÍNH TỐN THƠNG SỐ THIẾT BỊ 34 4.1 Tính tốn thiết bị lên men 34 4.1.1 Bể lên men 35 4.1.2 Thiết kế cánh khuấy hệ thống cung cấp oxi 35 4.1.3 Tính tốn tốc độ cánh khuấy 36 4.1.4 Tính tốn tốc độ cung cấp Oxy (OTR) 36 4.2 Tính tốn thiết bị lọc 39 4.3 Tính toán thiết bị ly tâm 41 4.4 Tính toán thiết bị sấy phun 43 Chương V: TÍNH TOÁN HIỆU QUẢ KINH TẾ 48 5.1 Vốn cố định 48 5.1.1 Chi phí thiết bị 48 5.1.2 Đất nhà xưởng 49 5.2 Nguồn vốn lưu động 50 5.2.1 Chi phí sản xuất trực tiếp 50 5.2.2 Chi phí sản xuất gián tiếp 53 5.3 Tính tốn lợi nhuận thời gian hồn vốn 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 Mục lục bảng Bảng 2.1: Môi trường nhân giống Bacillus Subtilis 15 Bảng 2.2: Môi trường lên men 15 Bảng 2.3: Bảng so sánh thông số thiết bị ly tâm dạng đĩa ly tâm dạng ống 25 Bảng 3.1: Hiệu suất thu hồi enzyme protease giai đoạn 29 Bảng 3.2: Cân vật chất trình sản xuất enzyme protease 33 Bảng 4.1: Thơng số bể lên men 36 Bảng 4.2: Thông số thiết bị lọc màng 41 Bảng 4.3: Thông số máy ly tâm dạng đĩa DHY/DHYC500 42 Bảng 4.4: Thông số thiết bị sấy phun LPG-150 43 Bảng 5.1: Bảng giá thiết bị sử dụng 48 Bảng 5.2: Bảng giá xe sử dụng 48 Bảng 5.3: Cơ cấu nhà máy 49 Bảng 5.4: Chi phí nhân tháng 50 Bảng 5.5: Chi phí nguyên vật liệu dùng năm 51 Bảng 5.6: Chi phí nhiên liệu dùng năm 52 Bảng 5.7: Chi phí bán hàng năm 53 Bảng 5.8: Chi phí gián tiếp khác 54 Bảng 5.9: Giá trị dự án 55 Mục lục hình Hình 1.1: Phương trình thủy phân có xúc tác enzyme protease Hình 1.2: Sơ đồ phân loại protease Hình 1.3: Hình ảnh tế bào B subtilis kính hiển vi 13 Hình 2.1: Đề xuất sơ đồ cơng nghệ 14 Hình 2.2: Cấu tạo bể lên men có cánh khuấy 17 Hình 2.3: Thiết bị phân riêng mơ hình sợi 20 Hình 2.4: Cấu tạo sợi màng lọc UF 21 Hình 2.5: Thiết bị kết tủa 22 Hình 2.6:Cấu tạo thiết bị ly tâm dạng đĩa 24 Hình 2.7: Sơ đồ hệ thống sấy phun 27 Hình 3.1: Enzyme protease trung tính (EC 3.4.24.28) 30 Hình 4.: Bể lên men thể tích 100.000 lít hãng Zhuoda 34 Hình 4.2: Hình ảnh máy ly tâm cơng nghiệp dạng đĩa DHY/DHYC500 42 Hình 4.3: Giản đồ Ramzin 44 Hình 4.4: Thiết bị sấy phun LPG-150 47 LỜI MỞ ĐẦU Enzyme protease chiếm khoảng 60-65% thị trường cơng nghiệp tồn cầu, có nhiều ứng dụng rộng rãi phục vụ đời sống người, lĩnh vực thực phẩm, công nghiệp, dệt may, dược phẩm Protease thu nhận từ nguồn thực vật, động vật vi sinh vật Trong vi sinh vật nguồn cho protease phong phú Một số lồi vi sinh vật có khả tổng hợp protease B subtilis, B cereus, Streptomyces griseus,… Mặc dù có nhiều nguồn vi khuẩn có sẵn để sản xuất protease có số nghiên cứu sử dụng sản xuất thương mại Trong đó, lượng protease từ vi khuẩn Bacillus sp sản xuất với sản lượng lớn [8], [15] Việc sản xuất Protease việc cần thiết, ngành công nghiệp quan trọng cho ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, dệt may, dược phẩm… Hiện nước ta cịn nhà máy sản xuất protease, mà phần lớn nhập từ nước ngoài, lợi để xây dựng nhà máy sản xuất protease cung cấp cho thị trường nước Và lý nhóm chọn đề tài: “THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME PROTEASE TỪ Bacillus subtilis NĂNG SUẤT 300 TẤN/NĂM” LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập hoàn thành đồ án kĩ thuật trình sinh học, nhóm chúng em đã nhận hướng dẫn, giúp đỡ tận tình Q Thầy Cơ bạn khóa Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn Xin cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trường tồn thể Q Thầy Cơ Khoa Cơng nghệ Sinh học trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ nhóm chúng em suốt q trình học tập hoàn thành đồ án Đặc biệt, chúng em chân thành cảm ơn giáo viên hướng dẫn Thạc sĩ Nguyễn Thị Quỳnh Mai đã quan tâm, theo dõi, hỗ trợ kiến thức, giúp đỡ tận tình hướng dẫn nhóm chúng em thực đồ án Đề tài thực thời gian ngắn Mặc dù đã cố gắng nhiều để thực đề tài bước đầu vào thực tế, kiến thực nhiều hạn chế nhiều bỡ ngỡ Do vậy, thiếu sót điều khơng thể tránh khỏi, chúng em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu từ quý Thầy cô để kiến thức chúng em lĩnh vực hoàn thiện Sau nhóm chúng em xin kính chúc Q Thầy Cô mạnh khỏe, hạnh phúc gặt hái nhiều thành công nghiệp trồng người! Chương TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan Enzyme Protease 1.1.1 Giới thiệu Protease hay peptide hydrolase enzyme xúc tác thủy phân liên kết peptid (-O-NH-) phân tử protein polypeptide Sản phẩm q trình thủy phân acid amin, polypeptide chuỗi ngắn, nhiều enzyme protease cịn xúc tác phản ứng thủy phân liên kết este, liên kết amid phản ứng chuyển vị gốc acid amin Protease enzyme công nghiệp quan trọng hàng đầu, chiếm phần hai tổng sản lượng thị trường enzyme toàn giới [34] Protease chia thành protease axit, trung tính kiềm Những enzyme lấy từ thực vật, động vật vi sinh vật số điều kiện, chẳng hạn nồng độ muối cao [14] Hình 1.1: Phương trình thủy phân có xúc tác enzyme protease Protease tiết tất sinh vật sống, bao gồm thực vật, động vật vi sinh vật, tham gia chúng vào trình sinh lý thiết yếu Protease nội bào đóng vai trị quan trọng việc điều chỉnh trình trao đổi chất tế bào khác [34].Các q trình bao gồm dị hóa protein, đông máu, tăng trưởng di chuyển tế bào, xếp mơ, phát triển hình thái, chống viêm, tăng trưởng khối u di căn, kích hoạt zymogens, giải phóng hormone peptide hoạt động dược lý từ protein tiền chất vận chuyển protein qua màng tế bào Mặt khác protease ngoại bào, đóng vai trị quan trọng dinh dưỡng[34] Chúng thủy phân protein lớn thành phân tử nhỏ peptide axit amin để tế bào hấp thụ sử dụng giai đoạn 1.1.2 Phân loại Dựa vào vị trí tác dụng protease lên peptide phân tử protein, người ta chia protease làm nhóm chính: exopeptidase endopeptidase (hình 1.2) [23] Protease (peptidase) E.C.3.4 Exopeptidase (E.C.3.4.11-17) Endopeptidase (E.C.3.4.21-99) Aminopeptidase aspartic endopeptidases Carboxypeptidase serine endopeptidases metallo endopeptidases cysteine endopeptidases Hình 1.2: Sơ đồ phân loại protease - - Trong nhóm exopeptidase: + Carboxypeptidase tách axit amin đầu carboxyl C chuỗi polypeptide[23] + Aminopeptidase tách axit amin đầu amino N chuỗi polypeptide[23] Trong nhóm endopeptidase: chia thành bốn lớp aspartic endopeptidases, serine endopeptidases, metallo endopeptidases, and cysteine endopeptidases, theo NC-IUBMB Mỗi loại protease có khả cắt xác liên kết peptide cụ thể cho thấy nhóm đặc trưng phân tử axit amin hoạt động tổ chức theo cấu hình đặc trưng để xác định vị trí xúc tác [24] + Serin proteinase: protein chứa nhóm –OH gốc serine trung tâm hoạt động có vai trị 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[12] + 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[12] + 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[12] + 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[12] Ngoài ra, protease phân loại cách đơn giản thành nhóm[12]: - Protease acid: pH 2-4 - Protease trung tính: pH 7-8 - Protease kiềm: pH 9-11 1.1.3 Ứng dụng Một số enzyme protease có tiềm sử dụng chất tẩy rửa, công nghiệp dược phẩm, quy trình xử lý sinh học cơng nghiệp thực phẩm [29] Trong ngành công nghiệp thực phẩm, protease đóng vai trị q trình lên men để tạo hợp chất với đặc tính đặc trưng hương vị mùi thơm Protease đã sử dụng chế biến nước mắm [16], tiền xử lý da ngành thuộc da, công thức sản phẩm ăn kiêng trị liệu [14] 1.1.4 Các nguồn thu nhận Protease lấy từ động vật, thực vật nguồn vi sinh vật Protease động vật bao gồm trypsin tụy, chymotrypsin, pepsin renin Chúng sản xuất với số lượng nhỏ việc sản xuất phụ thuộc vào sẵn có vật ni phải hy sinh để chiết xuất protease từ quan mơ chúng Trong nhóm protease từ nguồn gốc thực vật, papain bromelain ví dụ điển hình – chiết xuất từ vỏ đu đủ Carica từ thân nước ép dứa Tuy nhiên, việc sử dụng thực vật làm nguồn protease bị ảnh hưởng mạnh mẽ yếu tố khả sống sót, canh tác, điều kiện khí hậu q trình khai thác kéo dài Vì lý trên, hầu hết enzyme quan trọng mặt thương mại sản xuất từ số lượng vi sinh vật hạn chế Ngoài ra, enzyme vi sinh vật ưa thích loại khác, chúng thường thu với số lượng lớn, cách thường xuyên với chất lượng đồng Enzyme vi sinh vật thường ổn định so với đối tác động vật thực vật chúng trình sản xuất nhanh thời gian nhân đôi ngắn yêu cầu dinh dưỡng tương đối đơn giản chúng Ngoài ra, enzyme vi sinh vật ưa thích 10 loại khác, chúng thường thu với số lượng lớn, thường xuyên với chất lượng đồng Enzyme vi sinh vật thường ổn định so với nguồn gốc động vật thực vật, trình sản xuất nhanh thời gian nhân đôi ngắn yêu cầu dinh dưỡng tương đối đơn giản vi sinh vật [33] Enzyme Protease phân bố chủ yếu vi khuẩn, nấm mốc xạ khuẩn…gồm nhiều loài thuộc Aspergillus, Bacillus, Penicillium, Clotridium, Streptomyces số số loại nấm men  Nấm Nhiều loại nấm mốc có khả tổng hợp lượng lớn protease ứng dụng công nghiệp thực phẩm chủng: Aspergillus oryzae, A fumigatus, A saitoi, … Các loại nấm mốc có khả tổng hợp ba loại protease: acid, kiềm trung tính Nấm mốc đen tổng hợp chủ yếu protease acid, có khả thủy phân protein pH 2,5-3 Một số nấm mốc khác như: A candidatus, P roqueforti… có khả tổng hợp protease có khả đơng tụ sữa sử dụng sản xuất mát  Xạ khuẩn Các chế phẩm protease từ xạ khuẩn biết nhiều pronase (Nhật) tách chiết từ S grieus, enzyme có đặc tính đặc hiệu rộng, có khả thủy phân tới 90% liên kết peptide nhiều protein thành amino acid So với thực vật động vật, vi sinh vật đại diện cho nguồn protease hấp dẫn chúng nuôi cấy với số lượng lớn thời gian tương đối ngắn phương pháp lên men thiết lập, sản xuất nguồn cung cấp dồi dào, thường xuyên sản phẩm mong muốn Ngồi ra, protein vi sinh vật có thời hạn sử dụng lâu lưu trữ điều kiện lý tưởng nhiều tuần mà không hoạt động đáng kể Nói chung, protease vi sinh vật ngoại bào tự nhiên vi sinh vật tiết trực tiếp vào dịch lên men, đơn giản hóa việc xử lý enzyme so với protease thu từ thực vật động vật Cũng phức hệ gồm nhiều enzyme khác nên protease vi sinh vật thường có tính đặc hiệu rộng rãi cho sản phẩm thuỷ phân triệt để đa dạng  Vi khuẩn Lượng protease sản xuất từ vi khuẩn ước tính vào khoảng 500 tấn, chiếm 59% lượng enzyme sử dụng Protease động vật hay thực vật chứa hai loại endopeptidase exopeptidase, riêng vi khuẩn có khả sinh hai loại trên, protease vi khuẩn có tính đặc hiệu chất cao Chúng có khả phân hủy tới 80% liên kết peptide phân tử protein Trong chủng vi khuẩn có khả tổng hợp mạnh protease Bacillus subtilis, B mesentericus, B thermorpoteoliticus số giống thuộc chi Clostridium Trong đó, B 11  Lượng khơng khí khơ cần để làm bốc 1kg ẩm ( khơng khí tiêu hao riêng) 1= 𝑌2 −𝑌1 = = 71.43 (kg khơng khí khơ/ kg ẩm bay hơi) 0.043−0.029  Lượng khơng khí khơ cần cho q trình sấy: L=W’x l= 1286.73 x 71.43= 91911.12 (kg kkk/h)  Nhiệt lượng riêng tiêu tốn cho trình sấy: Qs = 𝐻2− 𝐻𝑜 𝑌2 −𝑌𝑜 = 199.07−109.3 0.043−0.029 = 6412.12 (kJ/kg ẩm)  Cơng suất tiêu thụ q trình sấy: Q= qs x W’= 6412.12 x 1286.73=8250667.168 (kW) Thiết kế thiết bị sấy: Giả sử ta chọn thời gian lưu khí =20s mật độ dịng khí 0.89 kg/m3  Lượng khơng khí tiêu hao q trình sấy: L= 91911.12 (kg/h)  Thể tích khơng khí vào khỏi thiết bị sấy: V1 = V2 = 𝐿 = 91911.12 1 0.898 𝐿 91911.12 = 2 0.986 = 102350.91 (m3/h) = 93216.15 (m3/h) Trong đó: 1 2 khối lượng riêng khơng khí nhiệt độ t1 t2 t1 = 84oC 1= 0.898 (kg/m3) t2 = 120oC 2= 0.986 (kg/m3) Lưu lượng không khí khơ chuyển động sấy phun: Vkkk= (V1 +V2)/2= 97783.53 (m3/h) Lưu lượng khơng khí thực chuyển động buồng sấy bao gồm lượng khơng khí khơ lượng ẩm bốc từ vật liệu sấy h=1.296 V= (V+W/h) x = (97783.53+15440.75/1.296) x 5.56x10-3 = 609.9 m3 Trong đó:  thời gian lưu buồng sấy = 20s= 5.56x10-3h 45 W: lượng ẩm bay (kg/h) Cấu tạo thiết bị sấy gồm thân hình trụ phần chóp: Thể tích thân thiết bị bằng: Chọn H1=2D V= 𝜋×𝐷2 ×𝐻1 + 𝜋×𝐷2 ×𝐻2 12 = 𝜋×𝐷2 ×2𝐷 𝜋×𝐷 ×𝐷√2 + =2D2=100m3 D= 7.07 m Chiều cao buồng tỉ lệ gấp lần đường kính thiết bị nên ta chọn chiều cao buồng sấy là: H1=2 x 7.07= 14.14 m 𝐷×𝑡𝑎𝑛60 H2 = = 6.12 m Chiều cao thiết bị Htb= H1 +H2= 20.26 m Để đáp ứng nhu cầu sản xuất, nhóm chọn thiết bị sấy phun LPG-150: Thiết bị Thông số Năng suất bay lớn (kg/h) 150 Nhiệt độ đầu vào (oC) Tổng vốn cố định (TVCĐ )= 𝑇𝑇𝐵Tổng + TĐ + chi phí sửa chữa =23.390.412.000 + 4.900.000.000 + 2.000.000.000 =30.290.412.000 (VNĐ) 5.2 Nguồn vốn lưu động 5.2.1 Chi phí sản xuất trực tiếp  Chi phí nhân cơng Bảng 5.4 : Chi phí nhân tháng STT Chức vụ Số lượng Lương/người/tháng(VNĐ) Thành tiền(VNĐ) Giám đốc 30.000.000 30.000.000 PGĐ kỹ thuật 25.000.000 25.000.000 PGĐ kinh doanh 25.000.000 25.000.000 Nhân viên QA 7.500.000 15.000.000 Nhân viên QC 7.000.000 14.000.000 Nhân viên KCS 7.000.000 14.000.000 Công nhân 40 6.000.000 240.000.000 NV kỹ thuật 8.000.000 40.000.000 NV tài chính-kế tốn 6.000.000 18.000.000 10 NV kinh doanh 7.000.000 35.000.000 11 Phòng nhân 6.000.000 12.000.000 12 Phòng bảo vệ 5.000.000 10.000.000 13 Nhân viên vận chuyển 5.500.000 22.000.000 50 14 Y tế 6.000.000 12.000.000 15 NV vệ sinh 5.000.000 5.000.000 Tổng 517.000.000 Tổng chi phí nhân năm: TNS= 517.000.000 x12 = 6.204.000.000 (VNĐ) Tlương=517.000.000x13=6.721.000.000 VNĐ  Chi phí bảo hiểm o Bảo hiểm xã hội: 17,5% lương nhân viên/năm = 17,5% × 6.204.000.000 = 1.085.700.000 VNĐ o Bảo hiểm y tế: 3% lương nhân viên/năm = 3% × 6.204.000.000 =186.120.000VNĐ o Bảo hiểm thất nghiệp: 1% lương nhân viên/năm = 1% × 6.204.000.000 =62.040.000 VNĐ  Du lịch chi phí khác o Kinh phí cơng đồn: 2% lương nhân viên/năm = 2% × 6.204.000.000 =124.080.000 VNĐ o Thưởng chi phí khác = 5% × 6.204.000.000 = 310.200.000 VNĐ o Du lịch thường niên = 70,000,000 VNĐ - Như vậy, quỹ lương công ty bằng: Quỹ lương = Tlương + Chi phí bảo hiểm + Du lịch thường niên + Thưởng chi phí khác = 6.721.000.000 + 1.085.700.000 + 186.120.000 + 62.040.000 + 124.080.000 + 310.200.000 + 70.000.000 = 8.559.140.000VNĐ  Chi phí nguyên vật liệu Bảng 5.5 : Chi phí nguyên vật liệu dùng năm STT Nguyên liệu Số lượng dùng năm (kg) Đơn giá/1kg (VNĐ) Thành tiền (VNĐ) Glucose 5625 80.000 450.000.000 Peptone 11250 120.000 1.350.000.000 51 MgSO4.7H2O 225 60.000 13.500.000 NaCl 5625 2.000 11.250.000 KH2PO4 225 80.000 11250 300.000 504 15.000 1589,17 2.000 Casein Maltodextrin (NH4)2SO4 15 Giống Bacillus subtilis 16662 300.000 18.000.000 3.375.000.000 7.560.000 3.178.340 4.998.600.000 Tổng T NVL = 10.227.088.340 ≈ 10.227.089.000 VNĐ  Chi phí nhiên liệu Bảng 5.6: Chi phí nhiên liệu dùng năm STT Danh mục Đơn giá Số lượng Thành tiền (VNĐ) Nước 11.800 (VNĐ/m3) 100.000 (m3) Điện 2.759 (VNĐ/kWh) 300.000 ( kW) 827.700.000 Xăng 17.000 (VNĐ/lít) 7000 (lít) 119.000.000 Dầu 15.000 (VNĐ/lít) 5000 (lít) 75.000.000 Nhớt 40.000 (VNĐ/lít) 3000 (lít) 120.000.000 Internet 5.000.000 (VNĐ) 12 Tổng (TNL) 1.180.000.000 60.000.000 2.381.700.000 52  Tổng chi phí sản xuất trực tiếp: TSXTT = Quỹ lương + T NVL +T NL = 8.559.140.000 + 10.227.089.000 + 2.381.700.000 = 21.167.929.000 (VNĐ) 5.2.2 Chi phí sản xuất gián tiếp  Chi phí bảo trì-bảo dưỡng Giả sử phí bảo trì năm 10% tổng chi phí đầu tư cho máy móc xây dựng: TBT = 10% × (T TB chính+ T TB phụ+ TXD) = 10% × (19.690.000.000 + 1.969.000.000 + 2.000.000.000) = 2.365.900.000(VNĐ)  Chi phí bán hàng Bảng 5.7: Chi phí bán hàng năm STT Mục đích Quảng cáo 10 Vận chuyển Kiểm tra chất lượng sản phẩm Chiết khấu cho đại lý 10 Tổng (TBH)  Giá trị (% chi phí sản xuất trực tiếp) Thành tiền (VNĐ) 2.116.792.900 1.058.396.450 211.679.290 2.116.792.900 5.503.661.540  53  Chi phí khác Bảng 5.8: Chi phí gián tiếp khác STT Mục đích Thành tiền (VNĐ) Xử lý mơi trường (3% chi phí sản xuất trực tiếp) 635.037.870 Chi phí vệ sinh thiết bị (1% chi phí sản xuất trực tiếp) 211.679.290 Tổng Tkhác 846.717.160 Tổng chi phí sản xuất gián tiếp năm (TSXGT ): = TBT + TBH + Tkhác = 2.365.900.000 + 5.503.661.540 + 846.717.160 = 8.716.278.700 (VNĐ) Tổng vốn lưu động năm (chưa tính lãi vay ngân hàng)(TVLĐ) = TSXTT + TSXGT = 21.167.929.000 + 8.716.278.700 = 29.884.207.700 (VNĐ) Tổng vốn đầu tư công ty năm (chưa tính lãi suất ngân hàng)(TĐT) = TVCĐ + TVLĐ = 30.290.412.000 + 29.884.207.700 = 60.174.619.700 (VNĐ) 5.3 Tính tốn lợi nhuận thời gian hồn vốn Giá sản phẩm theo khảo sát thi trường 23 ~ 50 USD/kg chế phẩm enzyme Để sản phẩm thị trường có tính cạnh tranh, ta định giá sản phẩm 22USD/kg ≈ 506.000 VNĐ/kg (đối với chế phẩm enzyme có hoạt lực 60000U/g) Doanh thu bán sản phẩm: Dsp = 506.000 × 300000= 151.800.000.000 (VNĐ)  Lãi vốn ngân hàng Giả sử tiền đầu tư 100% vay vốn ngân hàng Theo lãi suất ngân hàng trung bình 7%/ năm (Vietinbank) 54 Lãi suất ngân hàng = 7% × TĐT = 7% × 60.174.619.700 = 4.212.223.379 (VNĐ) Khấu hao: 10% vốn cố định = 10% x TVCĐ = 10% x 30.290.412.000 = 3.029.041.200 (VNĐ) Lợi nhuận trước thuế: LNTT = doanh thu – TVLĐ – khấu hao = 151.800.000.000 – 29.884.207.700 – 3.029.041.200 = 118.886.751.100 (VNĐ) Thuế thu nhập doanh nghiệp: TNDN= Mức thuế × Lợi nhuận trước thuế = 20% × 118.886.751.100 = 23.777.350.220 (VNĐ) Lợi nhuận ròng = LNTT – TNDN – lãi suất ngân hàng = 118.886.751.100 – 23.777.350.220 – 4.212.223.379 = 90.897.177.501 (VNĐ) Thời gian hoàn vốn: TGhv = 𝑣ố𝑛 đầ𝑢 𝑡ư 𝑏𝑎𝑛 đầ𝑢 dòng tiền = 60.174.619.700 90.897.177.501 = 0,66 năm (8 tháng) Vậy thời gian hoàn vốn khoảng tháng  Giá trị dự án (NPV) Giá trị dự án (NPV): 𝑛 NPV = Σ𝑖=1 𝐶𝐹𝑡 (1+𝑟)𝑡 − 𝐶𝐹0 Trong đó: CFt: dịng tiền dự án năm t CFo: Vốn đầu tư ban đầu dự án n: Vòng đời dự án (1+r)t : Tỉ lệ chiết khấu hay tỉ lệ đại hóa Giả sử vịng quay vốn 10 năm ( tính theo khấu hao thiết bị), tỷ lệ chiết khấu r1 = 15%/năm Bảng 5.9: Giá trị dự án 55 Năm Dòng tiền (CF) Tỷ lệ chiết khấu (15%) Giá trị (VND) 60.174.619.700 - 60.174.619.700 90.897.177.501 1,15 79.041.023.914 90.897.177.501 1,32 68.731.325.143 90.897.177.501 1,52 59.766.369.689 90.897.177.501 1,75 51.970.756.251 90.897.177.501 2,01 45.191.961.958 90.897.177.501 2,31 39.297.358.224 90.897.177.501 2,66 34.171.615.847 90.897.177.501 3,06 29.714.448.563 90.897.177.501 3,52 25.838.650.924 10 90.897.177.501 4,05 22.468.392.108 Giá trị (NPV) 405.160.952.121 Vậy giá trị NPV = 405.160.952.121 (VNĐ)  Vì NPV > dự án độc lập nên dự án khả => nên đầu tư vào dự án 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Hà Thị Thụy Vy, Trần Thanh Trúc, Nguyễn Văn Mười (2016), Ảnh hưởng dung môi thời gian kết tủa đến hiệu tinh sơ enzyme protease trích ly từ thịt đầu tơm, Khoa Nơng nghiệp Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ, Tạp chí Khoa học trường Đại học Cần Thơ, 2016(1) https://westerntechvn.com.vn/cong-nghe-mang-sieu-loc-uf-ultra-filtration.htm Lê Ngọc Tú (2002), Hóa sinh cơng nghiệp, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Lê Văn Hồng (2004), Các q trình thiết bị Công nghệ Sinh học thực phẩm, NXB Khoa học Kĩ thuật Hà Nội Nguyễn Bin (2006), Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa học - Tập 2, NXB Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Đình Huyên, Hà Ái Quốc, Lâm Thị Kim Châu, Lê Thị Thanh Mai (1994), Nghiên cứu sản xuất enzyme bromelain, Đề tài nghiệm thu cấp Bộ, Mã số B91-07-03 Nguyễn Đức Lượng (2000), Công nghệ vi sinh vật, NXB ĐHQG TPHCM Nguyễn Đức Lượng, Cao Cường, Nguyễn Ánh Tuyết, Lê Thị Thủy Tiên, et al (2010), Công nghệ enzyme, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Nguyễn Hồng Lộc (2006), Cơng nghệ tế bào, NXB Đại học Huế 10 Phạm Duy Hải , Nguyễn Văn Nguyện, Hoàng Thị Hồng Thơm, Trần Văn Khanh (2016), Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ sấy đến hoạt tính enzyme sinh khối protease từ chủng Bacillus subtilis 11 Phương Thị Hương, Vũ Văn Hạnh (2018), Lựa chọn điều kiện lên men cho sinh trưởng chủng Bacillus subtilis BSVN 15 ứng dụng sản xuất chế phẩm probiotic chăn ni, Tạp chí Cơng nghệ Sinh học, 16(1): 167-172 12 Trần Anh Đào, Tổng quan về enzyme protease, Hóa thực phẩm, Đại học Vinh 13 Trần Quốc Hiền, Lê Văn Việt Mẫn (2006), Nghiên cứu thu nhận chế phẩm enzyme protease từ ruột cá basa (Pangasius bocourti), Trung tâm Công nghệ Sau thu hoạch, Viện Nghiên cứu nuôi trồng thủy sản II,Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG-HCM Tạp chí phát triển KH&CN, 9(11) Tài liệu tiếng Anh 14 Raval V.H, Purohit M.K, Singh S (2015), Extracellular proteases from halophilic and haloalkaliphilic bacteria: occurrence and biochemical properties, In: Maheshwari, D.K., Saraf, M (Eds.), Halophiles, Sustainable Springer International Publishing, Switzerland 57 15 A.A Alekseev, P.K Koutsenogiy, P.N Miroshnikov, M.A Shilova (2014), Isolation and properties of fibrinolytic subtilisin-like serine protease secreted by the Bacillus subtilis strain B-2805, Dokl Biochem Biophys., 455(1): 72-75 16 Akolkar A.V, Durai D, Desai A.J (2010), J Appl Microbiol, 109: 44-53 17 Amid M, Chin P T, Mirhosseini H, Norashikin A A, et al (2011), Optimisation of freeze drying conditions for purified serine protease from mango (Mangifera indica Cv Chokanan) peel, Food Chemistry, 128(1): 158-164 18 B Asha, M Palaniswamy (2018), Optimization of alkaline protease production by Bacillus cereus FT isolated from soil, Journal of Applied Pharmaceutical Science, 8(2): 119-127 19 Cohn F (1872), Untersuchungen über Bacterien, Beiträge zur Biologie der Pflanzen 1: 127224 20 Ehrenberg CG (1835), Physikalische Abhandlungen der Koeniglichen Akademie der Wissenschaften zu Berlin aus den Jahren 1833-1835: 145-336 21 Eman Zakaria Gomaa (2014), Production of Polyhydroxyalkanoates (PHAs) By Bacillus Subtilis and Escherichia Coli Grown On Cane Molasses Fortified With Ethanol, Brazilian Archives of Biology and Technology, 57(1) 22 Gaurav Pant, Anil Prakash, J.V.P Pavani, Sayantan Bera, et al (2015), Production, optimization and partial purification of protease from Bacillus subtilis, Journal of Taibah University for Science, 9(1): 50-55 23 International Union of Biochemistry and Molecular Biology (2017) 24 Joel D A Tyndall, Tessa Nall, David P Fairlie, (2005), Proteases universally recognize βstrands in their active sites, Centre for Drug Design and Development, Institute for Molecular Bioscience, University of Queensland, Brisbane, Qld 4072, Australia, Chem Rev 105(3): 973-1000 25 Jolius Gimbun, A.B Dayang Radiah, T.G Chuah (2004), Bioreactor design via spreadsheet––a study on the monosodium glutamate (MSG) process, Journal of Food Engineering, 64(3): 277-283 26 Jung-Hoon Yoon, In-Gi Kim, Kook Hee Kang, Tae-Kwang Oh, et al (2004), Bacillus hwajinpoensis sp nov and an unnamed Bacillus genomospecies, novel members of Bacillus rRNA group isolated from sea water of the East Sea and the Yellow Sea in Korea, International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 54(3): 803– 808 27 Klaas van't Riet, Johannes Tramper (1991), Basic Bioreactor Design, Wageningen Agricultural University 28 Kumar M, Tripathi B.P, Shahi V.K (2018), Electro-membrane process for the separation of amino acids by iso-electric focusing, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 85(5): 648-657 58 29 Mohammadipanah F, Hamedi J, Dehhaghi M (2015), Halophilic bacteria: potentials and applications in biotechnology, In: Maheshwari, D.K., Saraf, M (Eds.), Halophiles, Sustainable Development and Biodiversity Springer International Publishing, Switzerland 30 Nakano MM, Zuber P (1998), Anaerobic growth of a "strict aerobe" (Bacillus subtilis), Annual Review of Microbiology, 52(1): 165-190 31 Namaldi A., Calik P., Uludag Y (2006), Effects of Spray Drying Temperature and Additives on the Stability of Serine Alkaline Protease Powders Drying Technology, 24(11): 1495-1500 32 Pauline M Doran (1995), Bioprocess Engineering Principles, Elsevier Science & Technology Books: 445–595 33 Rani K, Rana R, Datt S (2012), Review on latest overview of proteases, Int J Curr Life Sci 2: 12-18 34 Rao MB, Tanksale AM, Ghatge MS, Deshpande VV (1998), Molecular and biotechnological aspects of microbial proteases, Microbiol Mol Biol Re, 62(3): 597-635 35 Yu AC, Loo JF, Yu S, Kong SK, et al (1/2014), Monitoring bacterial growth using tunable resistive pulse sensing with a pore-based technique, Applied Microbiology and Biotechnology 98, (2): 855-862 59 ... sẵn để sản xuất protease có số nghiên cứu sử dụng sản xuất thương mại Trong đó, lượng protease từ vi khuẩn Bacillus sp sản xuất với sản lượng lớn [8], [15] Việc sản xuất Protease việc cần thiết, ... máy sản xuất protease, mà phần lớn nhập từ nước ngoài, lợi để xây dựng nhà máy sản xuất protease cung cấp cho thị trường nước Và lý nhóm chọn đề tài: “THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME PROTEASE. .. [1] Sấy phun 92% [17] Bảng 3.1: Hiệu suất thu hồi enzyme protease giai đoạn Theo thiết kế, nhà máy sản xuất enzyme protease từ chủng Bacillus Subtilic với suất 300 tấn/ năm Giả định năm có 365 ngày,