THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

78 109 0
THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYMEGLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillusniger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM Enzyme glucose oxidase (GOD)1.1.1. Giới thiệuNấm có khả năng sản xuất một loạt các enzyme khác nhau cho phép chúng sử dụngnhiều hợp chất hữu cơ làm nguồn dinh dưỡng (Gouka et al., 1997). Trong số cácenzyme không thủy phân có nguồn gốc nấm, glucose oxidase (EC 1.1.3.4) đã cho thấycác ứng dụng công nghệ quy mô lớn kể từ đầu những năm 1950 (Fiedurek andGromada, 1997). Enzym GOD còn được gọi là βDglucose:oxygen 1oxidoreductasehay EC 1.1.3.4 (Ferri et al., 2011).Glucose oxidase bản thân nó không hoạt động, nhưng với sự hiện diện của những cơchất đặc trưng (Tongbu et al., 1996), enzyme được sử dụng để oxy hóa trực tiếp phân tửglucose hoặc oxygen. Các sản phẩm của phản ứng này là gluconic acid và hydrogen(Sandip et al., 2009, Nguyễn Đức Lượng, 2004, Phạm Thị Trân Châu và Phan TuấnNghĩa, 2006).

Enzyme sản xuất số loài nấm trùng, biểu hiện hoạt động kháng khuẩn khi có oxy glucose (Wong et al., Apr 2008) Enzyme glucose oxidase dimer gồm hai tiểu đơn vị giống hệt nhau, hai mã hóa gen, cấu trúc 3D làm sáng tỏ. Trung tâm hoạt động nơi glucose liên kết ổ sâu. Enzyme, giống nhiều protein hoạt động bên tế bào, bao phủ bởi chuỗi carbohydrate Hình 1.2 Cấu trúc khơng gian glucose oxidase 1.1.3 Cấu tạo GOD protein lưỡng phân gồm hai tiểu đơn vị (monomer) giống nhau, trọng lượng phân tử 192.000 Dalton Mỗi tiểu đơn vị, cuộn vào hai miền protein (domain): miền gắn với chất, β-D-glucose, miền cịn lại liên kết khơng đồng hóa trị với flavin adenine dinucleotide (FAD), tác nhân oxy hóa mạnh FAD thành phần phổ biến phản ứng oxy hóa khử sinh học, với chức nhận cho điện tử Trong glucose oxidase, FAD hoạt động chất nhận điện tử, làm cho bị khử thành FADH2, FADH2 sau bị oxy hóa chất nhận điện tử cuối cùng, phân tử oxy bị khử thành hydrogen peroxide (H2O2) (Witt et al., 2000, Witteveen et al., 1992) 1.1.4 Cơ chế tác dụng Glucose oxidase xúc tác q trình oxi hóa β-D-glucose thành D-glucono-δ-lactone đồng thời xảy hình thành hydrogen peroxide Trong diện peroxidase (POD) hydrogen peroxide (H2O2) tham gia vào phản ứng thứ hai liên quan đến acid p-hydroxybenzoic 4-aminoantipyrine với hình thành định lượng quinoneimine phức hợp thuốc nhuộm đo 510 nm Các phản ứng có liên quan là: Hình 1.3 Phản ứng liên quan diện hydrogen peroxide (Bergmeyer et al., 1974) Glucose oxidase từ khuôn mẫu nghiên cứu số người nhà nghiên cứu Enzyme xúc tác q trình oxi hóa β-D-glucose thành D-glucono-δ-lactone Đặc trưng chất kiểm tra, cho thấy tác động lên 2-deoxy-glucose, D-mannose, D-galactose D-xylose 1.1.5 Ứng dụng GOD có vài ứng dụng thương mại bao gồm loại bỏ glucose sản xuất bột trứng sấy, cải thiện màu sắc, mùi vị thời hạn sử dụng nguyên liệu thực phẩm, loại bỏ oxy từ nước ép trái cây, thức uống đóng hộp, từ sốt mayonnaise để ngăn cản trở mùi (sự ơi) Nó sử dụng dụng cụ phân tích glucose tự động với catalase [11] chủ yếu cảm biến sinh học để phát đánh giá glucose dung dịch công nghiệp dịch thể máu nước tiểu [15] GOD có tác dụng chống lại với tác nhân gây bệnh khác phát sinh từ thực phẩm Salmonella infantis, Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens, Bacillus cereus, Campylobacter jejuni Listeria monocytogenes GOD sử dụng thành phần kem đánh [11], cho sản xuất axit gluconic, chất bảo quản thực phẩm, cảm biến glucose ứng dụng cho bệnh nhân tiểu đường Những nghiên cứu GOD nhằm tìm thuộc tính hữu ích cho ứng dụng cơng nghệ sinh học tiếp tục quan tâm nhiều GOD thương mại sẵn có phong phú Vài ứng dụng cơng nghiệp mơ tả sau - Bộ cảm biến glucose để kiểm tra bệnh đái tháo đường Những người bị đái tháo đường cần kiểm tra thường xuyên lượng glucose máu để biết dao động lượng glucose dẫn đến tăng đường huyết (lượng glucose máu cao) giảm đường máu (lượng glucose máu thấp) để kiểm sốt bệnh Hiện tại, q trình kiểm tra thực cách sử dụng mẫu máu trích từ ngón tay máy đo xách tay vài lần ngày Bộ cảm biến sử dụng để đo lượng đường glucose máu GOD enzyme dùng cảm biến Những cảm biến làm việc cách giữ lại vết lượng electron qua enzyme nối với điện cực đo điện tích tổng Bộ cảm biến sử dụng với nhiều mục đích khác như: kiểm tra glucose cho lên men, phân tích nồng độ glucose thức uống không cồn, dùng cho kiểm tra máu huyết thanh, cảm biến sinh học nhiệt thu nhỏ dùng cho tất loại máu, cảm biến glucose dùng cho tất loại máu, cảm biến sinh học glucose cho huyết từ máu người - Pin sinh học Pin sinh học cần thiết muốn có nguồn lượng nhỏ để trì trình hoạt động Pin sinh học chuyển lượng hóa sinh thành lượng điện sử dụng chất xúc tác sinh học Pin sinh học gồm hai điện cực điều chỉnh enzyme xúc tác sinh học để oxi hóa/khử chất [20] Một kiểu pin sinh học sử dụng enzyme làm chất xúc tác sinh học ví dụ GOD microperoxidase-8 sử dụng anot catot [20] Trên anơt GOD oxi hóa glucose tạo H2O2, qua lớp màng xốp ngăn hai điện cực bị khử enzyme microperoxidase-8 trực tiếp nhận điện tử từ điện cực cacbon - Phụ gia thực phẩm thức uống GOD sử dụng thành công việc loại bỏ glucose dư O2 thực phẩm đồ uống để kéo dài thời hạn sử dụng H2O2 tạo phản ứng enzyme chất khử trùng tốt loại bỏ sau cách sử dụng enzyme thứ hai catalase (CAT) chuyển H2O2 thành O2 nước GOD/CAT sử dụng để loại bỏ glucose trình sản xuất bột trứng, tránh trình sẫm màu gây phản ứng Maillard sử dụng công nghiệp làm bánh để giúp cải thiện cảm quan cho ruột bánh mỳ bánh sừng bị GOD cịn sử dụng để loại bỏ oxy khơng khí đầu chai đồ uống trước chúng đóng kín Hệ thống GOD/CAT kiểm sốt q trình sẫm màu phi enzyme bảo quản chế biến trái cây, purê Quá trình loại bỏ oxy hệ thống enzyme đem lại hiệu ổn định Thêm vào đó, GOD sử dụng để ngăn ngừa màu vị để ổn định màu, vị bia, cá, đồ hộp đồ uống không cồn cách loại bỏ oxy từ thực phẩm đồ uống Ví dụ như, chúng sử dụng để giảm biến màu xảy rượu mayonnaise Hệ thống enzyme GOD/CAT làm chậm q trình oxi hóa lipit mayonnaise giữ 50C 250C Trong mayonnaise có chứa dầu đậu tương nguyên chất, đến nửa dầu thực vật thêm vào với dầu cá, hệ thống enzyme có chức loại bỏ oxy q trình oxy hóa glucose, làm giảm có mặt oxy cho chuyển hóa lipit Năm 2006, Bonet nghiên cứu ảnh hưởng GOD đến tính chất lưu biến bột nhào chất lượng bánh mì thấy GOD có khả cải thiện bột nhào lúa mì tính chất bánh mì Tuy nhiên, mức độ enzyme thêm vào phải cẩn thận, có ảnh hưởng ngược lại thêm vào enzyme thừa - Sản xuất rượu độ cồn thấp GOD sử dụng công nghiệp sản xuất rượu, làm giảm độ cồn rượu nhờ loại bỏ glucose glucose tạo cồn Nhiều thí nghiệm thực người ta nhận thấy trình xử lý trước nước nho với hệ enzyme GOD/CAT để chuyển bớt glucose có dịch thành axit gluconic, q trình làm giảm độ cồn khoảng 2% Thêm vào đó, GOD cịn có khả ức chế trình hỏng rượu nhờ vào tác dụng diệt khuẩn [20] GOD có khả sử dụng cơng nghiệp rượu, làm giảm độ cồn rượu nhờ loại bỏ glucose (bằng cách chuyển thành δ-glucono-1,5-lactone), glucose chuyển thành cồn Các thí nghiệm xử lý rượu GOD làm giảm độ cồn sinh khoảng 2% Thêm vào đó, GOD ức chế trình hỏng rượu nhờ vào khả diệt khuẩn ảnh hưởng lên vi khuẩn axit axetic vi khuẩn axit lactic suốt trình lên men - Vệ sinh miệng GOD lactoperoxidase sử dụng chất chống vi khuẩn sản phẩm chăm sóc miệng Khoang miệng chứa lồi Streptococci Streptococci mutans, ảnh hưởng đáng kể làm phân hủy có hầu hết người H2O2 tạo thành hoạt động GOD chất diệt khuẩn hiệu Khả GOD tiêu diệt S mutans nhờ có chuỗi kháng thể lớn - Axit gluconic GOD sử dụng thương mại để sản xuất axit gluconic nhờ trình thủy phân δ-glucono-1,5-lactone, sản phẩm cuối xúc tác GOD Axit gluconic sử dụng phụ gia thực phẩm hoạt động giống điều chỉnh axit, dung dịch khử trùng hay trình tẩy màu sản xuất thực phẩm muối hợp phần hóa học hay cấp thuốc Axit gluconic sử dụng chất làm chua nhẹ thịt cơng nghiệp da thuộc Nó cịn sử dụng cơng nghiệp xây dựng phụ gia xi măng để tăng lực cản sức bền điều kiện thời tiết khắc nghiệt Nó xuất tự nhiên mật ong, trái rượu - Cơng nghiệp dệt GOD có ứng dụng công nghiệp dệt tạo H2O2 để tẩy trắng Năm 2002, Tzanov cố định GOD liên kết cộng hóa trị chất nhơm oxit kính cho kết khôi phục cao Lượng H2O2 lớn 0.35 g/l 0.24 g/l đạt sau 450 phút để GOD cố định chất kính nhôm oxit cách riêng biệt H2O2 tạo thành kiểm tra để tẩy trắng sợi dệt nhận thấy phù hợp để tiêu chuẩn hóa q trình tẩy màu Từ axit gluconic sản xuất, người ta không sử dụng chất ổn định khác Năm 2008, Opwis ứng dụng đồng thời GOD peroxidase, ông bắt đầu với glucose chất cho GOD, H2O2 tạo thành sử dụng POD oxi hóa hợp chất màu bể nhuộm Những enzyme sử dụng trình khử màu tẩy trắng sợi tự nhiên công nghiệp dệt 1.1.6 Nguồn thu nhận Trong tự nhiên enzym GOD tìm thấy mơ động vật, thận, gan canh trường nấm mốc, loài Aspergillus niger, Penicillium notatum, P glaucum, P amagasakiense, P chrysogenum, P vitale số loài Penicillium khác (Nguyễn Trọng Cẩn et al., 1998, Đặng Thị Thu et al., 2012, Fiedurek and Ilczuk, 1992) Nguồn vi sinh vật có khả sản xuất enzyme GOD tốt chủng nấm mốc Aspergillus niger, Penicillium glaucum nấm men Saccharomyces cerevisiae Enzyme GOD thu dạng enzyme nội bào (Aspergillus niger, Saccharomyces cerevisiae) hay ngoại bào (Penicillium glaucum) làm với mức độ khác nhau, tùy theo mục đích sử dụng (Trần Thị Châu, 2010) Aspergillus niger chứng minh lượng enzyme nội bào – enzyme liên kết với thành tế bào cao (Kim et al., 2006), thuận lợi cho hiệu suất trình thu nhận tinh cao Không vậy, glucose oxidase từ Aspergillus niger, EC 1.1.3.4 phân tích chúng cho hoạt tính đặc hiệu phạm vi rộng (Frederick et al., 1990) Theo Jan Fiedurek Zdzislaw Ilczuk sử dụng chủng Aspergillus niger có ưu điểm sau để sinh tổng hợp enzyme GOD (Fiedurek and Ilczuk, 1992): Trong điều kiện thích hợp, Aspergillus niger tạo lượng enzyme với số lượng vài kg/m3 Được đánh giá an toàn với lịch sử lâu đời ứng dụng công nghiệp lên men Có thơng tin liệu để tạo khởi đầu tốt để nhận biết ảnh hưởng hóa lý đến việc sản xuất enzyme Các lồi Aspergillus niger công nghiệp sản xuất protein hiệu quả, với số lượng cao gấp nhiều lần so với tự nhiên Tính ổn định mặt di truyền cao Các biến đổi di truyền, mối đe dọa lai giống không nhắc đến 1.2 Nấm mốc Aspergillus niger Giống Aspergillus có khoảng 200 lồi phân bố khắp nơi tự nhiên, có lồi Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Aspergillus sojae,… có giá trị sử dụng sản xuất enzyme, rượu, axit hữu cơ… (Zambare, 2010) Nấm Mốc – Aspergillus niger loại nấm loài phổ biến chi Aspergillus, phân bố rộng rãi các chất tự nhiên, sản phẩm nông công nghiệp nhiều vùng địa lý khác giới Van Tieghem người phát phân lập chủng nấm mốc Aspergillus niger từ hạt chứa nhiều dầu như: hạt đậu nành, đậu phộng, hạt ngũ cốc, hạt bắp… Nó gây bệnh gọi nấm mốc đen số loại trái rau nho, hành tây, đậu phộng, chất gây ô nhiễm phổ biến thực phẩm (Wang et al., 2006) Hình 1.4 Nấm mốc Aspergillus niger 10 Hiện nay, Aspergillus niger được sử dụng chủ yếu công nghiệp sản xuất enzyme (điển hình α – amylase, glucoamylase, pectinase, protease, cellulase ), công nghiệp chế biến thực phẩm, công nghiệp sản xuất số acid hữu acid citric, acid gluconic,… 1.2.1 *Phân loại Giống Aspergillus Micheli mô tả lần đầu vào năm 1729 (Micheli, 1729) Năm 1901 Wehmer cho đời chuyên luận phân loại giống nấm bất toàn (Deuteromycotina) (Wehmer, 1901) Raper and Fennell dùng tên Aspergillus cho tất loài tạo thành bào tử trần Như Aspergillus niger có vị trí phân loại sau: giới Fungi, lớp Fungi imperfecti, Moniliales, họ Aspergillaceae, loài Aspergillus niger (Raper and Fennell, 1965) Hiện nay, nấm mốc – Aspergillus niger phân loại sau: Giới (Kingdom): Fungi Ngành (Phylum): Ascomycota Lớp (Class): Eurotiomycetes Bộ (Order): Eurotiales Họ (Family): Trichocomaceae Chi (Genus): Aspergillus Loài (Species): Aspergillus niger *Phân bố (Tieghem, 1867, Machlis, 1966) Aspergillus niger phân bố nhiều tự nhiên đất, xác bã thực vật, hoa quả,… đặc biệt có nhiều vùng khí hậu ấm áp Chúng vi sinh vật hiếu khí sống hoại sinh ký sinh, khơng có khả quang hợp tạo chất hữu mà sống nhờ khả hấp thụ loại chất hữu có sẵn qua bề mặt khuẩn ty 1.2.2 Đặc điểm hình thái Cấu trúc vi thể: Bào tử dính dài trơn khơng màu hay nâu, thể bình đáy, túi nấm trịn đầu xịe Aspergillus niger sinh sản hình thức bào tử dính khơng có túi bao bọc 11 Cơ thể dạng sợi, gọi khuẩn ty hay sợi nấm (hypha), nhiều sợi (lypha), hợp lại thành hệ sợi nấm (mycelium) Khuẩn ty nấm tăng trưởng có vách ngăn, gồm hai loại: Khuẩn ty dinh dưỡng: Khuẩn ty phát triển chất, có kích thước nhỏ, màu trắng Các khuẩn ty bện chặt thành khối dai, ăn sâu vào môi trường nuôi cấy để hút dưỡng chất Khi già hệ sợi ngã sang màu vàng Khuẩn ty sinh sản: khuẩn ty phát triển khơng khí, có kích thước lớn khuẩn ty dinh dưỡng nhiều, suốt Khuẩn ty sinh sản hướng vào không khí để lấy oxy, có khả tạo bào tử già Tóm lại, già hệ sợi có nhiều biến đổi: số khuẩn ty dinh dưỡng tạo thành hạch nấm làm hệ sợi ngã sang màu vàng Trong đó, khuẩn ty sinh sản hình thành bào tử đính làm cho bề mặt khuẩn lạc có màu đen (Trần Thanh Trúc, 2013) Hình 1.5 Bào tử Aspergillus niger 12 Thành khuẩn ty nấm có cấu tạo sợi, thành phần hóa học chitin glucan Cơ quan sinh sản có dạng hoa cúc Cuống bào tử trơn nhẵn, suốt nâu nhạt, ćng bào tử có phần phình to đầu tạo thành bọng lớn dạng hình cầu được gọi bọng đỉnh giá hình cầu (vesicle), có mọc lên thể bình quan tạo bào tử đính (conidi) từ ngọn thể bình sinh chuỗi bào tử đính (conidia) Lồi Aspergillus niger được phân biệt với lồi khác chi Aspergillus khới bào tử đính màu đen (Raper and Fennell, 1965) 1.2.3 Đặc điểm sinh học Aspergillus niger sinh trưởng nhiệt độ tối thiểu 6ᴼC – 8ᴼC tối đa 45ᴼC – 47ᴼC, tối ưu 28ᴼC – 35ᴼC, mơi trường có độ ẩm tối thiểu 23% Nó sinh trưởng phát triển có mặt O2 pH tối ưu – 6.5, có chủng Aspergillus niger sinh trưởng pH Sự thay đổi pH môi trường nuôi cấy từ đến 6.5 làm thay đổi đáng kể hình thái Aspergillus niger (Hoàng Bá Thanh Hải, 2010) Trên mơi trường thạch Czapek, Aspergillus niger mọc thưa, đường kính khuẩn lạc khoảng 4cm Bổ sung 0,5% cao nấm men vào môi trường làm khuẩn lạc Aspergillus niger mọc tốt to hơn, đạt đường kính trung bình khoảng cm Môi trường thạch malt, so với môi trường thạch Czapek – cao nấm men, cho kết khuẩn lạc mọc tốt không to (Diba et al., 2007) 13 Dưới kính hiển vi nấm Aspergillus niger có khuẩn ty phân nhánh, có vách ngăn, bào tử đính khơng nằm bọc bào tử, cuống sinh thể bình phình rõ rệt đầu tạo bọng hình cầu 5-6 x 20-30 µm, đơi 6-10 x 60-70 µm Thể bình gồm lớp, lớp thứ hình tam giác cân ngược, lớp thứ hình chai; bào tử đính xịe ra, hình cầu xù xì, có gai nhọn, màu nâu đen đến đen than, đường kính 4-5 µm (Học Viện Quân Y, 2008) Khả lên men đường: Aspergillus niger có khả đồng hóa tốt loại đường đơn đường đôi như: glucose, fructose, maltose, xylose, manose, saccharose Đối với loại đường galactose, sorbose lactose, Aspergillus niger cho kết đồng hóa mức độ (Rubio and Navarro, 2006, Petruccioli and Federici, 1993) 1.2.4 Hình thức sinh sản Aspergillus niger sinh sản theo hai hình thức chính: Sinh sản sinh dưỡng: từ đoạn khuẩn ty riêng lẻ phát triển thành hệ sợi nấm Khuẩn ty nấm mốc lẫn vào bụi, khơng khí bay khắp nơi, gặp điều kiện thuận lợi nhanh chóng phát triển thành khuẩn lạc (Samson et al., 1995, Machlis, 1966) Sinh sản vơ tính: Aspergillus niger sinh sản vơ tính bào tử trần (conidium) Hầu bào tử trần bào tử ngoại sinh, nghĩa hình thành bên ngồi tế bào sinh bào tử trần (conidiogenous cell) Các bào tử sinh trực tiếp khuẩn ty đặc biệt cuống bào tử trần (conidiophone) (Alexopoulos and Mims, 1979, Samson et al., 1995) 1.2.5 Điều kiện sinh trưởng 1.2.5.1 Nguồn carbon Trong suốt trình lên men, nguồn cacbon khơng đóng vai trị thành phần để xây dựng vật liệu tế bào mà sử dụng q trình tổng hợp polysaccharide đóng vai trò nguồn cung cấp lượng cho tế bào Tỷ lệ cacbon chuyển hóa ảnh hưởng đến hình thành sinh khối hay sản phẩm chuyển hóa (chính phụ) Lượng đường chuyển hóa nhanh giúp tế tào phát triển 14 Là triển vọng công nghệ sinh học, số chiến lược để sản xuất GOD hiệu thảo luận (Dubey et al., 2017): Cố định: Mặc dù enzyme GOD tự nhiên thu hút quan tâm tiềm nhiều q trình, enzyme khơng ổn định cấu trúc phân tử phức tạp Kỹ thuật cố định GOD mang lại số lợi ích, chẳng hạn tốc độ phản ứng nhanh hơn, tăng cường độ ổn định dễ dàng tách sản phẩm khỏi hỗn hợp phản ứng, giảm rửa trôi, tăng suất điều chế xúc tác với chi phí vận hành giảm Gây đột biến tái tổ hợp: Sự biểu tối ưu hóa sản xuất GOD đạt thơng qua việc áp dụng công nghệ DNA tái tổ hợp loại nấm khác với nguồn gốc chúng để khắc phục khó khăn Nhân biểu mức GOD Saccharomyces cerevisiae, Escherichia coli vật chủ nấm khác từ loài Aspergillus Penicillium thực thành công (Kapat et al., 2001, Malherbe et al., 2003, Park et al., 2000, Shaikh and Trivedi, 2016) Kỹ thuật thiết kế enzyme: Kỹ thuật enzyme sử dụng phương pháp có sẵn thiết kế hợp lý, tái thiết kế hợp lý tiến hóa có định hướng giảm bớt loại bỏ hạn chế việc cải tiến biến thể GOD Holland cộng (2012) kết hợp yếu tố di truyền từ hai giống sản xuất GOD nghiên cứu rộng rãi nhất, A niger P amagasakiense, cách tái thiết kế hợp lý để tạo enzyme có khả xúc tác mạnh ổn định (Holland et al., 2012) Fisher cộng (2014) cách sử dụng phương pháp thiết kế enzyme hợp lý, tạo GOD có độ ổn định chất đồng đẳng từ A niger hoạt tính xúc tác chất đồng đẳng từ P amagasakiense để thực tốt q trình oxy hóa glucose ứng dụng công nghiệp (Fisher et al., 2014) Gần đây, Song et al (2015) cải thiện đặc tính chống oxy hóa GOD chống lại H2O2 (chất ức chế cạnh tranh) cách thiết kế đột biến leucine thay methionine sử dụng mơ hình tương đồng có hỗ trợ máy tính với thuật toán CDOCKER Kết thu phù hợp với kết phân tích có hỗ trợ máy tính, cho thấy phương pháp hữu ích cho việc tối ưu hóa cấu trúc enzyme (Song et al., 2015) 6.2 Đánh giá rủi ro 6.2.1 Các yếu tố rủi ro dự án 68 Đối với GOD nói riêng hay sản phẩm khác nói chung có khả phải đối mặt với số rủi ro như: Tỷ lệ tồn kho: Giả sử tỷ lệ tồn kho dự án năm 2%, qua năm sản phẩm tồn kho làm hao tổn phần kinh tế Doanh số giảm: GOD phải cạnh tranh với sản phẩm enzyme khác công ty khác sản xuất sản xuất loại enzyme nên doanh số giảm điều khó tránh khỏi Một phần thiệt hại nhỏ thiết bị qua nhiều năm hoạt động xảy cố không đạt hiệu suất ban đầu Thiên tai bão lũ, mùa làm cho nguồn cung nguyên liệu giảm, từ đó, gây ảnh hưởng đến q trình sản xuất Các yếu tố rủi ro nêu phần lớn nguyên nhân khiến giá thành sản phẩm có nguy sụt giảm giá, gây ảnh hưởng không nhỏ đến hiệu kinh tế dự án 6.2.2 Tính toán rủi ro 6.2.2.1 Giá thành sản phẩm sụt giảm giá Dự án cần phải đảm bảo điểm hòa vốn sản phẩm giá thành sản phẩm sụt giảm giá để trì hoạt động kinh tế Điểm hòa vốn điểm mà tổng doanh thu vừa đủ bù đắp tổng chi phí Khi đó, cơng ty phải chấp nhận doanh thu hàng năm tổng chi phí 𝑇Đ𝑇 89,043,741,062 300000 🡺 Giá hòa vốn sản phẩm = 🡺 Tỷ lệ sụt giảm so với giá sản phẩm ban đầu = 650,000 − 296,812 650000 𝑐ô𝑛𝑔 𝑠𝑢ấ𝑡/𝑛ă𝑚 = = 296,812 VNĐ 𝑔𝑖á 𝑏𝑎𝑛 đầ𝑢 − 𝑔𝑖á ℎò𝑎 𝑣ố𝑛 𝑔𝑖á 𝑏𝑎𝑛 đầ𝑢 = = 54.3% Như vậy, giá bán sản phẩm sụt giảm ≤ 54.3% dự án đảm bảo điểm hịa vốn Tuy nhiên, q trình phục hồi kinh tế xảy biến động định tránh khỏi biến động thị trường giá sản phẩm điều chắn làm biến động dòng tiền Giả sử, giá thành sản phẩm giảm 20% so với ban đầu vào năm thứ hai, giảm 25% vào năm thứ ba thứ tư, đến năm thứ năm giá thành tăng lên 10% so với năm thứ ba thứ tư 69 Sử dụng hàm tính NPV IRR phần mềm Excel tính giá trị thời gian năm dự án tỷ suất hồn vốn nội năm có biến động dòng tiền thể bảng 6.1 Bảng 6.1 Giá trị NPV tỷ suất hoàn vốn nội IRR dự án có biến động dịng tiền Nă m Tỷ lệ giảm dòng tiền Dòng tiền (VNĐ) Tỷ lệ hóa Giá trị dịng tiền (VNĐ) 100% -144,987,050,01 -144,987,050,0 12 100% 87,438,961,081 (1 + 0.15)1 76,033,879,201 -40% 80% 69,951,168,865 (1 + 0.15)2 52,893,133,357 6% 75% 65,579,220,811 (1 + 0.15)3 43,119,402,193 27% 75% 65,579,220,811 (1 + 0.15)4 37,495,132,342 37% 85% 74,323,116,919 (1 + 0.15)5 36,951,724,627 43% Giá trị NPV Tỷ suất hoàn vốn nội IRR 88,266,279,746 Theo bảng 6.1, giá trị NPV = 88,266,279,746 > tỷ suất hoàn vốn nội IRR = 43% > 15% nên biến động dịng tiền nằm khoảng an tồn, dự án có tính khả thi chấp thuận 6.2.2.2 Sản phẩm không đạt chất lượng 70 Giả sử tỷ lệ sản phẩm không đạt chất lượng năm 1% 🡺 Số lượng sản phẩm không đạt chất lượng năm = 1% × 300 = = 3000 kg 🡺 Chi phí hao hụt sản phẩm khơng đạt chất lượng năm = 650000 × 3000 = 1,950,000,000 VNĐ 6.2.2.3 Tỷ lệ tồn kho Giả sử tỷ lệ tồn kho năm dự án 2% 🡺 Số lượng sản phẩm tồn kho năm = 2% × 300 = = 6000 kg 🡺 Chi phí hao hụt hàng tồn kho năm = 650000 × 6000 = 3,900,000,000 VNĐ 6.2.2.4 Rủi ro trình vận chuyển Giả sử tổn thất vận chuyển (tai nạn vận chuyển, tác động môi trường xung quanh, …) năm chiếm 1.5% 🡺 Số lượng sản phẩm tổn thất vận chuyển năm = 1.5% × 300 = 4.5 = 4500 kg 🡺 Chi phí tổn thất vận chuyển năm = 650000 × 4500 = 2,925,000,000 VNĐ 6.2.2.5 Tổng chi phí rủi ro Tổng chi phí rủi ro năm = Chi phí hao hụt sản phẩm khơng đạt chất lượng + Chi phí hao hụt hàng tồn kho + Chi phí tổn thất vận chuyển = 1,950,000,000 + 3,900,000,000 + 2,925,000,000 = 8,775,000,000 VNĐ 6.2.3 Một số biện pháp giảm rủi ro dự án Giá thành sản phẩm sụt giảm giá: Tăng cường kênh phân phối nước, tăng cường marketing, nghiên cứu thị trường định kỳ nhằm tăng khả cạnh tranh sản phẩm 71 Sản phẩm không đạt chất lượng: Kiểm tra định kỳ thiết bị sản xuất sản phẩm nhằm đảm bảo chất lượng đầu Tồn kho: Xây dựng chương trình khuyến hấp dẫn, mở rộng kinh doanh xuất nhằm giảm mức tồn kho tối đa Bên cạnh đó, yếu tố người đóng vai trị chủ chốt Vì vậy, cần đào tạo đội ngũ quản lý tốt, đội ngũ kinh doanh có trình độ, đội ngũ nhân viên kỹ thuật có kinh nghiệm khả xử lý kiểm sốt tình KẾT LUẬN Trong suốt thời gian nhóm thực đồ án Kỹ thuật trình sinh học, dựa đề tài có mà nhóm tìm hiểu, tìm kiếm thơng tin Dựa vào kiến thức tài liệu tham khảo mà nhóm tìm được, từ nhóm xây dựng quy trình sản xuất sản phẩm công nghệ sinh học, cụ thể enzyme glucose oxidase; tảng quy trình sản xuất, nhóm chun sâu tính tốn q trình, lựa chọn thiết bị với quy mô công nghiệp Sau nhóm bắt đầu tìm hiểu cách tổ chức hoạt động nhà máy sản xuất với vi mơ cơng nghiệp, tính tốn hiệu kinh tế dựa vào để đánh giá độ khả dự án Thông qua việc thực đồ án mà nhóm tổng hợp lượng kiến thức lớn mẻ, rút kinh nghiệm quý giá cho việc thực đề tài lớn, dựa vào mà nhóm tìm thiếu sót tìm cách khắc phục nhằm mục đích phục vụ cho việc học cho công việc sau 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt: ĐẶNG MINH NHẬT & BÙI VIẾT CƯỜNG 2012 Nghiên cứu thu nhận chế phẩm enzyme glucose oxidase từ nấm mốc Aspergillus niger Tạp chí Khoa học công nghệ - Đại học Đà Nẵng, 1, 43-50 HỌC VIỆN QUÂN Y 2008 Nấm Aspergillus KÝ SINH TRÙNG NGUYỄN THÚY HƯỜNG, NGÔ TIẾN HIỂN, NGUYỄN MINH THU, KHUẤT THỊ THỦY, ĐÀM LAM THANH & TRẦN THỊ CHÂU 2011 Tuyển chọn chủng nấm mốc Aspergillus sp có khả sinh tổng hợp glucooxydaza cao Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, 49, 117-123 NGUYỄN TRỌNG CẨN, NGUYỄN THỊ HIỀN, ĐỖ THỊ GIANG & TRẦN THỊ LUYẾN 1998 Công nghệ Enzyme, TP Hồ Chí Minh, NXB Nơng Nghiệp NGUYỄN VĂN BÁ, CAO NGỌC ĐIỆP & NGUYỄN VĂN THÀNH 2005 Giáo trình môn Nấm học, Trường ĐH Cần Thơ, Viện nghiên cứu phát triển Công nghệ sinh học NGUYỄN VĂN MÙI 2005 Xác định hoạt độ enzyme, Hà Nội, NXB KHKT PHẠM THỊ TRÂN CHÂU & PHAN TUẤN NGHĨA 2006 Công nghệ sinh học tập Enzyme ứng dụng, NXB giáo dục Việt Nam LÊ NGỌC TÚ, LA VĂN CHỨ, ĐẶNG THỊ THU & BÙI ĐỨC HỢI 2004 Hóa sinh cơng nghiệp, NXB KHKT LÊ VĂN HỒNG 2007 Các q trình thiết bị cơng nghệ sinh học cơng nghiệp, Đà Nẵng, NXB KHKT NGUYỄN BIN, ĐỖ VĂN ĐÀI, LONG THANH HÙNG, ĐINH VĂN HUỲNH, NGUYỄN TRỌNG KHUÔNG, PHẠM VĂN THƠM, PHẠM XUÂN TOẢN & TRẦN XOA 2006b Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất - Tập 2, Hà Nội, NXB KHKT NGUYỄN BIN, ĐỖ VĂN ĐÀI, LONG THANH HÙNG, ĐINH VĂN HUỲNH, NGUYỄN TRỌNG KHUÔNG, PHẠM VĂN THƠM, PHẠM XUÂN TOẢN & TRẦN 73 XOA 2006a Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất - Tập 1, Hà Nội, NXB KHKT LÊ VĂN VIỆT MẪN 2011 Công nghệ lên men Glucoamylase lên men bề mặt ĐÁI HẰNG NGA & ĐÁI DUY BAN 1999 Cơng nghệ hóa sinh sản xuất chế phẩm enzyme Một hướng công nghệ cao công nghệ sinh học phục vụ y học, thực phẩm, nông nghiệp Tổng luận phân tích Trung tâm KHTN CNQG NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG 2004 Công nghệ enzyme, NXB đại học quốc gia TP HCM NGUYỄN HOÀNG LỘC 2006a Khuấy trộn thơng khí Giáo trình Cơng nghệ tế bào Huế: NXB Đại học Huế NGUYỄN HOÀNG LỘC 2006b Thiết kế hệ lên men Giáo trình Cơng nghệ tế bào Huế: NXB Đại học Huế ĐẶNG THỊ THU, LÊ NGỌC TÚ, TÔ KIM ANH, PHẠM THU THỦY & NGUYỄN XUÂN SÂM 2012 Cơng nghệ Enzyme, Hà Nội, NXB KHKT HỒNG BÁ THANH HẢI 2010 Nghiên cứu tổng hợp đặc tính ứng dụng enzyme glucoamylase dạng hịa tan dạng cố định thu nhận từ canh trường số chủng nấm mốc THÀNH, N X., HIÊN, N B & HẢI, H 2005 Giáo trình vi sinh vật học Công nghiệp, NXB Giáo dục TRẦN THANH TRÚC 2013 Phân lập tuyển chọn số dòng Aspergillus niger sinh pectin methylesterase hoạt tính cao., Luận án tiến sĩ sinh học Đại học Cần Thơ TRẦN THỊ CHÂU 2010 Nghiên cứu công nghệ sinh tổng hợp enzyme Glucose Oxidase (GOD) ứng dụng công nghiệp chế biến số sản phẩm từ nhằm đảm bảo ổn định chất lượng chống biến màu, hạn chế mùi sản phẩm Hà Nội: Viện Công Nghiệp Thực Phẩm Tài liệu Tiếng Anh: A.R., J., SARAFZADEH, M H., ALEMZADEH, I & VOSOUGHI, M 2007 Effect of Stirrer Speed and Aeration Rate on the Production of Glucose Oxidase by Aspergillus niger Journal of Biological Sciences, 7, 270-275 74 ALEXOPOULOS, C J & MIMS, C W 1979 Introductory Mycology, John Wiley & Sons ANJUM ZIA, M., KHALIL UR, R., K SAEED, M., ANDALEEB, F., I RAJOKA, M., A SHEIKH, M., A KHAN, I & I KHAN, A 2007 Thermal Characterization of Purified Glucose Oxidase from A Newly Isolated Aspergillus Niger UAF-1 Journal of clinical biochemistry and nutrition, 41, 132-138 BANKAR, S B., BULE, M V., SINGHAL, R S & ANANTHANARAYAN, L 2008 Optimization of Aspergillus niger Fermentation for the Production of Glucose Oxidase Food and Bioprocess Technology, 2, 344-352 BELL, D J., HOARE, M & DUNNILL, P 1983 The Formation of Protein Precipitates and Their Centrifugal Recovery Downstream Processing Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology: Springer, Berlin, Heidelberg BERGMEYER, H., GAWEHN, K & GRASSL, M 1974 Methods of Enzymatic Analysis Bergmeyer New York: Academic Press Inc., 1, 457-458 BHATTI, H N., MADEEHA, M., ASGHER, M & BATOOL, N 2006 Purification and thermodynamic characterization of glucose oxidase from a newly isolated strain of Aspergillus niger Can J Microbiol., 52, 519-524 BURGESS, R R & DEUTSCHER, M P 2009 Guide to Protein Purification, Academic Press CHLUP, P H., BERNARD, D & STEWART, G G 2008 Disc Stack Centrifuge Operating Parameters and Their Impact on Yeast Physiology Journal of the Institute of Brewing, 114, 45-61 DATAR, R & ROSÉN, C.-G 1987 Centrifugal Separation in the Recovery of Intracellular Protein from E coli The Chemical Engineering Journal, 34, B49-B56 DIBA, K., KORDBACHEH, P., MIRHENDI, S H., REZAIE, S & MAHMOUDI, M 2007 Identification of aspergillus species using morphological characteristics Pakistan Journal of Medical Sciences, DUBEY, M K., ZEHRA, A., AAMIR, M., MEENA, M., AHIRWAL, L., SINGH, S., SHUKLA, S., UPADHYAY, R S., BUENO-MARI, R & BAJPAI, V K 2017 75 Improvement Strategies, Cost Effective Production, and Potential Applications of Fungal Glucose Oxidase (GOD): Current Updates FERRI, S., KOJIMA, K & SODE, K 2011 Review of Glucose Oxidases and Glucose Dehydrogenases: A Bird's Eye View of Glucose Sensing Enzymes J Diabetes Sci Technol, 5, 1068–1076 FIEDUREK, J 1991 Glucose oxidase synthesis by Aspergillus niger GIV-10 on starch Acta microbiologica Polonica, 40, 197-203 FIEDUREK, J & GROMADA, A 1997 Screening and mutagenesis of molds for improvement of the simultaneous production of catalase and glucose oxidase Enzyme and Microbial Technology, 20, 344-347 FIEDUREK, J & ILCZUK, Z 1992 Isolation and screening of glucose oxidase producing microorganisms from natural sources Acta Microbiol Pol, 41, 179-186 FISHER, A K., FREEDMAN, B G., BEVAN, D R & SENGER, R S 2014 A review of metabolic and enzymatic engineering strategies for designing and optimizing performance of microbial cell factories Comput Struct Biotechnol J, 11, 91-9 FORMANEK, J A 1998 Genetic manipulation and solvent-producing clostridia Ph D Thesis, Univ of Illinois characterization of FREDERICK, K R., TUNG, J., EMERICK, R S., MASIARZ, F R., CHAMBERLAIN, S H., VASAVADA, A & ROSENBERG, S 1990 Glucose Oxidase from Aspergillus niger: Cloning, Gene sequence, Secretion from Saccharomyces cerevisiae and Kinetic analysis of a yeast-derived enzyme The Journal of Biological Chemistry 265, 3793-3802 FUJITA, M., IWAHORI, K., TATSUTA, S & YAMAKAWA, K 1994 Analysis of Pellet Formation of Aspergillus niger Based on Shear Stress Journal of Fermentation and Bioengineering 78, 368-373 GHOSHDASTIDER, U., XU, R., TRZASKOWSKI, B., MLYNARCZYK, K., MISZTA, P., VISWANATHAN, S., RENUGOPALAKRISHNAN, V & FILIPEK, S 2015 Molecular Effects of Encapsulation of Glucose Oxidase Dimer by Graphene RSC Advances, 5, 13570–8 76 GOUKA, R J., PUNT, P J & HONDEL, C.A.M.J.V.D 1997 Efficient production of secreted proteins by Aspergillus: progress, limitations and prospects Biotechnology Advances, 27, 489-501 GUANGYIN, Z & YOUCAI, Z 2017 Harvest of Bioenergy From Sewage Sludge by Anaerobic Digestion Pollution Control and Resource Recovery: Sewage sludge HAMID, H M., ZIA, M A K.-U.-R & ASGHER, M 2003 Optimization of various parameters for the production of glucose oxidase from rice polishing using Aspergillus niger Biotechnology (Pakistan), 2, 1-7 HARRISON, R G., TODD, P W., RUDGE, S R & PETRIDES, D P 2015 Sedimentation Bioseparation in science and engineering New York: Oxford University Press HATZINIKOLAOU, D G., HANSEN, O C., MACRIS, B J., TINGEY, A., KEKOS, D., GOODENOUGH, P & STOUGAARD, P 1996 A new glucose oxidase from Aspergillus niger: characterization and regulation studies of enzyme and gene Appl Microbiol Biotechnol, 46, 371-381 HATZINIKOLAOU, D G & MACRIS, B J 1995 Factors regulating production of glucose oxidase by Aspergillus niger Enzyme and Microbial Technology, 17, 530-534 HO, C S., JU, L K & BADDOUR, R F 1990 Enhancing penicillin fermentations by increased oxygen solubility through the addition of n‐hexadecane Biotechnol Bioeng., 36, 1110-1118 HOLLAND, J T., HARPER, J C., DOLAN, P L., MANGINELL, M M., ARANGO, D C., RAWLINGS, J A., APBLETT, C A & BROZIK, S M 2012 Rational redesign of glucose oxidase for improved catalytic function and stability PLoS One, 7, e37924 HOOKER, B S., LEE, J M & AN, G 1990 Cultivation of Plant Cells in a Stirred Vessel: Effect of Impeller Design Biotechnology and Bioengineering, 35, 296-304 KAPAT, A., JUNG, J K & PARK, Y H 2001 Enhancement of glucose oxidase production in batch cultivation of recombinant Saccharomyces cerevisiae: optimization of oxygen transfer condition J Appl Microbiol, 90, 216-22 77 KIM, G C., PRICE, B., MADELYN, J.-R & SUSAN, T L H 2006 Location of glucose oxidase during production by Aspergillus niger Applied Microbiology and Biotechnology, 70, 72-77 KLIBANOV, A M 1983 Stabilization of enzymes against thermal inactivation Adv Appl Microbiol, 29, 1-28 KONA, R P., QURESHI, N & PAI, J S 2001 Production of glucose oxidase using Aspergillus niger and corn steep liquor Bioresource Technology, 78, 123-126 LI, T.-H & CHEN, T.-L 1994 Enhancement of Glucose Oxidase Fermentation by Addition of Hydrocarbons Journal of Fermentation and Bioengineering 78, 298-303 LIU, J.-Z., WENG, L.-P., ZHANG, Q.-L., XU, H & JI, L.-N 2003 Optimization of glucose oxidase production by Aspergillus niger in a benchtop bioreactor using response surface methodology World Journal of Microbiology & Biotechnology, 19, 317-323 LIU, J Z., HUANG, Y Y., LIU, J., WENG, L P & JI, L N 2001 Effects of metal ions on simultaneous production of glucose oxidase and catalase by Aspergillus niger Letters in Applied Microbiology, 32, 16-19 LIU, J Z., YANG, H Y., WENG, L P & JI, L N 1999 Synthesis of glucose oxidase and catalase by Aspergillus niger in resting cell culture system Letter in Applied Microbiology, 29, 337-341 LU, T., PENG, X., YANG, H & JI, L 1996 The production of glucose oxidase using the waste mycelium of Aspergillus niger and the effects of metal ions on the activity of glucose oxidase Enzyme and Microbial Technology 19, 339-342 MACHLIS, L 1966 The fungi Academic Press, 2, 415-433 MAJEKODUNMI, S O 2015 A Review on Centrifugation in the Pharmaceutical Industry American Journal of Biomedical Engineering 5, 67-78 MALHERBE, D F., DU TOIT, M., CORDERO OTERO, R R., VAN RENSBURG, P & PRETORIUS, I S 2003 Expression of the Aspergillus niger glucose oxidase gene in Saccharomyces cerevisiae and its potential applications in wine production Appl Microbiol Biotechnol, 61, 502-11 78 MARTINEZ, M., SPITALI, M., NORRANT, E L & BRACEWELL, D G 2019 Precipitation as an Enabling Technology for the Intensification of Biopharmaceutical Manufacture Trends in Biotechnology, 37, 237-241 MASTERS, K 1991 Spray drying handbook, Harlow : Longman scientific and technical MCMILLAN, J D & WANG, D I C 1987 Enhanced oxygen transfer using oil-in-water dispersions Ann N.Y Acad Sci., 506, 569-582 MICHELI, P 1729 Index Fungorum Partnership https://www.gbif.org/species/154768615 [Accessed 2020] [Online] Available: MISCHAK, H., KUBICEK, C P & ROHR, M 1985 Formation and location of glucose oxidase in citric acid producing mycelia of Aspergillus niger Appl Microbiol Biotechnology, 21, 27 – 31 MUKHERJEE, G & BANERJEE, R 2006 Effects of temperature, pH and additives on the activity of tannase producedby a co-culture of Rhizopus oryzae and Aspergillus foetidus World Journal of Microbiology and Biotechnology, 22, 207-212 NATH, S & SATPATHY, G R 1998 A systematic approach for investigation of spray drying processes Drying Technology, 16, 1173-1193 PARK, E H., SHIN, Y M., LIM, Y Y., KWON, T H., KIM, D H & YANG, M S 2000 Expression of glucose oxidase by using recombinant yeast J Biotechnol, 81, 35-44 PAUL, G C., PRIEDE, M A & THOMAS, C R 1999 Relationship between morphology and citric acid production in submerged Aspergillus niger fermentations Biochemical Engineering Journal, 3, 121-129 PETRUCCIOLI, M & FEDERICI, F 1993 Glucose oxidase production by Penicillium variabile P16: effect of medium composition Journal of Applied Bacteriology, 75, 369–372 PETRUCCIOLI, M., FENICE, M., PICCIONI, P & FEDERICI, F 1995 Effect of stirrer speed and buffering agents on the production of glucose oxidase and catalase by Penicillium 151 variabile (P16) in benchtop bioreactor Enzyme and Microbiology technology, 17, 336 -339 79 PICKERING, G J 1997 The production of reduced alcohol wine using glucose oxidase PhD Thesis Lincoln University New Zealand PICKERING, G J 1998 The use of enzymes to stabilise colour and flavour in wine Australian Grapegrower & Winemaker 417, 101-102 PICKERING, G J 2000 The use of Glucose Oxidase in Winemaking In: PICKERING, G J (ed.) EILOenology and Viticulture Seminar Series Eastern Institute of technology New Zealand: Campus Press RAPER & FENNELL 1965 The genus Aspergillus RHINAS, U., EL-ENSHASY, H & HELLMUTH, K 2001 GpdA- Promoter – Controlled production of glucose oxidase by recombinant Aspergillus niger using non glucose carbon sources Applied biochemistry and biotechnology, 90, 57-66 RIET, K V T & TRAMPER, J 1991a Flow, Flooding, Dispersion Basic Bioreactor Design New York: CRC Press RIET, K V T & TRAMPER, J 1991b Hold-Up Basic Bioreactor Design New York: CRC Press RIET, K V T & TRAMPER, J 1991c Power Consumption Basic Bioreactor Design New York: CRC Press RIET, K V T & TRAMPER, J 1991d Process Engineering Basic Bioreactor Design New York: CRC Press RIET, K V T & TRAMPER, J 1991e Shear Basic Bioreactor Design New York: CRC Press ROBINSON, D S & ESKIN, N A M 1993 Oxidative enzymes in foods Elsevier Applied Science London and New York ROLS, J L & GOMA, G 1989 Enhancement of oxygen transfer rates in fermentation using oxygen-vectors Biotech Adv., 7, 1-14 RUBIO, M C & NAVARRO, A R 2006 Regulation of invertase synthesis in Aspergillus niger Enzyme and Microbial Technology, 39, 601–606 SAMSON, R A., VERWEIJ, P E., MEIS, J F G M., HURK, P V D., ZOLL, J & MELCHERS, W J G 1995 Phylogenetic relationships of five species of Aspergillus 80 and related taxa as deduced by comparison of sequences of small subunit ribosomal RNA Journal of Medical and Veterinary Mycology, 33, 185-190 SANDIP, B B., BULE, V., REKHA, S S & ANANTHANARAYAN, L 2009 Glucose oxidase – An overview Biotechnology Advances 27, 489-501 SANTOS, D., MAURÍCIO, A C., SENCADAS, V., SANTOS, J D., FERNANDES, M H & GOMES, P S 2017 Spray Drying: An Overview In: PIGNATELLO, R & MUSUMECI, T (eds.) Biomaterials - Physics and Chemistry - New Edition IntechOpen SCHUTYSER, M A I., PERDANA, J & BOOM, R M 2012 Single droplet drying for optimal spray drying of enzymes and probiotics Trends in Food Science & Technology, 27, 73-82 SCOPES, R K 1994 Protein Purification, New York, Springer-Verlag New York SHAIKH, S & TRIVEDI, R 2016 Cloning & expression of glucose oxidase from Aspergillusniger Int J Pharm Bio Sci, 7, 685-688 SONG, H.-T., JIANG, Z.-B., XIAO, W.-J., YANG, Y.-M., ZHAO, Y., GAO, Y., LIU, S.-H., LIU, Z.-L., XIA, W.-C., LI, R & LI, N.-N 2015 Improving the anti-oxidation of glucose oxidase with computer-aided structure optimization Journal of Advances in Biotechnology, 5, 736-740 STEPHENSON, F H 2016 Chapter 12 - Centrifugation In: STEPHENSON, F H (ed.) Calculations for Molecular Biology and Biotechnology (Third Edition) Boston: Academic Press SUNG, W J & BAE, Y H 2003 A glucose oxidase electrode based on polypyrrole with polyanion/PEG/enzyme conjugate dopant Biosens Bioelectron, 18, 1231-1239 TIEGHEM, V 1867 Aspergillus niger [Online] English Wikipedia - Species Pages: Wikimedia Foundation [Accessed 07-20 2020] TONGBU, L., PENG, X., YANG, H & LIANGNIAN, J 1996 The production of glucose oxidase using the waste mycelium of Aspergillus niger and the effects of metal ions on the activity of glucose oxidase Enzyme Microb Technol, 19, 339–342 81 TRAGER, M., QAZI, G N., ONKEN, U & CHOPRA, C L 1989 Comparison of Airlift and Stirred Reactors for Fermentation with Aspergillus niger Journal of Fermentation and Bioengineering, 68, 112-116 VINOD, K J., MUKESH, P & NEERJA, S R 2006 Pectin Esterase Production from Apple Pomace in Solid-State and Submerged Fermentations Food Technol Biotechnol., 44, 253–256 WANG, X J., BAI, J G & LIANG, Y X 2006 Optimization of multienzyme production by two mixed strains in solid-state fermentation Appl Microbiol Bitechnol., 73, 533-540 WEHMER 1901 Aspergillus giganteus Wehmer, in Die Pilzgattung Aspergillus 85-87 WITT, S., WOHLFAHRT, G., SCHOMBURG, D., HECHT, H & KALISZ, H 2000 Conserved arginine-516 of Penicillium amagasakiense glucose oxidase is essential for the efficient binding of β-D-glucose J Biochem, 347, 553–559 WITTEVEEN, C., VEENHUIS, M & VISSER, J 1992 Localization of glucose oxidase and catalase activities in Aspergillus niger Appl Environ Microbiol 58, 1190–1194 WONG, C M., WONG, K H & CHEN, X D Apr 2008 Glucose oxidase: natural occurrence, function, properties and industrial applications Applied Microbiology and Biotechnology, 78 YAMAMOTO, S., AGAWA, M., NAKANO, H & SANE, Y 1985 Enzyme inactivation during drying of a single droplet Drying ’85, 330-337 YAMAMOTO, S & SANO, Y 1992 Drying of enzymes: Drying of enzyme retention during a single droplet Chemical Engineering Science, 47, 177-183 ZAMBARE, V 2010 Solid State Fermentation of Aspergillus oryzae for Glucoamylase Production on Agro 82 ... DỰNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ Quy trình sản xuất Quy trình sản xuất enzyme GOD đề xuất theo hình 2.1: 19 Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất glucose oxidase từ Aspergillus niger 2.2 Thuyết minh quy trình. .. q trình ly tâm xảy quy mô công nghiệp với công suất lớn Thiết bị ly tâm dạng đĩa tốc độ ly tâm không cao so với thiết bị ly tâm dạng ống mức độ phân ly cao, công suất lớn phù hợp với quy mô công. .. lồi Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Aspergillus sojae,… có giá trị sử dụng sản xuất enzyme, rượu, axit hữu cơ… (Zambare, 2010) Nấm Mốc – Aspergillus niger loại nấm loài phổ biến chi Aspergillus,

Ngày đăng: 01/12/2022, 18:35

Hình ảnh liên quan

Hình 1.2. Cấu trúc không gian của glucose oxidase 1.1.3.Cấu tạo - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Hình 1.2..

Cấu trúc không gian của glucose oxidase 1.1.3.Cấu tạo Xem tại trang 1 của tài liệu.
Hình 1.4. Nấm mốc Aspergillusniger - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Hình 1.4..

Nấm mốc Aspergillusniger Xem tại trang 6 của tài liệu.
Hình 1.5. Bào tử của Aspergillusniger - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Hình 1.5..

Bào tử của Aspergillusniger Xem tại trang 8 của tài liệu.
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình sản xuất glucose oxidase từ Aspergillusniger - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Hình 2.1..

Sơ đồ quy trình sản xuất glucose oxidase từ Aspergillusniger Xem tại trang 16 của tài liệu.
Bảng 2.1. Thành phần môi trường PDA - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Bảng 2.1..

Thành phần môi trường PDA Xem tại trang 17 của tài liệu.
Bảng 2.3. Thành phần môi trường lên men (A.R. et al., 2007) - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Bảng 2.3..

Thành phần môi trường lên men (A.R. et al., 2007) Xem tại trang 18 của tài liệu.
Hình 2.2. Mơ hình thiết bị lên men sản xuất enzyme trong cơng nghiệp - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Hình 2.2..

Mơ hình thiết bị lên men sản xuất enzyme trong cơng nghiệp Xem tại trang 20 của tài liệu.
Hình 2.3. Thiết bị ly tâm dạng thùng quay - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Hình 2.3..

Thiết bị ly tâm dạng thùng quay Xem tại trang 22 của tài liệu.
Hình 2.9. Thiết bị bao gói trong cơng nghiệp (nguồn: - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Hình 2.9..

Thiết bị bao gói trong cơng nghiệp (nguồn: Xem tại trang 28 của tài liệu.
Bảng 3.2. Hiệu suất thu hồi của các quá trình - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Bảng 3.2..

Hiệu suất thu hồi của các quá trình Xem tại trang 29 của tài liệu.
Hiệu suất quá trình đạt 95% (Bảng 3.2) nên lượng sản phẩm trước khi sấy là: Mtrước sấy= Msau sấy ×100W = 350029050 = 32734.21 kg/mẻ - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

i.

ệu suất quá trình đạt 95% (Bảng 3.2) nên lượng sản phẩm trước khi sấy là: Mtrước sấy= Msau sấy ×100W = 350029050 = 32734.21 kg/mẻ Xem tại trang 30 của tài liệu.
Bảng 3.3. Khối lượng và thể tích nguyên liệu cần dùng cho một năm - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Bảng 3.3..

Khối lượng và thể tích nguyên liệu cần dùng cho một năm Xem tại trang 33 của tài liệu.
- Bốn vách ngăn (baffles) cách đều nhau thường được thiết kế để ngăn cản sự hình thành dịng xốy làm giảm hiệu suất pha trộn - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

n.

vách ngăn (baffles) cách đều nhau thường được thiết kế để ngăn cản sự hình thành dịng xốy làm giảm hiệu suất pha trộn Xem tại trang 34 của tài liệu.
Bảng 4.1. Đặc tính kỹ thuật của thiết bị lọc chân khơng dạng thùng quay LZGW-12 - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Bảng 4.1..

Đặc tính kỹ thuật của thiết bị lọc chân khơng dạng thùng quay LZGW-12 Xem tại trang 39 của tài liệu.
Chọn thiết bị đồng hóa áp lực cao GJB2500-100 có thơng số như bảng 4.2. - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

h.

ọn thiết bị đồng hóa áp lực cao GJB2500-100 có thơng số như bảng 4.2 Xem tại trang 40 của tài liệu.
Hình 4.1. Thiết bị đồng hóa áp lực cao GJB2500-100 - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Hình 4.1..

Thiết bị đồng hóa áp lực cao GJB2500-100 Xem tại trang 41 của tài liệu.
Bảng 4.3. Thông số thiết bị ly tâm dạng đĩa (Chlup et al., 2008) - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Bảng 4.3..

Thông số thiết bị ly tâm dạng đĩa (Chlup et al., 2008) Xem tại trang 42 của tài liệu.
Bảng 4.6. Thông số kỹ thuật thiết bị đóng gói tự động Hefei Leadall LA-50K - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Bảng 4.6..

Thông số kỹ thuật thiết bị đóng gói tự động Hefei Leadall LA-50K Xem tại trang 49 của tài liệu.
Hình 4.5. Thiết bị đóng gói tự động Hefei Leadall LA-50K - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Hình 4.5..

Thiết bị đóng gói tự động Hefei Leadall LA-50K Xem tại trang 50 của tài liệu.
CHƯƠNG 5. TÍNH TỐN HIỆU QUẢ KINH TẾ 5.1 Vốn cố định - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

5..

TÍNH TỐN HIỆU QUẢ KINH TẾ 5.1 Vốn cố định Xem tại trang 51 của tài liệu.
Bảng 5.1. Tính tốn chi phí thiết bị - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Bảng 5.1..

Tính tốn chi phí thiết bị Xem tại trang 51 của tài liệu.
Bảng 5.2. Chi phí thiết bị vận chuyển - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Bảng 5.2..

Chi phí thiết bị vận chuyển Xem tại trang 52 của tài liệu.
Bảng 5.4. Chi phí ngun liệu và hóa chất cho 1 năm sản xuất - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Bảng 5.4..

Chi phí ngun liệu và hóa chất cho 1 năm sản xuất Xem tại trang 54 của tài liệu.
Theo bảng 5.8, giá trị hiện tại thuần NPV = 128,801,660,122 > và đây là một dự án độc lập nên dự án này có thể được chấp thuận. - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

heo.

bảng 5.8, giá trị hiện tại thuần NPV = 128,801,660,122 > và đây là một dự án độc lập nên dự án này có thể được chấp thuận Xem tại trang 62 của tài liệu.
Theo bảng 5.9, tỷ suất hoàn vốn nội bộ IRR sau 5 năm là 53% > 15% nên dự án đầu tư này có tính khả thi và có thể được chấp thuận - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

heo.

bảng 5.9, tỷ suất hoàn vốn nội bộ IRR sau 5 năm là 53% > 15% nên dự án đầu tư này có tính khả thi và có thể được chấp thuận Xem tại trang 63 của tài liệu.
Bảng 6.1. Giá trị hiện tại thuần NPV và tỷ suất hoàn vốn nội bộ IRR của dự án khi có sự biến động dòng tiền - THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM

Bảng 6.1..

Giá trị hiện tại thuần NPV và tỷ suất hoàn vốn nội bộ IRR của dự án khi có sự biến động dòng tiền Xem tại trang 66 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan