SẢN XUẤT ENZYME PECTIN METHYLESTERASE TỪ NẤM MỐC ASPERGILLUS NIGER VỚI CÔNG SUẤT 50 TẤNNĂM

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Nhóm 01 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Nhóm 01 GVHD Trang iii MỤC LỤC DANH SÁCH NHÓM i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG.

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 MỤC LỤC DANH SÁCH NHÓM i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan Enzyme Pectin Methylesterase 1.1.1 Tổng quan 1.1.2 Đặc điểm 1.1.3 Cơ chế tác dụng 1.1.4 Ứng dụng 1.1.5 Nguồn thu nhận 1.2 Tổng quan nấm Aspergillus niger 1.2.1 Giới thiệu 1.2.2 Phân loại 1.2.3 Đặc điểm hình thái 1.2.4 Hình thức sinh sản 1.2.5 Đặc điểm sinh hóa 1.2.6 Phân bố 10 1.3 Các yếu tớ ảnh hưởng đến q trình sản xuất 10 1.3.1 Ảnh hưởng thành phần môi trường 10 1.3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ 11 1.3.4 Thời gian nuôi cấy 11 1.4 Các phương thức nuôi cấy 12 1.4.1 Phương pháp nuôi cấy bề sâu SmF 12 1.4.2 Phương pháp nuôi cấy bề mặt SSF 12 CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT 16 2.1 Quy trình sản xuất 16 2.2 Thuyết minh quy trình 17 2.2.1 Nguyên liệu 17 2.2.2 Phối trộn 18 2.2.3 Thanh trùng 18 2.2.4 Làm nguội 18 2.2.5 Nhân giống sản xuất 18 2.2.6 Gieo giống 19 GVHD: Trang iii ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 2.2.7 Nuôi cấy 19 2.2.8 Nghiền 19 2.2.9 Trích ly 20 2.2.10 Kết tủa 20 2.2.11 Ly tâm 21 2.2.12 Lọc màng 21 2.2.13 Sấy thăng hoa (sấy đông khô) 21 2.2.14 Bao gói 22 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT 23 3.1 Kế hoạch sản xuất 23 3.2 Tính tốn cân vật chất cho giai đoạn 23 3.2.1 Bao gói 24 3.2.2 Quá trình sấy 24 3.2.3 Quá trình lọc 25 3.2.4 Quá trình ly tâm 25 3.2.5 Quá trình kết tủa 26 3.2.6 Q trình trích ly 26 3.2.7 Quá trình nghiền 26 3.2.8 Quá trình lên men 27 3.2.9 Quá trình trùng làm nguội 27 3.2.10 Quá trình phới trộn 27 3.2.11 Quá trình chuẩn bị nguyên liệu 27 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT BỊ 29 4.1 Thiết bị nghiền nguyên liệu 29 4.2 Thiết bị phối trộn 30 4.3 Thiết bị trùng 31 4.4 Thiết bị lên men 32 4.5 Thiết bị nhân giống 34 4.6 Thiết bị nghiền 36 4.7 Thiết bị trích ly 38 4.8 Thiết bị kết tủa 40 4.9 Thiết bị ly tâm 41 4.10 Thiết bị lọc 43 4.11 Thiết bị sấy 45 4.12 Thiết bị đóng gói 48 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN KINH TẾ 50 GVHD: Trang iv ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 5.1 Vớn cớ định 50 5.1.1 Chi phí thiết bị 50 5.1.2 Chí phí nhà đất, xây dựng 51 5.2 Chi phí sản xuất trực tiếp 53 5.2.1 Chi phí nguyên liệu sản xuất 53 5.2.2 Chi phí nhân cơng 54 5.2.3 Chi phí lượng tiêu thụ 55 5.3 Chi phí sản xuất gián tiếp 55 5.3.1 Phí bảo trì thiết bị cơng trình 55 5.3.2 Phí xử lý nước thải 55 5.3.3 Phí phát sinh 55 5.3.4 Chi phí bảo hiểm nhân công 56 5.3.5 Lãi vay vốn ngân hàng 56 5.3.6 Tổng khấu hao 57 5.4 Vốn lưu động 57 5.5 Tổng vốn đầu tư 57 5.6 Giá thành sản phẩm 57 5.7 Lợi nhuận năm 58 5.8 Thời gian hồn vớn dự án 58 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN RỦI RO 59 5.4 Đánh giá tính khả thi dự án Error! Bookmark not defined 5.4.1 Giá trị (NPV) 59 5.4.2 Tỷ suất hồn vớn nội (IRR) 61 CHƯƠNG 7: TÍNH TỐN RỦI RO 62 KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 GVHD: Trang v ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng cám 17 Bảng 2.2: Thành phần môi trường Czapek .18 Bảng 3.1: Tỷ lệ hao hụt công đoạn .23 Bảng 3.2: Khối lượng thành phần 28 Bảng 4.1: Bảng thông số thiết bị nghiền nguyên liệu 29 Bảng 4.2 :Bảng thông số thiết bị phối trộn 30 Bảng 4.3: :Bảng thông số thiết bị trùng .31 Bảng 4.4: Thông số giá lên men 33 Bảng 4.5: Bảng thông số thiết bị nghiền 37 Bảng 4.6: Bảng thông số thiết bị trích ly .39 Bảng 4.7: Thông số thiết bị kết tủa 41 Bảng 4.8: Bảng thông số thiết bị ly tâm 42 Bảng 4.9: Thông số thiết bị lọc khung 44 Bảng 4.10: Bảng thông số thiết bị sấy 45 Bảng 4.11: Các thơng sớ kỹ tḥt máy đóng gói 49 Bảng 5.1: Tính tốn chi phí thiết bị 50 Bảng 5.2: Danh mục phương tiện vận tải .51 Bảng 5.3: Chi phí xây dựng cơng trình 51 Bảng 5.4: Chi phí ngun liệu hóa chất cho mẻ sản xuất 53 Bảng 5.5: Chi phí nhân cơng chi tiết 54 Bảng 5.6: Chi phí lượng tiêu thụ năm 55 Bảng 6.1: Giá trị dòng tiền dự án 59 GVHD: Trang vi ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Cấu trúc không gian ba chiều PME Hình 1.3: Aspergillus niger Hình 1.4: Bào tử A.niger Hình 1.5: Sự phát triển nấm sợi nuôi cấy bề mặt 15 Hình 4.1: Thiết bị nghiền 2012GM 29 Hình 4.2: Thiết bị trộn Coulter Mixer LDH-2 .30 Hình 4.3: Thiết bị trùng nằm ngang .31 Hình 4.4: Khay lên men mơi trường bán rắn phịng lên men .33 Hình 4.5: Máy nghiền DP28 37 Hình 4.6: Thiết bị trích ly Ruian Xuanli Machinery Co., Ltd 39 Hình 4.7: Sơ đồ cấu tạo thiết bị kết tủa enzyme 40 Hình 4.8: Thiết bị ly tâm DHC400 42 Hình 4.9: Thiết bị lọc khung XmaZ 20/800U 44 Hình 4.10: Thiết bị sấy FD300 Freeze Dryer .45 Hình 4.11: Thiết bị đóng gói SV-L 48 GVHD: Trang vii ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 LỜI MỞ ĐẦU Trong nhiều kỷ qua, enzyme đã được sử dụng nhiều loại thực phẩm các ngành công nghiệp khác (Kashyap et al, 2001; Aehle, 2004) Việc sử dụng enzyme sản xuất thực phẩm giúp tạo sản phẩm có suất chất lượng cao với giá thành thấp, đảm bảo sức khỏe người tiêu dùng so với việc sử dụng phụ gia mà lại thân thiện với môi trường Việc ứng dụng enzyme thực phẩm đặc biệt chế biến nước nhiều lĩnh vực khác đã vấn đề mang tính cấp thiết có ý nghĩa thực tiễn Trong lĩnh vực chế biến nước quả: Các nghiên cứu thị trường mới cho thấy nước uống trái ngày được ưa chuộng Tốc độ tiêu dùng nước ép trái bình quân đầu người tăng nhanh so với nước ́ng có gas Theo sớ liệu Công ty Cổ phần nước giải khát Tribeco năm 2004 thì thị trường nước không gas tăng 10%/năm thị trường nước ngọt có gas tiếp tục sụt giảm 5%/năm Theo đó, cho thấy xu hướng chuyển dịch tiêu dùng sang nước ́ng giải khát khơng gas có lợi cho sức khỏe Theo số liệu thống kê năm 2007 thì thị phần nước trái toàn cầu chủ yếu tâp trung Châu Âu (45,8%), Mỹ (37,7%) Châu Á cịn khiêm tớn Với tiềm nguồn ngun liệu Việt Nam hồn tồn sản xuất loại nước ́ng trái Việc sử dụng enzyme để tăng hiệu suất ép dịch tăng độ dịch cần thiết Pectin methylesterase (PME) enzyme thuộc nhóm pectinase đã được quan tâm sử dụng phát triển nhiều quốc gia (Saurel et al., 2003; Suutarinen Autio, 2004) với mục đích hạn chế sự phá hủy cấu trúc tế bào thực vật, tăng hiệu suất ly trích nước thúc đẩy nhanh trình sấy rau (Van, 1979; Sajjaanantakul Pitifer, 1991) Ngồi enzyme cịn được sử dụng số ngành công nghiệp khác nhằm xử lý nguồn ngun liệu giàu pectin, ví dụ ngành cơng nghiệp dệt, xử lý nước thải, công nghiệp giấy, bột giấy, khai thác dầu (Jayani et al, 2005; Kashyap et al, 2001) Bên cạnh PME từ thực vật, nguồn giàu PME được sử dụng nhiều chế phẩm pectinase thương mại PME từ vi sinh vật (Solis – Pereira et al.,1993) Khi so sánh khả sinh pectinase Aspergillus niger nấm mốc khác, Aspergillus niger được xác nhận nhóm có khả sinh enzyme GVHD: Th.S Đào Thị Mỹ Linh Trang ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 pectinase hoạt tính cao nguồn phổ biến cho sản xuất enzyme (Taragano et al.,1997) Trên giới đã có nhiều nghiên cứu việc ni cấy, thu nhận enzyme PME từ Aspergillus niger Tuy nhiên, Việt Nam hồn tồn khơng có xưởng sản xuất chế phẩm enzyme, hàng năm nước ta vẫn phải nhập ngoại khối lượng lớn loại enzyme (Đặng Thị Thu Nguyễn Thị Xuân Sâm, 2009) Do việc xây dựng quy trình nhà máy sản xuất enzyme pectin methylesterase từ nấm mốc Aspergillus niger với quy mơ cơng nghiệp cần thiết Đó lý chúng em thực đề tài “Sản xuất enzyme pectin methylesterase từ nấm mốc Aspergillus niger với công suất 50 tấn/năm” GVHD: Trang ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan Enzyme Pectin Methylesterase 1.1.1 Tổng quan Enzyme pectinase nhóm enzyme thủy phân chất pectic có thực vật Chúng bao gồm: polygalacturonases, pectinlyase, pectin methylesterase (Pooja Kohli cộng sự, 2015) Những enzyme có vai trị quan trọng trình bảo quản trái hoa Enzyme pectinase được ứng dụng nhiều chế biến thực phẩm, đặc biệt khả làm nước Việc kiểm sốt hoạt động enzyme điều chỉnh được độ nhớt sản phẩm (Nguyễn Đức Lượng cộng sự, 2010) Đây nhóm enzyme được ứng dụng rộng rãi công nghiệp đứng sau enzyme amylase protease Enzyme pectin methylesterase (PME, EC 3.1.1.11) cịn có tên gọi khác pectinesterase (PE) enzyme thuộc nhóm pectinase xúc tác phản ứng thủy phân liên kết methyl ester pectin, giải phóng methanol hình thành pectin có độ methoxyl thấp acid peptinic acid peptic Đây enzyme đặc hiệu, hiệu suất phân giải pectin đạt 98% (Nguyễn Đức Lượng cộng sự, 2010) Pectinase được tìm thấy thực vật, vi khuẩn nấm Các PME thực vật vi khuẩn có pH tới ưu - 8, PME sản xuất nấm độ pH tối ưu – Các enzyme pectinase thương mại được sản xuất chủng vi sinh an toàn từ Aspergillus sp Chúng được sử dụng rộng rãi ngành chế biến đồ uống nước trái (Samantha Lemke Gonzalez, Neiva Deliberali Rosso, 2011) 1.1.2 Đặc điểm PME có kích thước trung bình hay phân tử khới vào khoảng 25 ÷ 54 kDa PME thu nhận từ nguồn khác có điểm đẳng điện (pI) không giống Điểm đẳng điện PME thay đổi từ 3,1 đối với số enzyme được sinh tổng hợp từ nấm mốc đến giá trị pI 11 trường hợp PME ly trích từ cà chua Hầu hết PME chiết xuất từ thực vật có pI trung tính đến kiềm, vài trường hợp PME có pI mang tính acid (Marianne Bordenave, 1996) GVHD: Trang ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 Hình 1.1: Cấu trúc khơng gian ba chiều PME (Fabienne Micheli, 2001) Đặc điểm pectineaterase thực vật: cà chua chứa hai loại PE Cả PE1 PE2 tăng giai đoạn đầu quá trình chín Khi bước vào giai đoạn chín, nơng độ enzyme PE1 giảm x́ng PE2 tích lũy dần đến có màu đặc trưng trái chín PE2 có khới lượng phân tử 23kD, pH tới ưu 7,6 Enzyme bị bất hoạt 50% sau phút đun 67oC Các ion Ca2+ Na+ làm tăng hoạt độ enzyme lên tối đa nồng độ 0,005M 0,05M theo thứ tự PE cam có hai loại: isoenzyme PE1 PE2 có khới lượng phân tử 36kD có điểm đẳng điện khác 10,05 >= 11,0 theo thứ tự pH tới ưu PE1 7,6 cịn PE2 8,0 Enzyme từ vi sinh vật: tất enzyme vi sinh vật protein kiềm PE Aspergillus có điểm đẳng điện pH tới ưu nằm khoảng acid Hoạt động enzyme PE sinh A niger đạt tối đa pH 4,5 40oC Các PE acid kiềm đề methyl hóa có chất pectin theo kiểu PE kiềm làm hình thành pectin được đề ester hóa pectin tạo gel yếu với ion calcium; PE acid tạo pectin bị đề ester hóa có khả tạo gel mạnh với ion calcium (Nguyễn Đức Lượng cộng sự, 2010) 1.1.3 Cơ chế tác dụng Vách tế bào thực vật có cấu trúc phức tạp định kích thước, hình dạng, liên quan đến sự tăng trưởng phát triển tế bào Thành phần chủ yếu vách tế bào polysaccharides: cellulose, hemicelluloses pectin, pectin chiếm khoảng 35% trọng lượng khô thành tế bào (Fabienne Micheli, 2001) Lớp pectin GVHD: Trang ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 có vai trị liên kết tế bào với nhau, sản xuất nước dịch hàm lượng pectin cao làm nước dịch bị đục nhớt gây ảnh hưởng lớn đến trình sản xuất Bổ sung enzyme vào khối thịt nghiền làm tăng hiệu suất thu hồi dịch Thêm vào đó, sự phân hủy phẩn tế bào enzyme tạo thuận lợi cho việc tách chiết chất màu, chất thơm góp phần cảithiện chất lượng cảm quan dịch (Đặng Thị Thu cộng sự, 2012) Enzyme pectin methylesterase xúc tác sự thủy phân nhóm methyl ester Enzyme thường cơng vào nhóm ester methyl đơn vị galacturonate nằm kề đơn vị khơng bị ester hóa, phân cắt nhóm methoxy (COOCH3) đứng cạnh nhóm –COOH tự do, tạo thành acid pectinic acid pectic methanol Pectinesterase thường được hoạt hóa ion Ca2+ Mg2+ (Nguyễn Đức Lượng cộng sự, 2010) Hình 1.2: Phản ứng thủy phân PME (Fabienne Micheli, 2001) Các nghiên cứu đối với PME cho thấy phản ứng PME thuộc trường hợp đơn giản có chất theo phương trình: Trong đó: E: enzyme, S: chất, P: sản phẩm k1, k-1: số tốc độ phản ứng tạo thành chất ES phân ly phức chất ES thành E S k2: số tốc độ phản ứng tạo thành E P 1.1.4 Ứng dụng PME được sử dụng lĩnh vực sản xuất công nghiệp rượu vang nước trái kể từ năm 1930 Các chế phẩm pectinase thương mại, chiếm khoảng 25% lượng enzyme ứng dụng thực phẩm giới PME được sản xuất nhiều GVHD: Trang ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Hành Nhóm: 01 Kho chứa thành phẩm 12.000 200.000.000 Kho chứa hóa chất 50 10.000.000 Kho vật tư thiết bị 1.500 150.000.000 Xưởng điện 100 30.000.000 Trạm biến áp, nhà phát điện 50 25.000.000 Khu trữ nước xử lý nước 2.000 200.000.000 Khu xử lý nước thải 1.000 200.000.000 Tram PCCC 15 15.000.000 Phòng thay đồ bảo hộ 20 20.000.000 Giám đốc 25 50.000.000 Phó giám đớc 20 30.000.000 Tài kế hoạch 40 20.000.000 Kinh doanh 40 20.000.000 Kỹ thuật 40 20.000.000 Y tế 25 20.000.000 Hội trường lớn 500 500.000.000 Họp 70 70.000.000 KCS 30 25.000.000 Nhà ăn 100 100.000.000 Nhà vệ sinh 30 40.000.000 Nhà bảo vệ 20 20.000.000 Đường cơng viên 38.302 1.900.000.000 Tổng chi phí xây dựng cơng trình: TCT 165.977 5.865.000.000 Giả sử nhà máy đặt khu cơng nghiệp Tân Bình TP.HCM giá th đất 90 triệu/tháng Chi phí thuê đất 30 năm là: TĐ = 90.000.000 x 12 x 30 = 32.400.000.000 VNĐ Tổng chi phí xây dựng sở vật chất là: GVHD: Th.S Đào Thị Mỹ Linh Trang 52 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 TXD = TCT + TĐ = 5.865.000.000 + 32.400.000.000 = 38.265.000.000 VNĐ Tổng vốn cố định: TCĐ = TTB + TXD TCĐ = 16.704.500.000 + 38.265.000.000 TCĐ = 54.969.500.000 VNĐ 5.2 Chi phí sản xuất trực tiếp 5.2.1 Chi phí nguyên liệu sản xuất Bảng 5.4: Chi phí nguyên liệu hóa chất cho mẻ sản xuất Nguyên liệu Giá/1kg Số lượng Thành tiền (VNĐ) Bột cám 45.000 5.194,04 kg 233.731.800 Trấu 12.000 2.094,37 kg 25.132.440 Cám mì 5.000 418,874 kg 2.094.370 Bã táo 3.000 418,874 kg 1.256.622 (NH4)2SO4 81.000 83,78 kg 6.786.180 (NH4)3PO4 148.500 167,55 kg 24.881.175 Glucose 14.200 138,23 g 1.963 MgSO4.7H2O 94.500 0,7 g 67 KH2PO4 129.600 1,4 g 181,44 FeSO4.7H2O 67.500 0,02 g 1,35 NaNO3 135.000 4,15 g 56,025 KCl 108.000 0,7 g 75,6 Tổng chi phí ngun liệu hóa chất cho mẻ: TNL1m GVHD: Th.S Đào Thị Mỹ Linh 293.884.931,4 Trang 53 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 Ta có tổng chi phí ngun liệu hóa chất năm với 78 mẻ là: TNL = TNL1m x 78 = 293.884.931,4 x 78 = 23.000.000.000 VNĐ 5.2.2 Chi phí nhân cơng Bảng 5.5: Chi phí nhân công chi tiết Tổng Tổng lương/tháng lương/năm (Triệu VNĐ) (Triệu VNĐ) Chức vụ Nhân Lương/người/ tháng (Triệu VNĐ) Giám đớc 20 20 240 Phó giám đớc kỹ tḥt 18 18 216 Phó giám đớc kinh doanh 18 18 216 Phịng tổ chức hành 5,5 11 132 Phòng kỹ thuật 6,5 32,5 390 Phịng kế tốn - tài 5,5 11 132 Y tế 4 48 Phòng kinh doanh 10 5,5 55 660 Nhà ăn 3,5 14 168 Nhân viên vệ sinh 3,5 84 Xử lý môi trường 16 96 Phịng nhân giớng 5,2 10,4 124,4 Vận hành thiết bị 5 25 300 Lái xe vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm 20 240 Bảo vệ 4,5 18 216 Tổng chi phí cho nhân cơng năm: TNC GVHD: Th.S Đào Thị Mỹ Linh 3.262,4 Trang 54 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 5.2.3 Chi phí lượng tiêu thụ Bảng 5.6: Chi phí lượng tiêu thụ năm Danh mục Đơn giá Số luợng Thành tiền (VNĐ) Nước (VNĐ) 4.000/m3 1.500.000 m3 6.000.000.000 Điện 2.000/Kw 3.500.000 Kw 7.000.000.000 Xăng 16.670/lit 8.500 Lit 141.695.000 Dầu nhớt 35.000/lit 3.000 Lit 105.000.000 Tổng chi phí lượng: TNaL  Tổng chi phí sản xuất trực tiếp năm: 13.250.000.000 TTT = TNL + TNC + TNaL TTT = 23.000.000.000 + 3.262.400.000 + 13.250.000.000 TTT = 39.512.400.000 VNĐ/năm 5.3 Chi phí sản xuất gián tiếp 5.3.1 Phí bảo trì thiết bị cơng trình Chi phí bảo trì thiết bị cơng trình (lấy 10% chi phí thiết bị cơng trình) TBT = 0,1 x (Tmáy + TCT) = 0,1 x (9.375.000.000 + 5.865.000.000) TBT = 1.524.000.000 (VNĐ/năm) 5.3.2 Phí xử lý nước thải Chi phí xử lý nước thải (lấy 3% chi phí sản xuất trực tiếp) TXL = 0,03 x 39.512.400.000 = 1.185.372.000 (VNĐ/ năm) 5.3.3 Phí phát sinh - Chi phí quảng cáo sản phẩm 5% chi phí sản xuất trực tiếp: TQC = 0,05 x 39.512.400.000 = 1.975.620.000 VNĐ/năm - Chi phí vận chuyển 1% chi phí sản xuất trực tiếp: TVC = 0,01 x 39.512.400.000 = 395.124.000 VNĐ/năm - Chi phí kiểm tra chất lượng sản phẩm 0,5% chi phí sản xuất trực tiếp: TKT = 0,005 x 39.512.400.000 = 197.562.000 VNĐ/năm - Chi phí hoa hồng cho các đại lý 0,5% chi phí sản xuất trực tiếp: THH = 0,005 x 39.512.400.000 = 197.562.000 VNĐ/năm GVHD: Th.S Đào Thị Mỹ Linh Trang 55 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 - Chi phí chiết khấu cho các đại lý 1% chi phí sản xuất trực tiếp: TCK = 0,01 x 39.512.400.000 = 395.124.000 VNĐ/năm  Tổng chi phí phát sinh năm là: TPS = TQC + TVC + TKT + THH + TCK TPS = 1.975.620.000 + 395.124.000 + 197.562.000 + 197.562.000 + 395.124.000 TPS = 3.160.992.000 VNĐ/ năm 5.3.4 Chi phí bảo hiểm nhân cơng Theo luật bảo hiểm y tế Bộ y tế, mức đóng bảo hiểm đới với người sử dụng lao động kể từ ngày 01/01/2015 là: + Bảo hiểm y tế: 3% lương: 0,03 x 3.262.400.000 = 97.872.000 VNĐ + Bảo hiểm xã hội: 18% lương: 0,18 x 3.262.400.000 = 587.232.000 VNĐ + Bảo hiểm thất nghiệp: 1% lương: 0,01 x 3.262.400.000 = 32.624.000 VNĐ TBH = 97.872.000 + 587.232.000 + 32.624.000 = 717.728.000 VNĐ 5.3.5 Lãi vay vốn ngân hàng Tồn chi phí cơng ty được vay ngân hàng Techcombank, với loại lãi suất tùy vào thời gian vay: - Vay ngắn hạn phục vụ cho chi phí sản xuất (trực tiếp + gián tiếp) với lãi suất 10%/tháng - Vay dài hạn để đầu tư cố định với lãi suất 8%/tháng a Lãi vốn vay ngắn hạn (lưu động) Số tiền vay = (TTT + TBT + TXL + TPS + TBH) = 39.512.400.000 + 1.524.000.000 + 1.185.372.000 + 3.160.992.000 + 717.728.000 = 46.100.492.000 VNĐ - Nhà máy vay vốn ngân hàng với lãi suất 10%/tháng thời hạn năm chi vào chi phí trực tiếp - Tiền lãi vớn lưu động năm là: LLĐ = 0,1 x (TTT + TBT + TXL + TPS + TBH) = 0,1 x 46.100.492.000 LLĐ = 4.610.049.200 VNĐ/năm b - Lãi vốn vay dài hạn (cố định) Số tiền vay: TCĐ = 54.969.500.000VNĐ - Lãi suất: 8%/tháng - Tiền lãi vốn cố định năm là: LCĐ= 0,08 x TCĐ = 0,08 x 54.969.500.000 = 4.397.560.000 VNĐ/năm GVHD: Th.S Đào Thị Mỹ Linh Trang 56 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC  Nhóm: 01 Tổng tiền lãi ngân hàng năm: L = LLĐ + LCĐ = 4.610.049.200 + 4.397.560.000 = 9.007.609.200 VNĐ/năm 5.3.6 Tổng khấu hao Theo phụ lục 01 thông tư 45/2013/TT-BTC ban hành 25/04/2013 Bộ Tài quy định khung thời gian trích khấu hao tài sản cớ định đó: Thời gian trích khấu hao cho thiết bị sử dụng quy trình sản xuất PME 15 năm Thời gian trích khấu hao cho phương tiện vận tải đường nâng hàng 10 năm Thời gian trích khấu hao cho công trình nhà máy 20 năm Tổng khấu hao cho thiết bị, phương tiện công trình là: TKH = TKH = T𝑚á𝑦 + TLĐ T𝑥𝑒 T𝐶𝑇 + + 15 10 20 9.375.000.000 + 937.500.000 6.392.000.000 5.865.000.000 + + 15 10 20 TKH = 1.619.950.000 VNĐ/năm  Tổng chi phí sản xuất gián tiếp năm là: TGT = TBT + TXL + TPS + TBH + L + TKH = 1.524.000.000 + 1.185.372.000 + 3.160.992.000 + 717.728.000 + 9.007.609.200 + 1.619.950.000 TGT = 17.215.651.200 VNĐ/năm 5.4 Vốn lưu động Tổng vốn lưu động năm: TLĐ = TTT + TGT TLĐ = 39.512.400.000 + 17.215.651.200 TLĐ = 56.728.051.200 VNĐ/năm 5.5 Tổng vốn đầu tư Tổng vốn đầu tư: T = TCĐ + TLĐ = 54.969.500.000 + 56.728.051.200 = 111.700.000.000 VNĐ 5.6 Giá thành sản phẩm Tham khảo giá thành thị trường số sản phẩm enzyme pectinase  Enzyme Pectinase Phụ Gia Thực Phẩm nhãn hiệu Oriherb có giá 100$/kg GVHD: Th.S Đào Thị Mỹ Linh Trang 57 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01  Enzyme Pectinase sản xuất nước Trái Cây nhãn hiệu Thiểm Tây Sciphar có giá 100$/kg Để cạnh tranh với các thương hiệu enzyme thị trường nay, enzyme PME công ty sản xuất có độ tinh tính đặc hiệu cao cơng ty định bán chế phẩm enzyme PME kỹ thuật với giá 80$/kg 5.7 Lợi nhuận năm Doanh thu = giá x thành phẩm = 80 x 50.000 = 4.000.000 $ = 90.969.320.000 VNĐ Lợi nhuận trước thuế: LNTT = Doanh thu – Vốn lưu động LNTT = 90.969.320.000 - 56.728.051.200 = 34.241.268.800 VNĐ Thuế doanh nghiệp: 20% lợi nhuận trước thuế TDN = 0,2 x 34.241.268.800 = 6.848.253.760 VNĐ Lợi nhuận ròng: LNR = LNTT – TDN = 34.241.268.800 – 6.848.253.760 = 27.393.015.040 VNĐ 5.8 Thời gian hoàn vốn dự án Thời gian hoàn vốn = Thời gian hoàn vốn = T LNR + Tổng khấu hao 111.700.000.000 = 3,85 năm 27.393.015.040 + 1.619.950.000  Thời gian hoàn vốn năm 11 tháng GVHD: Th.S Đào Thị Mỹ Linh Trang 58 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ TÍNH KHẢ THI CỦA DỰ ÁN 6.1 Giá trị (NPV) NPV = giá trị dòng tiền vào - giá trị dòng tiền 𝑁𝑃𝑉 = −𝐶𝐹0 + 𝐶𝐹1 𝐶𝐹2 𝐶𝐹𝑡 + + ⋯+ (1 + 𝑟 ) (1 + 𝑟 )𝑡 1+𝑟 Trong đó: CFt: dịng tiền dự án đầu tư năm t, dòng tiền giảm qua năm Giả sử dòng tiền không đổi 10 năm đầu sau giảm 20% sau năm CF0: vớn đầu tư ban đầu cho năm t t: vòng đời dự án Dự tính nhà máy hoạt động vòng 30 năm r: tỷ lệ chiết khấu hay tỷ lệ hóa Giả sử hệ sớ chiết khấu dự án 12% Tiêu chuẩn lựa chọn - Khi NPV < 0, dự án đầu tư bị từ chới - Khi NPV = doanh nghiệp lựa chọn từ chới dự án - Khi NPV > 0, ta chia các trường hợp sau: + Nếu các dự án độc lập dự án đầu tư được chấp thuận + Nếu các dự án thuộc loại xung khắc dự án có NPV lớn dự án được lựa chọn Bảng 6.1: Giá trị dòng tiền dự án Năm (t) Tỷ lệ giảm CF Dòng tiền (VNĐ) (CF) Hệ số chiết 12% (1 + r)t Giá trị (VNĐ) (CFt)/(1 + r)t 100% -56.728.051.200 -56.728.051.200,00 100% 27.393.015.040 1,12 24.458.049.142,86 100% 27.393.015.040 1,2544 21.837.543.877,55 GVHD: Th.S Đào Thị Mỹ Linh Trang 59 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 100% 27.393.015.040 1,404928 19.497.807.033,53 100% 27.393.015.040 1,573519 17.408.756.279,94 100% 27.393.015.040 1,762342 15.543.532.392,80 100% 27.393.015.040 1,973823 13.878.153.922,14 100% 27.393.015.040 2,210681 12.391.208.859,06 100% 27.393.015.040 2,475963 11.063.579.338,44 100% 27.393.015.040 2,773079 9.878.195.837,90 10 100% 27.393.015.040 3,105848 8.819.817.712,41 11 80% 21.914.412.032 3,47855 6.299.869.794,58 12 80% 21.914.412.032 3,895976 5.624.883.745,16 13 80% 21.914.412.032 4,363493 5.022.217.629,60 14 80% 21.914.412.032 4,887112 4.484.122.883,58 15 80% 21.914.412.032 5,473566 4.003.681.146,05 16 80% 21.914.412.032 6,130394 3.574.715.308,97 17 80% 21.914.412.032 6,866041 3.191.710.097,30 18 60% 16.435.809.024 7,689966 2.137.305.868,73 19 60% 16.435.809.024 8,612762 1.908.308.811,36 20 60% 16.435.809.024 9,646293 1.703.847.153,00 21 60% 16.435.809.024 10,80385 1.521.292.100,89 22 60% 16.435.809.024 12,10031 1.358.296.518,66 23 60% 16.435.809.024 13,55235 1.212.764.748,80 24 60% 16.435.809.024 15,17863 1.082.825.668,57 25 40% 10.957.206.016 17,00006 644.539.088,44 26 40% 10.957.206.016 19,04007 575.481.328,96 27 40% 10.957.206.016 21,32488 513.822.615,14 28 40% 10.957.206.016 23,88387 458.770.192,09 GVHD: Th.S Đào Thị Mỹ Linh Trang 60 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 29 40% 10.957.206.016 26,74993 409.616.242,94 30 40% 10.957.206.016 29,95992 365.728.788,34 NPV = 144.142.392.927,77 IRR = 0,48 Dựa vào kết từ bảng ta thấy NPV = 144.142.392.927,77 > dự án độc lập không nên => dự án có tính khả thi được chấp nhận đầu tư 6.2 Tỷ suất hoàn vốn nội (IRR) IRR tỷ suất chiết khấu mà NPV = 0, tức giá trị dòng thu nhập tính theo tỷ suất chiết khấu cân với giá vốn đầy tư 𝑁𝑃𝑉 = −𝐶𝐹0 + 𝐶𝐹1 𝐶𝐹2 𝐶𝐹𝑡 + + ⋯ + (1 + 𝑟 ) (1 + 𝑟 )𝑡 1+𝑟  Nếu IRR lớn tỷ suất chiết khấu (r) dự án được chấp nhận Giá trị lớn có lợi cho dự án hạn chế được nhiều rủi ro lạm phát  Nếu dự án loại trừ lẫn dự án có IRR lớn được chấp nhận Sử dụng phần mềm Excel ta tính được IRR = 0,48 > 0,12 tỷ suất chiết khấu dự án Với bảng tính tốn NPV IRR dự án sản xuất enzyme pectin methylesterase đưa vào sản xuất Sau năm 11 tháng cơng ty hồn lại vớn, trả nợ vay ngân hàng các năm sau nhà máy sản xuất có lợi nhuận GVHD: Th.S Đào Thị Mỹ Linh Trang 61 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 CHƯƠNG 7: TÍNH TỐN RỦI RO Lợi nhuận hàng năm 27.393.015.040 VNĐ Tổng sản phẩm 1282 bao sản phẩm 0,5 kg Giả sử năm sản xuất có 2% sản phẩm khơng đạt chất lượng => số sản phẩm không đạt năm là: 0,02 x 1282 = 25 sản phẩm = 25 x = 50 kg Chi phí hao hụt = 50 x 80 = 4000$ = 91,002,000 VNĐ Giả sử tổn thất vận chuyển chiếm 2,5% tổng sản lượng sản phẩm = 0,025 x 1282 = 32 sản phẩm = 32 x = 64 kg Chi phí tổn thất = 64 x 80 = 5120$ = 116,482,000 VNĐ  Tổng chi phí rủi ro năm = Chi phí hao hụt + Chi phí tổn thất  Tổng chi phí rủi ro = 91,002,000 + 116,482,000 = 207,484,000 VNĐ GVHD: Th.S Đào Thị Mỹ Linh Trang 62 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 KẾT LUẬN Qua gần tháng thực đồ án “Sản xuất enzyme pectin methylesterase từ nấm mốc Aspergillus niger với công suất 50 tấn/năm” đã đáp ứng phần nhu cầu enzyme cho nhà máy sản xuất nước trái cây, thực phẩm số ngành cơng nghiệp khác, góp phần thúc đẩy kinh tế đất nước Qua đồ án đã giúp chúng em nắm bắt được nhiều điều kiến thức quan trọng: kỹ thuật sản xuất enzyme từ chủng nấm mốc Aspergillus niger, cách thức tổ chức hoạt động nhà máy sản xuất quy mô công nghiệp, khả đánh giá đầu tư cho dự án Đồng thời giúp chúng em kiểm tra đánh giá lại kiến thức mình đã học suốt thời gian qua Mặc dù chúng em đã có nhiều cớ gắng cơng việc, với thời gian có hạn với hạn chế kiến thức chuyên môn kinh nghiệm thực tiễn thân nên sai sót điều tránh khỏi Chúng em mong nhận được ý kiến đóng góp chân thành Quý Thầy, Cô bạn bè để nâng cao kiến thức, kinh nghiệm nhằm phục vụ cho công tác sau Xin gửi lời cảm ơn chân thành chúng em đến Quý Thầy, Cô! GVHD: Th.S Đào Thị Mỹ Linh Trang 63 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 TÀI LIỆU THAM KHẢO  Tài liệu tiếng Việt Nguyễn Bin, Đỗ Văn Đài, Long Thanh Hùng, Đình Văn Huỳnh, Nguyễn Trọng Khuông, Phan Văn Thơm, Phạm Xn Tồn, Trần Xoa (2006) Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập Nxb Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, tr.102 Lê Văn Hồng (2004) Những thiết bị tiệt trùng mơi trường dinh dưỡng Nxb Khoa Học Kỹ Thuật Nguyễn Đức Lượng (2002) Vi sinh vật học công nghiệp – Công nghệ vi sinh vật tập Thành phố Hồ Chí Minh NXB Đại Học Q́c Gia Nguyễn Đức Lượng (2004) Công Nghệ Enzyme Nxb Đại Học Quốc Gia Thành Phớ Hồ Chí Minh, Việt Nam Nguyễn Đức Lượng, Cao Cường, Nguyễn Ánh Tuyết, Lê Thị Thủy Tiên, Tạ Thu Hằng, Huỳnh Ngọc Oanh, Nguyễn Thúy Hương, Phan Thị Huyền (2010) Công Nghệ Enzyme Nxb Đại Học Quốc Gia Thành Phớ Hồ Chí Minh, Việt Nam Đặng Thị Thu Nguyễn Thị Xuân Sâm (2009), Công nghệ enzyme, Trích dẫn từ: Cơ sở cơng nghệ sinh học (chủ biên Đặng Thị Thu), Nxb Giáo dục, Việt Nam Đặng Thị Thu, Lê Ngọc Tú, Tô Kim Anh, Phạm Thu Thủy, Nguyễn Xuân Sâm (2012) Công Nghệ Enzyme Nxb Khoa Học Kỹ Thuật Trần Thị Thanh Thuần, Nguyễn Đức Lượng (2009) Nghiên cứu enzyme cellulase pectinase từ chủng Trichoderma viride Aspergillus niger nhằm xử lý nhanh vỏ cà phê Science & Technology Development, Vol.12, No.13 Lê Thị Thu Trang (2011) Nghiên cứu khả tổng hợp pectinesterase polygalacturonase Aspergillus niger Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật Đại Học Đà Nẵng 10 Trần Thanh Trúc (2013) Phân lập tuyển chọn số dịng aspergillus niger sinh pectin methylesterase hoạt tính cao Luận án tiến sĩ sinh học Đại học Cần Thơ 11 Trần Thanh Trúc, Nguyễn Văn Mười (2014) Tối ưu hóa điều kiện lên men sinh tổng hợp pectin methylesterase từ Aspergillus niger phương pháp bề mặt đáp ứng Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Vol 1, tr.133-140 GVHD: Th.S Đào Thị Mỹ Linh Trang 64 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01  Tài liệu tiếng Anh 12 Aehle W (2004), Enzyme in Industry – Production and Applications, Wiley VCH Biotechnology, Vol.44, No 2, pp 253–256 13 Fabienne Micheli, (2001) Pectin methylesterases: cell wall enzymes with important roles in plant physiology TRENDS in Plant Science Vol.6, No.9 14 Jayani R.S., Saxena S and Gupta R (2005), Microbial pectinolytic enzymes: A review, Process Biochemistry, Vol.40, pp 2931-2944 15 Marianne Bordenave (1996) Analysis of pectin methylesterase Plant Cell Wall Analysis Pomance in Solid–State and Submerged Fermentation Food Technology and Biotechnology 16 Mukherjee G and Banerjee R (2006) Effects of temperature, pH and additives on the activity of tannase produced by a co-culture of Rhizopus oryzae and Aspergillus foetidus World Journal Microbiology Biotechnology, Vol.22, pp.207–212 17 Pooja Kohli, Manmohit Kalia and Reena Gupta, (2015) Pectin Methylesterases: A Review J Bioprocess Biotech Vol.5 18 Sajjaanantakul T and Pitifer L A (1991), Pectin , The Chemistry and Technology of Pectin, pp.135 – 145 19 Samantha Lemke Gonzalez, Neiva Deliberali Rosso, (2011) Determination of pectin methylesterase activity in commercial pectinases and study of the inactivation kinetics through two potentiometric procedures Ciência e Tecnologia de Alimentos, Vol.31, No.2, pp 412-417 20 Saurel R., Gavrilyuk S and Renaud F (2003), A multiphase model with internal degrees of freedom: application to shock-bubble interaction, Journal of Fluid Mechanics, Vol.495, pp 283-321 21 Scopes R.K (1994), Protein purification, principle and practice, Springer, New York Inc 22 Sirijariyawat A., Charoenrein S and Barrett D.M (2012), Texture improvement of fresh and frozen mangoes with pectin methylesterase and calcium infusion Journal of the Science of Food Agriculture, Vol.92, No 13, pp 2581 – 2586 GVHD: Th.S Đào Thị Mỹ Linh Trang 65 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH HỌC Nhóm: 01 23 Suutarinen M and Autio K (2004), Improving the texture of frozen fruit: the case of berries In: Kilcas D (Editor), Texture of food – Volume 2: Solid foods, Woodhead Publishing Ltd and CRC Press LLC 24 Taragano V M and Pilosof A M R (1997), Application of Doehlert designs for water, pH and fermentation time optimization for A niger pectinolytic activities production in solid-state and submerged fermentation, Enzyme and Microbial Technology, Vol.25, pp 414– 419 25 Van Buren J P (1979), The chemistry of texture in fruits and vegetables, Journal of Texture Studies, Vol.10, pp.1–23 26 Vinod Kumar Joshi, Mukesh Parmar and Neerja S Rana, (2006) Pectin Esterase Production from Apple Pomace in Solid-State and Submerged Fermentations Food Technol Biotechnol Vol.44, No 2, pp.253–256 GVHD: Th.S Đào Thị Mỹ Linh Trang 66 ... quy mơ cơng nghiệp cần thiết Đó lý chúng em thực đề tài ? ?Sản xuất enzyme pectin methylesterase từ nấm mốc Aspergillus niger với công suất 50 tấn/năm” GVHD: Trang ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC Q TRÌNH SINH... nguyên liệu để sản xuất enzyme được quan tâm Hiện có 50% tổng lượng enzyme công nghiệp được sản xuất từ nấm men nấm mốc, phần ba được tổng hợp từ nguồn vi khuẩn phần lại từ thực vật,... sản xuất enzyme (Taragano et al.,1997) Trên giới đã có nhiều nghiên cứu việc ni cấy, thu nhận enzyme PME từ Aspergillus niger Tuy nhiên, Việt Nam hồn tồn khơng có xưởng sản xuất chế phẩm enzyme,