THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME PROTEASE TỪ CHỦNG BACILLUS LICHENIFORMIS VỚI CÔNG SUẤT 200 TẤNNĂM

Cùng với sự phát triển, tiến bộ vượt bậc qua nhiều thời kỳ thì nghành Công nghệ sinh học đã đóng góp rất nhiều cho sự tiến bộ của xã hội nói chung và nghành nghiên cứu nói riêng. Và enzyme protease là loại enzyme quen thuộc trên thị trường chế phẩm enzyme hiện nay, không chỉ có ý nghĩa cho quá trình sinh trưởng và phát triển mọi sinh vật mà còn góp phần quan trọng trong các nghành công nghệ chế biến thực phẩm, trong y học, trong công nghệ gen và bảo vệ môi trường,… là công cụ giúp phục vụ và nâng cao đời sống con người. Enzyme có thể thu nhận từ nhiều nguồn khác nhau như thực vật, động vật, nhưng hiện nay việc thu nhận enzyme từ nguồn vi sinh vật được coi là thuận lợi nhất. Sự đa dạng về hình dạng và nhiều loài vi sinh vật khác nhau là tỷ lệ thuận kéo theo sự đa dạng về hình dạng và nhiều loài enzyme khác nhau. Và chủng Bacillus licheniformis và loài vi khuẩn có khả năng sản sinh nhiều enzyme protease là loại enzyme quan trọng thuộc hệ thống tiêu hóa, có khả năng thủy phân glucid, lipid, protid,… thành các thành phần có lợi cho đường tiêu hóa. Chính vì những ưu điểm của enzyme protease và nhìn thấy được lợi thế từ chủng Bacillus licheniformis nhóm chúng em đã quyết định thực hiện đề tài “Thiết kế quy trình sản xuất enzyme protease từ chủng Bacilus licheniformis với công suất 200 tấn/năm"

LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới ThS Nguyễn Thị Quỳnh Mai người tận tình hướng dẫn cho chúng tơi kiến thức nhiều học kinh nghiệm suốt trình thực đồ án Tiếp theo, chúng tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy, Cô khoa Sinh Học Môi Trường, trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM tạo điều kiện trang bị nhiều kiến thức định hướng giúp chúng tơi hồn thiện đề tài Lời cuối cùng, cảm ơn tất bạn bè, người đóng góp ý kiến, chia sẻ khó khăn giúp đỡ nhiều trình thực đề tài Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu enzyme protease 1.1.1 Khái niệm enzyme protease 1.1.2 Cơ chế phản ứng enzyme Protease 1.1.3 Ứng dụng enzyme Protease 1.2 Các yếu tố ảnh hƣởng enzyme protease 1.2.1 Các yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt động enzyme 1.2.1.1 Ảnh hƣởng nồng độ pH 1.2.1.2 Ảnh hƣởng nhiệt độ 1.2.1.3 Ảnh hƣởng nồng độ thơng khí 1.2.1.4 Ảnh hƣởng độ ẩm 1.2.1.5 Ảnh hƣởng thời gian nuôi cấy 1.2.1.6 Ảnh hƣởng thành phần môi trƣờng .9 1.2.1.7 Ảnh hƣởng cùa nguồn cacbon 1.2.1.8 Ảnh hƣởng nguồn Nitơ 10 1.2.1.9 Ảnh hƣởng khoáng chất 10 1.2.1.10 Ảnh hƣởng nguyên tố vi lƣợng, NaCl, vitamin, số nguyên tố khác .10 1.3.Giới thiệu chủng Bacillus licheniformis 10 1.3.1 Tổng quan Bacillus licheniformis 10 1.3.2 Vị trí phân loại 11 1.3.3 Đặt điểm hình thái 11 1.3.4 Tình hình nghiên cứu thu nhận protease từ chủng Bacillus licheniformis 12 ii ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI CHƢƠNG PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT ENZYME PROTEASE 15 Sơ đồ quy trình ni cấy chủng Bacillus licheniformis để thu nhận enzyme protease 15 2.1 Thuyết minh quy trình 16 2.1.1 Chuẩn bị giống 16 2.1.2 Chuẩn bị môi trƣờng 16 2.1.3 Lên men .18 2.1.6 Lọc màng .19 2.1.7 Kết tủa 21 2.1.8 Ly tâm 22 2.1.9 Sấy phun 23 2.1.10 Bao gói .25 CHƢƠNG 3: TÍNH TỐN CÂN BẰNG VẬT CHẤT .26 Kế hoạch sản suất 26 3.1 Cân vật chất 27 3.1.1 Quá trình sấy 27 3.1.2 Quá trình ly tâm 27 3.1.3 Quá trình kết tủa 28 3.1.4 Quá trình lọc .29 3.1.5 Quá trình lên men 29 CHƢƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT BỊ .31 4.1 Thiết bị lên men 31 4.2 Tính tốn thiết kế bể lên men 31 4.2.1 Cánh khuấy 32 4.2.2 Tốc độ cánh khuấy .33 iii ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI 4.2.3 Tốc độ cấp oxy (OTR) 34 4.2.4 Tốc độ sử dụng oxy (OUR) 35 4.3 Thiết bị lọc 35 4.4 Thiết bị kết tủa 37 4.5 Thiết bị ly tâm 39 4.7 Thiết bị sấy phun .40 4.8 Tính tốn thiết bị đóng gói .45 CHƢƠNG 5: TÍNH TỐN KINH TẾ 46 Vốn cố định 46 5.1 Chi phí thiết bị .46 5.1.2 Chi phí vận chuyển 46 5.1.3 Chi phí nhà xƣởng 47 5.2 Chi phí sản xuất trực tiếp 48 5.2.1 Chi phí nguyên liệu 48 5.2.2 Chi phí nhân cơng 48 5.2.3 Chi phí lƣợng .49 5.3 Chi phí sản xuất gián tiếp 50 5.3.1 Chi phí bảo trì thiết bị 50 5.3.2 Chi phí quảng cáo .50 5.3.3 Chi phí bảo hiểm 50 5.3.4 Chi phí xử lý nƣớc thải 50 5.3.5 Tổng khấu hao 51 5.4 Vốn lƣu động 51 5.5 Tổng vốn đầu tƣ .51 5.6 Giá sản phẩm .51 iv ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI 5.7 Lợi nhuận 51 5.8 Thời gian hoàn vốn 52 5.9 Giá trị NPV .52 5.10 Tỷ suất nội (IRR) .53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 v ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI DANH MỤC HÌNH 1.Hình 1.1 Sơ đồ phân loại protease 2.Hình 1.2 Cấu trúc phân tử protease 3.Hình 1.3 Hình dạng Bacillus licheniformis 11 4.Hình 1.4 Hình thái Bacillus licheniformis đĩa thạch 11 5.Hình1.5 Protease (Subtilisin A from Bacillus licheniformis) 13 6.Hình 1.6 Protease Subtilisin A (from Bacillus licheniformis) Powder 14 7.Hình 2.1 Sơ đồ thu nhận enzyme protease từ chủng Bacillus licheniformis 15 8.Hình 2.2 Thiết bị lên men fermentor- bioreactor equipment 19 9.Hình.2.3 Kích thƣớc loại màng (Gregory Russotti and Kent E.Goklen) 20 10.Hình 2.4 Thiết bị lọc màng UF KOCH – USA 21 11.Hình 2.5 Mơ hình thiết bị kết tủa 22 12.Hình 2.6 Máy Ly Tâm Ngăn Xếp Đĩa Tự Động DHC400 23 13.Hình 2.7 Thiết bị sấy LPG 150 24 14.Hình 2.8 Máy đóng gói bột KSFY-C60F 25 15.Hình 4.1: Giản đồ Ramzin 42 vi ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI DANH MỤC BẢNG 1.Bảng 2.1 Môi trƣờng nhân giống chủng Bacillus licheniformis 17 2.Bảng 2.2 Môi trƣờng nuôi lên men Bacillus licheniformis thu nhận protease 17 3.Bảng 3.1 Số ngày nghỉ làm việc năm 26 4.Bảng 4.1 Thông số thiết bị kết tủa 38 5.Bảng 4.2 Thông số thiết bị ly tâm 39 6.Bảng 5.1: Tính tốn thiết bị 46 7.Bảng 5.2 Phƣơng tiện vận tải 46 8.Bảng 5.3 Chi phí phí nhà xƣởng 47 9.Bảng.5.4 Chi phí nguyên liệu 48 10.Bảng 5.5 Chi phí nhân cơng 48 11.Bảng 5.6 Chi phí lƣợng 49 12.Bảng 5.7 Tỷ lệ hoàn vốn nội IRR 52 13.Bảng 5.8 Tỷ lệ hoàn vốn nội IRR 53 vii ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI ĐẶT VẤN ĐỀ Cùng với phát triển, tiến vượt bậc qua nhiều thời kỳ nghành Cơng nghệ sinh học đóng góp nhiều cho tiến xã hội nói chung nghành nghiên cứu nói riêng Và enzyme protease loại enzyme quen thuộc thị trường chế phẩm enzyme nay, khơng có ý nghĩa cho q trình sinh trưởng phát triển sinh vật mà góp phần quan trọng nghành cơng nghệ chế biến thực phẩm, y học, công nghệ gen bảo vệ môi trường,… công cụ giúp phục vụ nâng cao đời sống người Enzyme thu nhận từ nhiều nguồn khác thực vật, động vật, việc thu nhận enzyme từ nguồn vi sinh vật coi thuận lợi Sự đa dạng hình dạng nhiều lồi vi sinh vật khác tỷ lệ thuận kéo theo đa dạng hình dạng nhiều lồi enzyme khác Và chủng Bacillus licheniformis loài vi khuẩn có khả sản sinh nhiều enzyme protease loại enzyme quan trọng thuộc hệ thống tiêu hóa, có khả thủy phân glucid, lipid, protid,… thành thành phần có lợi cho đường tiêu hóa Chính ưu điểm enzyme protease nhìn thấy lợi từ chủng Bacillus licheniformis nhóm chúng em định thực đề tài “Thiết kế quy trình sản xuất enzyme protease từ chủng Bacilus licheniformis với công suất 200 tấn/năm" ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu enzyme protease 1.1.1 Khái niệm enzyme protease Protease (còn gọi peptidase hay proteinase) nhóm enzyme có khả phân hủy protein thành thành phần đơn giản chuỗi polypeptide ngắn hay acid amin tự nhờ vào khả cắt đứt liên kết peptide (-CO-NH) Dựa vào chế xúc tác: Protease phân chia thành loại endopeptidase exopeptidase: Exo-peptidase gọi peptidase hay enzyme phân cắt đầu mạch Thủy phân đầu tận chuỗi polypeptide Dựa vào vị trí tác động mạch polipeptide, exopeptidase phân chia thành loại Aminopeptidase: xúc tác thủy phân liên kết peptide đầu N tự chuỗi polypeptide để giải phóng acid amin, dipeptide tripeptide Carboxypeptide: xúc tác thuỷ phân liên kết peptide đầu C chuỗi polypeptide giải phóng acid amin dipeptide Endo-peptidase gọi protease hay enzyme phân cắt nội mạch Xúc tác phản ứng thủy phân liên kết peptide bên chuỗi polipeptidase Dựa vào động học chế xúc tác endopeptidase chia thành loại: Serin proteinase: protein chứa nhóm –OH gốc serine trung tâm hoạt động có vai 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 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI Cysteine proteinase: Các proteinase chứa nhóm –SH trung tâm hoạt động Cystein proteinase bao gồm proteinase thực vật papayin, bromelin, vài protein động vật protein kí sinh trùng Các cystein proteinase thường hoạt động vùng pH trung tính, có tính đặc hiệu chất rộng Aspatic proteinase: Hầu hết aspartic proteinase thuộc nhóm pepsin Nhóm pepsin bao gồm enzyme tiêu hóa như: pepsin, chymosin, cathepsin, renin Các aspartic proteinase có chứa nhóm carboxyl trung tâm hoạt động thường hoạt động mạnh pH trung tính Metallo proteinase: Metallo proteinase nhóm proteinase tìm thấy vi khuẩn, nấm mốc vi sinh vật bậc cao Các metallo proteinase thường hoạt động vùng pH trung tính hoạt độ giảm mạnh tác dụng EDTA Dựa vào cấu tạo trung tâm hoạt động người ta chia enzyme làm nhóm: Protease-serin (OH): trypsin, chymotrypsin, alastase, subtilisin,… Protease -thiol (SH): Papain, bromelin, ficine, Protease-acide (COOH): Pepsin, rennin, trung tâm hoạt động có chứa asparagyl hay glutamyl - Protease-kim loại: collagenase, Dựa vào nguồn thu nhận enzyme chia làm loại: Protease động vật: Trypsin, chymotry psin, pepsin, rennin,… Protease thực vật: Papain, bromelin, ficine, Protease vi sinh vật: colagenase, protease acide, protease bazo, protease trung tính, [1] Dựa vào hoạt tính điều kiện pH khác nhau, protease chia thành nhóm bao gồm: protease acid, protease trung tính protease kiềm tính Theo đó, protease acid hoạt động tốt pH 2,0 đến 5,0; protease có pH tối ưu vào khoảng gọi protease trung tính; protease kiềm tính có hoạt tính tốt pH lớn (pH kiềm) [1] Protease (peptidase) thuộc phân lớp lớp thứ (E.C.3.4) ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Vkkk = GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI = 1500,80 (m3/h) = Lưu lượng khơng khí khơ chuyển động buồng sấy bao gồm lượng khơng khí khơ lượng ẩm bốc từ vật liệu sấy Vt = =1,296, 25s =6,94 10-3 h 6,94 10-3 = 0,45 (m3) = Cấu tạo thiết bị sấy gồm buồng sấy có hình trụ với đường kính D, chiều cao H, đáy có dạng hình nón với góc nghiêng hình nón chiều cao h Giả sử (D=1,5H) góc =600 D2 Thể tích buồng sấy: Vbuồng sấy = D2 Thể tích khối nón đáy thiết bị: Vkn = H h Giả sử (D=1,5H) góc =600 Tổng thể tích thiết bị: Vt = Vbuồng sấy + Vkn = D2  0,32 = 1,5 1,5D + D2 √ = 1,5 D3  D = 0,67 (m) Vậy đường kính buồng sấy D=0,67 (m) Chiều cao buồng sấy D=1,5H H = 1,5 0,67 = (m) h= = 0,58 (m) Thiết bị sấy có chiều cao: Hsấy = H + h = 1+0,58 = 1,58 m Giả sử thời gian máy sấy phun 400kg/4h số thiết bị cần là: = 3,06 thiết bị Vậy thông số thiết bị sấy phun Đường kính buồng sấy D= 0,67 (m) 44 D3 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI Chiều cao thiết bị sấy Hsấy = 1,58 (m) Lượng khơng khí khơ q trình sấy L=1410,70 (kgkkk/h) Cơng suất tiêu thụ trình sấy Q= 19591850,48 (KW) Số thiết bị cần cho q trình sấy thiết bị 4.8 Tính tốn thiết bị đóng gói Khối lượng sản phẩm khối lượng enzyme sau mẻ 1516 kg/mẻ Tổng sản phẩm mẻ = = 1516 (sản phẩm) Năng suất đóng gói thiết bị phút trung bình 10 sản phẩm thời gian cần đóng gói sản phẩm mẻ là: Tđóng gói = = 151 (phút) 45 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI CHƢƠNG 5: TÍNH TỐN KINH TẾ Vốn cố định 5.1 Chi phí thiết bị Bảng 5.1: Tính tốn thiết bị Stt Số lƣợng Tên thiết bị Đơn giá Thành tiền (VNĐ) (VNĐ) Thiết bị lên men 500.000.000 500.000.000 Thiết bị nhân giống 30.000.000 60.000.000 Thiết bị lọc 2.000.000.000 8.000.000.000 Thiết bị kết tủa 300.000.000 600.000.000 Thiết bị ly tâm 4000.000.000 800.000.000 Thiết bị sấy 150.000.000 300.000.000 Thiết bi bao gói 50.000.000 100.000.000 Cân định lượng 10.000.000 20.000.000 Thiết bị bơm 40.000.000 320.000.000 Tổng thiết bị (TTB) 10.200.000.000 Giả sử chi phí lắp đặt 1% chi phí thiết bị 102.000.000 5.1.2 Chi phí vận chuyển Bảng 5.2 Phƣơng tiện vận tải Stt Tiên thiết bị Xe chuyển nguyên liệu 2.5 Số Đơn giá Thành tiền lƣợng (VNĐ) (VNĐ) 480.000.000 1.440.000.000 500.000.000 1.500.000.000 Xe chuyển sản phẩm 2.5 46 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC Xe nâng hàng GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI 150.000.000 Tổng chi phí vận chuyển (Tvận chuyển) 300.000.000 3.240.000.000 Tổng chi phí cho thiết bị phương tiện: TTB = Tthiết bị + Tvận chuyển + 1% (chi phí lắp đặt) = 10.200.000.000 + 3.240.000.000 + 102.000.000 = 13.542.000.000 (VNĐ) 5.1.3 Chi phí nhà xƣởng Chọn đất Long An để xây dựng nhà xưởng, thuê đất để xây dựng nhà xưởng với diện tích 1500m2 với giá thuê 40.000.000 VNĐ/m2 10 năm Bảng 5.3 Chi phí phí nhà xƣởng Stt Tên cơng trình Diện tích(m2) Chi phí xây đựng (VNĐ) Khu vực sản xuất 300 1.500.000.000 Kho nguyên liệu 100 500.000.000 Kho hóa chất 60 150.000.000 Kho thành phẩm 200 1.000.000.000 Nhà hành 150 750.000.000 Khu xử lý nước thải 100 800.000.000 Nhà xe 70 170.000.000 Phòng bảo 10 40.000.000 Căn tin 50 80.000.000 10 Khuôn viên xanh 100 50.000.000 11 Nhà sinh 40 50.000.000 Tổng chi phí nhà xưởng (TNX) 5.090.000.000 Chọn đất Long An để xây dựng nhà xưởng, thuê đất để xây dựng nhà xưởng với diện tích 1500m2 với giá thuê 50.000.000 VNĐ/m2 10 năm 47 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC TĐ = 50.000.000 GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI 12 10 = 6.000.000.000 (VNĐ) Tổng chi phí xây đựng thuê mặt bằng: TXD = TNX + TĐ = 5.090.000.000 + 6.000.000.000 = 11.090.000.000 (VNĐ) Tổng vốn cố định: TCĐ = TTB + TXD = 13.542.000.000 + 11.090.000.000 = 24.632.000.000 (VNĐ) 5.2 Chi phí sản xuất trực tiếp 5.2.1 Chi phí nguyên liệu Bảng.5.4 Chi phí nguyên liệu Thành phần Nồng độ Khối lƣợng (kg) Giá bán (VNĐ Thành tiền (VNĐ) (g/l) ZnSO4 0,0014g 0.24 kg 50.000 120.000 KH2PO4 0,4g 68.44 kg 180.000 12.319.200 DAP 0,8g 136.86 kg 250.000 34.214.400 NaCl 1,44g 246.37 kg 130.000 32.028.100 CaCO3 2,4g 410.62 kg 200.000 82.124.000 MgSO4 0,2g 34.22 kg 170.000 5.817.400 Bắp 200g 34218.36 kg 20.000 684.367.200 Đậu nành 200g 34218.36 kg 18.000 615.930.480 Tổng chi phí nguyên liệu (TNaL) 1.466.920.780 5.2.2 Chi phí nhân cơng Bảng 5.5.Chi phí nhân cơng Chức vụ Số Lƣơng/tháng Tổng lƣơng Tổng lƣợng (VNĐ) /tháng (VNĐ) lƣơng/năm (VNĐ) 48 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI Giám đốc 25.000.000 25.000.000 300.000.000 Phó giám độc 20.000.000 20.000.000 240.000.000 Phòng kế hoạch tài 10.000.000 40.000.000 480.000.000 10.000.000 40.000.000 480.000.000 Phòng nhân 8.000.000 32.000.000 384.000.000 Phòng kỹ thuật 12.000.000 60.000.000 720.000.000 Phòng thiết bị 12.000.000 60.000.000 720.000.000 Phòng đảm bảo 10.000.000 20.000.000 240.000.000 7.000.000 42.000.000 504.000.000 Nhân viện vệ sinh 6.500.000 39.000.000 468.000.000 Nhan viên tin 6.500.000 26.000.000 312.000.000 Phòng y tế 6.000.000 6.000.000 72.000.000 Lái xe vận chuyển 6.500.000 26.000.000 312.000.000 Phịng kinh doanhmarketing chất lượng Phòng an ninh (bảo vệ) nguyên liệu sản phẩn Tổng chi phí nhân cơng (TNC) 5.232.000.000 5.2.3 Chi phí lƣợng Bảng 5.6 Chi phí lƣợng Danh mục Đơn giá (VNĐ) Số lƣợng Thành tiền (VNĐ) Điện 3.000 3.500.000 KW 10.500.000.000 49 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI Nước 8.000 2.000.000 m3 16.000.000.000 Dầu, nhớt 20.000 2.000lít 40.000.000 Tổng chi phí lượng (TNL) 26.540.000.000 Tổng chi phí trực tiếp TTT = TNaL + TNC + TNL = 1.466.920.780 + 5.232.000.000 + 26.540.000.000 = 33.238.920.780 (VNĐ) 5.3 Chi phí sản xuất gián tiếp 5.3.1 Chi phí bảo trì thiết bị Chi phí bảo trì thiết bị chiếm 10% tiền thiết bị tiền nhà xưởng TBT = 10% (10.200.000.000 + 5.090.000.000) = 1.529.000.000 (VNĐ) 5.3.2 Chi phí quảng cáo Chi phí quảng cáo 5% chi phí sản xuất trực tiếp TQC = 5% 33.238.920.780 =1.661.946.039 (VNĐ) 5.3.3 Chi phí bảo hiểm Theo định số 595/QĐ-BHXH mức đóng bảo hiểm người sử dụng lao động: Bảo hiểm y tế 3% lương: 3% 33.238.920.780 = 997.167.623 (VNĐ) Bảo hiểm xã hội 17.5% lương:17.5% 33.238.920.780 = 5.816.811.137(VNĐ) Bảo hiểm thất nghiệp 1% lương: 1% 33.238.920.780 = 332.389.207(VNĐ) Tổng tiền bảo hiểm TBH = 997.167.623 + 5.816.811.137+ 332.389.207= 7.146.367.967 (VNĐ) 5.3.4 Chi phí xử lý nƣớc thải Chi phí xử lý nước thải 5% chi phí sản xuất trực tiếp TNT = 5% 33.238.920.780 =1.661.946.039 (VNĐ) 50 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI 5.3.5 Tổng khấu hao Theo quy định thông tư 45/2013/TT-BTC thời gian khấu hao thiết bị 15 năm phường tiện vận tải 10 năm khu xây dựng 20 năm TKH = = 1.258.500.000 (VNĐ) + Tổng chi phí gián tiếp TGT = TBT + TQC + TBH + TNT + TKH = 1.529.000.000 + 1.661.946.039 + 7.146.367.967 + 1.258.500.000 =11.595.814.010 (VNĐ) 5.4 Vốn lƣu động TTT + TGT = 33.238.920.780 + 11.595.814.010 = 44.834734.790 (VNĐ) 5.5 Tổng vốn đầu tƣ TĐT = TCĐ + TLĐ = 24.632.000.000 + 44.834734.790 = 69.466.734.790 (VNĐ) 5.6 Giá sản phẩm Tham khảo thị trường giá enzyme protease có giá 250.000/kg nên để canh tranh với công ty khác thị trường sản phẩm bán với giá 220.000/kg dự định bán 400.000kg/năm 5.7 Lợi nhuận Danh thu = giá thành thành phẩm = 220.000 400.000 = 88.000.000.000 (VNĐ) Lợi nhuận trước thuế = Doanh thu – Vốn lưu động = 88.000.000.000 - 69.466.734.790 =18.533.265.210 (VNĐ) Theo qui định Việt Nam thuế doanh nghiệp 20% lợi nhuận trước thuế Thuế DNTN = 20% 18.533.265.210 = 3.706.653.042 (VNĐ) Lợi nhuận ròng = Lợi nhuận trước thuế - thuế DNTN = 18.533.265.210 - 3.706.653.042 =14.826.612.170 (VNĐ) 51 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI Dòng tiền (CF) = lợi nhuận trước thuế + khấu hao = 16.085.142.170 (VNĐ) = 5.8 Thời gian hoàn vốn Thời gian hoàn vốn = = 4,3 năm Thời gian hoàn vốn năm tháng 5.9 Giá trị NPV NPV = ∑ Trong đó: CFt : dịng tiền dự án năm t CF0: vốn đầu tư ban đầu dự án Nn: tuổi thọ dự án (1+r)t : tỉ lệ chiết khấu hay tỉ lệ đại hóa Tiêu chuẩn lựa chọn: Khi NPV < dự án khơng khả thi Khi NPV = lựa chọn từ chối Khi NPV > dự án khả thi Giả sử: Thời gian vận hành tính khoảng 10 năm Hệ số chiết khấu 7%, dịng tiền khơng đổi Bảng 5.7 Tỷ lệ hồn vốn nội IRR Năm Dòng tiền (CF) Hệ số chiết khấu (7%) 52 Giá trị (VNĐ) - ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI 16.085.142.170 (1+0.07)1 15.032.843.150 16.085.142.170 (1+0.07)2 14.049.386.120 16.085.142.170 (1+0.07)3 13.130.267.400 16.085.142.170 (1+0.07)4 12.271.277.950 16.085.142.170 (1+0.07)5 11.468.840.600 16.085.142.170 (1+0.07)6 10.718.209.400 16.085.142.170 (1+0.07)7 10.001.701.813 16.085.142.170 (1+0.07)8 9.361.699.191 16.085.142.170 (1+0.07)9 8.749.251.581 10 16.085.142.170 (1+0.07)10 8.176.870.636 NPV1 122.775403.370 NPV > dự án khả thi nên đầu tư 5.10 Tỷ suất nội (IRR) Tỷ suất hoàn vốn nội lãi suất chiết khấu mà NPV dự án Giả sử: Thời gian vận hành tính theo khoảng 10 năm Hệ số chiết khấu 10%, dịng tiền khơng đổi Bảng 5.8 Tỷ lệ hồn vốn nội IRR Năm Dòng tiền (CF) Hệ số chiết khấu (10%) Giá trị (VNĐ) - 16.085.142.170 (1+0.1)1 14.622.856.520 16.085.142.170 (1+0.1)2 13.293.505.930 16.085.142.170 (1+0.1)3 12.085.005.390 53 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI 16.085.142.170 (1+0.1)4 10.986.368.530 16.085.142.170 (1+0.1)5 9.987.607.758 16.085.142.170 (1+0.1)6 9.079.643.416 16.085.142.170 (1+0.1)7 8.254.221.287 16.085.142.170 (1+0.1)8 7.503.837.534 16.085.142.170 (1+0.1)9 6.821.670.485 10 16.085.142.170 (1+0.1)10 6.201.518.623 NPV2 98.836.235.470 Dựa vào cơng thức ta tính: (r1 – r2)) IRR = (r1 + = (7% + 100% ( 7% - 10%)) IRR= 24% dự án khả thi 54 100% ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI Bảng mức độ hồn thành cơng việc Sinh viên MSSV Mức độ hoàn thành Hồ Thị Diệu Tuyết 2008190489 100% Huỳnh Ngọc Mai 2008190068 95% Dương Võ Gia Hân 2008190329 95% 55 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Trần Thị Xô, “Đồ án cơng nghệ Enzyme protease” [2] Thầy Nguyễn Hồng Lộc (2007), Giáo trình “Nhập mơn cơng nghệ sinh học”, NXB Đại học Huế [3] Đặng Thị Thu cộng (2012), “Công nghệ Enzyme”, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật Hà Nội [4] Nguyễn Đức Lượng (2002), “Công nghệ vi sinh”, tập 2: Vi sinh vật học công nghệ, Nxb ĐH Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [5] Trần Ngọc Hùng (2010), “Nghiên cứu tạo chế phẩm protease từ Bacillus subtilis để sử dụng chế biến thức ăn gia cầm”, Luận văn tiến sĩ, Trường ĐH Khoa học Tự nhiên [6] Nguyễn Đức Lượng (2004), Công nghệ enzyme, Nxb ĐH Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [7](https://sites.google.com/site/menvisinhthuysangiasucgiacam/mendondong/men-bacilluslicheniformis) [8] (https://mtx.vn/ung-dung-thuc-te-va-vai-tro-cua-loi-khuan-bacillus-licheniformis-trong-che-phamsinh-hoc/) [9] Afifah, D N., Sulchan, M., Syah, D., & Suhartono, M T (2015).” The use of red Oncom powder as potential production media for fibrinogenolytic protease derived from Bacillus licheniformis RO3” Procedia Food Science, 3, 453-464 [10] Suganthi, C., Mageswari, A., Karthikeyan, S., Anbalagan, M., Sivakumar, A., & Gothandam, K M (2013) “Screening and optimization of protease production from a halotolerant Bacillus licheniformis isolated from saltern sediments” Journal of Genetic Engineering and Biotechnology, 11(1), 47-52 [11] Nguyên Thị Lâm Đồn (2021) “Xác định điều kiện mơi trường thay để nuôi cấy Bacillus spp tạo chế phẩm vi khuẩn phục vụ xử lý nước thải” [12] Nguyễn Quang Huy, Trần úy Hằng (2012) “Phân lập chủng Bacillus có hoạt tính tạo màng sinh vật (biolm) tác dụng kháng khuẩn chúng” Tạp chí Sinh học, 34(1): 99 -106 [13] Ngô Xuân Mạnh, Nguyễn Thị Lâm Đồn, Võ Nhân Hậu, Ngơ Xn Dũng (2008) “Chọn lựa điều kiện nuôi cấy tối ưu vi khuẩn bacillus licheniformis (chủng BCRP) để sinh tổng hợp amylase chiệu nhiệt” Khoa Công nghệ thực phẩm, trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội [14] Nguyễn Hữu Tuyển, Phạm Tiến Dũng, Phan Thị Kim Ngân, Ngô Võ Kế Thành (2019) “Tối ưu điều kiện sinh tổng hợp protease từ vi khuẩn Bacillus subtilis Bs04 xác định đặc tính enzyme”, Khu Cơng nghệ cao TP Hồ Chí Minh 56 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI [15] Nguyễn Thị Trần Thụy (2009), “Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi khuẩn Bacillus phân lập từ đất vườn sinh protease kiềm”, Luận văn Thạc sĩ Khoa Học, Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh [16] Jyothi Bezawada,1 S Yan,1 Rojan P John,1 R D Tyagi,1 and R Y Surampalli2 (2011) “Recovery of Bacillus licheniformis Alkaline Protease from Supernatant of Fermented Wastewater Sludge Using Ultrafiltration and Its Characterization” [17] Ravichandra Potumarthi, Subhakar Ch., Annapurna Jetty (2007) “Alkaline protease production by submerged fermentation in stirred tank reactor using Bacillus licheniformis NCIM-2042: Effect of aeration and agitation regimes’’ [18] Trần Ngọc Hùng (1), Lê Phi Nga (2) (2013) “Nghiên cứu tạo chế phẩm protease từ Bacillus subtilis sử dụng chế biến thức ăn gia cầm” (1) Trường Đại học Thủ Dầu Một, (2) Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh [19] Valeria F.Soares, et al., (2005) “High-Yield Bacillus subtilis Protease Production by Solid-State Fermentation”, Applied Biochemistry and Biotechnology, Vol 121–124 [20] Paul W Todd, Roger G Harrison, (2003), “Bioseparation science and enginneering”, Oxford University Press New York, 406,188-189 [21] Serpil Takac, et al.(2000), “Separation of the protease enzymes of Bacillus licheniformis from the fermentation medium by crossflow ultrafiltration” Journal of Chemical Technology and Biotechnology J Chem Technol Biotechnol,75:491- 499 [22] Trần Quốc Hiền, Lê Văn Việt Mẫn (2006) “Nghiên cứu thu nhận chế phẩm enzyme protease từ ruột cá basa”, Trường Đại Học Bách Khoa TPHCM [23] Rajiv Datar “Centrifugal separation in the recovery of intracellular protein from E coli” Industrial Biotechnology, Alfa-Laval AB, Box 500, S-147 00 Tumba Sweden [24] 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 [25] 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 [26] Moitinho Mda L (1992) “The evaluation of the specific gravity of Giardia duodenalis and Entamoeba coli cysts” [27] (Hoàng, L V (2004) “Các q trình thiết bị Cơng nghệ Sinh học thực phẩm” NXB Khoa học Kĩ thuật Hà 57 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI [28] Abdelnasser S S Ibrahim, et al.,, (2015) “Detergent-, solvent- and salt-compatible thermoactive alkaline serine protease from halotolerant alkaliphilic Bacillus sp” NPST-AK15: purification and characterization [29] Nguyễn Phú Thọ, Dương Thị Hương Giang, (2011) “Nghiên cứu quy trình điều chế bột enzyme papain từ nhựa đu đủ” Tạp chí Khoa học Trường đại học Cần Thơ 17b 158-166 [30] 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 [31] 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 [32] Hanjing Huang E Darin Ridgway E Tingyue Gu Murray Moo-Young (2004) “Enhanced amylase production by Bacillus subtilis using a dual exponential feeding strategy” [33] 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 [34] NGUYỄN HOÀNG LỘC (2006) “Giáo trình Cơng nghệ tế bào” Huế: NXB Đại học Huế [35] NGUYỄN HỒNG LỘC (2007).”Nhập mơn Cơng nghệ sinh học” Huế: NXB Đại học Huế 58 ... điểm enzyme protease nhìn thấy lợi từ chủng Bacillus licheniformis nhóm chúng em định thực đề tài ? ?Thiết kế quy trình sản xuất enzyme protease từ chủng Bacilus licheniformis với công suất 200. .. THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI CHƢƠNG PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ENZYME PROTEASE Sơ đồ quy trình ni cấy chủng Bacillus licheniformis. .. nhận protease từ chủng Bacillus licheniformis 12 ii ĐỒ ÁN KỸ THUẬT CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC GVHD: THS NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI CHƢƠNG PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT ENZYME