Báo cáo thí nghiệm môn hoàn thiện và thu hồi sản phẩm sinh học

Báo Cáo Thí Nghiệm Môn: Hoàn Thiện Và Thu Hồi Sản Phẩm Sinh Học Sinh Viên : Bùi Mạnh Hùng Lớp : 13B.CNSH.KT Tổ : 01 Bài 1: Thu hồi nấm men hệ thống STC-05 Mục đích thực hành: - Tìm hiểu làm quen với hệ thống ly tâm liên tục Sử dụng hệ thống để thu hồi nấm men bia Đánh giá yêu tố ảnh hưởng tới khả thu hồi nấm men: tốc độ dòng vào Vật liệu - Nấm men bia Nước mềm Hệ thống ly tâm liên tục STC.05 Máy đo OD , Ống nghiệm Cốc đong Cân Tiến hành thí nghiệm: Tìm hiểu hệ thống ly tâm liên tục STC-05 - - Nguyên lý hoạt động : Dựa vào lự ly tâm thiết bị tạo tỷ trọng tế bào nấm men so với nước mà ta tách riêng sinh khối nấm men khỏi dung dịch ban đầu Cấu tạo thiết bị :  Vỏ  Buồng ly tâm  Đĩa ly tâm : có đục lỗ có chia gờ với kích thước nhỏ  Bát chứa sinh khối tế bào  Bơm  Thùng chứa dịch Tiến hành thí nghiệm với tốc độ quay roto 1200 v/p - Hệ thống separator MTC-03-107: o Cấu tạo: Hình 1: kích thước hệ thống A B C 500 mm 281 mm 564 mm o Nguyên tắc hoạt động: Thiết bị ly tâm liên tục gồm phận đĩa, côn quay, đường cấp liệu đường xả Quá trình phân tách xảy bên rotor Khu vực diễn trình phân tách hình thành số lượng lớn đĩa hình nón xếp chồng lên Dịch cần phân tách đưa vào thiết bị qua đường cấp liệu Côn quay Dịch chất rắn di chuyển ống phân phối Gờ bên ống phân phối giúp vận chuyển dịch nhanh Dịch phân phối vào kênh vào khoảng trống đĩa Do dòng chất rắn có mật độ cao nên chất rắn đập vào thành đĩa trượt vào khoang giữ pha rắn Chất rắn gom lại khoang giữ pha rắn Dưới khoang giữ pha rắn, có piston hoạt động theo chu kỳ Khi khoang đầy, piston kích hoạt mở để xả chất rắn Xả xong, piston đóng lại thủy lực, khoang lại bắt đầu tích lũy chất rắn Dòng chất lỏng sau phân tách theo kênh xả trung tâm hướng phía bơm Bơm lắp cố định dòng chất lỏng quay xung quanh Chất lỏng sau phân tách xả qua đường xả Tiến hành thí nghiệm - Tháo nắp đặt lại hệ thống ly tâm Lấy mẫu, đo giá trị độ đục ban đầu, quan sát đếm nấm men kính hiển vi Tiến hành ly tâm với tốc độ roto 1200 v/p sử dụng lưu lượng dịch cấp vào khác cách điều chỉnh van : 100ml , 200ml , 300ml Với lưu lượng địch đầu vào ta tiến hành lấy mẫu sau : 5p, 10p, 15p Và tiến hành đo độ đục dịch ly tâm đầu ra, đếm mật độ tế bào, xác định nồng độ sinh khối lại Tháo hệ thống, lấy khoang chứa rắn khỏi hệ thống, cân để xác định lượng tổng sinh khối thu Tâm Vệ sinh thiết bị sau tiến hành ly tâm nắp đặt lại ban đầu Kết - Nhóm 1: tổng lượng dịch ban đầu 140 l 100 l/h OD vào 9.03 200 l/h 9.03 7x108 0.009 0.007 300 l/h 9.03 7x108 0.015 Tốc độ cấp dịch đầu Mật độ tế OD sau li tâm bào đầu vào 10’ 15’ 20’ 7x10 0.005 0.003 0.004 Ro to: 8.685 kg 0.007 Mật độ tế bào sau li tâm 10’ 15’ 20’ 0 Hiệu suất thu hồi 100% Khôn g đáng kể 0 100% ≈ 100% Ro to sau kết thúc li tâm: 9.88 kg  Lượng sinh khối thu = 9.88 – 8.685 = 1.195 kg Nhận xét : Đánh giá khả sử dụng hệ thống ly tâm liên tục chế độ khác Dựa vào bảng số liệu có vài kết luận sau: - Khối lượng tốc độ định tới kết li tâm - Với thời gian tùy vào mục đích công việc ta chọn chế độ phù hợp ( thí nghiệm li tâm 300 l/h coi đạt yêu cầu ) từ tiết kiệm thời gian kinh tế: 100 l/h đạt hiệu suất 100% với 300 l/h xấp xỉ 100% - Với loại nguyên liệu đầu vào nấm men hay vi khuẩn… có thay đổi tốc độ dòng vận tốc roto để đảm bảo yêu cầu cuối hiệu Bài 2: Thu hồi nấm men bằng hệ thống lọc màng - Mục đích Tìm hiểu sơ với kỹ thuật lọc dòng ngang (cross flow filtration) Tìm hiểu cấu tạo hệ thống lọc màng Osmo Áp dụng lọc microfiltration cho tách nấm men Dụng cụ vật liệu thí nghiệm - Hệ thống lọc Osmo với module: màng gốm spiral wound Cân bàn Nấm men bia Cốc đong Chiết quang kế pH mét Các hóa chất sử dụng cho vệ sinh hệ thống: NaOH, Citric acid, NaHSO - Hệ thống lọc màng OSMO: Nguyên tắc hoạt động: Màng lọc OSMO hoạt động chế chuyển động phần tử nước nhờ áp lực nén máy bơm cao áp tạo dòng chảy mạnh (đây gọi trình phân ly dòng nước môi trường bình thường nhờ áp lực) đẩy thành phần hóa học, kim loại, tạp chất có nước chuyển động mạnh, văng vùng có áp lực thấp hay trôi theo dòng nước theo đường thải(giống nguyên lý hoạt động thận người) Trong khí phân tử nước lọt qua mắt lọc cỡ kích cỡ 0,001 micromet nhờ áp lực dư, với kích cỡ mắt lọc hầu hết thành phần hóa chất kim loại, loại vi khuẩn lọt qua Tiến hành thí nghiệm: Tách nấm men bia lọc microfiltration 0.2 um - Chuẩn bị dịch huyền phù nấm men cách hoà nấm men bia vào nước Chạy hệ thống với nước nhằm cho hệ thống chạy ổn định Tiến hành lọc để thu nấm men dịch màng Sử dụng chế độ khác tỷ lệ hồi lưu áp suất lọc để đánh giá khả thu - hồi nấm men Lấy mẫu, xác định mật độ tế bào nấm men Tính toán hiệu suất thu hồi suất lọc Kết - Nhóm 1: Thời gian P1 (5’ lấy mẫu (vào) lần) P2 (ra) V2 (ra) V1 (vào) Mật độ màng Mật độ qua màng Nhiệt độ Độ dẫn điện (˚C) (µs/cm) Soi kính OD (x106) Soi kính OD (x104) M1 2.75 1921.7 154.2 60.8 0.726 Không đáng kể 0.085 20.9 246 M2 2.75 1949.9 133.4 65.6 0.807 Không đáng kể 0.087 22.4 249 M3 2.75 1884.0 110.6 76 0.857 Không đáng kể 0.091 23,0 248 M4 2.75 1869.3 105.8 85 0.820 Không đáng kể 0.091 23.9 247 M5 2.75 1880.0 95.6 97.6 1.108 Không đáng kể 0.091 24.5 247 M6 2.75 1863.6 100.1 98.4 1.478 Không đáng kể 0.090 25.3 246 M7 2.75 1843.1 96.5 129.6 1.374 Không đáng kể 0.090 25.9 247 M8 2.75 2023.7 105.1 141.6 1.359 Không đáng kể 0.092 26.3 248 M9 2.75 2084.1 94.1 150.3 1.494 Không đáng kể 0.088 27.0 248 Nhận xét: Thu hồi sản phẩm nấm men phương pháp sử dụng hệ thống lọc màng OSMO Dựa vào bảng số liệu có vài nhận xét sau : - Thời gian lấy mẫu tương ứng với thời gian lọc, với thông số vận tốc dòng đầu đầu vào không đổi thu hiệu suất lọc 90 – 95% tương đối phù hợp với đối tượng nấm men mà tiến hành thí nghiệm - Từ ta rút được: muốn lựa chọn phương pháp lọc cần vào kích thước nguyên liệu để chọn loại vật liệu phù hợp cho đối tượng nghiên cứu Cần kiềm tra đánh giá kỹ lưỡng để cho thỏa mãn tính hiệu chi phí Bài Sấy nấm men phương pháp sấy phun - Mục đích Tìm hiểu sơ hệ thống sấy phun Tìm hiểu cấu tạo hệ thống sấy phun Buchi Thí nghiệm sấy nấm men sấy phun, đánh giá ảnh hưởng trình sấy tới tỷ lệ sống chết nấm men - Dụng cụ vật liệu thí nghiệm Hệ thống sấy buchi Cân Máy khuấy từ Chất mang maltodextrin Nước cất Máy đo độ ẩm Tiến hành thí nghiệm: - Sử dụng nấm men thu nhận sau ly tâm, cân hòa vào nước cất thành tỷ lệ khác với chất mang nồng độ khác ( Lấy 10mg nấm men hòa 50ml nước cất )     - M1 : M2 : M3 : M4 : Maltodextrin tiến hành 1050C 5% Maltodextrin tiến hành 1050C Maltodextrin tiến hành 1500C 5% Maltodextrin tiến hành 1500C Đem đếm mật độ tế bào tỷ lệ tế bào sống chết trước sấy kính hiển vi Thu sản phẩm đầu dạng bột, đem xác định độ ẩm, tỷ lệ sống chết, mật độ tế bào Đánh giá hiệu sấy chế độ dựa giá trị độ ẩm tỷ lệ sống chết Kết Quả Trước sấy Mẫu Sau sấy Độ ẩm Tổng số tb Tỷ lệ sống Khối lượng M1 93.32 6,4x108 50% M2 92.96 16,2x108 M3 93.16 M4 93.01 Thời gian sấy Độ ẩm Tổng số tb Tỷ lệ sống 0,532 10.12 2.3x108 6.34% 35 phút 50% 1.232 5.94 7.7x108 16.67% 30 phút 8.6x108 50% 0.703 4.43 1.4x108 0% 20 phút 7.8x108 50% 0.688 6.82 1.2x108 2.12% 20 phút Nhận xét: sấy phương pháp sấy phun Dựa vào kết thí nghiệm bảng biểu có vài kết luận sau: - Dễ dàng phân biệt hoàn toàn việc có chất mang hay chất mang, rõ rang việc có chất mang hiệu nhiều lần so với phương pháp thông thường - Dựa vào bảng dễ dàng chọn M2 đạt hiệu cao thí nghiệm - Do với yêu cầu không khắt khe sấy bảo quản ta nên sử dụng chất mang để làm tăng hiêu trình - Với yêu cầu khắt khe ta sử dụng phương pháp sấy khác sấy chân không …