I. Đối tượng 4 II. Lý do chọn cây hoa sống đời Hà Lan ( Kalanchoe blossfeldiana Poelln.) 4 III. Quy trình kĩ thuật nuôi cấy mô hoa sống đời Hà Lan 5 Quy trình kỹ thuật 5 IV. Quy trình sản xuất 9 Sơ đồ mô hình sản xuất 9 1. Phòng khử mẫu 10 2. Phòng pha môi trường 10 3. Phòng cấy 11 4. Phòng sáng 12 5. Vuờn ươm cây con (nhà kính) 13 V. THIẾT BỊ 15 1. TỦ CẤY VÔ TRÙNG: Tủ vô trùng laminar thổi dọc Airstream® 15 1.1. Hệ thống thanh lọc 15 1.2. Đặc tính điều khiển 16 1.3. Đặc tính cấu trúc 16 1.4. Cơ chế hoạt động của tủ 17 1.5. Các hỏng hóc thường gặp 18 1.6. Lý do chọn thiết bị 18 2. NỒI HẤP TIỆT TRÙNG 18 2.1. Cấu hình của thiết bị 19 2.2. Các thông số kỹ thuật chính 19 2.3. Chức năng hiển thị và giao tiếp với người sử dụng 20 2.4. Chu trình hấp 20 2.5. Hệ thống cảnh báo và an toàn 20 2.6. Máy in nhiệt (Lựa chọn thêm) 21 2.7. Cảnh báo thường gặp khi sử dụng nồi hấp tiệt trùng 21 2.8. Lý do chọn thiết bị 22 3. Máy lắc đa năng: máy lắc đa năng Orbit 1900 22 4. Máy điều hòa: Máy lạnh Hitachi Inverer RASX13CDRACSX13CD 23 5. Tủ lạnh: Tủ lạnh Toshiba 167L 24
Trang 1Trường Đại học Đà Lạt Khoa Sinh Học
Đồ án môn quá trình và thiết bị công nghệ:
XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT GIỐNG HOA SỐNG ĐỜI HÀ LAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP
NUÔI CẤY MÔ (500.000 cây/ngày)
GVHD: TS Trương Bình Nguyên
Nhóm sinh viên thực hiện:
1 Lê Minh Tâm
Trang 3Mục lục
I Đối tượng 4
II Lý do chọn cây hoa sống đời Hà Lan ( Kalanchoe blossfeldiana Poelln.) 4
III Quy trình kĩ thuật nuôi cấy mô hoa sống đời Hà Lan 5
Quy trình kỹ thuật 5
IV Quy trình sản xuất 9
Sơ đồ mô hình sản xuất 9
1 Phòng khử mẫu 10
2 Phòng pha môi trường 10
3 Phòng cấy 11
4 Phòng sáng 12
5 Vuờn ươm cây con (nhà kính) 13
V THIẾT BỊ 15
1 TỦ CẤY VÔ TRÙNG: Tủ vô trùng laminar thổi dọc Airstream® 15
1.1 Hệ thống thanh lọc 15
1.2 Đặc tính điều khiển 16
1.3 Đặc tính cấu trúc 16
1.4 Cơ chế hoạt động của tủ 17
1.5 Các hỏng hóc thường gặp 18
1.6 Lý do chọn thiết bị 18
2 NỒI HẤP TIỆT TRÙNG 18
2.1 Cấu hình của thiết bị 19
2.2 Các thông số kỹ thuật chính 19
2.3 Chức năng hiển thị và giao tiếp với người sử dụng 20
2.4 Chu trình hấp 20
2.5 Hệ thống cảnh báo và an toàn 20
2.6 Máy in nhiệt (Lựa chọn thêm) 21
2.7 Cảnh báo thường gặp khi sử dụng nồi hấp tiệt trùng 21
2.8 Lý do chọn thiết bị 22
3 Máy lắc đa năng: máy lắc đa năng Orbit 1900 22
4 Máy điều hòa: Máy lạnh Hitachi Inverer RAS-X13CD/RAC-SX13CD 23
5 Tủ lạnh: Tủ lạnh Toshiba 167L 24
Trang 4I Đối tượng
Cây hoa sống đời Hà Lan tên khoa học Kalanchoe blossfeldiana Poelln L., thuộc họ Crassulaceae ( thuốc bỏng) có nguồn gốc từ Madagasca
đời Hà Lan là loại cây thân thảo,
cao khoảng 30 – 50 cm Thân xanh,
mập, dòn và không có lông trên
thân Lá đơn, có phiến lá mập hình
xoan hơi bầu dục, răng cưa tròn cạn,
có khoảng 3 – 4 cặp gân phụ, cuống
lá hơi dẹp dài 1 – 1,5 cm Lá mọc
đối chữ thập, không có lá kèm Phát
hoa mọc tận ngọn chồi đỉnh hay từ
nách lá, dạng cụm xim hai ngả, màu
sắc đa dạng Hoa lưỡng tính, có một
vòng đài và một vòng tràng; có 4 lá
đài nhọn; tràng hoa có 4 cánh, dính nhau khoảng 2/3 phía đế hoa tạo thành ống;
có 8 nhị dính vào tràng phần chỉ nhị; có 4 lá noãn rời dính nhau phần đáy trên đế hoa, từng lá noãn có thêm phần phụ ở phía ngoài; có 4 nhụy Noãn nhiều, đính trên đường nối bụng của bầu noãn
Cây sống đời Hà Lan trồng thích hợp với loại đất xốp nhẹ ( thành phần đất tốt nhất thường bao gồm 1/3 tro trấu, 1/3 đất pha ít cát và 1/3 phân hữu cơ), độ
ẩm tốt nhất khoảng 40% Ánh sáng mặt trời là điều kiện cần thiết để cây sống đời quang hợp và phát triển, tối thiểu là 4 giờ chiếu sáng trực tiếp trong một ngày, phát triển tốt nhất ở nhiệt độ mát và nhu cầu sử dụng nước của cây rất ít
II Lý do chọn cây hoa sống đời Hà Lan ( Kalanchoe blossfeldiana Poelln.)
Hoa sống đời Hà Lan cho hoa đẹp, đa dạng về màu sắc, tuy nhiên nhân giống
tự nhiên có nhiều hạn chế (thường trồng bằng ngọn, khúc cắt thân), không đủ số lượng cho nhu cầu thị trường, giá thành cao so với nuôi cấy mô (do cấu trúc mô
lá tại vùng khuyết có sự khác biệt so với các loài sống đời khác nên không thể nhân giống bằng lá) Cây hoa sống đời có hệ số nhân giống khá cao, thích hợp nhân giống trong điều kiện lạnh phù hợp với khí hậu Đà lạt để ra hoa nhiều hơn
Ưu điểm của nuôi cấy mô hoa sống đời:
+ Không phụ thuộc thời tiết, mùa vụ, quá trình được thực hiện trên diện tích nhỏ, có thể kiểm tra khống chế các hướng nghiên cứu theo ý muốn
Trang 5+ Trong thời gian ngắn có thể tạo được một lượng lớn cây con đồng nhất
về mặt di truyền phù hợp với nhu cầu thị trường
+ Đây là phương pháp phục tráng giống cây bị nhiễm bệnh, thoái hóa để tạo giống cây khỏe mạnh
+ Giúp bảo quản giống cây dễ dàng bằng cách tạo ra các thể phôi hay bảo quản lạnh, tạo các dòng đột biến, các dòng siêu sản xuất,…
Hoa sống đời Hà Lan có công dụng làm thuốc chữa viêm họng, viêm xoang, trĩ nội, kiết lỵ chữa vết thương …; Nhu cầu thị trường khá cao nhưng ít bị cạnh tranh so với các loại hoa bán cành, cây giống tạo ra có thể chuyển trực tiếp đến các trại sản xuất hoa chậu Cây giống hoa sống đời thường độc quyền và không được bán trên thị trường, đó là lý do để nhóm chúng tôi lựa chọn hoa sống đời
Hà Lan để thực hiện dự án “Xây dựng quy trình sản xuất hoa sống đời Hà Lan bằng phương pháp nuôi cấy mô”
III Quy trình kĩ thuật nuôi cấy mô hoa sống đời Hà Lan
Quy trình kỹ thuật
Nuôi cấy khởi động
Xuất cây con Chuẩn bị giá thể, vỉ xốp
Trang 6- Một chu kì nhân giống hoa sống đời khoảng 185 ngày ≈ 6 tháng gồm các giai đoạn:
+ Giai đoạn tạo sẹo: 30 ngày
+ Giai đoạn bật chồi: 25 ngày ( 10 ngày lên chồi, 15 ngày tách chồi để cây cao 2cm)
+ Giai đoạn nhân cấp 1: 15 ngày ( cao 3cm)
+ Giai đoạn nhân cấp 2: 30 ngày ( cao 5cm)
+ Giai đoạn nhân cấp 3: 30 ngày ( cao 5cm)
+ Giai đoạn nhân cấp 4: 15 ngày ( cao 3cm)
+ Giai đoạn ra rễ: 20 ngày
+ Giai đoạn ra cây con: 20 ngày
- Trong chu kì nhân giống cây hoa sống đời, có những cây không đạt tiêu chuẩn nên sẽ được loại bỏ:
+ Giai đoạn tạo sẹo: 30% nhiễm, 20% không ra sẹo
+ Giai đoạn bật chồi: 15% không lên chồi
+ Giai đoạn ra cây con: 10% cây không mọc
- Trong quá trình nhân giống:
+ Giai đoạn tạo sẹo: 1 mẫu sẹo đạt tiêu chuẩn cho 50 chồi:
+ Giai đoạn nhân cấp 1: 1 chồi 1 ngọn (n) + 3 gốc (g)
Trang 7Từ một mô sẹo sau 4 lần nhân nhanh cho ra 78744.75 ngọn
- Môi trường nuôi cấy
+ Tạo sẹo: MS + 0.1BA + 1.5NAA
+ Bật chồi: MS + 3BA
+ Nhân nhanh: MS + 0.1NAA + 0.3BA
+ Ra rễ: MS
Tổng môi trường trong 6 tháng: (101.750.000 cây con)
+ Tạo sẹo và bật chồi mới loại: 18l (bịch nhỏ)/6 tháng
+ Nhân nhanh: 1 bịch 80 cây
101.750.000
440l/ngày
+ Ra rễ: 1 bịch 80 cây
Trang 881.750𝑙
Trang 9IV Quy trình sản xuất
- Xác định quy mô sản xuất: 500,000 cây/ngày
- Trong quá trình sản xuất cần trừ hao 10% không đạt tiêu chuẩn: 50,000 cây
- 1 chu kì nhân giống 6 tháng ta cần: 550,000x 185 = 101,750,000 cây
Cần 1292,15 mẫu sẹo (+ 65% không đạt chuẩn) = 1292,15 + 840
= 2132 mẫu cần khử
- Do sản xuất kiểu gối đầu và đảm bảo độ đồng đều, tránh hiện tượng thoái hóa giống (1 mẫu sẹo được khử ra phải trải qua 3 tháng nhân nhanh nên dễ thoái hóa, mỗi mẫu sau khi cắt chỉ để được tối đa 15 ngày tạo độ đồng đều) nên 15 ngày khử mẫu 1 lần, mỗi lần khử 178 mẫu ( trong đó khoảng 115 –
Phòng khử mẫu
Vườn giống
Nước tưới
Nguồn nước sạch
Trang 10Nước javen được pha ở phòng pha môi trường, mẫu được rửa ở phòng pha môi trường nên phòng nãy chỉ để 1 tủ cấy đơn, 1 tủ để các chai nước vô trùng, dụng
+ Bàn pha môi trường, bồn rửa, vòi nước
+ Bếp đun nóng môi trường
+ Dụng cụ pha (2 thùng 100L để môi trường đã pha, 1 cân kĩ thuật, 1 cân phân tích, 2 ống đong 1L, pipet, bình để môi trường để hấp, một số dụng
cụ khác…)
+ Máy khuấy từ gia nhiệt, máy đo pH
+ 1 máy điều hòa
+ 1 tủ cấy vô trùng 2 người
+ 2 xe đẩy môi trường (50x80)
Trong 1 giờ, 2 người đổ được 10L môi trường vào bịch lớn trong 8h đổ được 80L
Trang 11Trong 1 ngày: cần đổ 716L môi trường (gồm 440L môi trường nhân nhanh, 275L môi trường ra rễ) Cần 8 tủ cấy
3 Phòng cấy
( nhân nhanh 3 tháng + ra rễ 20 ngày = 110 ngày)
- 1 ngày cấy 550.000 cây
- Trong 1 giờ 1 tủ cấy được 5 bịch, 1 bịch 400 cây
Trong 1 ngày, 1 tủ cấy được 40 bịch
1375 bịch cần 34 tủ cấy đôi, chia làm 2 phòng cấy (1 phòng 18
tủ, 1 phòng 16 tủ) Thiết bị cần có:
+ 34 tủ cấy 2 người
+ Dụng cụ cấy
+ 2 máy điều hòa/ 1 phòng
Sơ đồ phòng khử mẫu và pha môi trường
Trang 124 Phòng sáng
- Diện tích kệ cần chứa đủ số cây trong 4 tháng:
- 1 ngày 716L môi trường => 110 ngày 78760L môi trường
Trang 13+ 1 quạt trần (27 cái)
+ Đèn sáng (7668 cái):
1m2/36W/1 bóng
1 tầng: 3 bóng; 1 kệ : 3 tầng => 1 kệ 9 bóng
+ Thiết bị điện tự động (27 cái)
5 Vuờn ươm cây con (nhà kính)
-Ươm cây con trong 20 ngày => diện tích nhà kính cần đủ cho 11000000 cây con
- 1 vỉ xốp chứa 84 cây => 11000000 cây con cần 130952 vỉ xốp
Trang 14 Diện tích 1 nhà ươm: 22 x 12.6 = 277.2m2
- Tổng diện tích sử dụng của vườn ươm: 6111/13305.6= 46%
+ Xe vận chuyển: 6 tầng – 1 tầng cách 20cm – diện tích : 85cm x 50cm
Sơ đồ vườn ươm
Trang 15V THIẾT BỊ
1 TỦ CẤY VÔ TRÙNG: Tủ vô trùng laminar thổi dọc Airstream®
- Nguyên lý của tủ là cấp không khí vô trùng liên tục vào khoang làm việc qua màng lọc vi trùng có khả năng lọc đến 99.99%
- Có nhiều loại tủ cấy vô trùng khác nhau như tủ cấy thổi đứng, thổi ngang, di động Tủ hoạt động êm với độ ồn nhỏ hơn 56-58 dB, công suất điện tối đa nhỏ hơn 0,5 kW
- Dù không làm việc với VSV gây bệnh nhưng do công việc đòi hỏi người làm việc phải cấy nguyên ngày, liên tục trong thời gian dài nên cũng cần những loại
tủ cấy có thể tạo môi trường thoải mái cho người nhân công, bảo vệ cho vật mẫu
và quá trình làm thí nghiệm Tủ vô trùng thổi dọc có những lợi điểm so với
tủ thổi ngang như ít tốn năng lượng hơn (bằng 40% của hệ thống tủ vô trùng thông thường) thông qua việc sử dụng công nghệ chân vịt có motor và ít sự rối loạn khí hơn (nhất là khi các vật có kích thước lớn được đặt bên trong tủ) Thực
ra, tấm lọc được thiết kế với áp suất âm được đánh giá là ưu việt hơn lọai tủ thổi ngang Bởi vì cả tủ vô trùng thổi dọc và thổi ngang đều có chung tiêu chuẩn, chúng không khác nhau về nguyên tắc họat động
Giống như những tủ vô trùng thổi dọc khác của Esco, tủ vô trùng thổi dọc Airstream® có đặc điểm độc đáo đó lá khe Auto-PurgeTM ở mặt trong cùng của không gian làm việc, được thiết kế để lọai bỏ khí chết – có thể gây ra sự rối loạn khí và do đó ảnh hưởng việc bảo vệ sản phẩm
1.1 Hệ thống thanh lọc
- Tấm lọc ULPA được sử dụng ở tủ vô trùng Airstream®, cung cấp độ sạch ở mức 4 theo tiêu chuẩn ISO 14644.1 (Class 10 theo tiêu chuẩn cũ của Mỹ US Federal Standard 209E sạch gấp 10 lần các lọai tủ sản xuất bởi các nhà sản xuất khác) Tất cả các chất liệu dùng trong sản phẩm đều tương thích với phòng sạch Tấm lọc thô bằng polyeste chất lượng cao và tấm lọc chính ULPA có hiệu suất họat động là 99.9997% đối với MPPS (Most penerating Partical Size) và
99.9998% đối với lọai hạt có kích thước 0.3 và 0.12microns, bảo vệ vật mẫu tốt
Trang 16nhất trên thế giới với tuổi thọ thường kéo dài khoảng 3 năm tùy thuộc vào điều kiện hoạt động
- Công nghệ tấm lọc ULPA nhiều nếp gấp nhỏ không vách ngăn giảm sự tiêu tốn năng lượng và tăng độ đồng dạng của dòng khí để bảo vệ sản phẩm tốt hơn cũng như tránh tình trạng nhiễm khuẫn lẫn nhau
- Tấm kim loại bao ngoài bảo vệ tấm lọc ngăn chặn những hư hại có thể xảy ra đối với tấm lọc lõi; miếng đệm tấm lọc được gắn vĩnh viễn vào khung của tấm lọc không để lại mối hàn và sẽ không bị hư hỏng theo thời gian
1.2 Đặc tính điều khiển
- Máy điều khiển vận tốc lắp trong (có thể điều khiển từ 0 đến maximum) với thiết bị RFI và các bộ lọc âm thanh rất ưu việt so với các bộ điều khiển theo nấc thông thường Bảng điều khiển bao gồm những nút điều khiển riêng lẻ/ nút báo hiệu đèn cho máy hút, đèn hùynh quang và đèn UV (công tắc đèn UV có chức năng khóa liên động với đèn và máy hút để tăng độ an toàn) cộng thêm một bộ phận đo áp suất để kiểm soát dòng khí
1.3 Đặc tính cấu trúc
- Thân tủ làm bằng thép pha kẽm với bộ khung đựơc phủ một lớp bột màu trắng xám chống gỉ Bề mặt tủ là thép không gỉ rất bền và dễ lau chùi, không bao giờ
gỉ, rơi vụn hay sinh ra các phân tử hạt; mép khay làm việc được thiết kế cong lên
ở cuối mép tránh việc các vết đổ làm hư tấm lọc Máy hút ly tâm được bôi trơn vĩnh viễn, thiết kế với rôto lắp ngoài giảm chi phí hoạt động; Độ ồn rất thấp (<62dBA) và độ rung thấp là nhờ vào công nghệ xây dựng và lắp đặt rất riêng của Esco
- Tấm lọc được thiết kế có áp suất âm cùng với khe Auto PurgeTM ở mặt trong cùng của không gian làm việc tăng cường khả năng thể hiện của tủ
- Hệ thống đèn trắng, ấm, có ballast điện tử lắp trong tạo nên độ sáng rất tốt bên trong không gian làm việc để làm giảm sự mệt mỏi của người sử dụng và tạo sự thỏai mái cho mắt Đèn ống được đặt ngòai dòng khí để dòng khí được đồng dạng hơn
- Kính hai bên vách ngăn tủ là kính tempered (khi vỡ, vỡ thành những miếng kính tròn, không góc cạnh) hấp thụ đèn UV: tăng độ thỏai mái và bảo vệ cho người sử dụng khỏi ánh đèn UV khi đèn UV được lắp đặt; kính cũng chắc hơn
so với chất liệu nhựa thông thường
- Sau khi sản xuất được kiểm tra tại xưởng từng tủ một và bản báo cáo được đính kèm với mỗi tủ Tất cả các tủ được kiểm tra về hệ thống điện
- Được thiết kế tuân theo các tiêu chuẩn sau:
Trang 17IEC 61010-1, EN 61010-1, UL 3101-1 và CSA
C22.2 No 1010.1-92 Tất cả các bộ phận được chứng nhận bởi UL
- Tủ được vận chuyển ở trạng thái đã được lắp ráp xong xuôi, bỏ vào trong thùng và rất dễ lắp đặt Một tủ cấy đạt tiêu chuẩn có thể được nhấc ngay ra khỏi tấm pallet Chỉ đơn giản cắm dây điện vào ổ nguồn và bắt đầu sử dụng, không cần đến một sự lắp đặt nào nữa từ phía khách hàng
- Hạn bảo hành được kéo dài 3 năm trừ các bộ phận tiêu hao và phụ tùng đi kèm
1.4 Cơ chế hoạt động của tủ
Không khí trong phòng được hút vào từ trên nóc
tủ qua lớp lọc thô, giữ lại 85% các phân tử dạng hạt; tấm lọc thô dùng để giữ lại các hạt bụi lớn
và tăng tuổi thọ của bộ lọc chính Không khí được trải đều trên tấm lọc ULPA; kết quả là một dòng khí sạch vô trùng bên trong được sinh ra bên trong không gian làm việc; dòng khí sạch này sẽ thổi đi các hạt bụi trong không khí bên trong tủ Vận tốc thông thường của tấm lọc là
0.45m/s hay 90 fpm đảm bảo rằng có đủ khí trao đổi trong buồng tủ đê duy trì
sự thanh trùng của khí Khí đã được lọc di chuyển dọc theo không gian làm việc của tủ theo hướng thẳng đứng, đồng dạng và rời buồng tủ thoát ra khỏi không gian làm việc bằng cửa trước của tủ và khe Auto-Purge ở mặt trong cùng của
Trang 18buồng tủ Khe Auto-Purge đựơc thiết kế để loại trừ sự rối lọan khí và khả năng
khí chết tích tụ trong góc của không gian làm việc
- Dễ thao tác, làm việc thoải mái
- Sử dụng hai lớp màng lọc khí: màng lọc thô và màng ULPA cho cấp độ làm
sạch ở mức 4 theo tiêu chuẩn ISO, hiệu suất lọc 99.9998%, màng lọc có tuổi thọ
cao (thường 3 năm)
- Hoạt động không gây ồn
- Tiết kiệm nhiên liệu
- Sử dụng công nghệ chân vịt có motor ít rối loạn khí trong tủ
- Tấm lọc thiết kế với áp suất âm ưu việt hơn
- Khe Auto-PurgeT4 ở mặt trong cùng của không gian làm việc, được thiết kế
loại bỏ khí chết
- Tuổi thọ thiết bị cao
- Không rỉ không bị ăn mòn
Trang 19- Lắp ráp tại: HASAKY – VIỆT NAM
- Giấy phép lưu hành sản phẩm số: 09/2012/BYT-TB-CT
2.1 Cấu hình của thiết bị
Trang 202.3 Chức năng hiển thị và giao tiếp với người sử dụng
- Có 5 chương trình hấp tiêu chuẩn từ P1-P5 được lựa chon bằng nút bấm cho các loại vật hấp khác nhau (Đồ vải, thuỷ tinh, kim loại, cao su, đồ nhựa), chương trình hấp môi trường và có chương trình cho người sử dụng tự chọn (PU)
BẢNG THÔNG SỐ HẤP ÁP DỤNG CHO MODEL: HA-300 DR (V)
- Cài đặt và hiển thị chương trình hấp, các thông số nhiệt độ hấp, thời gian tiệt trùng, thời gian sấy, hiển thị thời gian thực, hiển thị lịch ngày, tháng, năm Tất
cả các thông số hiển thị đồng thời và riêng biệt trên màn hình LCD, giúp người
sử dụng có thể lựa chọn cài đặt và quan sát các thông số một cách dễ dàng
2.4 Chu trình hấp
- Sau khi đã chọn xong chương trình hấp phù hợp, chỉ cần nhấn phím Start/Stop cho máy hoạt động Chu trình hoạt động tự động từ lúc bắt đầu cho đến khi kết thúc
- Chu trình hấp: Cấp nước tự động → Đuổi khí lạnh lần 1 → Đuổi khí lạnh lần 2
→ Đuổi khí lạnh lần 3 → gia nhiệt → hấp tiệt trùng → xả nước và hơi trong buồng hấp → sấy bằng máy hút chân không → kết thúc
2.5 Hệ thống cảnh báo và an toàn
- Tự động ngắt máy khi thiếu nước hoặc không có nước và thông báo trên màn hình hiển thị LCD
- Tự động báo lỗi khi Sensor nhiệt độ bị hỏng
- Tự động báo âm thanh và ngắt nguồn khi kết thúc mẻ hấp