tiểu luận ĐỀ TÀI ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH LÊN MEN BỘ MÔN KỸ THUẬT THỰC PHẨM 3

 Tùy thuộc sinh lí chủng sinh vật nuôi cấy trong khi lênmen mà phải giữ nhiệt độ thích hợp trong khoảng daođộng 0.1 -0.20C.1.Đo nhiệt độ và điều khiển nhiệt độ  Cách tiến hành: cho nướ

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

BỘ MÔN: KỸ THUẬT THỰC PHẨM 3

GVHD: ĐÀO THIỆN

ĐỀ TÀI:ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH LÊN MEN

NHÓM 9: THỨ 5, TIẾT 1-2

DANH SÁCH NHÓM

Nguyễn Thị Kim Thy 2005120265Nguyễn Thị Nhi 2005120264Nguyễn Thị Minh Hòa 2005120259Nguyễn Hửu Tài 2005120361Nguyễn Thanh Triết 2005120285

 Tùy thuộc sinh lí chủng sinh vật nuôi cấy trong khi lênmen mà phải giữ nhiệt độ thích hợp trong khoảng daođộng 0.1 -0.20C.

1.Đo nhiệt độ và điều khiển nhiệt độ

 Cách tiến hành: cho nước nóng hoặc nước đã đượclàm lạnh chảy trong một vỏ kép hay trong bộ phận traođổi nhiệt thích hợp đặt trong hay bên ngoài nồi men

 Ngày nay , kỹ thuật điều chỉnh nhiệt độ có thể tự động hóabằng cách lắp máy điều nhiệt vào một điểm có nước chảy

từ vỏ kép hoặc ống xoắn của nồi lên men chảy ra

 Nhiệm vụ: chỉ huy thông qua một rơle 2 tiếp điểm hoặcthiết bị để đốt nóng hay van điều chỉnh nước lạnh hoặcnước nóng tới

VD: Sau khi quản lý nấm men thích hợp, kiểm soát nhiệt

độ giúp cải thiện chất lượng bia tốt hơn Ngay cả loạibia lên men ấm áp cần nhiệt độ lạnh hơn nhiệt độ phòngtrung bình

2.Đo pH và điều chỉnh pH

 Đo pH thực hiện bằng điện cực cắm trực tiếp vào môitrường và cần thiết sẽ điều chỉnh bằng axit hoặc kiềm.

 Việc tự động cho dung dịch axit hoặc kiềm để giữ cho pHlên men ở giá trị tối ưu được thực hiện bằng nhữngphương pháp đã dùng trong công nghiệp hóa học nhưngphải dùng các điện cực đặc biệt để có thể chịu được khửtrùng và đặt trực tiếp trong nồi lên men

 Điện cực thủy tinh gồm một dây Ag/AgCl bão hòaKCl rắn, đồng thời nó làm tăng độ bền của điện cựcthủy tinh Điện cực chuẩn ở phần dưới có mộtđoạn nối làm bằng vật liệu rắn và xốp như amilănghay sứ.

 Để đảm bảo cách điện và cho nồi lên men nhữngđiện cực đó đệm bằng Teflon và silicon và lắp trênmột tấm thép không rỉ hàm vào nồi lên men

• Để bảo vệ máy đo hết sức vỡ đó, người ta đặt nó vàotrong 1 ống trụ bằng thép không rỉ đáy hở có khoan lỗ chophép môi trường khuấy tiếp xúc với điện cực có điện trởnội khoảng 300 - 500mΩ.

• Trong những nồi lên men khử khuẩn bằng hơi nước trựctiếp đến áp suất 1- 2 atm (120- 1300c) cho phép sử dụng 1điện cực phối hợp ở phần đáy nồi lên men Một đối áp đặttrên măt của chất điện giải chuẩn, do 1 áp kế chỉ, để chốnglại sự xâm nhập của môi trường nén dưới áp suất, chuiqua màng xốp của đoạn nối chứa chất điện giải của điệncực

3.Điều chỉnh lượng oxy

 Tế bào sử dụng oxy để hô hấp và làm giảm lượng oxytrong môi trường

 Thiếu oxy nhất thời trong môi trường sẽ dẫn đến sựphá vỡ quá trình trao đổi chất của tế bào

 Vi sinh vật sử dụng oxy trong trường lỏng

 Lượng oxy hòa tan trong nước thường là rất ít

Tốc độ hòa tan của oxy vào môi trường lỏng

R = K (C – C1)

Trong đó: R: tốc độ hòa tan oxy

C :ồng độ oxy bão hòa ở áp suất riêng đã biết

C1:nồng độ oxy hòa tan ở thời điểm lựa chọn

K : hằng số tỉ lệ

t :thời gian

Độ hòa tan oxy phụ thuộc :

• Nhiệt độ nuôi cấy

• Nồng độ các chất hợp phần

• Độ nhớt của môi trường

Cụ thể : Độ hòa tan của oxy trong môi trường giảm đi 2

lần khi nhiệt độ tăng từ 30- 370C

Các yếu tố làm nồng độ oxy hòa tan giảm :

 Chất hoạt động bề mặt

 Chất phá bọt

 Tăng hàm lượng sinh khối vi sinh vật

 Tăng nhiệt độ

Khắc phục: khuấy sục khí mạnh hơn trong quá trình lên

men( không nên khuấy quá mạnh )

Nồng độ oxy giới hạn

Nồng độ oxy giới hạn ( áp suất riêng phần oxy) là : Nồng độ oxy

gây ra hô hấp tối đa ( thường khoảng 10𝜇mol/l)

Oxy rất cần đối với đời sống của vi sinh vật hiếu khí

Tăng thông khí đến giới hạn nhất định

 Tăng tốc độ sinh trưởng

 Rút ngắn thời gian tiềm phát

 Nâng cao lượng sinh khối

Khi tăng tốc độ hòa tan oxy từ 0-5 milimol O2 /l.phút, lượng sinh

khối cuối cùng của Serratia marsescens sẽ tăng một cách đáng kể

 Nếu cường độ thông khí khoảng 5 milimol O2/l.phút: sinh khốiđạt cưc đại

 Nếu > 5 milimol O2/l.phút: sinh khối sẽ giảm

Sự cung cấp oxy cho các tế bào chìm

Là quá trình chuyển dịch chất, trong đó oxy đượcchuyển từ bóng không khí vào môi trường dinhdưỡng và từ đó vào tế bào

Quá trình xảy ra nhờ : dòng chảy và sự khuếch tán

Lực đẩy là sự chênh lệch nồng độ oxy

Có 2 cách thường sử dụng để phá bọt :

• Thiết bi phá bọt ( thường có cánh khuấy)

• Các chất phá bọt

4.Kiểm soát sự tạo thành bọt

Chất phá bọt thường được dùng riêng hay pha thành dungdịch

Gồm 2 loại:

• Thiên nhiên : Dầu thực vật, mỡ cá voi…

• Tổng hợp : ancol đồng đẳng, silicon, chất hoạt động bềmặt…

5.Thiết bị :

HỆ THỐNG LÊN MEN ĐỂ BÀN BIOFLO 115

Giới thiệu

 Thiết bị lên men loại nhỏ sản xuất theo tiêu chuẩn côngnghiệp ứng dụng cho lên men vi sinh hoặc nuôi cấy mô tếbào

 Thiết bị lên men loại nhỏ sản xuất theo tiêu chuẩn côngnghiệp ứng dụng cho lên men vi sinh hoặc nuôi cấy mô tếbào

 Máy được điều khiển bằng bộ điều khiển trung tâm trênmáy hoặc qua máy vi tính lắp ngoài bằng phần mềmchuyên dụng

Cấu tạo bình lên men:

 Máy tương thích với các loại bình lắp thêmgồm:0.4L - 1L, 0.8L - 2.2L, 2.2L - 5.6L và 4.0L -10.5L

 Bình lên men với 2 loại áo nước và áo gia nhiệtvới cửa sổ quan sát mẫu bên trong

Điều khiển nhiệt độ:

• Hiển thị nhiệt độ lên men với độ phân giải 0.1 0 C

• Dải nhiệt độ: Từ 100 C trên nhiệt độ làm lạnh đến 65 0C

• Điều khiển gia nhiệt hay làm lạnh bằng kỹ thuật số PID

• Gia nhiệt bằng áo gia nhiệt hoặc áo nước

• Làm lạnh bằng ruột gà làm lạnh hoặc ống dẫn nước lạnhtuần hoàn

Điều khiển DO:

Điều khiển bọt khí :

 Bộ phận điều khiển khí sẽ : Điều khiển tự động 4loại khí qua các van từ hoặc điều khiển tay qua cácnhánh dẫn khí

 Bộ phận lọc khí vào vô trùng qua màng lọc 0.2micromet

 Đường khí N2 điều khiển bọt khí để hiệu chỉnhđầu dò Oxi hòa tan

Cám ơn thầy và các bạn

đã chú ý lắng nghe!