𝑡𝑟ướ𝑐 𝑘ế𝑡 𝑡ủ𝑎 ρ 𝐺𝑂𝐷 = 41331.071000
Với thể tích dung dịch trước khi kết tủa là 41.331 m3, sử dụng phần mềm tính tốn lượng muối ammonium sulfate “Ammonium Sulfate Calculator” để xác định lượng muối cần thiết là 4156529.55 g =4156.53 kgđể có độ bão hịa 85% tại 0oC.
Với hiệu suất quá trình đạt 88% nên lượng muối kết tủa được enzyme là: Mammonium sulfate tủa= 4156.53×88% =3657.75 kg
Khối lượng riêng của muối (NH4)2SO4là 1.77 g/cm3= 1.77 kg/L nên thể tích muối (NH4)2SO4kết tủa là: Vammonium sulfate tủa= 3657.751.77 =2066.53 L
3.2.2. Quá trình ly tâm thu dịch
Hiệu suất quá trình đạt 87% (Bảng 3.2) Lượng sản phẩm trước khi ly tâm:
Mtrước ly tâm= 41331.07× 10087 =47506.98 kg/mẻ
Khối lượng riêng của sinh khối là:ρ = 1.1 g/cm3= 1100 kg/m3(Harrison et sinh𝑠𝑖𝑛ℎ 𝑘ℎố𝑖
al., 2015). Do dung dịch trước ly tâm chỉ bao gồm sinh khối và đệm:
Vtrước ly tâm= 𝑀𝑡𝑟ướ𝑐 𝑙𝑦 𝑡â𝑚 = =43.188 m3Quá trình phá vỡ tế bào
ρ
sinh𝑠𝑖𝑛ℎ 𝑘ℎố𝑖
47506.981100 1100 Hiệu suất quá trình đạt 95% (Bảng 3.2)
Lượng sản phẩm trước khi phá vỡ tế bào:
Mtrước PVTB= 47506.98× 10095 =50007.35 kg/mẻ
Khối lượng riêng của sinh khối là:ρ = 1.1 g/cm3= 1100 kg/m3(Harrison et sinh𝑠𝑖𝑛ℎ 𝑘ℎố𝑖
al., 2015). Do dung dịch trước khi phá vỡ tế bào chỉ gồm lượng sinh khối sau lọc nằm lơ lửng trong đệm: Vtrước PVTB= 𝑀 = = 50.00735 m3 50 m3 𝑡𝑟ướ𝑐 𝑃𝑉𝑇𝐵 ρ sinh𝑠𝑖𝑛ℎ 𝑘ℎố𝑖 50007.35 1000 ≈
Q trình lọc chân khơng thu sinh khối
Hiệu suất quá trình đạt 99% (Bảng 3.2) Lượng sản phẩm trước khi lọc:
Mtrước lọc= 50007.35× 10099 =50512.47 kg/mẻ Q trình lên men
Giả sử hiệu suất quá trình lên men đạt 95%.
1500×1000 × 50512. 47 =7.58× 1010 (U)
Như vậy, để đạt được cơng suất đặt ra là300 tấn/năm, trong đó mỗi mẻ sản xuất được 3500 kgthì cần xây dựng quy trình sản xuất với tổng hoạt tính enzyme thu được sau q trình lên men của một mẻ ni cấy là7.58× 1010U.
- Nồng độ sinh khối củaAspergillus nigertrong canh trường sau 72h nuôi cấy là:
X = 9.8 g/L(A.R. et al., 2007).
- Hoạt tính enzyme GOD sau khi kết thúc 72h lên men là550 U/mL(A.R. et al., 2007).
1 g/L sinh khối sẽ tạo ra 550 × 109.8 3 =56122.45 (U/g)Với tổng hoạt tính enzyme thu được sau một mẻ lên men là7.58× 1010Uthì thể tích sau lên men là: Vlên men=
137.82 (m3) 138 (m3)
7.58 × 1010
550 × 106 = ≈
Thể tích trước lên men: Vtrước lên men= Vmơi trường= 138× 10095 =145 (m3)
Khối lượng sinh khối cần để đạt được hoạt tính 7.58× 1010U sau một mẻ lên men là: Msinh khối= 7.58 ×1056122.4510 =1350618.157 (g)≈1.35 (tấn)
Bảng 3.3.Khối lượng và thể tích nguyên liệu cần dùng cho một năm
Thành phần Số lượng Số lượng cho một mẻ Số lượng cho một năm Mật rỉ củ cải 5% (w/v) 7250 kg 623500 kg CSL* 10% (v/v) 14.5 m3 1247 m3 CaCO3 40 g/L 5800 kg 498800 kg (NH4)2HPO4 0.4 g/L 58 kg 4988 kg KH2PO4 0.2 g/L 29 kg 2494 kg
MgSO4.7H2O 0.2 g/L 29 kg 2494 kg Dịch cấy giống 10% (v/v) 14.5 m 3 1247 m3 * 1247 m3CSL có thể thay thế bằng 1745800 kg CSL (ρ = 1.2 đến 1.4 g/cm3) 𝐶𝑆𝐿