a. Thiết bị lên men cĩ bộ đảo trộn cơ học dạng sủi bọt
Dạng thiết bị này sử dụng rộng rãi cho các quá trình tiệt trùng để nuơi cấy vi sinh vật tạo ra các sản phẩm cĩ hoạt tính sinh học.
Thiết bị lên men cĩ thể tích 63 m3.dạng thiết bịnày cĩ một xilanh đứng được chế tạo bằng thép X18H10T hay là kim loại cĩ nắp và đáy hình nĩn. Tỷ lệ chiều cao và đường kính 2.6:1, trên nắp cĩ bộ dẫn động cho cơ cấu chuyển đảo và cho khử bọt bằng cơ học; ống nối để nạp mơi trường dinh dưỡng, vật liệu cấy, chất khử bọt, nạp và thải vào khơng khí; các cửa quan sát,cửa để đưa vịi rửa; van bảo hiểm và các khớp nối để cắm các dụng cụ kiểm tra
Khớp xả 16 ở đáy của thiết bị dùng để tháo canh trường. Bên trong cĩ 6 trục xuyên suốt. Các cơ cấu chuyển đảo được gắn chặt lên trục. Cơ cấu chuyển đảo gồm cĩ tuabin 8 cĩ đường kính 600-1000 mm với các cánh rộng 150-200mm được định vị 2 tầng, cịn tuabin hở thứ ba được gắn chặt trên bộ sủi bọt cĩ dạng hình thoi được làm bằng những ống đục lỗ. Ơû phần trên bộ sủi bọt cĩ khoảng 2000-3000 lỗ theo kiểu bàn cờ.
Hình :Thiết bị lên men với bộ đảo trộn cơ học dạng sủi bọt cĩ sức chứa 63 m3:
1- Động cơ; 2- Hộp giảm tốc; 3- Khớp nối; 4- Ổ bi; 5- Vịng bít kín; 6- Trục; 7- Thành thiết bị ; 8- Máy khuấy trộn tuabin; 9- Bộ trao đổi nhiệt kiểu ống xoắn; 10- Khớp nối; 11- Ống nạp khơng khí; 12- Máy trộn kiểu cánh quạt; 13- Bộ sủi bọt; 14- Máy khuấy dạng vít; 15- Ổ đỡ; 16- Khớp để tháo; 17- Ao; 18- Khớp nạp liệu; 19- Khớp nạp khơng khí
Động cơ – bộ truyền động làm quay 6 trục và các cơ cấu đảo trộn 8,12,14. sử dụng bộ giảm tốc và bộ dẫn động cĩ dịng điện khơng đổi để điều chỉnh vơ cấp số vịng quay trong giới hạn 110-200 vịng/ phút.
Thiết bị lên men được trang bị áo 17, gồm từ 6-8 ơ. Mỗi ơ cĩ 8 rãnh được chế tạo bằng thép gĩc cĩ kích thước 120x60mm. diện tích làm việc của áo là 60m2. Bề mặt làm việc bên trong 45m2 gồm ồng xoắn 9 cĩ đường kính 600mm với số vít là 23 khi tổng chiều cao của ruột xoắn 2,4m.
Thiết bị lên men được tính tốn để hoạt động dưới áp suất dư 0.25 Mpa và để triệt trùng với nhiệt độ 130-1400C, cũng như hoạt động dưới chân khơng. Trong quá trình nuơi cấy vi sinh vật, áp suất bên trong thiết bị 50kPa ; tiêu hao khơng khí tiệt trùng đến 1m3/phút. Chiều cao cột chất lỏng trong thiết bị 5-6m khi chiều cao thiết bị hơn 8m.
Để đảm bảo tiệt trùng trong suốt quá trình, các trục của cơ cấu chuyển đảo phải cĩ vịng bít kín. Các vịng bít kín được tính tốn để hoạt động ở áp suất 0.28 Mpa và áp suất dư khơng nhỏ hơn 2.7kPa, nhiệt độ 30-2500C và số vịng quay của trục đến 500 vịng/phút.
Thiết bị lên men cĩ thể tích 100 m3 được sản xuất ở Đức.
Loại này thuộc thiết bị Xilanh cĩ bộ dẫn động ở dưới cho cơ cấu đảo trộn. Cơ cấu đảo trộn với hai số vịng quay của trục 120 và 180 vịng/phút. Theo dấu hiệu và kết cấu nĩ gần giống với thiết bị lên men cĩ thể tích 63m3. Bảo vệ vịng bít kín của trục bằng cửa van dầu, được tiệt trùng ở nhiệt độ 1400C. ngồi ra cịn cĩ bít kín dự phịng để mở một cách tự động khi trục ngừng hoạt động, nhằm bảo vệ vịng bít kín chính của trục và cho phép thay đổi vịng bít kín chính trong quá trình nuơi cấy để khơng phá hủy độ tiệt trùng của canh trường. Trên trục lắp 3 máy khuấy đảo kiểu tuabin dạng mở đường kính từ 820-1100 mm. thiết bị lên men cĩ bề mặt trao đổi nhiệt ở bên trong và bên ngồi để tải nhiệt.
Hình : Sơ đồ chỉ dẫn thao tác của thiết bị lên men:
1- Hơi vào; 2- Khơng khí tiệt trùng vào; 3- Khơng khí tiệt trùng hay hơi vào vùng bít kín; 4- Thốt hơi hay khơng khí tiệt trùng tới bộ sủi bọt; 5- Hơi hay khơng khí tiệt trùng vào thiết bị ở phần trên; 6- Thải hơi hay khơng khí tiệt trùng tới bộ lấy mẫu thử nghiệm; 7- Thải hơi hay khơng khí tiệt trùng; 8- Cơ cấu ống nhánh cĩ van điều chỉnh bằng khí động học; 9- Nạp hơi hay khơng khí tiệt trùng vào thiết bị ở phần dưới; 10- Tháo nước ngưng; 11- Ap kế; 12- Van; 13- Ống tháo; 14- Van khố; 15- Van lấy mẫu; 16- Nạp hơi hay khơng khí tiệt trùng khi lấy mẫu; 17- Đoạn ống để nối áp kế kiểm tra; 18, 25- Các áp kế; 19- Van để nạp vật liệu cấy; 20- Nạp canh trường; 21, 23- Nạp dung dịch chuẩn; 22- Thải hơi hay khơng khí từ vùng bít kín; 24- Ống nhánh để nạp dung dịch chuẩn; 26- Cung cấp khí thải từ thiết bị; 27- Cung cấp nước; 28- Van rĩt; 29- Van để rĩt nước từ áo; 30- Van để
nạp nước lạnh; 31- Ống nhánh để nạp nước lạnh; 32- Lược; 33- Ap kế; 34- Van an tồn; 35- Cảm biến nhiệt độ; 36, 37- Các dụng cụ thứ cấp để đo nhiệt độ và độ pH; 38- Cảm biến pH met; 39- Thiết bị lên men; 40- Cơ cấu để làm sạch khơng khí
MỘT SỐ SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN VAØ MÁY MĨC TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BỘT NGỌT