Đang tải... (xem toàn văn)
Acid glutamic rất cần cho sự sống, tuy là một loại amino acid không phải thuộc loại không thay thế nhưng nhiều thí nghiệm lâm sàng cho thấy nó là một loại acid amin đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của người và động vật, trong việc xây dựng protit, xây dựng các cấu tử của tế bào 8,Tr 5.Acid glutamic có thể đảm bảo nhiệm vụ chức năng tổng hợp nên các amino acid khác như alanin, losin, cystein, prolin, oxyprolin,…nó tham gia vào phản ứng chuyển amin, giúp cho cơ thể tiêu hóa nhóm amin và tách NH3 ra khỏi cơ thể. Nó chiếm phần lớn thành phần protit và phần xám của não, đóng vai trò quan trọng trong các biến đổi sinh hóa ở hệ thần kinh trung ương 8,Tr 5.
Đồ án tốt nghiệp -1- LỜI MỞ ĐẦU Sự phát triển ngành cơng nghiệp thực phẩm nói chung ngành cơng nghiệp lên men nói riêng đóng vai trị quan trọng kinh tế quốc dân, góp phần làm đa dạng hóa nguồn thực phẩm cho xã hội sản xuất nguyên liệu cho số ngành công nghiệp khác Cùng với tiến khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp lên men ngày phát triển đặt nhiều thành tựu to lớn, khơng ngừng hồn thiện số lượng chất lượng Acid glutamic cần cho sống, loại amino acid thuộc loại không thay nhiều thí nghiệm lâm sàng cho thấy loại acid amin đóng vai trị quan trọng trình trao đổi chất người động vật, việc xây dựng protit, xây dựng cấu tử tế bào [8,Tr 5] Acid glutamic đảm bảo nhiệm vụ chức tổng hợp nên amino acid khác alanin, losin, cystein, prolin, oxyprolin,…nó tham gia vào phản ứng chuyển amin, giúp cho thể tiêu hóa nhóm amin tách NH khỏi thể Nó chiếm phần lớn thành phần protit phần xám não, đóng vai trị quan trọng biến đổi sinh hóa hệ thần kinh trung ương [8,Tr 5] Acid glutamic phân bố rộng rãi tự nhiên dạng hợp chất dạng tự do, có thành phần cấu tạo protein động thực vật Trong mô acid glutamic tạo thành từ NH3 acid α-xetoglutaric Trong sinh vật đặc biệt vi sinh vật, acid glutamic tổng hợp theo đường lên men từ nhiều nguồn cacbon [8,Tr 5] Chính vai trị quan trọng acid glutamic cơng nghiệp thực phẩm phi thực phẩm nên việc xây dựng thêm nhà máy sản xuất acid glutamic nhu cầu thiết thực góp phần vào kinh tế đất nước Tơi xin trình bày đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic đại từ tinh bột sắn với suất 3820 sản phẩm/năm CHƯƠNG LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -2- Phát triển ngành công nghiệp chế biến thực phẩm yêu cầu cần thiết việc phát triển kinh tế nước nhà thời kỳ đổi Để ngày nâng cao mức sống nhân dân, đáp ứng nhu cầu nước tăng cường mở rộng thị trường xuất khẩu, phát triển ngành thực phẩm đặc biệt ngành sản xuất bột góp phần đem lại lợi nhuận cao cho kinh tế quốc dân Acid glutamic nguồn nguyên liệu để sản xuất bột nguồn nguyên liệu để sản xuất mỹ phẩm, dược phẩm, hóa chất, Việc thiết lập nhà máy sản xuất acid glutamic cần thiết giải nhiều sản phẩm nông nghiệp thu hút lượng lớn lao động Thiết lập nhà máy cần nghiên cứu đến nhiều vấn đề sau 1.1 Ðặc điểm thiên nhiên vị trí xây dựng Ðịa điểm xây dựng nhà máy phải phù hợp với quy hoạch đảm bảo phát triển chung kinh tế địa phương Em chọn địa điểm tỉnh Ninh Bình Ninh Bình tỉnh nằm cửa ngõ cực nam miền Bắc khu vực đồng Bắc Bộ, Việt Nam Theo quy hoạch xây dựng phát triển kinh tế tỉnh thuộc vùng duyên hải Bắc Bộ Ninh Bình giáp với Hịa Bình, Hà Nam phía bắc, Nam Định phía đơng, Thanh Hóa phía tây, biển (vịnh Bắc Bộ) phía đơng nam Trung tâm tỉnh thành phố Ninh Bình cách thủ Hà Nội 93 km phía nam Ở vị trí điểm mút cạnh đáy tam giác châu thổ sơng Hồng, Ninh Bình bao gồm ba loại địa hình Vùng đồi núi bán sơn địa phía Tây Bắc bao gồm huyện Nho Quan, Gia Viễn, Hoa Lư, Tam Điệp; vùng đồng ven biển phía Đơng Nam thuộc huyện Kim Sơn Yên Khánh Xen vùng lớn vùng chiêm trũng chuyển tiếp Ninh Bình có bờ biển dài 18km Bờ biển Ninh Bình hàng năm phù sa bồi đắp lấn 100m Ninh Bình nằm vùng nhiệt đới gió mùa chịu ảnh hưởng khí hậu ven biển: mùa nóng, mưa nhiều từ tháng đến tháng 10; mùa lạnh, khô từ tháng 11 năm trước đến tháng năm sau Lượng mưa trung bình hàng năm: 1.700-1.800 mm; Nhiệt độ trung bình 23,5 °C; Số nắng năm: 1.600-1.700 giờ; Độ ẩm tương đối trung bình: 80-85% Diện tích:1.400 km², dân số (điều tra dân số 01/04/2009): 898.459 người với mật độ dân số 642 người/km² Ngồi Ninh Bình có hệ thống sơng ngịi dày đặc như: sơng Đáy, sơng Hồng Long, sơng Càn, sông Vạc, Sông Vân tạo thành Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -3- mạng lưới giao thông thuỷ, thuận tiện cho giao lưu phát triển kinh tế tỉnh [12] Từ thông số cho thấy em xin chọn địa điểm đặt nhà máy huyện Yên Khánh gần khu cơng nghiệp Khánh Phú với hướng gió chủ đạo hướng Đơng Nam Hình 1.1 Bản đồ hành Ninh Bình [12] 1.2 Nguồn cung cấp ngun liệu Nguồn nguyên liệu chủ yếu nhà máy tinh bột sắn, cung cấp từ nhà máy sản xuất tinh bột sắn khu vực Miền Trung – Tây Nguyên như: Nhà máy Chế biến tinh bột sắn Như Xuân (Thanh Hóa), Nhà máy Tinh bột sắn Intimex Nghệ An, nhà máy tinh bột sắn Quảng Trị, Việc ổn định nguồn nguyên liệu điều kiện thuận lợi cho nhà máy vào hoạt động nâng cao suất, chất lượng tốt 1.3 Khả hợp tác hố liên hợp hóa Việc hợp tác hoá nhà máy thiết kế với nhà máy khác mặt kinh tế kỹ thuật việc liên hợp hoá giảm thời gian xây dựng giảm vốn đầu tư hạ giá thành sản phẩm Nhà máy hợp tác mặt với nhà máy khác phương diện kỹ thuật kinh tế Do nguồn nguyên liệu tinh bột sắn mua từ nhà máy khác ngồi cịn hợp tác với nhà máy khác bao bì, sắt tây, hộp cáctơng, sở sản xuất nguyên liệu phụ khác [10,Tr 7] 1.4 Giao thông vận tải Nhà máy thiết kế nằm trục giao thơng đảm bảo giao thông đường đường thuỷ thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên nhiên liệu vào nhà máy Vì vấn đề giao thơng khơng mục đích xây dựng nhà máy nhanh mà Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -4- tồn phát triển nhà máy tương lai Từ vấn đề giao thông điều kiện cần thiết nhà máy 1.5 Nguồn cung cấp điện nước Việc sử dụng điện để chạy động cơ, thiết bị chiếu sáng điện sử dụng thường 110-220V/360V Ðể đạt yêu cầu phải lấy điện cao thường KV qua hạ Nhà máy sử dụng lưới điện khu công nghiệp ngồi nhà máy cịn có máy phát điện dự phòng để đảm bảo hoạt động liên tục [10,Tr 7] Nước dùng nhà máy với mục đích chế biến, vệ sinh thiết bị dùng cho sinh hoạt Nước phải có tiêu độ cứng vệ sinh cao phải đạt tiêu: số coli, độ cứng, nhiệt độ, hỗn hợp vô cơ, hữu nước Nguồn cung cấp lấy từ nhà máy nước, hệ thống khu cơng nghiệp nhà máy có giếng đóng qua hệ thống xử lý có đài nước để đưa vào phân xưởng Nhiên liệu sử dụng nhà máy than đá nhiệt lượng thấp (5.500-6.500 Kcal/Kg), cung cấp thu mua vùng mỏ than Quảng Ninh nguồn khí Biogas thu từ hệ thống xử lý nước thải nhà máy Giai đoạn đầu chưa có khí biogas dùng than đá để đốt lị Sau có khí biogas, sử dụng than đá 40% biogas 60% để vận hành lị 1.6 Nguồn cung cấp nhân cơng Vì nhà máy đặt gần khu cơng nghiệp nên thu hút cán chuyên môn Cán quản lý cán kỹ thuật nhà máy đào tạo trường đại học: Kinh tế, Bách khoa, Tổng hợp, học khu vực Hà Nội, Do Ninh Bình tỉnh lân cận vùng đông dân cư nên việc tuyển dụng công nhân địa phương nhà máy dễ dàng Đây việc tiện lợi cho nhà máy xây dựng tiện cho việc sinh hoạt lại, giảm cơng trình nhà ở, giảm chi phí ban đầu Ngồi thu hút cơng nhân có kinh nghiệm, tay nghề cao để đáp ứng nhu cầu dây chuyền sản xuất đại nhà máy 1.7 Thị trường tiêu thụ sản phẩm Nhà máy sản xuất acid glutamic với công nghệ đại đại, chất lượng tốt có khả tiêu thụ nước, đẩy lùi acid glutamic ngoại nhập tương lai xuất nước 1.8 Xử lý chất thải Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -5- Trong trình sản xuất acid glutamic phương pháp lên men ta sử dụng lượng nước lớn, ta thải môi trường lớn Tùy loại nước thải mà có biện pháp xử lý khác nhau: - Đối với nước thải dùng cho trình sản xuất cần xử lý, tái sử dụng - Nước thải sinh hoạt, vệ sinh nhà máy, vệ sinh thiết bị…thì đưa vào hệ thống cống rãnh nhà máy đến bể xử lý trước thải mơi trường - Đối với chất thải rắn xử lý phương pháp vi sinh sản xuất khí biogas, xác men để sản xuất phân hữu vi sinh hay thức ăn gia súc Tóm lại: Với điều kiện nêu khả xây dựng nhà máy sản xuất acid glutamic gần khu công nghiệp Khánh Phú thuộc huyện Yên Khánh, tỉnh Ninh Bình hồn tồn có thể, đồng thời tạo bước chuyển hướng cấu nông thôn theo hướng cơng nghiệp hố góp phần kích thích phát triển ngành sản xuất khác hệ thống cụm sản xuất cơng nghiệp tỉnh qua thúc đẩy phát triển kinh tế huyện CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu acid glutamic 2.1.1 Khái niệm Trong đời sống thường nhật, acid amin nói chung acid glutamic (L-AG) nói riêng có ý nghĩa to lớn L-AG acid amin công nghiệp quan trọng [8,Tr 5] Acid glutamic có cơng thức phân tử: C5 H9NO4 Thuộc loại acid amin có chứa nhóm amin hai nhóm cacboxyl Điều chế cách tổng hợp lên men gluxit Acid glutamic có cơng thức hóa học là: Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -6- Hình 2.1 Cấu trúc phân tử acid glutamic [13] Acid glutamic tinh thể khơng màu Nhiệt độ nóng chảy tnc = 247 - 249 oC (phân huỷ) Thăng hoa 200 oC Độ quay cực riêng với tia D 22- 31oC Ít tan nước, etanol; khơng tan ete, axeton Acid L (+) - glutamic có vị thịt, cịn acid D (–) - glutamic khơng có vị Mononatriglutamat (NaOOCCH2CH2CH(NH2)COOH) dễ tan nước, thường gọi mì (bột ngọt) dùng làm gia vị [14] 2.1.2 Vai trò acid glutamic Trong năm gần đây, việc nghiên cứu để sản xuất acid glutamic đẩy mạnh Càng ngày ta sử dụng nhiều acid glutamic việc nâng cao sức khỏe điều trị số bệnh người [8,Tr 5] Acid glutamic cần cho sống, loại amino acid thuộc loại không thay nhiều thí nghiệm lâm sàng cho thấy loại acid amin đóng vai trị quan trọng trình trao đổi chất người động vật, việc xây dựng protit, xây dựng cấu tử tế bào [8,Tr 5] Acid glutamic đảm bảo nhiệm chức tổng hợp nên amino acid khác alanin, losin, cystein, prolin, oxyprolin, … tham gia vào phản ứng chuyển amin, giúp cho thể tiêu hóa nhóm amin tách NH khỏi thể Nó chiếm phần lớn thành phần protit phần xám não, đóng vai trị quan trọng biến đổi sinh hóa hệ thần kinh trung ương, y học cịn sử dụng acid glutamic trường hợp suy nhược hệ thần kinh nặng, mỏi mệt, trí nhớ, đầu độc NH vào thể, số bệnh tim, bệnh teo bắp thịt,…[8,Tr 5] Acid glutamic dùng làm thuốc chữa bệnh thần kinh tâm thần, bệnh chậm phát triển trí óc trẻ em, bệnh bại liệt, bệnh mê gan [8,Tr 5] Acid glutamic cịn dùng làm nguyên liệu khởi đầu cho việc tổng hợp số hóa chất quan trọng: N-Acetylglutamat chất hoạt động bề mặt, vi sinh vật phân giải được, ăn da, dùng rộng rãi công nghiệp mỹ phẩm, xà phòng dầu gội đầu Acid oxopyrolidicarboxylic, dẫn xuất khác acid glutamic dùng Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -7- làm chất giữ ẩm mỹ phẩm Acetylglutamat dùng xử lý ô nhiễm nước biển dầu hỏa dầu thực vật gây nên [8,Tr 5] Acid glutamic phân bố rộng rãi tự nhiên dạng hợp chất dạng tự do, có thành phần cấu tạo protein động thực vật Trong mô acid glutamic tạo thành từ NH3 acid α-xetoglutaric Trong sinh vật đặc biệt vi sinh vật, acid glutamic tổng hợp theo đường lên men từ nhiều nguồn cacbon [8,Tr 5] 2.2 Nguyên liệu sản xuất acid glutamic Nguyên liệu giàu gluxit: tinh bột, rỉ đường, glucoza, sacaroza v.v… Em chọn nguyên liệu tinh bột sắn 2.2.1 Thành phần cấu tạo tinh bột sắn Tinh bột sắn sản xuất trình chế biến củ sắn Có hai loại sắn: sắn đắng sắn khác hàm lượng tinh bột xyanua Sắn đắng có nhiều tinh bột đồng thời có nhiều xyanhydric, khoảng 200 ÷ 300 mg/kg Sắn có xyanhydric (HCN) dùng làm lương thực, thực phẩm Sắn trồng tỉnh phía Bắc chủ yếu sắn tinh bột thu khơng có HCN Thành phần hoá học tinh bột sắn phụ thuộc chủ yếu vào trình độ kỹ thuật chế biến sắn Tinh bột sắn thường có thành phần sau: Tinh bột : 83 ÷ 88% Nước : 10,6 ÷ 14,4% Xenluloza : 0,1 ÷ 0.3% Đạm : 0,1 ÷ 0,4% Chất khống : 0,1÷ 0,6% Chất hịa tan : 0,1 ÷ 1,3% Hình 2.2 Tinh bột sắn [15 ] Tinh bột sắn có kích thước xê dịch khoảng khỏ rng ữ 40 àm Di kớnh hin vi ta thấy tinh bột sắn có nhiều hình dạng khác từ hình nón đến hình bầu dục tương tự tinh bột khoai tây khác tinh bột ngô tinh bột gạo chổ khơng có hình đa giác Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -8- Cũng loại tinh bột khác tinh bột sắn gồm mạch amilopectin amiloza, tỉ lệ amilopectin amiloza 4: Nhiệt độ hồ hóa tinh bột sắn nằm khoảng 60 ÷ 800 C [8,Tr 16] 2.2.2 Thu nhận glucoza từ tinh bột sắn - Phương pháp thủy phân acid: Trong sản xuất công nghiệp người ta thường sử dụng dung dịch đường glucoza thủy phân từ tinh bột acid enzim Có hai loại acid: HCl H2SO4 Dùng HCl thời gian thủy phân ngắn không tách gốc acid khỏi dung dịch Dùng H2SO4 thời gian thủy phân dài, tách gốc SO42- khỏi dịch đường cách dùng CaCO3 trung hòa dịch thủy phân [8,Tr 16] - Phương pháp thủy phân enzim: Hai loại enzim dùng nhiều cho q trình α-amylaza γ-amylaza, α-amylaza có nhiệm vụ phá hủy mối liên kết α-1,4glucozit tinh bột tạo sản phẩm có phân tử lượng lớn dextrin bậc cao, dextrin bậc thấp, mantotrioza cuối maltoza γ-amylaza có tác dụng thủy phân mối liên kết α-1,4 α-1,6-glucozit đầu không khử mạch amiloza amilopectin sản phẩm cuối glucoza Mỗi enzim có pH nhiệt độ thích hợp, pH nhiệt độ tối ưu loại enzim phụ thuộc vào nguồn gốc Trong công nghiệp người ta thường kết hợp α-amylaza bền nhiệt với γ-amylaza nấm mốc để thủy phân tinh bột thành đường glucoza [8,Tr 16] Dịch đường sản xuất theo phương pháp enzim có hiệu suất chuyển hóa cao phương pháp acid, không chứa gốc acid tạp chất có hại, thích hợp cho việc sản xuất glucoza tinh thể cho lên men nhờ vi sinh vật Từ tính chất ưu nhược điểm nêu em xin chọn nguyên liệu sản xuất acid glutamic từ tinh bột sắn nhờ kết hợp α-amylaza bền nhiệt với γ-amylaza nấm mốc để thủy phân tinh bột thành đường glucoza 2.3 Sản xuất acid glutamic phương pháp lên men Phương pháp lợi dụng số vi sinh vật có khả sinh tổng hợp acid amin từ nguồn gluxit đạm vô Phương pháp có nhiều triển vọng phát triển khắp nước, tạo nhiều loại amino acid như: acid glutamic, lizin, valin, alanin, phenylalanin, tryptophan, methinonin, … Phương pháp lên men có nguồn gốc từ Nhật Bản, năm 1956 mà Shukuo Kinoshita sử dụng chủng Micrococcus glutamicus sản xuất glutamat từ môi trường có chứa glucoza Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -9- amoniac Sau số lồi vi sinh vật khác sử dụng Brevi Bacterium Microbacterium Tất lồi vi sinh vật có số đặc điểm sau: + Hình dạng tế bào từ hình cầu đến hình que ngắn + Vi khuẩn Gram (+) + Hơ hấp hiếu khí + Khơng tạo bào tử + Khơng chuyển động được, khơng có tiên mao + Biotin yếu tố cần thiết cho sinh trưởng phát triển + Tích tụ lượng lớn glutamic từ hydrat cacbon NH4+ mơi trường có sục khơng khí Phương pháp có nhiều ưu điểm nên nghiên cứu ứng dụng nước ta nước giới Ưu điểm chính: + Khơng sử dụng nguyên liệu protit + Không cần sử dụng nhiều hóa chất thiết bị chịu ăn mịn + Hiệu suất cao, giá thành hạ + Tạo acid glutamic dạng L, có hoạt tính sinh học cao Với trình bày phương pháp lên men có nhiều ưu hết việc sản xuất acid glutamic Nên đề tài thiết kế chọn phương pháp lên men để sản xuất acid glutamic 2.4 Các phương pháp lên men acid glutamic Sản xuất acid glutamic phương pháp lên men người ta sử dụng phương pháp lên men giai đoạn (gián đoạn) lên men trực tiếp 2.4.1 Phương pháp lên men hai giai đoạn Nguyên tắc phương pháp tạo α-Ketoglutaric kĩ thuật vi sinh nuôi cấy vi sinh vật Sau chuyển hố α-Ketoglutaric thành acid glutamic nhờ enzim aminotransferase glutamatdehydrogenase Giai đoạn chuyển từ α-Ketoglutaric thành acid glutamic sử dụng nhiều chủng khác Pseudomonas, Xantonomas, Ervinia,Bacillus,Micrococus Với môi trường cho trước cho phép ta tạo acid glutamic mà khơng tích luỹ acid αKetoglutaric lượng lớn môi trường Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -10- Quá trình chuyển hoá acid glutamic thực qua hai kiểu phản ứng sau: + Chuyển amin: a otransferza Acid α-Ketoglutaric + acid amin ← → L-glutamic + acid xetonic + Amin hoá khử: L− α-Ketoglutaric + NH4 + NADH + H+(NAD+H+) ←glutamicdehydrogenaza → L-glutamic + H2O + NADP+(NAD+) Enzim aminotransferase lấy từ dịch nuôi cấy vi khuẩn thối rữa Flavobacterium, Achromobacter, Micrococus… Nhược điểm phương pháp dùng nhiều enzim acid amin làm nguồn amin cho phản ứng dây chuyền nên dùng cơng nghiệp [9,Tr 6] 2.4.2 Phương pháp lên men giai đoạn Nguyên tắc phương pháp sản xuất L-glutamic dịch nuôi cấy loại vi sinh vật Các sinh vật có hệ enzim đặc biệt chuyển tiếp đường NH3 thành acid glutamic môi trường - Ưu điểm: +Sử dụng đường làm nguyên liệu có hiệu suất cao +Nguyên liệu sử dụng rẻ tiền,dễ kiếm +Nguyên liệu chứa đầy đủ thành phần dinh dưỡng cho trìng lên men [6,Tr 8] Với ưu điểm vậy, chọn phương pháp lên men giai đoạn để sản xuất acid glutamic 2.5 Các sản phẩm trình lên men acid glutamic 2.5.1 Sản phẩm chính-Acid glutamic [8,Tr 82] Phương trình tổng qt q trình tạo acid glutamic từ glucoza hay axetat NH3 biểu diễn sau: Glucoza + NH3 + 1,5O2 Acid glutamic + CO2 + 3H2O Axetat + NH3 + 1,5O2 Acid glutamic + CO2 + 3H2O Sản phẩm acid glutamic CO Ở theo lý thuyết, hiệu suất chuyển hoá glucoza hay axetat thành axit glutamic 81,66% ngày tùy theo điều kiện sản xuất phương thức lên men hiệu suất chuyển hố 45 ÷ 50% sản xuất 55 ÷ 57% giống tự nhiên hay 61 ÷ 62% từ giống đột biến nghiên cứu phòng thí nghiệm Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -76- Sinh hoạt Nước dự trữ Tổng cộng 137,98 CHƯƠNG VIII KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 8.1 Mục đích việc kiểm tra sản xuất Mục đích việc kiểm tra sản xuất nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm nhà máy Quá trình kiểm tra thực cách có hệ thống từ khâu ngun liệu, cơng nghệ sản xuất, máy móc thiết bị, thao tác công nhân đến khâu thành phẩm Các trình kiểm tra phục vụ mục đích đảm bảo yêu cầu chất lượng sản phẩm, tất mặt như: giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan, không độc hại, phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng Nội dung kiểm tra: + Kiểm tra nguyên liệu đầu vào + Kiểm tra công đoạn sản xuất + Kiểm tra thành phẩm Kiểm tra sản xuất giúp ta đánh giá tình hình hoạt động nhà máy, đề biện pháp kế hoạch hợp lý Đồng thời phát sai sót để điều chỉnh có biện pháp cải tiến kỹ thuật để nhà máy hoạt động hiệu Nhà máy có phịng kiểm tra kỹ thuật, mạng lưới kiểm tra phân xưởng phận 8.2 Kiểm tra nguyên liệu Khi thu nhận tinh bột trình bảo quản ta phải kiểm tra tiêu sau: - Màu sắc: trắng, mịn - Thành phần hợp chất : hàm lượng protein, độ axit, độ ẩm, Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -77- + Tạp chất kim loại, đá sỏi + Sâu mọt, côn trùng, nấm mốc + Phải đảm bảo tỉ lệ tinh bột cao từ 83÷88% tốt Q trình kiểm tra phát có biến đổi khác thường so với tiêu chất lượng đặt ra, phải báo cho phận có trách nhiệm để có biện pháp xử lý kịp thời kiểm tra lại kho, xilô chứa 8.3 Kiểm tra độ trong, màu sắc tiêu vi sinh nước sau xử lý - Nước phải đảm bảo suốt khơng có mùi vị lạ, khơng có vi sinh vật gây bệnh, - Kiểm tra độ cứng, pH độ oxy hóa nước Độ cứng cho phép dao động khoảng từ 5-6 mg đương lượng/l, pH nước 6,8-7,2, độ oxy hóa ≤ 2mg 8.4 Kiểm tra công đoạn sản xuất 8.4.1 Công đoạn pha chế dịch lên men Kiểm tra trình nồng độ cần thiết để trình lên men không ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển chủng vi sinh vật, làm ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi 8.4.2 Công đoạn trùng làm nguội Quá trình lên men axit glutamic dể bị nhiễm tạp trực khuẩn, nên ý đến công đoạn này, bị nhiễm tạp sinh số chất lạ làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 8.4.3 Công đoạn giữ giống nhân giống Công đoạn giữ giống nhân giống cần đảm bảo số yêu cầu sau: - Giống không bị thối hố suốt q trình lên men - Không tạp nhiễm số vi sinh vật lạ - Cấn đảm bảo đủ số lượng giống cho trình lên men - Có thể cất giữ thời gian định 8.5 Kiểm tra chất lượng sản phẩm Acid glutamic phải đảm bảo tiêu hoá lý sau: - Tinh thể màu trắng sáng, hạt - Phân tử lượng 147,13 - pH = 3,3 Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -78- - Độ ẩm đạt 0,4 - 0,5 - Nhiệt độ nóng chảy 247 – 2490 C - Tan hoàn toàn nước, không tan cồn, ete số dung môi CHƯƠNG IX AN TỒN LAO ĐỘNG 9.1 An tồn lao động Tất yếu tố nguy hiểm sản xuất theo chất tác động đến người chia thành yếu tố sau: lý học, sinh học tâm sinh lý Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -79- Thuộc nhóm thứ bao gồm máy móc cấu truyền động, phận di động thiết bị không bảo vệ tốt, vật liệu di chuyển, thành phẩm, tăng nhiệt độ bề mặt thiết bị, điện áp mạch điện Thuộc nhóm thứ hai có quan hệ tới chất độc gây thương tích xâm nhập vào thể người qua đường hơ hấp, lớp da đường tiêu hố Nhóm thứ ba bao gồm chất sinh học, vi sinh vật số sản phẩm hoạt hoá sinh học Kết hợp yếu tố tải lý học tâm trạng thần kinh Quá tải lý học bao gồm tải lao động, tải tỉnh tải động Những tải trọng tâm trạng thần kinh xuất trí óc mệt mỏi, hoạt động đơn điệu xúc cảm cao 9.1.1 Các biện pháp dự phòng an tồn Nồng độ chất dễ cháy nỗ tạo thành bên khu vực sản xuất, bên thiết bị, bể chứa Theo quy luật chất lỏng dể cháy bảo quản bể cách nhiệt, tốt bảo quản đất Trong đỗ đầy tháo cặn chúng cần phải theo dõi cẩn thận quy luật định mức hoạt động Khơng cho phép sử dụng khơng khí nén để tạo áp cho chất lỏng dễ cháy từ thiết bị qua thiết bị khác, tỉ lệ khơng khí bụi bên thiết bị dẫn tới tạo thành nồng độ dễ nổ Để tạo áp trường hợp tốt nên dùng khí trơ Dùng bơm có dạng màng hay khơng có vịng khít để bơm loại chất lỏng dể cháy nhằm loại trừ rò rỉ Để ngăn ngừa tia lửa điện tạo thành, nguồn nung nóng khu dễ nổ cháy, tất dụng cụ lấy điện, mở điện phương tiện tự động cần phải hồn thành kiểu phịng nổ kín nước Nước sản xuất trước xả vào hệ thống rãnh cần phải trung hoà, làm dầu mỡ, nhựa hợp chất độc khác thiết bị làm Khi lắp ráp nguồn ánh sáng thiết bị điện cần phải tuân thủ quy định thiết bị điện khu vực 9.1.2 An toàn vận hành sản xuất chất sinh học Điều kiện để đảm bảo an toàn vận hành phải quan sát thận trọng quy trình tiến hành thao tác cơng nghệ tất cơng đoạn Quy trình thao tác bao Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -80- gồm phương pháp tiến hành nhằm bảo đảm an toàn vận hành tối đa thiết bị cụ thể, khảo sát điều kiện tiến hành quy trình loại trừ khả cháy nổ, chấn thương nhiễm độc Để cho thiết bị hoạt động tốt phân xưởng cần phải sáng sủa rộng rãi Để an toàn cần sơn đường ống dẫn thành màu để đoán nhận theo nhóm chất vận chuyển 9.1.3 Các trạm khí nén Các máy nén khí thường đặt riêng biệt nhà tầng, thiết kế theo yêu cầu “tiêu chuẩn phòng cháy thiết kế xây dựng xí nghiệp cơng nghiệp vùng dân cư” “tiêu chuẩn vệ sinh thiết kế xí nghiệp cơng nghiệp” cần ngăn phịng trạm khí nén khơng có tầng mái, dễ tháo, tỉ lệ diện tích cửa sổ, cửa vào ra, cửa trời chiếm 0,05m cho 1m2 phòng Mỗi máy nén trang bị hệ thống an toàn, bảo đảm hệ thống tín hiệu ánh sáng âm ngừng nạp nước lạnh, tăng nhiệt độ khí nén cao nhiệt độ cho phép để đảm bảo ngừng máy cách tự động giảm áp suất dầu 9.1.4 Các máy lọc để làm thu hồi khí, bụi Sự nhiễm bẩn khơng khí xảy phòng tập trung loại thiết bị để cấy, lên men, sấy, nghiền Để làm khơng khí khỏi chất nhiễm bẩn công nghiệp thường sử dụng thiết bị thu gom khí-bụi Thiết bị để làm khí dễ bốc cháy hay chất dễ nỗ trang bị phù hợp với luật an tồn có tính đến đảm bảo làm liên tục 9.1.5 Thanh trùng Được đặt phịng riêng biệt, xung quanh có khoảng trống với chiều rộng lớn 1,5m 9.1.6 Các biện pháp an toàn sử dụng cấu vận chuyển Để an toàn cho hoạt động gàu tải, băng tải tất cấu dẫn động cần phải có lưới chắn không cho gàu tải, băng tải chuyển động lắp tháo rời, không cho phép tiến hành sữa chữa thời gian hoạt động chúng Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -81- 9.2 Bảo vệ môi trường Bảo vệ thiên nhiên sử dụng hợp lý nguồn dự trữ điều kiện khai thác triệt để nhiệm vụ mang tính xã hội, kinh tế quan trọng quốc gia Việc thu nhận chế phẩm hoạt hố sinh học có liên quan với sử dụng vi sinh vật khác sản xuất Phân tích phế thải xí nghiệp vi sinh vật khẳng định rằng: khơng khí nước thải vào mơi trường xung quanh cần phải tiến hành vô trùng Hệ thống bảo vệ môi trường xung quanh bao gồm thiết bị làm khơng khí thải, nước rửa thải 9.2.1 Làm khơng khí Khơng khí thải vào khí bị nhiễm tế bào vi sinh vật, bị nhiễm cát bụi protein sản phẩm khác tổng hợp vi sinh, tạo giai đoạn lên men Để giảm bụi khí thải, thường sử dụng máy lọc khí 9.2.2 Làm nước thải Q trình cơng nghệ thu nhận sản phẩm vi sinh tổng hợp đòi hỏi phải sử dụng lượng lớn nước, lượng nước bị nhiễm bẩn vi sinh vật độc hại, muối khoáng cấu tử hữu Độ nhiễm bẩn dòng nước đánh giá theo hai số: COD BOD (COD - lượng Oxy (mg) để oxy hố hồn tồn tất chất nhiễm bẩn hố học có lít nước thải BOD - lượng Oxy (mg) mà vi sinh vật sử dụng để oxy hố chất hữu có lít nước thải) Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -82- KẾT LUẬN Qua tháng nhận đề tài giúp tận tình PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh với nỗ lực thân, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic từ tinh bột sắn với suất 3820 sản phẩm/năm.” Hiện kinh tế nước ta đà phát triển, đời sống người dân không ngừng nâng cao ngày có nhiều nhu cầu đặt xã hội Vì vậy, việc thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic đại đáp ứng phần cho nhà máy sản thực phẩm, dược phẩm số nghành khác, góp phần thúc đẩy kinh tế đất nước nói chung khu vực miền bắc nói riêng phát triển Qua q trình làm đồ án tốt nghiệp em tích lũy nhiều kiến thức bổ ích cho thân rút số học kinh nghiệm bản: • Nắm bước việc lựa chọn vận hành dây chuyền sản xuất thực phẩm • Cách thức tổ chức xây dựng một nhà máy sản xuất thực phẩm • Hiểu biết khoa học cơng nghệ lên men • Củng cố áp dụng kiến thức học vào đồ án Mặc dù em có nhiều cố gắng cơng việc, với thời gian có hạn với hạn chế kiến thức chuyên môn kinh nghiệm thực tiễn thân nên sai sót điều khơng thể tránh khỏi Em mong nhận ý kiến đóng góp chân thành thầy cô bạn bè để nâng cao kiến thức, kinh nghiệm nhằm phục vụ công tác sau Xin gởi lời cảm ơn chân thành em đến quý thầy cô, đặt biệt cô Trương Thị Minh Hạnh tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đồ án Đà Nẵng, tháng 5/2011 Sinh viên thực Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -83- Phạm Thị Thoa TÀI LIỆU THAM KHẢO I: Tiếng Việt GS, TSKH Nguyễn Bin, PGS.TS Đỗ Văn Đài, TS.Nguyễn Trọng Khuông, TS.Trần Xoa (1992), Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm,Tập 1, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội GS, TSKH Nguyễn Bin, PGS.TS Đỗ Văn Đài, TS.Nguyễn Trọng Khng, TS.Trần Xoa (1992), Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm, Tập 2, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội Đồn Dụ, Hai Văn Lê, Nguyễn Như Thơng, Bùi Đức Lợi (2006), Công nghệ máy chế biến lương thực, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Nguyễn Văn May (2002), Giáo trình kỹ thuật sấy nơng sản thực phẩm, NXB Khoa học kỹ thuật Đặng Quang Hải (2006), Bài giảng thiết bị thực phẩm,Trường Cao đẳng lương thựcthực phẩm PGS TS Trương Thị Minh Hạnh (2007), Công nghệ sản xuất protein, axit amin và axit hữu cơ, Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng Lê Văn Hồng(2004), q trình thiết bị công nghệ sinh học công nghiệp, NXB Khoa học kỹ thuật GS.TS Nguyễn Thị Hiền, PGS.TS Nguyễn Đức Lượng, PGS.TS Giang Thế Bính (2006), Công nghệ sản xuất mì chính và các sản phẩm lên men cổ truyền , NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội Trần Thanh Kỳ (2002), Thiết kế lò Trung tâm nghiên cứu thiết bị nhiệt lượng mới- Trường ĐHBK TP Hồ Chí Minh 10 Th.S Trần Thế Truyền (2006)_ Cơ sở thiết kế nhà máy _Khoa hoá_ Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng (2006) 11 Tài liệu công ty Ajinomoto II Trang web 12 http://vi.wikipedia.org/wiki/Ninh_B%C3%ACnh (10/02/2011) 13 http://dangtuanlqd.violet.vn/document/list/cat_id/149381 (18/02/2011) Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -84- 14 http://dictionary.bachkhoatoanthu.gov.vn/18/02/2011 15 http://www.bidifood.vn/ (18/02/2011) 16 http://voer.edu.vn/content/m32464/1.1/ (20/02/2011) 17 http://new.chodansinh.net/index.php?page=viewspdt&scid=48961(10/04/2011) 18.http://www.alfalaval.com/solution-finder/products/contherm-scraped 19.surfaceheatexchangersshe/pages/documentation.aspx?2fsolution (24/03/2011) 20 http://www.cndlfj.com/lyq5.htm (07/04/2011) 21 http://www.maymochoathanh.com/home/ (10/04/2011) 22.http://www.hoahocngaynay.com/fr/nghien-cuu-giang-day/quy-trinh-hoahoc/506-20112010.html (20/02/2011) 23h.ttp://changshuyaoji.en.alibaba.com/product/200908537200055190/Fermentor_ Fermenter_.html ( 05/04/2011) 24.http://cn.made-in-china.com/showroom/longtaizfl/productdetailPEnQpmJlPxrY/%E7%9B%98%E7%AE%A1%E7%9C%9F%E7%A9%BA %E6%B5%93%E7%BC%A9%E9%94%85%EF%BC%88RPB-300-1000%EF %BC%89.html (10/05/2011) 25.http://www.raovat123.com/t.896967.cc-than-hoat-tinh-nuong-loc.html (15/03/2011) 26.http://cnx.org/content/m30281/latest/ (15/03/2011) 27.http://changshuyaoji.en.alibaba.com/product/200972468200041696/Reaction_T ank_Reactor_.html (7/4/2011) 28.http://www.manufacturers.com.tw/machinery/Belt-Filter-Press.ht (24/03/2011) 29.http://hanoicity.jaovat.com/ttm-may-s-y-b-ng-t-i-vi-song-iid-101442023 (21/04/2011) 30.http://www.maymochoathanh.com/product/? ID=NPro&IDG=&IDT=40&IDN=176 (09/05/2011) 31.http://ttmindustry.vn/default.asp?prod=18&sp=68&view=77(15/03/2011) 32.http://www.hotejx.com.cn/athena/offerdetail/sale/hotejx103433335316735.html( 17/05/2011) 33.http://www.alibaba.com/product-gs/371834785/Outside_coil_reactor.html (07/04/2011) 34.http://vietanhsoontrue.com/products/c37-38/bang-tai-lam-nguoi (15/05/2011) 35.http://www.thienhoa.com/?page=detail&cat_=148&id=9&lang=vn (15/05/2011) Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -85- MỤC LỤC Trang ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -86- KHOA HĨA BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Lớp : Khóa : Ngành : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tên đề tài Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic từ tinh bột sắn với suất 3820 sản phẩm/năm Các số liệu ban đầu: Sinh viên tự chọn NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TỐN: - Mở đầu - Lập luận kinh tế kỹ thuật - Tổng quan tài liệu - Chọn thuyết minh dây chuyền cơng nghệ - Tính cân vật chất - Tính chọn thiết bị - Tính xây dựng - Tính - nước - Kiểm tra sản xuất - An tồn lao động, vệ sinh xí nghiệp, phịng cháy chữa cháy - Kết luận - Tài liệu tham khảo CÁC BẢN VẼ VÀ ĐỒ THỊ: - Bản vẽ sơ đồ dây chuyền công nghệ (A0) - Bản vẽ mặt phân xưởng sản xuất (A0) - Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất (A0) Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Đồ án tốt nghiệp -87- - Bản vẽ sơ đồ - nước - Bản vẽ tổng mặt nhà máy (A0) (A0) GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS Ts.Trương Thị Minh Hạnh NGÀY GIAO ĐỀ TÀI: 21-01-2011 NGÀY HOÀN THÀNH: 26-05-2011 Thơng qua mơn Ngày……tháng……năm 2010 TỔ TRƯỞNG BỘ MƠN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN PGS TS Trương Thị Minh Hạnh Kết điểm đánh giá: Sinh viên hoàn thành nộp tồn báo cáo cho mơn Ngày……tháng…… năm 2011 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký ghi rõ họ tên) Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic Ngày……tháng… năm 2011 (Ký ghi rõ họ tên) ... liệu chủ yếu nhà máy tinh bột sắn, cung cấp từ nhà máy sản xuất tinh bột sắn khu vực Miền Trung – Tây Nguyên như: Nhà máy Chế biến tinh bột sắn Như Xuân (Thanh Hóa), Nhà máy Tinh bột sắn Intimex... liệu tinh bột sắn 2.2.1 Thành phần cấu tạo tinh bột sắn Tinh bột sắn sản xuất q trình chế biến củ sắn Có hai loại sắn: sắn đắng sắn khác hàm lượng tinh bột xyanua Sắn đắng có nhiều tinh bột đồng... trình sản xuất khác theo yêu cầu, lưu lượng sản xuất dựa người dùng Số lượng thay đổi cho phù hợp với yêu cầu sản xuất, thiết bị linh hoạt sản xuất Thiết bị có lọc Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic