Trong những năm gần đây, cùng với sự leo thang của giá xăng dầu gây nhiều tác động tiêu cực đến nền kinh tế thế giới việc tìm kiếm những nguồn năng lượng sạch, có khả năng tái tạo để thay thế một phần xăng dầu trở thành một vấn đề cấp thiết và được nhiều quốc gia quan tâm. Một trong những hướng đi hiệu quả là sử dụng ethanol để pha vào xăng vừa làm tăng chỉ số octane, vừa có tác dụng giảm ô nhiễm môi trường tác động tích cực đến nền kinh tế thế giới. Do vậy, việc sử dụng enzyme amylase ở giai đoạn đường hóa mang lại nhiều lợi ích trong quá trình sản xuất ethanol như tăng năng suất, giảm chi phí cho quá trình tinh sạch,...
Trang 1KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC & KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
THIẾT KẾ BỂ PHẢN ỨNG SINH HỌC
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BỂ PHẢN ỨNG CHO QUÁ TRÌNH ĐƯỜNG HÓA BỔ SUNG ENZYME AMYLASE TRONG SẢN XUẤT ETHANOL TỪ TINH BỘT SẮN VỚI
NĂNG SUẤT 30000 LÍT/NGÀY
NHÓM: 1GVHD: TS PHẠM MINH TUẤN
TP.HCM, tháng 10 năm 2017DANH SÁCH NHÓM
Trang 3MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU
Tinh bột là sản phẩm tự nhiên quan trọng nhất có nhiều ứng dụng trong kỹthuật và trong đời sống con người, đặc biệt là trong công nghiệp thực phẩm Để thuỷphân tinh bột từ lâu người ta đã sử dụng acid vô cơ như HCl và H2SO4 Nhưng kết quảcho thấy, thuỷ phân bằng acid rất khó kiểm soát và thường tạo nhiều sản phẩm khôngmong muốn và không đáp ứng tiêu chuẩn an toàn thực phẩm Do vậy, việc thay thế vàứng dụng enzyme để thuỷ phân tinh bột là một kết quả tất yếu của lịch sử phát triển
Enzyme amylase được dùng rất phổ biến và đóng vai trò rất quan trọng chonhiều ngành công nghiệp chế biến thực phẩm như sản xuất bánh mì, rượu, bia, nhiênliệu sạch,…
Trong những năm gần đây, cùng với sự leo thang của giá xăng dầu gây nhiềutác động tiêu cực đến nền kinh tế thế giới việc tìm kiếm những nguồn năng lượngsạch, có khả năng tái tạo để thay thế một phần xăng dầu trở thành một vấn đề cấp thiết
và được nhiều quốc gia quan tâm Một trong những hướng đi hiệu quả là sử dụngethanol để pha vào xăng vừa làm tăng chỉ số octane, vừa có tác dụng giảm ô nhiễmmôi trường tác động tích cực đến nền kinh tế thế giới
Do vậy, việc sử dụng enzyme amylase ở giai đoạn đường hóa mang lại nhiềulợi ích trong quá trình sản xuất ethanol như tăng năng suất, giảm chi phí cho quá trìnhtinh sạch,
Với những lí do như trên, đề tài: “Tính toán, thiết kế bể phản ứng cho quá
trình đường hóa bổ sung enzyme amylase trong sản xuất ethanol với năng suất
30000 lít/ngày” nhằm bước đầu xây dựng quy trình sản xuất ethanol nhiên liệu phục
vụ cho nhu cầu năng lượng ngày càng tăng ở nước ta cũng như trên thế giới
Trang 4CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN1.1 Tổng quan về ethanol
1.1.1 Lịch sử phát triển nguồn nhiên liệu ethanol
Từ lâu ethanol đã được con người sử dụng như một thành phần gây cảm giác saytrong đồ uống chứa cồn Việc chưng cất thu nhận ethanol dưới dạng tương đối tinhkhiết được thực hiện lần đầu tiên bởi các nhà giả kim thuật Hồi Giáo và họ là nhữngngười đầu tiên đã phát triển công nghệ chưng cất rượu trong thời kỳ ấy Từ 801-873,Al-Kindi đã miêu tả quá trình chưng cất rượu, việc loại bỏ ethanol ra khỏi nước có thểtạo ra các sản phẩm chứa đến 96% ethanol tinh khiết Ethanol tinh khiết lần đầu tiênđược nhà khoa học Johann Tobias Lowitz thu nhận vào năm 1796 bằng cách lọc quathan củi [1]
Năm 1807, ethanol được Antoine Lavoisier mô tả như là một hợp chất của cacbon,hidro và oxi, không lâu sau đó Nicolas-Théodore de Saussure đã xác định được côngthức hóa học của nó Năm 1858, Archibald Scott Couper đã công bố công thức hóahọc của ethanol, ethanol là 1 trong những hợp chất hóa học đầu tiên được xác địnhcông thức hóa học [2]
Năm 1825, Michael Faraday đã tổng hợp thành công ethanol nhân tạo Khoảngnhững năm 1840, ethanol đã được sử dụng làm nhiên liệu đốt đèn ở Hoa Kỳ sau này
nó được biết đến như nguồn nhiên liệu cho động cơ đốt và được ứng dụng ở nhiềunước như Anh, Pháp, Mĩ, Canada, Brazil…
Năm 1826, nguyên mẫu đầu tiên của động cơ đốt trong được đưa ra bởi SamuelMorey, USA là tiền đề quan trọng cho việc phát triển của nguồn nhiên liệu ethanol Động cơ nổ đầu tiên trên thế giới do Nikolaus August Otto (người Đức) thiết kế
sử dụng nhiên liệu sinh học thể lỏng là rượu cồn – ethanol
Năm 1908, Henry Ford xây dựng mô hình sử dụng ethanol để cung cấp nguồnnăng lượng cho động cơ Nhưng cuối cùng công nghiệp dầu mỏ vẫn “chiến thắng” khicạnh tranh với ethanol vì vậy trong suốt thập niên 1970, vấn đề “thương mại hóa”ethanol trong giao thông vận tải luôn được thúc đẩy phát triển
Năm 1972, cuộc khủng hoảng dầu mỏ do khối OPEC (Organization of PetroleumExporting Countries – tổ chức các nước xuất khẩu dầu mỏ) diễn ra và làm ảnh hưởngđến vấn đề an ninh năng lượng quốc gia Vào thời điểm đó cơ quan bảo vệ môi trường(EPA) đã tìm kiếm một chất thay thế cho chì trong gasoline để gia tăng chỉ số octane
và ethanol trở nên có giá trị
Đầu thế kỷ 21, ethanol đã trở thành nhiên liệu được ưu tiên hàng đầu trong xâydựng chiến lược về năng lượng tại Mỹ, Tây Âu, Nhật, Brazil [2]
Trang 51.1.2 Các tính chất lý – hóa của ethanol
• Tính chất vật lý
bay hơi, dễ cháy
chất khí: H2, N2, O2, SO2, CO2…, hòa tan được nhiều chất hữu cơ nhưng không hòa tanđược tinh bột disaccharit…
- Các thông số vật lý của ethanol
+ Tỷ trọng: d420 = 0.789 (g/cm3), d415 = 0.794(g/cm3)…
+ Nhiệt độ sôi: 78.320C ở áp suất 760 mmHg, nhiệt độ bắt lửa 1200C
+ Nhiệt dung riêng: 0.548 kJ/kg.độ (ở 200C) và 0.769 kJ/kg.độ (ở 600C)
+ Hệ số khúc xạ là 1.362 ( ở = 589,3 nm và 18.35oC)
• Tính chất hóa học
+ Công thức hóa học là C2H5OH hay CH3CH2OH viết tóm tắt là C2H6O
Hình 1 Cấu trúc phân tử của ethanol
chất hóa học của rượu etylic phụ thuộc vào bản chất của hai thành phần hóa học đó
rượu và acid, phản ứng loại nước,
1.1.3 Tình hình sản xuất và sử dụng ethanol trên thế giới
• Tình hình sản xuất ethanol trên thế giới
- Trong sản xuất xăng dầu, việc dùng thanol để thay thế các chất phụ gia MTBE
quốc gia quan tâm Người ta sản xuất ethanol từ các nguồn nguyên liệu khác nhaunhư: ngô, sắn, mía, đường
Trang 6- Mỹ: Là một trong 2 nước sản xuất ethanol lớn nhất thế giới với một chương trìnhethanol nhiên liệu cụ thể do lệnh cấm sử dụng MTBE vào năm 2003.Tổng công suấtsản xuất ethanol nhiên liệu ở Mỹ đến năm 2003 sẽ đạt 3,5 tỷ galon, tương đương 13 tỷlít Tương lai, Mỹ có thể vượt Braxin, nước sản xuất etanol lớn nhất trên thế giới hiệnnay vào năm 2004.
Bảng 1: Tình hình sản xuất ethanol tại Mỹ từ năm 1981 – 2010 (đơn vị 1000 lít)
2004, khi nhà máy thứ 3 và là nhà máy lớn nhất của nước này đi vào hoạt động vàonăm 2004
xuất etanol nhiên liệu tới 1,6 triệu tấn, tương đương 2 tỷ lít/năm Ngoài ra, một nhàmáy sản xuất etanol tổng hợp mới được xây dựng sẽ đi vào hoạt động vào năm 2005
650 triệu lít vào năm 2003 từ nguyên liệu chính là sắn, ngô, mía đường
Trong quá trình sản xuất ethanol sinh học có thể phân thành 2 công đoạn là côngđoạn lên men nhằm sản xuất ethanol có nồng độ thấp và công đoạn làm khan để sảnxuất ethanol có nồng độ cao để phối trộn vào xăng
• Tình hình tiêu thụ ethanol trên toàn thế giới
Hiện nay, tình hình sử dụng ethanol trên thế giới phát triển rất mạnh mẽ Nhiều nhất là
ở Brazil, tiếp theo đó là các nước Mỹ, Eu, Trung Quốc,…Tại Đông Nam Á, Thái Lan
là nước đứng đầu về sản xuất và sử dụng ethanol làm nhiên liệu, khoảng 1,5-1,6 triệutấn/năm
Bảng 2: Sản lượng bio-ethanol được sử dụng trên thế giới (năm 2006)
Trang 7Quốc gia Số lít sản xuất mỗi năm
1.1.4 Tình hình sản xuất và sử dụng ethanol ở nước ta
dào, bên cạnh đó, khu công nghiệp lọc hóa dầu Dung Quất có tốc độ đầu tư đang pháttriển nhất khu vực, là môi trường thuận lợi, tiềm năng cho sự phát triển các ngànhcông nghiệp chiến lược của đất nước
tâm Đáng chú ý trong số này là các dự án JICA – Nhật Bản hỗ trợ Việt Nam nghiêncứu sản xuất nhiên liệu sinh học sử dụng các loại phế phẩm bã mía, rơm rạ, dự án dochính phủ Hà Lan tài trợ sử dụng trấu, vỏ cà phê, trái điều vỏ điều,
106 triệu lít, trong đó nhà máy cồn Lam Sơn có công suất lớn nhất (27 triệu lít, chiếm27%) Các nhà máy còn lại đều có công suất nhỏ hơn 10 triệu lít/năm (phổ biến từ 3-6triệu/năm) Trong số 14 nhà máy thì có 9 nhà máy được sử dụng nguyên liệu đầu vào
là mật rỉ, 5 nhà máy sử dụng tinh bột
Bảng 3: Công suất nhà máy sản xuất ethanol ở Việt Nam năm 2007
STT Cơ sở sản xuất Công suất ( triệu lít/năm) Nguyên liệu
Trang 8Tên khoa học: Manihot Esculenta
Tên gọi khác: Khoai mì
• Phân loại
củ, thân, gân lá mà phân loại:
và gân lá màu hơi trắng, lá xòe như cái ô Vỏ gỗ nâu sẫm, vỏ cùi và thịt sắn đều trắng.Hàm lượng axit xyanuahydric cao ăn bị ngộ độc, hàm lượng bột cao
dài, to, vỏ gỗ màu vàng nâu, vỏ cùi màu trắng, thịt sắn màu vàng nhạt, khi luộc màuvàng rõ rệt hơn, mềm, ít xơ, ít nhựa, ăn dẻo thơm, không gây ngộ độc
thẫm Củ dài, to, vỏ gỗ màu nâu đậm, vỏ cùi dày màu hơi đỏ, thịt trắng
vỏ gỗ màu xám nhạt, thịt trắng Khi luộc bở, thơm, ít nhựa
ngọt Sắn đắng có hàm lượng axit xyanuahydric cao, ăn bị ngộ độc, hàm lượng tinh bộtcũng cao, không dùng để ăn tươi mà chỉ để sản xuất bột và sắn lát Sắn ngọt có hàmlượng axit xyanuahydric thấp, hàm lượng bột cũng thấp hơn, dễ chế biến và sử dụng
Hình 2 Cây sắn (Manihot esculenta)
Trang 9Ở Việt Nam sắn được trồng từ Bắc tới Nam, được trồng nhiều ở các vùng trung
du Hằng năm, nước ta xuất khẩu khoảng 1.2 triệu tấn lát xuất khẩu, chúng ta có thểsản xuất được ít nhất 400 triệu lít ethanol/năm và với tỷ lệ 10% ethanol pha vào xăngthì lượng ethanol nói trên đủ đáp ứng 50% nhu cầu ethanol sinh học hiện tại của thịtrường xăng [3]
1.2.3 Đặc điểm sinh học
- Thân
động từ 2÷6cm Thân có thể phân nhánh hoặc không phân nhánh tuỳ vào giống
có màu xanh hoặc có màu đỏ tía, thân càng già màu sắc thân cũng biến đổi thành màuvàng tro hay xám lục
+ Trên thân sắn có nhiều mắt xếp xen kẽ nhau, đó là dấu vết của lá rụng để lại Chiều dàilóng được tính từ mắt lá này đến mắt lá khác thẳng hàng trên thân
Tầng biểu bì (lớp bần): mỏng, có màu sắc đặc trưng của thân cây sắn, có nhiệm
vụ bảo vệ các phần trong thân
Tầng nhu mô vỏ: tế bào khá lớn, bao gồm các mô mềm của vỏ
Tầng tế bào hóa gỗ (còn gọi là tầng ligin): cứng, ở giữa có lõi thẳng giúp cây sắncứng và đứng thẳng được
Lõi (ruột rỗng): là một khối hình trụ màu trắng, xốp, kéo dọc suốt giữa thân,chứa nhiều khí và nước
Hình 3 Thân sắn và cấu trúc của thân sắn
- Lá
+ Có gân lá nổi rõ ở mặt sau Lá mọc so le, xếp trên thân theo đường xoắn ốc
rộng 1÷6 cm Mặt trên lá có màu xanh thẫm, mặt dưới có màu xanh nhạt
Trang 10cm Đuờng kính củ thay đổi từ 2÷25 cm, trung bình 5÷7 cm Nhìn chung, kích thước
và trọng lượng củ thay đổi theo giống, điều kiện canh tác và độ màu của đất
tạocủacủsắn bao gồm:
Vỏ gỗ: Bao bọc ngoài cùng củ sắn Màu sắc từ trắng xám tới vàng, vàng sẫmhay nâu tùy thuộc loại giống Thành phần cấu tạo chủ yếu là xenlulloza vàhemixenlulloza, hầu như không có tinh bột vì vậy nó rất bền, giữ vai trò bảo vệ cho củ
ít bị tác động từ bên ngoài Vỏ gỗ rất mỏng, chiếm khoảng 0,5÷3% khối lượng toàn củ
Vỏ cùi: Vỏ cùi dày hơn vỏ gỗ, chiếm khoảng 8÷20% khối lượng toàn củ Vỏ cùimềm, ngoài xenlulloza còn có khá nhiều tinh bột (5÷8%), vì vậy để tận dụng lượng bộtnày khi chế biến không tách vỏ cùi ra Mủ sắn cũng tập trung chủ yếu trong vỏ cùi.Trong mủ chứa nhiều tanin, enzyme, sắc tố, độc tố,…
Hình 5 Củ sắn và cấu tạo củ sắn
Trang 11+ Lõi sắn: Lõi sắn nằm ở trung tâm củ, dọc suốt chiều dài của củ Thành phần chủ yếu làxenluloza Lõi sắn có chức năng dẫn nước và các chất dinh dưỡng giữa cây và củ,đồng thời giúp thoát nước khi sấy hoặc phơi khô
+ Thịt củ: Thịt củ sắn chứa nhiều tinh bột, protein và các chất khác Đây là phần dự trữchủ yếu các chất dinh dưỡng của củ Các chất polyphenol, độc tố và enzyme chứa ởthịt củ tuy không nhiều chỉ 10÷15% so với thành phần của chúng có trong củ nhưngvẫn gây trở ngại khi chế biến như làm biến màu
1.2.4 Thành phần hoá học của củ sắn
- Thành phần hóa học của sắn tươi: tinh bột 20÷34%; protein 0,8÷1,2%; chất béo0,3÷0,4%, xenlulose 1÷3,1%, chất tro 0,54%, polyphenol 0,1÷0,3% và nước60÷74,2%
- Sắn khô: nước 13,12%; protit 0,205%; gluxit 74,74%; chất béo 0,41%; xenlulose1,11%; tro 1,69%
- Ngoài ra các chất kể trên trong sắn còn chứa một số vitamin và độc tố
mg% Các vitamin này sẽ mất một phần khi chế biến nhất là khi nấu
là HCN tồn tại dưới dạng phazeolunatin gồm hai glucozit linamarin (C10H17O6N) vàlotaustralin (C11H19O6N) Bình thường phazeolunatin không độc nhưng khi thủy phândưới tác dụng của enzyme hay axit thì các glucozit này sẽ giải phóng axit HCN gâyđộc Thông thường thì các độc tố tập trung ở cùi vỏ và ở vỏ củ
Amylase thủy phân tính bột, glycogen và dextrin thành glucose, maltose và dextrinhạn chế Các enzyme amylase có trong nước bọt, trong dịch tiêu hóa của người và động vật, trong hạt nảy mầm, nấm sợi, xạ khuẩn, nấm men và vi khuẩn [5] Amylase của malt thủy phân tính bột lúa mạch thành disaccharide làm cơ chất cho quá trình lên men bởi nấm men
Amylase là một trong những loại Enzyme được ứng dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp, y tế, và nhiều lĩnh vực kinh tế khác, đặc biệt là trong ngành công nghiệp thực phẩm
Trang 121.3.2 Phân loại
Hiện nay, có sáu loại Enzyme Amylase được xếp vào 2 nhóm: Endoamylase (Enzyme nội bào ) và Exoamylase ( Enzyme ngoại bào )[6]
Amylase cố nguồn gốc khác nhau sẽ có thành phần, tính chất, nhiệt độ hoạt động,
pH tối ưu và các đặc điểm thủy phân khác nhau
Sơ đồ 1 Phân loại enzyme amylase
1.3.3 Cơ chế xúc tác
Quá trình thủy phân tinh bột bởi a-Amylase là quá trình đa giai đoạn:
+ Giai đoạn 1 (giai đoạn dextrin hóa): Chỉ một số phân tử cơ chất bị thủy phân tạo thành một lượng lớn dextrin phân tử thấp (a-dextrin ), độ nhớt của hồ tinh bột giảmnhanh ( các amylose và amylopectin đều bị dịch hóa nhanh )
+ Giai đoạn 2 (giai đoạn đường hóa): Các dextrin phân tử thấp tạo thành bị thủyphân tiếp tục tạo ra các tetra-trimaltose không cho màu với iodine Các chất này bị thủy phân rất chậm bởi a-Amylase cho tới disaccharide và monosaccharide Dưới tác
dụng của a- Amylase, amylose bị phân giải khá nhanh thành oligosaccharide gồm 6-7
gốc glucose ( vì vậy, người ta cho rằng a-Amylase luôn phân cắt amylose thành từng đoạn 6-7 gốc glucopữanose 1 )
Trang 13+ Giai đoạn 3 các poliglucose này bị phân cắt tiếp tục tạo nên các mạch
polyglucose colagen cứ ngắn dần và bị phân giải chậm đến maltotetrose, maltotriose
và maltose Qua một thời gian tác dụng dài, sản phẩm thủy phân của amylose chứa 13% glucose và 87% maltose Tác dụng của a-Amylase lên amylopectin cũng xảy ra tương tự nhưng vì không phân cắt được liên kết a-l,6-glycoside ở chỗ mạch nhánh trong phân tử amylopectin nên dù có chịu tác dụng lâu thì sản phẩm cuối cùng, ngoài các đường nói trên ( 72% maltose và 19% glucose ) còn có dextrin phân tử thấp và isomaltose 8%
Tóm lại, dưới tác dụng của a-Amylase, tinh bột có thể chuyển thành
maltotetrose, maltose, glucose và dextrin phân tử thấp [5] Tuy nhiên, thông thường amylase chỉ thủy phân tình bột chủ yếu thành dextrin phân tử thấp không cho màu với Iodine và một ít maltose Khả năng dextrin hóa cao của a-Amylase là tính chất đặc trưng của nó Vì vậy, người ta thường gọi loại Amylase này là Amylase dextrin hóa hay Amylase dịch hóa
a-Trong công nghệ sản xuất ancol, emzym xúc tác cho quá trình thủy phân tinh bộtthành đường lên men là khá quan trọng Các enzym này thuộc loại amylase
Chế phẩm enzym Novo amylase được được sản xuất từ vi sinh vật không gây bệnhtrong điều kiện vệ sinh cao, sự lựa chọn, sàng lọc gắt gao Các enzyme này thườngđược tinh chế, cô đặc và tiêu chuẩn hóa ở dạng lỏng để có hoạt động cao Các enzymenày có thể lưu trữ 6 tháng mà không có những biến đổi nào về đặt tính trong điều kiệnbảo quản không lớn hơn 250C
Trong công nghệ sản xuất ethnol, mặc dù tồn tại song song 2 công nghệ hồhóa - đường hóa bằng acid và bằng chế phẩm enzyme amylase Tuy nhiên, hầu hết cácnhà cung cấp công nghệ sản xuất ethanol hiện nay đều lựa chọn công nghệ hồ hóa -đường hóa bằng chế phẩm enzyme amylase
Tinh bột có màng tế bào bảo vệ nên enzyme amylase không thể tác động trực tiếpđược Khi nghiền nguyên liệu, chỉ một phần rất ít tế bào tinh bột bị phá vỡ Mặt khác ởnhiệt độ môi trường tinh bột không hòa tan trong nước, khi đường hóa,enzymeamylase tác dụng rất chậm
Quá trình hồ hóa tiếp tục phá vỡ tế bào tinh bột, biến tinh bột ở trạng tháikhông hòa tan trong nước thành trạng thái hoà tan, giúp cho quá trình đường hóa thuậnlợi hơn
Quá trình đường hóa sử dụng enzyme amylase chuyển hóa tinh bột hòa tanthành đường có thể lên men được Trên cơ sở phát triển của công nghệ enzyme chủyếu do các nhà sản xuất enzyme hàng đầu thế giới như NOVO ENZYME (Đan Mạch),GENENCOR (Mỹ)
Trang 141.3.4 Ứng dụng của enzyme amylase
Công nghiệp sản xuất rượu bia
Trong công nghệ sản xuất bia truyền thống, các nước phương Tây chủ yếu sửdụng amylase từ malt để thủy phân tinh bột ở giai đoạn đường hóa Như vậy cần rấtnhiều mầm đại mạch để sản xuất bia ở quy mô lớn, dẫn đến chi phí cao cho sản xuất
và giá thành sản phẩm Để khắc phục điều này, các nhà sản xuất sử dụng chế phẩmenzyme amylase thay thế một phần malt Nhờ vậy, giá thành của sản phẩm được giảmtrong khi đó sản phẩm vẫn giữ được đặc trưng của bia
Trong công nghiệp sản xuất rượu từ nguồn nguyên liệu tinh bột, mỗi nước sửdụng một nguồn nguyên liệu khác nhau Ở Mỹ, người ta sử dụng nguyên liệu từ bộtngô để sản xuất cồn, còn ở Brazin lại sử dụng khoai mỳ, ở nước ta và một số nướckhác sử thì sử dụng gạo Trong giai đoạn đường hóa người ta bắt buộc phải sử dụngenzyme amylase Người Nhật đã biết sử dụng enzyme của nấm mốc trong quá trínhđường hóa để sản xuất rượu sake cách đây hơn 1700 năm Ở Mỹ, mãi đến thế kỷ XIX
khi người Nhật đưa nấm mốc Aspergillus sang mới biết sử dụng enzyme này thay cho
amylase của malt trong sản xuất bia Nhờ sự du nhập này mà người Mỹ đã tiết kiệmđược chi phí khổng lồ cho công nghiệp sản xuất rượu, bia
Sản xuất bánh mỳ
Đây là ngành tiêu thụ một lượng lớn tinh bột và enzyme thủy phân tinh bột.Amylase được thêm vào trong hỗn hợp bột để phân giải tinh bột thành các dextrinngắn hơn và những dextrin này sẽ được lên men Sự thêm malt và amylase vào hỗnhợp bột làm tăng thể tích và cải thiện kết cấu sản phẩm nướng
Từ lúc bắt đầu, amylase được thêm vào trong suốt quá trình chuẩn bị bột nhão đểsinh ra những hỗn hợp lên men Bên cạnh việc sinh ra hỗn hợp lên men, amylase cũng
có tác dụng chống ôi trong việc nướng bánh mỳ và duy trì độ mềm mịn cho sản phẩmnướng (Olesen, 1991)
Công nghiệp dệt
Người ta sử dụng enzyme amylase của vi khuẩn để tẩy tinh bột và làm cho mềmvải Trong vải thô thường chứa khoảng 5% tinh bột và các tạp chất khác Do đó, đểlàm mềm vải và tang khả năng nhúng nước, người ta dung enzyme từ vi khuẩn haynấm mốc Phương pháp dung enzyme không làm tổn hại vải, độ mao dẫn tốt, đảm bảo
vệ sinh
Y học
Trang 15Amylase cùng các enzyme khác được dùng trong y học để làm thuốc chữa một sốbệnh do thiếu enzyme, kém khả năng chuyển hóa vật chất, bệnh về tiêu hóa, thần kinh,
… Amylase được sử dụng phối hợp với coenzyme A, cytocrom C, ATP để điều chếthuốc trị bệnh tim mạch, thần kinh,
Trang 16Làm nguội
Nguyên liệu
Làm sạch, Nghiền
Nấu sơ bộ (T=80-85oC)
Phun dịch hóa (T=94-96oC)
Nấu chín (T=100-105oC)
Tách hơi
Đường hóa (T=70-90oC)
Lên men (T=30-32oC)
Enzyme termamyl
Hơi thứ
H2SO4, Na2SiF6 Enzyme spirit
Trang 172.2 Thuyết minh quy trình công nghệ
loại có trong nguyên liệu Quá trình này đảm bảo nguyên liệu sạch, không lẫn tạp chất,thuận lợi cho quá trình nghiền, tránh hư hỏng thiết bị và ảnh hưởng đến chất lượng sảnphẩm
làm sạch để loại bỏ bụi bẩn, tạp chất, những lát bị hỏng chất lượng kém…
vỡ cấu trúc màng tế bào thực vật, tạo điều kiện giải phóng các hạt tinh bột khỏi các
mô, làm tăng bề mặt tiếp xúc của tinh bột với nước, giúp cho quá trình trương nở, hòatan tốt hơn Do đó sẽ rút ngắn thời gian nấu đường hóa, tiết kiệm hơi, nâng cao hiệusuất thu hồi rượu
như máy nghiền búa, máy nghiền trục, máy nghiền đĩa, máy nghiền siêu tốc…
Hình 7 Máy nghiền búa
Phễu nạp liệu, 2 Búa, 3 Lưới, 4 Đĩa treo búa, 5 Trục quay
lọt qua rây có đường kính 1mm và ≤ 10% nằm trên rây có đường kính 2mm
Hình 6 Thiết bị sàng rung