Đề tài Công nghệ sản xuất Glycerol bằng phương pháp lên men

GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 5 PHẦN 1: TỔNG QUÁT VỀ GLYCEROL - Glycerol ( 1,2,3 – propane trial) là rượu gồm có hai nhóm rượu sơ cấp và một nhóm rượu thứ cấp. - Được phát hiện vào năm 1779 bởi Scheele khi đang xà phòng hóa dầu olive. Hình 1: Công thức phân tử của glycerol Hình 2: Cấu trúc không gian của glycerol - Tổng hợp trực tiếp từ CO2 và H2 nhưng không có giá trị thực tiễn. - Thu nhận từ quá trình thủy phân chất béo trong công nghiệp xà phòng, nhưng sản lượng rất thấp nên thường được tổng hợp từ các chủng vi sinh vật. - Đối với tất cả các quá trình sử dụng bisulfite thì các chủng S. cerevisiae được sử dụng để tạo glycerol. Ngoài ra, còn một số chủng khác để tổng hợp glycerol như : Bacillus subtilites, Candida, Torula, Lactobacillus, Aspergillus nige. Dunaliella tertiolecta. Hình 3: Bacillus subtilites Hình 4: Candida GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 6 Hình 5 : Torula Hình 6 : Lactobacillus Hình 7: Aspergillus nige Hình 8: Dunaliella tertiolecta  Cơ chế sự tạo thành glycerol: - Nếu trong điều kiện bình thường, theo chu trình Embden – Meyerhof – Parnas, Acetandehyt sẽ bị khử thành ethanol theo phương trình sau: CH3-CHO + DPNH + H + CH3-CH2OH + DPN + - Khi có mặt của sunfit hoặc hyrazit, thiosemicabazit, acetandehyte sẽ không thể đóng vai trò nhận hydro. Trong trường hợp này, hydroxyaceton photphateđược hình thành trong giai đọan trên sẽ tiếp nhận hydro và tạo thành glycerol photphate. Glycerol photphate sẽ tiếp tục các phẻn ứng và tạo thành glycerol. GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 7  Một số ứng dụng: - Mỹ phẩm: · Cung cấp các sản phẩm chăm sóc sức khỏe như thuốc làm mềm da, giữ ẩm và bôi trơn. · Glycerol có mùi dễ chịu và khả năng hòa tân tốt hơn sorbitol. · Làm kem đánh răng, nước súc miệng, sản phẩm chăm sóc da, kem dưỡng da, sản phẩm chăm sóc tóc và xà phòng. - Thức ăn và nước giải khát: · Cung cấp chất tạo độ ẩm, chất hòa tan và chất tạo độ ngọt,có thể giúp bảo quản thực phẩm. · Hòa tan các chất tạo hương (như vani) và phẩm màu · Tạo độ ẩm và độ mềm cho kẹo, bánh và trong nhiều trường hợp người ta còn sử dụng cho thịt và phô mai · Sản xuất ra các sảm phẩm tạo nhũ tương đơn và đa glyceride. · Dùng sản xuất polyglycerol ester và dùng trong sản xuất bánh và bơ thực vật · Dùng làm chất bổ sung vào các sản phẩm có ít độ béo nhằm mục đích tạo độ béo cho phù hợp. · Glycerol có độ ngọt bằng 60% độ ngọt của đường sucrose. · Glycerol không làm tăng đường huyết, và cũng không tạo điều kiện cho các vi khuẩn trong răng miệng phát triển gây sâu răng. · Glycerol khi sử dụng không cần phải pha loãng, và sẽ không gây hiện tượng rút nước mô, vì vậy mà không tạo ra hiện tượng phồng nước trong miệng và đau dạ dày. - Làm thuốc: · Được dùng trong điều chế thuốc và dược phẩm,công dụng chủ yếu là để tăng sự mềm mại, sự bôi trơn hay được sử dụng như một chất tạo độ ẩm.Và cũng có tác dụng làm giảm sự căng thẳng trí não. · Bào chế thuốc giúp nhuận tràng, sirô trị bệnh ho, rượu thuốc hay thuốc long đườm. · Được sử dụng thay thế rượu, và được sử dụng như một chất làm tăng khả năng hòa tan dịch chết thảo mộc dùng chữa bệnh. GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 8 PHẦN 2: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT I. Gạo: 1) Khái quát: · Họ : Poaceae/Gramineae . · Phân họ : Oryzoideae. · Tộc : Oryzeae. · Chi : Oryza. · Loài : Oryza Sativar L. Hình 9: Sản phẩm gạo 2) : 10 GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 9 11 h t - Vỏ trấu : · Lớp bao ngoài cùng của hạt. · Gồm các tế bào rỗng có thành cellulose. · Các tế bào vỏ trấu kết với nhau nhờ khoáng và lignin. Vỏ trấu có gân nổi rõ, xù xì và ráp nên dễ bám vi sinh vật. Màu sắc vỏ trấu khá đa dạng: màu nâu, vàng... · Độ dày vỏ trấu phụ thuộc vào giống hạt, độ mẩy: trong khoảng 0,12 – 0,15 mm, chiếm khoảng 18 – 19,6% so với toàn hạt. - Vỏ hạt: · Liên kết chặt với lớp aleurone, nhưng liên kết lỏng lẻo với lớp vỏ quả. · Lớp vỏ hạt chứa ít cellulose hơn nhưng nhiều protid và glucid hơn vỏ quả. - Vỏ quả: · Thành phần gồm cellulose, pentosan, pectin, khoáng. · Chiều dày trong tế bào không giống nhau, ở gần phôi lớp vỏ quả mỏng nhất. GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 10 - Lớp aleurone: · Bao bọc nội nhũ và phôi. · Chiếm khoảng 6 – 12% khối lượng hạt. · Chứa nhiều protid (chủ yếu là enzym), tinh bột, cellulose, pentosan, lipid, phần lớn vitamin và khoáng của hạt. · Khi xay xát hạt, lớp aleurone bị vụn thành cám. Do có chứa nhiều lipid không no nên cám dễ bị oxi hóa gây mùi hôi. - Nội nhũ: · Phần dự trữ chất dinh dưỡng của hạt. · Tế bào nội nhũ khá lớn, thành mỏng. · Chứa tinh bột, protid, lượng nhỏ lipid, khoáng, cellulose và một số sản phẩm phân giải của tinh bột như dextrin, đường... - Phôi: · Chứa nhiều chất dinh dưỡng cần cho sự phát triển. · Gồm: protid, glucid hòa tan, nhiều lipid, khoáng, cellulose, vitamin. Phôi dễ bị hư hỏng, các chất dinh dưỡng trong phôi rất dễ bị biến đổi. 3) Thành phần hóa học: - Trong gạo, tinh bột chiếm từ 70 – 85%, phần còn lại là: protein, lipid, đường, cenlulose, vitamin và tro…. - Đặc điểm hạt tinh bột: kích thước hạt tinh bột nhỏ nhất trong hệ thống hạt tinh bột Bảng 1: Hạt tinh bột của một số loại gạo: Thành phần Loại gạo Tinh bột, % theo chất khô Hàm lượng Amiloza %theo tinh bột Nhiệt độ hồ hóa, C Kích thước hạt tinh bột (đường kính : d) Hình dạng Tám thơm 85.00 18.30 70-80 2-10 Đa giác Chiêm chanh 83.00 26.30 70-80 2-10 Mộc tuyền 82.40 21.00 70-80 2-10 GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 11 Bảng 2: Thành phần hóa học của 100g gạo Các chỉ số Loại gạo Tám thơm Chiêm canh Mộc tuyền Nước (% theochất khô) 12 11.50 12.20 Nitơ (% theo chất khô) 1.13 1.34 1.25 Nitơ hoà tan (% theo chất khô) 0.15 0.10 0.10 Đường chung (% chất khô) 0.71 0.92 0.87 Đường khử (% theo chất khô) 0.19 0.13 0.16 Tinh bột (% theo chất khô) 85 83 82.40 Dextrin (% theo chất khô) 0.70 0.95 0.72 Cellulose (% theo chất khô) 0.46 0.53 0.45 Tro (% theo chất khô) 0.72 0.70 0.72 Vitamin B1 mg% - 0.05 0.068 Vitamin B2 mg% - 0.012 0.024 4). Các chỉ tiêu chất lượng: - Chỉ tiêu về cảm quan: · Đồng nhất về màu sắc, kích thước · Không có hạt bị mốc, mối mọt · Không có mùi hôi, không có cát sạn. - Chỉ tiêu vật lý: · Độ ẩm : 12% - 14% · Độ hòa tan : 80% - 85% GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 12 - Chỉ tiêu hóa lí: Bảng 3: Các chỉ tiêu hóa lý đánh giá chất lượng gạo: TT Chỉ tiêu Hạng chất lượng 1 2 3 4 1 Độ ẩm (% khối lượng, không lớn hơn) 14 14 14 14 2 Tạp chất (% khối lượng, không lớn hơn) 2 2 2 2 3 Hạt bạc trắng (% khối lượng, không lớn hơn) 7 12 20 40 4 Hạt biến vàng (% khối lượng, không lớn hơn) 0.5 1 2 4 5 Hạt không hoàn thiện (% khối lượng, không lớn hơn) 3 4 6 8 6 Hạt bị hư hỏng (% khối lượng, không lớn hơn) 0,5 1 3 5 7 Hạt rạn nứt (% khối lượng, không lớn hơn) 10 15 25 40 8 Hạt lẫn loại (% khối lượng, không lớn hơn) 5 10 15 20 9 Hạt đỏ (% khối lượng, không lớn hơn) 1 3 8 15 10 Sâu mọt sống hại thóc (% khối lượng, không lớn hơn) 5 5 5 5 - Chỉ tiêu hóa học: Dư lượng hóa chất trừ sâu, tính bằng miligam trong 1kg gạo, không được vượt quá mức qui định trong bảng. 4: Định mức dư lượng thuốc trừ sâu Tên hóa chất Mức Linđan (666.NHC, HCH) Diazinon Diclovot ( Dichlovos) Malathion Wolfatoo Methylparathion Dimethoat ( B, 5B, Rogor) 0,5 0,1 0,3 2,0 0,7 1,0 GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 13 II. Vi sinh vật: Giống vi sinh vật sử dụng trong sản xuất Glycerol là Saccharomyces cerevisiae. Hình 12: Sacharomyces cerevisiae.  Khái quát chung: - Là loại vi sinh vật đơn bào. - Thuộc bộ Endomycetales. - Họ Saccharomycetaceae - Giống Saccharomyces. - Có thể sống trong điều kiện hiếu khí hay kị khí. - Hình dạng: tế bào hình bầu dục nếu ở môi trường giàu chất dinh dưỡng. Trong điều kiện kị khí, tế bào có hình tròn; ngược lại, trong điều kiện hiếu khí tế bào kéo dài hơn. - Kích thước thay đổi trong khoảng 2,5 - 10 µm × 4,5 -21µm.  Một số tính chất sinh lí của nấm men: - Nhiệt độ tối ưu: 28 - 32oC - pH tối ưu: 4.5 – 5.5 - Saccharomyces cerevisiae có thể lên men nhiều loại đường (glucose, fructose, saccharose, maltose, rafinose, các dextrin …) và nhiều loại nguyên liệu khác nhau ( như gạo, ngô, khoai, sắn… với lượng đường trong dung dịch là 12 – 14%, có khi là 16 – 18%) nhưng : · Không thể lên men lactose, xenlobiose… · Không đồng hóa D - glucozamin, D- ribose, D-xilose, L- arabinose, D- arabinose, L- ramnose, xenlobiose... GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 14 - Chịu được thuốc sát trùng Na2SiF6 nồng độ 0,02 – 0,025% nên có thể lên men trong điều kiện bắt buộc phải dùng thuốc sát trùng.  Hệ enzym trong tế bào của nấm men: Hệ enzym của nấm men là hệ enzym nội bào, phức hệ enzym cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp sinh khối nó thuộc các nhóm enzym sau: · Nhóm enzym kinaza : Glucokinaza, kinaza, pyruvatekinaza, phosphofructosekinaza, … nhóm enzym này chủ yếu là vận chuyển các gốc tới cho quá trình phản ứng · Nhóm enzym izomeraza : aldolaza, glucozaphosphatizomeraza, …nhóm enzym này chủ yếu là thay đổi đồng phân của cơ chất. · Nhóm enzym mutaza : phospholyxeratmutaza,…chủ yếu làm chức năng hoán vị các nhóm chức trong phân tử của cơ chất. · Nhóm enzym dehydrogenaza : NAD, NADP, FAD…chính là nhóm enzym oxy hoá khử tham gia trong quá trình chuyển hóa đường. · Nhóm enzym proteaze, lipaza tham gia trong quá trình thủy phân cũng có mặt trong tế bào nấm men.  Chỉ tiêu chọn giống: · . · Không sinh độc tố. · Ổn định hoạt tính và bền trước những điều kiện môi trường thay đổi. · Khả năng tổng hợp glycerol: càng mạnh càng tốt · Điều kiện nuôi cấy: đơn giản, môi trường dễ tìm, giá thành không quá cao. · Khả năng thích nghi của giống cao, tốc độ sinh trưởng mạnh. III. Nước : - Trong ngành công nghiệp sản xuất , nước được sử dụng với các mục đích khác nhau. - Trong quá trình công nghệ, nước được dùng để xử lý nguyên liệu, vận chuyển nguyên liệu, nấu nguyên liệu, pha lõang dung dịch, vệ sinh thiết bị, cấp nước cho lò hơi, …Ngòai ra, nước còn dùng cho nhu cầu sinh họat, chữa cháy trong khu vực sản xuất. - Lượng nước sử dụng trong quy trình sản xuấ t glycerol nhiều hơn so với những quy trình sản xuất khác, khỏang 50% lượng nước được sử dụng hòan tòan, hoặc nước thải của công đọan này có thể sử dụng cho mục đích khác. - Các muối cacbonate và sunfate của canxi và kali có trong nước tạo thành độ cứng cho nước.Người ta phân lọai độ cứng của nước như sau: độ cứng tạm thời ( muối CO3 2-), độ cứng GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 15 vĩnh cửu ( không phải CO3 2-) , độ cứng tòan phần (gồm độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh cữu) - Ngòai các thành phần hóa học kể trên, còn có các lọai vi khuẩn thường xuyên sống trong thiên nhiên như: pseudiminas, chromobacter, achromobacter, sarcinae. - Trong công nghệ, yêu cầu chất lượng nước giống như sinh họat: phải trong suốt, không màu, không mùi. Hàm lượng muối không được vượt quá các yêu cầu như sau: (mg/l) Cl- 0.5, SO4 2- 80, As 0.05, Pb 0.1 F 3, Zn 5, Cu 3, NO3 - 40 - Không cho phép có NH3 và muối của acid nitric - Không có hoặc chỉ có vết của các muối kim lọai nặng như: Hg, Ba, … khả năng oxi hóa 1lít nước không vượt quá 2mldung dịch KMnO4 0.01N. Chất cặn không vượt quá 1000mg/l - Trong công nghiệp sản xuất rượu nói chung, độ cứng trong nước quá lớn sẽ ảnh hưởng đến quá trình nấu nguyên liệu, đường hóa và lên men. - Đối với quá trình lên men rượu, tổng hàm lượng các muối có trong nước là 2000mg/l có tác dụng kích thích quá trình lên men, nhưng hàm lượng đạt tới 3000 mg/l lại có tác dụng xấu cho quá tình lên men.  Nhìn chung, yêu cầu về chất lượng nước như sau: - Chỉ tiêu cảm quan: · Màu sắc : trong suốt · Mùi vị : không có mùi vị lạ - Chi tiêu hóa học: · Độ cứng từ mềm đến trung bình : 4 – 50D · Hàm lượng muối cacbonate (CO3 2-) : không quá 50mg/l · Hàm lượng muối Clorua ( Cl-) : 75 – 100mg/l · Hàm lượng muối Magie ( Mg2-) : không quá 100mg/l · Hàm lượng CaSO4 : 150 – 200mg/l · NH3 và muối NO2 : không có · Kim loại nặng (As, Ag, Pg, Hg …) : không có · Hàm lượng Fe2+ : không quá 0.3mg/l · Độ cứng tạm thời : 0.7mĐ/l · Độ cứng vĩnh cửu : 0.7mĐ/l · pH cho phép : 6.8 - 7 · Vi sinh vật : không quá 100 tế bào/1cm3 GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 16 - Riêng nước trong nồi hơi phải là nước mềm, có độ cứng toàn phần bằng 0 để chống sự đóng cặn và giảm hệ số trao đổi nhiệt. Xử lý nước có thể bằng hệ thống trao đổi ion, lắng lọc . IV. Các nguyên liệu khác: - Hợp chất chứa nitơ : (NH4)2SO4, (NH4)2HPO4, CO(NH2)2. - Hợp chất chứa phosphore : dd H3PO4 70% hoặc muối phosphate. - Hợp chất vi lượng : dịch chiết mầm ngũ cốc, chất chiết men. - Chất chỉnh pH : NaOH. PHẦN 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 17 Gạo Làm sạch tạp chất Nghiền Thủy phân Nước Chuẩn bị môi trường Thanh trùng Lên men S.cerevisia e O2 Chưng cất Glycerol Nhân giống GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 18 PHẦN 4: THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ I. Nhân giống: Mục đích: Chuẩn bị giống cho quá trình lên men. Quá trình nhân giống giúp gia tăng số lượng tế bào ( tăng sinh khối), tích lũy đủ số lượng tế bào cần thiết để cấy giống vào môi trường lên men. 1.Chọn giống: - Nguyên tắc chọn giống : Đã trình bày ở phần trên - Một số trung tâm giống vi sinh vật ( nấm men): · National Collection of Yeast Culture (Norwich) của Anh · CBS Centraalbureau voor Schimmelcultures (Delft) của Hà Lan 2.Giữ giống: - Mục đích: · Tránh cho giống vi sinh vật bị thoái hóa do những yếu tố bất lợi của môi trường xung quanh tác động như : tia UV trong ánh sáng, nhiệt độ của môi trường xung quanh. - Saccharomyces cerevisiae được giữ trên môi trường OF gồm (g/l): · Glucose: 10g · Peptone : 2g · NaCl : 5g · KH2PO4 :0.3g · Dd bromthymol blue 1% : 3ml · Agar : 3g · pH : 7.1 – 7.4 - Con giống sẽ được cho vào 20ml môi trường trên (đã được tiệt trùng ở 1210C, 20 phút) trong một erlen 250ml, sau đó đem cho vào thiết bị lắc với vận tốc 180 rpm ở 300C trong 24 giờ. Đem cả canh trường đi ủ trong 48 giờ ở 300C, sau đó đem bảo quản ở 40C. 3.Nhân giống: - Nhân giống là quá trình tăng dung tích, dịch chứa sinh khối qua nhiều cấp. Mỗi cấp nhân giống thường tăng dung khối từ 10-15 lần. Cứ làm như vậy cho đến khi toàn bộ dung tích đủ để tiến hành quá trình lên men. - Khi nhân giống giai đoạn phòng thí nghiệm, người ta sử dụng các dụng cụ thủy tinh như ống nghiệm, erlen với các dung tích 750 ml, 1l, 2l kết hợp với tủ ấm, tủ lắc điều nhiệt. Do GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 19 thể tích môi trường nhỏ nên việc sử dụng máy lắc có thể đảm bảo được sự đồng nhất trong canh trường nuôi và cung cấp đầy đủ oxy cho sự sinh trưởng, phát triển của nhóm vi sinh vật hiếu khí. - Khi nhân giống ở giai đoạn phân xưởng, người ta sử dụng những thiết bị với dung tích khác nhau: 100l, 500l, 1m3, 3 m3, 5 m3, 10 m3…hoặc lớn hơn tùy theo dung tích của thiết bị lên men đang sử dụng tại nhà máy. Quá trình thực hiện: 10ml chứa môi trường glucose được tiệt trùng và canh trường vi sinh vật được ủ ở 30oC trong 24h. Sau 24h, canh trường sẽ được chuyển vào 90ml môi trường đã tiệt trùng tương tự và tiếp tục ủ ở 30oC trong 24h. 100ml giống này sẽ được chuyển tiếp đến 900ml môi trường và được ủ tiếp. Các cấp nhân giống được thực hiện cho đến khi có đủ số lượng giống cần thiết cho quá trình lên men. Hinh 13: Thiết bị nhân giống 1. Hệ thống điều nhiệt (nhân giống trong erlen). 2. Bình nhân giống trung gian. 3. Thiết bị nhân giống. 4. Hệ thống lọc tách bụi và vi sinh vật. 5. Valve. 6. Bộ phận lọc hơi. 7. Bộ phận đo pH. GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 20 CAÁP LIEÄU BUÏI Taïp chaát nheï Taïp chaát lôùn I II Taïp chaát lôùn Taïp chaát beù Haït chính II. Làm sạch: 1. Mục đích: Chuẩn bị: tách tạp chất ra khỏi nguyên liệu, tạo nguồn nguyên liệu sạch để đưa vào sản xuất 2. Các biến đổi: - Cảm quan : · Làm cho hạt sạch hơn, sáng hơn · Tăng giá trị cảm quan · Tăng chất lượng sản phẩm - Vật lý : · Có sự thay đổi về tỉ trọng · Khối lượng nguyên liệu giảm do tạp chất được tách ra 3. Thiết bị: - Phương pháp thực hiện: Gạo được đưa qua hệ thống làm sạch để lọai bỏ tạp chất - Cấu tạo: · Cơ cấu nạp liệu · Quạt hút: hút các tạp chất nhẹ, rác nhuyễn. · Sàng : loai bỏ các tạp chất nặng như đá , sỏi bị lẫn vào. Hinh 14: Thiết bị làm sạch GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 21 III. Nghiền: 1. Mục đích: Khai thác: Quá trình nghiền nhằm mục đích phá vỡ màng tế bào, đồng thời giải phóng tinh bột ra khỏi tế bào. Đây là khâu quan trọng nhất trong việc quyết định hiệu suất thu hồi tinh bột. Sự phá vỡ màng tế bào càng triệt để thì hiêụ suất tách tinh bột càng cao . 2. Các biến đổi: - Vật lý: · Có sự thay đổi kích thước của nguyên liệu · Tế bào tinh bột bị phá vỡ, giải phóng tinh bột dưới dạng những hạt có kích thước nhỏ - Hoá sinh: · Khi vỏ tế bào bị phá vỡ, các enzim trong tế bào cũng được giải phóng và có điều kiện hoạt động, nhất là các enzim thủy phân tinh bột - Sinh học: · Một số vi sinh vật có thể bị tiêu diệt 3. Thiết bị: - Gạo là nguyên liệu có cấu trúc rất cứng và khó bị phân hủy để tạo chất chiết cho dịch đường, do vậy gạo cần phải được nghiền thật nhỏ, để phá vỡ cấu trúc tinh bột tạo điều kiện cho sự hút nước, trương nở hạt tinh bột, tạo điều kiện cho enzym tiếp xúc với hạt tinh bột, thủy phân tinh bột thành chất chiết của dịch đường , do đó chọn thiết bị nghiền búa có cấu tạo như hình: Hình 15 : Thiết bị nghiền búa GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 22 Chú thích: 1. Vỏ máy 2. Roto 3. Búa 4. Tấm phản hồi 5. Dầm điều chỉnh 6. Hai tấm sàng ghi xoay được 7. Hai tấm sàng ghi kéo ra được  Nguyên tắc hoạt động : Vật liệu được nạp vào máy nghiền từ phía trên của máy, nhờ trọng lượng bản thân rơi hoặc trượt theo máng và vùng ra đập của búa đang quay với tốc độ cao. Sau va đập, vật liệu bị vỡ thành nhiều mảnh và bay với góc phản chiếu khoảng 90˚, tạo thành một vùng đập nghiền. Khi bay, các mảnh vỡ đập vào các tấm lót (được gắn vào các tấm phản hồi) trên thành vở máy, bật ngược trở lại đầu búa để nghiền tiếp, cứ như vậy cho đến khi đủ nhỏ lọt qua mắt sàng ra ngoài.  Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất nghiền: · Động năng của búa càng lớn thì hiệu quả nghiền càng cao · Số vòng quay càng nhiều thì hiệu suất nghiền càng cao · Chất lượng của búa nghiền IV. Thuỷ phân: Gồm 3 quá trình: hồ hóa, dịch hóa, đường hóa. 1. Hồ hóa: a. Mục đích: - Nhằm tăng độ phân tán của dịch huyền phù - Phá vỡ cấu trúc màng tế bào của tinh bột, chuyển tinh bột từ trạng thái không hòa tan về trạng thái hòa tan, tạo điều kiện cho qua trình phân cắt các mạch tinh bột của hệ enzym. - Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình dịch hóa tiếp theo b. Các biến đổi: - Vật lý: · Dưới tác dụng nhiệt, độ nhớt của dung dịch tăng và đạt giá trị cực đại · Hạt tinh bột trương nở cực đại · Nồng độ chất khô tăng GLYCEROL GVHD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Trang 23 - Hóa lý: · Khả năng hòa tan tăng · Dung dịch trở nên đồng nhất · Ở nhiệt độ cao, khả năng hút nước của hạt tinh bột càng mạnh - Sinh học: không có những biến đổi quan trọng - Cảm quan: màu sắc của dung dịch trong hơn - Hóa học: có sự tạo thành liên kết hydro với nước c. Phương pháp thực hiện: - Phối trộn nguyên liệu và nước theo tỉ lệ 1/3 (m/m) - Chỉnh pH của hổn hợp về pH tối ưu của enzym - amylase là khỏang 5.5 - Bổ sung CaCl2.2H2O và HCHO vào để ổn định pH và chống sự nhiễm khuẩn. - Gia nhiệt cho hỗn hợp lên đến 140 – 160oC, thời gian gia nhiệt 30 – 45