PDF thu hồi và hoàn thiện sản phẩm lên men, Nguyễn Tấn Dũng, Mai Thị Hải anh, Đỗ Thùy Khánh Linh, Nguyễn

thu hồi và hoàn thiện sản phẩm lên men, Nguyễn Tấn Dũng, Mai Thị Hải anh, Đỗ Thùy Khánh Linh, Nguyễn Đặng Mỹ Duyên, Đặng Thị Ngọc Dung

 

MỤC LỤC
MỤC LỤC................................................................................................. 5
DANH MỤC HÌNH................................................................................. 11
DANH MỤC BẢNG............................................................................... 17
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ THU HỒI VÀ HOÀN THIỆN
SẢN PHẨM LÊN MEN..................................................... 19
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÊN MEN............................................. 19
1.2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT SẢN PHẨM LÊN MEN TỔNG
QUÁT............................................................................................... 20
1.2.1. Quy trình tổng quát sản xuất các sản phẩm lên men.............. 20
1.2.2. Thuyết minh quy trình sản xuất các sản phẩm lên men......... 21
1.3. PHÂN LOẠI SẢN PHẨM LÊN MEN............................................. 22
1.3.1. Sinh khối (biomass)................................................................ 22
1.3.1.1. Nấm men chăn nuôi, nấm men bánh mì................... 24
1.3.1.2. Các chế phẩm vi sinh vật cố định đạm..................... 25
1.3.1.3. Các chế phẩm hoặc thuốc trừ sâu vi sinh................. 26
1.3.1.4. Vaccine...................................................................... 29
1.3.2. Các sản phẩm trao đổi chất.................................................... 30
1.3.2.1 Sản phẩm cuối của sự trao đổi chất và năng lượng......... 30
1.3.2.2. Các chất trao đổi bậc 1.............................................. 37
1.3.2.3. Các chất trao đổi bậc 2.............................................. 93
1.3.2.4. Các enzyme............................................................. 111
1.3.3. Sản phẩm của sự chuyển hoá (transformation product)....... 123
1.4. KHÁI NIỆM VỀ THU HỒI VÀ HOÀN THIỆN SẢN PHẨM...... 123
1.5. VAI TRÒ THU HỒI VÀ HOÀN THIỆN SẢN PHẨM.................. 124
1.6. KIỂM SOÁT QUÁ TRÌNH THU HỒI VÀ HOÀN THIỆN
SẢN PHẨM.................................................................................... 125
1.6.1. Thiết bị................................................................................. 125
1.6.2. Quy trình công nghệ............................................................. 126
1.6.3. Bao gói................................................................................. 127
6
Chương 2: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÁCH THU HỒI SẢN PHẨM....... 128
2.1. PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHẤT RẮN RA KHỎI CHẤT LỎNG....... 128
2.1.1. Phương pháp lọc................................................................... 128
2.1.1.1. Định nghĩa.............................................................. 128
2.1.1.2. Vận tốc của quá trình lọc........................................ 129
2.1.1.3. Cân bằng vật chất của quá trình lọc........................ 130
2.1.1.4. Trở lực riêng của bã lọc.......................................... 132
2.1.1.5. Phương trình lọc..................................................... 133
2.1.2. Phương pháp ly tâm............................................................. 136
2.1.2.1. Phương pháp ly tâm lắng........................................ 137
2.1.2.2. Phương pháp ly tâm lọc.......................................... 140
2.1.2.3. Một số loại máy ly tâm........................................... 141
2.2. PHÁ VỠ TẾ BÀO.......................................................................... 151
2.2.1. Dùng sóng siêu âm phá vỡ tế bào........................................ 151
2.2.1.1. Khái niệm................................................................ 151
2.2.1.2. Nguyên tắc.............................................................. 152
2.2.1.3. Thông số quá trình phá vỡ tế bào bằng sóng siêu
âm........................................................................................ 154
2.2.1.4. Thiết bị phát sóng siêu âm...................................... 155
2.2.2. Dùng áp suất cao.................................................................. 156
2.2.2.1. Nguyên tắc.............................................................. 156
2.2.2.2. Phương pháp........................................................... 156
2.2.2.3. Sử dụng máy nghiền hạt......................................... 157
2.2.3. Sử dụng nén đông kết........................................................... 158
2.2.4. Sử dụng phương pháp lytic hoặc phương pháp phi cơ học....... 158
2.2.4.1. Phương pháp hóa học............................................. 158
2.2.4.2. Phương pháp enzyme (phương pháp sinh học)....... 159
2.3. PHƯƠNG PHÁP TÁCH HỖN HỢP CHẤT.................................. 160
2.3.1. Phương pháp trích ly hai pha lỏng....................................... 160
2.3.2. Phương pháp màng lọc......................................................... 163
2.3.3. Phương pháp thoát hơi nước qua màng................................ 164
2.3.4. Phương pháp hấp phụ........................................................... 164
2.3.5. Phương pháp kết tủa............................................................. 165
2.4. CÔNG NGHỆ CHIẾT SUẤT SIÊU TỚI HẠN SFE...................... 166
7
2.4.1. Chất lỏng siêu tới hạn........................................................... 166
2.4.2. Chiết xuất chất lỏng siêu tới hạn (SFE)............................... 169
2.4.2.1. Ưu điểm của phương pháp...................................... 169
2.4.2.2. Hạn chế của phương pháp...................................... 170
2.4.2.3. Chất lỏng siêu tới hạn CO2..................................... 170
2.4.2.4. Ứng dụng công nghệ tách chiết siêu tới hạn........... 173
Chương 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP TINH SẠCH SẢN PHẨM....... 174
3.1. CÔ ĐẶC BẰNG PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA.............................. 174
3.1.1. Kết tủa đẳng điện................................................................. 174
3.1.2. Kết tủa bằng muối trung tính............................................... 175
3.1.3. Kết tủa bằng dung môi hữu cơ............................................. 176
3.1.4. Thay đổi thành phần hóa học của môi trường làm sạch
sản phẩm......................................................................................... 176
3.1.5. Sử dụng các chất trợ kết tủa................................................. 177
3.1.6. Kết tủa bằng các polymer có khối lượng phân tử cao.......... 177
3.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ.................................................... 177
3.2.1. Khái niệm về sắc ký............................................................. 177
3.2.2. Sắc ký trao đổi ion (ion exchange chromatography)........... 180
3.2.2.1. Định nghĩa.............................................................. 180
3.2.2.2. Bản chất của quá trình sắc ký trao đổi ion.............. 181
3.2.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng............................................. 189
3.2.2.4. Ứng dụng của sắc ký trao đổi ion........................... 189
3.2.3. Sắc ký lọc gel....................................................................... 191
3.2.3.1. Nguyên tắc.............................................................. 191
3.2.3.2 Các loại hạt gel của sắc ký gel................................. 192
3.2.3.3 Các bước cơ bản trong thực hiện sắc ký gel............ 193
3.2.3.4. Ứng dụng................................................................ 195
3.2.4. Sắc ký ái lực......................................................................... 195
3.2.4.1. Nguyên lý................................................................ 196
3.2.4.2. Các bước trong sắc ký ái lực................................... 196
3.2.4.3. Một số phương pháp cố định ligand trên matrix....... 197
3.2.5. Sắc ký hấp phụ..................................................................... 199
3.2.5.1. Dung môi................................................................ 199
8
3.2.5.2. Chất hấp phụ pha tĩnh............................................. 200
3.2.5.3. Chuẩn bị chất hấp phụ............................................ 201
3.2.5.4. Các loại sắc ký hấp phụ.......................................... 201
3.2.6. Sắc ký ngược pha................................................................. 205
3.2.7. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)...................................... 210
3.2.7.1. Cấu tạo hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC........ 211
3.2.7.2. Các kỹ thuật sắc ký HPLC cơ bản.......................... 213
3.2.7.3. Một số hướng dẫn chọn kỹ thuật HPLC................. 218
3.3. LỌC MÀNG – MEMBRANE FILTRATION................................ 219
3.3.1. Cơ sở khoa học..................................................................... 219
3.3.2. Một số thiết bị phân riêng bằng màng.................................. 225
3.3.3. Đánh giá hiệu quả của quá trình phân riêng bằng màng....... 229
3.3.4. Các hiện tượng thường xảy ra trong quá trình phân riêng
bằng màng...................................................................................... 230
3.3.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc màng..................... 231
3.4. PHƯƠNG PHÁP KẾT TINH......................................................... 233
3.4.1. Nguyên lý trợ tinh................................................................ 234
3.4.2. Quản lý trợ tinh.................................................................... 236
3.4.3. Phương thức giảm nhiệt độ.................................................. 238
3.4.4. Thời gian trợ tinh.................................................................. 238
3.4.5. Chọn nhiệt độ kết thúc trợ tinh............................................. 239
3.4.6. Khuấy trộn............................................................................ 242
3.4.6.1. Khái niệm................................................................ 242
3.4.6.2. Những kết cấu chống lõm....................................... 248
3.4.6.3. Phương pháp chọn dạng cánh khuấy...................... 250
3.4.6.4. Công suất tiêu thụ................................................... 251
3.4.6.5. Chọn số vòng quay................................................. 252
3.5. TINH CHẾ CỒN............................................................................ 252
Chương 4: CÁC PHƯƠNG PHÁP HOÀN THIỆN SẢN PHẨM....... 259
4.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY.......................................................... 259
4.1.1. Lý thuyết sấy........................................................................ 259
4.1.2. Nguyên tắc cơ bản của quá trình sấy bằng nhiệt.................. 260
4.1.3. Các phương pháp sấy nhiệt trong môi trường khí quyển........ 260
9
4.1.3.1. Sấy đối lưu.............................................................. 260
4.1.3.2. Sấy phun................................................................. 268
4.1.3.3. Sấy tầng sôi............................................................. 271
4.1.3.4. Sấy bơm nhiệt (HPD: Sấy lạnh)............................. 273
4.1.4. Các phương pháp sấy trong môi trường kín......................... 275
4.1.4.1. Sấy chân không....................................................... 275
4.1.4.2. Sấy thăng hoa.......................................................... 285
4.1.4.3. Các phương pháp sấy khác.................................... 304
4.2. PHƯƠNG PHÁP LÀM TRONG SẢN PHẨM.............................. 312
4.2.1. Làm trong bằng phương pháp vật lý.................................... 313
4.2.1.1. Phương pháp lắng gián đoạn.................................. 313
4.2.1.2. Phương pháp lắng bán liên tục............................... 314
4.2.1.3. Phương pháp lắng liên tục...................................... 315
4.2.1.4. Tính cân bằng vật chất............................................ 316
4.2.1.5. Hiệu suất quá trình lắng.......................................... 317
4.2.1.6. Xác định tốc độ lắng............................................... 318
4.2.1.7. Tính toán các thông số thiết bị................................ 319
4.2.2. Làm trong bằng phương pháp hóa học................................. 320
4.2.3. Làm trong bằng phương pháp hóa sinh................................ 320
4.3. PHƯƠNG PHÁP THANH TRÙNG............................................... 320
4.3.1. Tổng quan về thanh trùng..................................................... 320
4.3.1.1. Mục đích thanh trùng.............................................. 320
4.3.1.2. Yêu cầu kỹ thuật..................................................... 321
4.3.1.3. Phân loại................................................................. 321
4.3.2. Các phương pháp thanh trùng.............................................. 321
4.3.2.1. Nguyên lý cấu tạo................................................... 322
4.3.2.2. Cấu tạo và sử dụng thiết bị thanh trùng.................. 323
4.3.3. Lý thuyết tính toán quá trình thanh trùng............................. 329
4.3.3.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình thanh trùng............... 329
4.3.3.2. Thời gian và nhiệt độ thanh trùng........................... 333
4.3.3.3. Lý thuyết tính toán một số thiết bị thanh trùng....... 334
4.4. PHƯƠNG PHÁP PHỐI TRỘN...................................................... 341
4.4.1. Định nghĩa............................................................................ 341
4.4.2. Phân loại............................................................................... 341
10
4.4.3. Bản chất của quá trình phối trộn.......................................... 341
4.4.4. Các thông số cơ bản của quá trình phối trộn........................ 342
4.4.4.1. Tỷ lệ phối trộn........................................................ 342
4.4.4.1. Tỷ lệ phần trăm....................................................... 342
4.5. PHƯƠNG PHÁP ĐÓNG GÓI........................................................ 342
4.5.1. Bao bì thuỷ tinh.................................................................... 342
4.5.1.1. Đặc tính chung........................................................ 342
4.5.1.2. Phân loại................................................................. 343
4.5.1.3. Thiết bị chiết rót...................................................... 344
4.5.2. Bao bì kim loại..................................................................... 346
4.5.2.1. Đặc tính chung........................................................ 346
4.5.2.2. Phân loại................................................................. 346
4.5.2.2. Thiết bị chiết rót...................................................... 348
4.5.3. Bao bì plastic........................................................................ 348
4.5.3.1. Đặc tính chung........................................................ 348
4.5.3.2. Thiết bị chiết rót...................................................... 349
4.5.4. MAP – kỹ thuật đóng gói khí quyển điều chỉnh.................. 350
4.5.4.1. Đặc tính của MAP................................................... 350
4.5.4.2. Thiết lập sự cân bằng của khí quyển điều chỉnh.........351
4.5.4.3. Nguyên tắc – hiệu quả của MAP có hàm lượng
O2 cao................................................................................... 352
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................. 355

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Asselbergs E.A, Mohr W.P., Kemp I.G., (1980), Studies on the
application of infrared in foot processing, Food Technol. 14 9.1980.
2. Bùi Ái (2005), Công nghệ lên men ứng dụng trong công nghệ thực
phẩm, NXB Đại học Quốc gia TP HCM.
3. Cleland, A.C., and R.L. Earle., (1979), A Comparison of Methods
for Predicting the Freezing Times of Cylindrical and Spherical
Foodstuffs, Journal of Food Science 44(4): 958-963, 970.
4. Đặng Quốc Phú, Trần Thị Thu Trang, Nguyễn Tiến Quang (2010),
Nghiên cứu thực nghiệm quá trình sấy phun nước ép cà chua, Tạp chí
Năng lượng nhiệt, số 95-9/2010 Tr. 7-11.
5. Euler, Leonhard (1748), Introductio in analysin infinitorum, English
translation Introduction to Analysis of the Infinite by John Blanton
(Book I, ISBN 0-387-96824-5, Springer-Verlag 1988; Book II, ISBN
0-387-97132-7, Springer-Verlag 1989).
6. Figura LO, Teixeira AA (2007), Food Physics: Physical properties
Measurement and Application, Germany, 554. http:// mechmath.org/
books /82246.
7. Greenfield, P.F. and J.D. Mellor, (1973), The effect of cycled –
pressure on drying conditions during freeze – drying, p 298-312.
8. Greenfield P. F, Melor J. D., (1974), Freeze Drying of foods, Journal
of Food Technology, Vol. 9, p. 631-656.
9. Ghasem D. Najafpour (2007), Biochemical Engineering and
Biotechnology, Elsevier.
10. Hoàng Minh Châu (2007), Cơ sở hóa học phân tích, NXB Khoa học
& và Kỹ thuật.
11. Hoàng Văn Chước (2006), Thiết kế hệ thống thiết bị sấy, Nhà xuất
bản Khoa học và Kỹ thuật.
12. Hall C.W., (1982), Theory of infrad Drying, Transactions of the ASAE.
13. Heimpell, Hermann, Theodor Heuss, Benno Reifenberg (editors).
(1956), Die großen Deutschen, volume 2, Berlin: Ullstein Verlag.
356
14. Hledman, D.R., Daryl B. Lund, (1992), Handbook of Food
Engineering, Marcel Dekker New York – Basel – Hong Kong, 3550p.
15. Heldman, D.R. (1982), Food properties during freezing, Food
Technol., Vol. 36, Issue 2, p 92-109.
16. Heldman, D.R. (1983), Factors influencing food freezing rates, Food
Technol, Vol. 37, Issue 4, p 103 - 109.
17. Heldman, D.R. and Singh, R. P., (1983), Thermal properties of frozen
foods, Physical and Chemical Properties of Foods, Martin R. Okos
(Ed). ASAE, St. Joseph, Minnesota, p 120 – 137.
18. Hottot A., and et al., (2006), Experimental Study and Modelling of
Freeze drying Kinetics of Pharmaceutical BSA – Based Formulation,
Proceedings of the 15th International Drying Symposium, Hungary
Budapest, 20-23 August, p. 422–441.
19. Inge L. (1991), Rhyming Dynamique des fluides, 1991 PPUR
20. Jujikov V.A., (1980), Filtration, chemica, Moskva.
21. Liapis A. I, Shenhan P., (1998), Modeling of the primary and
secondary Drying stages of the Freeze Drying of pharmaceutical
product in vial: Numerical Results Obtained from the solution of a
Dynamic and Spatially Muti-Dimensional Lyophilization Model
Different Operational Policies, J. Food Eng, USA, p.712-728.
22. Luikov, A.V., (1975), Systems of differential equations of heat and
mass transfer in capillary-porous bodies, International Journal of
Heat and mass transfer.
23. Liapis A.I, Bruttini R, and Pikal M.J., (1996), Research and
development needs and opportunities in freeze drying, Journal of
Food Engineering, p.1265-1300.
24. Liapis A.I, Litchfield R.J., (1979), Optimal control of a freeze dryer,
Chem. Eng. Sci. Vol. 34, p. 975–981.
25. Litchfield R.J, Liapis A.I, Farhadpour F.A., (1981), Cycled pressure
and near–optimal pressure policies for a freeze dryer, J. Food Technol.,
V.16, p. 637–646.
26. Lê Xuân Mai, Nguyễn Bạch Tuyết (2000), Giáo trình Phân tích định
lượng, NXB Đại học Quốc gia TP HCM.
357
27. Lê Văn Việt Mẫn (chủ biên) (2011), Công nghệ chế biến thực phẩm,
NXB Đại học Quốc gia TP HCM.
28. Lê Bạch Tuyết, “Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực
phẩm”, NXB Giáo dục, 1996.
29. Millman M.J, Liapis A.I, Marchello J.M., (1988), Method for
determining specific heat capacity of the solid material, Int. J. Heat
and Mass transfer, 238 p.
30. Nguyễn Bin (2008), Các quá trình, thiết bị trong công nghệ hóa chất
và thực phẩm (Tập 2: Phần riêng hệ không đồng nhất, khuấy trộn,
đập, nghiền, sàng), NXB Khoa học và Kỹ thuật.
31. Nguyễn Bin (2008), Các quá trình, thiết bị trong công nghệ hóa chất
và thực phẩm (Tập 4: Phần riêng dưới tác dụng của nhiệt: chưng cất,
hấp thụ, hấp phụ, trích ly, kết tinh, sấy), NXB Khoa học và Kỹ thuật.
32. Nguyễn Bin (2011), Các quá trình, thiết bị trong công nghệ hóa chất
và thực phẩm tập 4, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
33. Nguyễn Bin, (2004), Quá trình và thiết bị CNHH&TP, Tập 1, NXB
KHKT, 234 Tr.
34. Nguyễn Trọng Cẩn, Đỗ Minh Phụng. (1999). Công nghệ chế biến
thủy sản Tập 1 (236 Tr), 2 (412 Tr), NXB Nông Nghiệp.
35. Nguyễn Tấn Dũng, Trần Đức Ba (2007), Công nghệ lạnh, Tập 1,
NXB ĐHQG TP HCM, 608 Tr.
36. Nguyễn Văn Lụa (2001), Quá trình và thiết bị CNHH&TP, Tập 1,
NXB ĐHQG TP HCM, 242 Tr.
37. Nguyễn Văn May (2007), Giáo trình Kỹ thuật sấy nông sản thực
phẩm, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà nội.
38. Nguyễn Kim Phi Phụng (2007), Phương pháp cô lập hợp chất hữu
cơ, NXB Đại học Quốc gia TP HCM, 2007.
39. Nguyễn Minh Tuyển (1981), Mô hình hóa và tối ưu hóa trong Công
nghệ hóa học, NXB Đại học Bách Khoa Hà Nội, 268 Tr.
40. Nguyễn Minh Tuyển, Nguyễn Đình Phán, Hà Thị An (1987), Các
máy lắng lọc ly tâm, Nhà xuất bản KH&KT, Hà Nội.
41. Nguyễn Minh Tuyển (1988), Máy khuấy trộn trong công nghiệp, Nhà
xuất bản KH&KT, Hà Nội.
358
42. Nguyễn Minh Tuyển, Phạm Văn Thiêm (2001). Kỹ thuật hệ thống
Công nghệ hóa học, Tập 1 (264 Tr), Tập 2 (340 Tr), NXB KH&KT.
43. Nguyễn Thu Vân (2004), Phân tích định lượng, NXB Đại học Quốc
gia TP HCM.
44. Pavlov K.F, Roman Kov P.G, Voskov A.A. (1980), Examples and
Problem to the course of unit operation of chemical engineering, Mir
Publishers Moskva.
45. Pikal M.J, and et al, (2005), The Nosteady state Modeling of Freeze
drying: in – process product Temperature and Moisture content
Mapping and Pharmaceutical product Quality Applications, Journal
of Food Engineering, USA, p. 17–32.
46. Poling, White P. R. S., (2001), Method for determining specific heat
capacity of the solid material, 1st ed. McGraw – Hill, New York, 321 p.
47. Polyanin, A.D., Kutepov, A.M., Vyazmin, A.V. and Kazenin, D.A.
(2002), Hydrodynamics, Mass and Heat Transfer in Chemical
Engineering, Taylor & Francis, London, ISBN 0-415-27237-8
48. Phạm Văn Bôn (2004), Quá trình và thiết bị CNHH&TP, Quyển 1:
Truyền nhiệt ổn định, NXB ĐHQG TP HCM, 371 Tr.
49. Phạm Văn Bôn (2004), Quá trình và thiết bị CNHH&TP, Quyển 2:
Truyền nhiệt không ổn định, NXB ĐHQG TP HCM, 280 Tr.
50. Phạm Công Dũng (2000), Nghiên cứu quá trình và thiết bị tầng sôi,
ứng dụng trong sấy bảo quản hạt, Hà Nội 2000, tr. 55-73.
51. Ramaswamy, H. S., and Tung, M. A. (1981), Thermophysical properties
of apples in relation to freezing, J. Food Sci., 46, p. 724 – 728.
52. Simmons, J. (1996), The giant book of scientists: The 100 greatest
minds of all time, Sydney: The Book Company.
53. Schracder H.W., Rosberg D.W, (1980), Infrared Drying of Rough
Rice, the Rice Journal.
54. Singh, Simon. (2000), Fermats letzter Satz, Munich: Deutscher
Taschenbuch Verlag.
55. Trần Tử An (chủ biên) (2005), Kiểm nghiệm dược phẩm, NXB Y học
Hà Nội.
359
56. Trần Đức Ba (2004), Công nghệ chế biến lạnh thủy sản, NXB ĐHQG
TP HCM, 380 Tr.
57. Trịnh Văn Dũng (2008), Ứng dụng tin học trong công nghệ hóa học
– Thực phẩm, NXB ĐHQG TP HCM, năm 2008, 226 Tr.
58. Trần Chấn Chỉnh, Lê Thị Minh Nghĩa (1992), Cơ lưu chất kỹ thuật,
Đại học Bách Khoa TP HCM.
59. Trần Văn Phú (2009), Kỹ thuật sấy, Nhà xuất bản Giáo Dục.
60. Võ Thị Ngọc Tươi, Trịnh Văn Dũng (2003), Lý thuyết truyền vận,
NXB ĐHQG TP HCM, 289 Tr.
61. Walter Umrath (1998), Fundamental of Vacuum Technology, Cologne,
241 p.
65. Euler Leonhardt: Lettres à une Princesse d’Allemagne ; at http://
www.bookmine.org