Sinh học đại cương - Chương 6: Thiết bị tiệt trùng các môi trường dinh dưỡng

Khác nhau vềnguyên tắc của việc nung nóng vật liệu bằng dòng điện cao tần ở

chỗ: đun nóng vật liệu đến nhiệt độcần thiết xảy ra rất nhanh do tạo năng lượng trực

tiếp của dòng điện cao tần thành năng lượng nhiệt. Tốc độ đun nóng trong mỗi phân tử

của vật liệu được xác định bởi cường độcủa dòng điện, bởi các thông số điện - lý của

vật liệu và không phụthuộc vào hình dạng của nó.

Thiết bịtiệt trùng (hình 6.6) là máy vận chuyển có băng tải vải nhiều lớp.

Thiết bịtiệt trùng cao tần tác dụng liên tục gồm máy phát điện cao tần, phễu nạp

liệu 1 có bộ định lượng dạng rôto, thanh dẫn điện 2, cơcấu chuyển dịch các bảng mỏng

của bộngưng tụ3, hai bảng phẳng song song 4, bộvận chuyển băng tải chịu nhiệt 5

được bốtrí bên trong phòng kín và được chuyển dịch giữa các bảng mỏng của bộngưng

tụ, bộ định lượng nước tiệt trùng 6, bộ định lượng huyền phù cấy 7, vít hai đoạn 8, dẫn

động vít tải 9 và dẫn động băng vận chuyền 10. Theo chiều dài phần làm việc của băng

tải, lắp các biên chắn đểxác định mặt cắt của lớp rải .

Nhờcơcấu định lượng môi trường dinh dưỡng được nạp vào phễu chứa và vào

băng tải vận chuyển với lớp có chiều dày 30 mm. Khi chuyển vào vùng có trường điện

cao tần (tạo ra do nước ngưng được giàn phẳng) môi trường được đun nóng đến nhiệt

độtiệt trùng. Theo mức độthoát ra từvùng đun nóng, môi trường dinh dưỡng được làm

nguội do toảnhiệt tựnhiên đến 40 ÷50

0

C và sau đó đổtừbăng tải vận chuyển vào mức

2 đểlàm lạnh và làm ẩm.

pdf19 trang | Chia sẻ: andy_Khanh | Lượt xem: 1162 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung Sinh học đại cương - Chương 6: Thiết bị tiệt trùng các môi trường dinh dưỡng, để tải tài liệu về máy bạn hãy click vào nút TẢI VỀ
7000 mm. Hơi dưới áp suất 0,5 ÷ 0,6 MPa được nạp vào áo vỏ của mỗi đoạn ống. Bên 
trong ống phía trên có trục gắn các cánh và có số vòng quay 0,1 vòng/s. Nạp các cấu tử 
của môi trường vào mức trên và nhờ vít tải chúng chuyển dọc theo bộ phận trên của 
thiết bị, môi trường được tiệt trùng khi chuyển dịch liên tục. 
Đặc điểm của mức trên là sự có mặt của các cánh hãm bổ sung được lắp chặt vào 
trục vít, cứ 5 ÷ 6 cánh hướng có một cánh hãm. Nhờ thế mà sự đun nóng đều môi 
trường và sự chuyển dịch tốt được đảm bảo. Môi trường được tiệt trùng từ mức trên vào 
bộ giữ. Bộ giữ là thiết bị kín có đáy hình nón và có cơ cấu chuyển dời. Môi trường được 
giữ khoảng 60 ÷ 90 phút. Để ổn định nhiệt độ tiệt trùng đã cho, bộ giữ có áo hơi ngoài. 
Từ bộ giữ, môi trường qua bộ định lượng vào mức dưới với một lượng đồng nhất theo 
mức trên. Tại mức 2 xảy ra làm ẩm thêm môi trường, làm nguội và cấy huyền phù của 
canh trường. Góc nghiêng của các cánh trục có thể thay đổi, cho nên có thể điều chỉnh 
được năng suất của thiết bị. Thiết bị tiệt trùng hai mức được trang bị các phương tiện 
kiểm tra tự động và điều chỉnh các thông số của quá trình. 
Nhược điểm của loại thiết bị trên là không sử dụng hết thể tích của thiết bị, môi 
trường lấp kín cửa tháo liệu làm cho chế độ tiệt trùng khó bảo đảm cũng như tháo liệu 
không hết. 
Đặc tính kỹ thuật của thiết bị tiệt trùng hai mức dạng nằm ngang: 
Năng suất, kg/h: 
 của thiết bị tiệt trùng (mức trên): 150 
 của bộ làm ẩm (mức dưới): 225 ÷ 250 
Sức chứa của bộ giữ, m3: 2 
Kích thước cơ bản, mm: 7000 × 2000 × 3000 
 103 
Thoát nước ngưng
Nước làm lạnh 
Hình 6.3. Thiết bị tiệt trùng hai mức tác động chu kỳ, dạng nằm ngang: 
1- Phễu chứa nguyên liệu; 2- Định lượng nguyên liệu; 3- Khớp nối để nạp hơi; 
4- Nồi tiệt trùng; 5- Áo hơi; 6- Bộ giữ; 7- Định lượng; 8- Khớp nối để nạp 
nước tiệt trùng; 9- Bộ làm ẩm;10- Áo nước;11- Định lượng nước tiệt trùng với 
huyền phù canh trường; 12- Khớp nối để tháo môi trường tiệt trùng; 13- Dẫn 
động vít tải của bộ làm ẩm; 14- Dẫn động vít tải của thiết bị tiệt trùng 
6.2.3. Thiết bị tiệt trùng tác động tuần hoàn dạng đứng 
Thiết bị dùng để tiệt trùng các môi trường thể hạt có hai mức (hình 6.4). Mức đầu 
là nồi tiệt trùng dạng đứng dùng để đun nóng và tiệt trùng môi trường đã được làm ẩm, 
mức hai là bộ đảo trộn dạng nằm ngang dùng để làm ẩm, làm nguội và cấy canh trường. 
Khối lượng của thiết bị tiệt trùng bảo đảm để nạp đến 600 kg môi trường có độ 
ẩm 30%. Bên trong thiết bị dạng đứng được trang bị bộ khuấy trộn có các cánh bố trí 
theo chiều cao. Khi quay, bề mặt dưới của cánh chuyển động song song với tiết diện 
ngang của thiết bị, còn bề mặt trên của cánh tạo thành mặt nghiêng để cho môi trường 
dễ chuyển dịch. Do đó các cánh có sức cản chính diện nhỏ và môi trường không bị nén. 
Bước của các cánh được chọn sao cho khi trục quay có thể đổ tràng môi trường một 
 104 
cách tự do. Khi phân bổ các cánh theo kiểu bàn cờ và trang bị các tấm chắn cố định thì 
quá trình khuấy trộn sẽ được tăng cường. 
Hướng chuyển động Thoát hơi 
Hình 6.4. Thiết bị tiệt trùng 
dạng đứng: 
1- Áo hơi; 2- Vỏ; 3- Trục; 
4- Cánh khuấy trộn; 5- Cánh 
tháo; 6- Cửa tháo liệu;7- 
Cửa quan sát; 8- Cửa nạp 
liệu; 
 9- Khớp nối van bảo hiểm 
Hơi
Nạp hơi vào thiết bị tiệt trùng qua trục rỗng vào các cánh. Trong phần hình nón 
của các thiết bị có các cánh khuấy trộn nhằm bảo đảm việc tháo môi trường một cách tự 
do qua cửa kín. Cửa mở nhờ bộ dẫn động thuỷ lực tự động. Thiết bị có áo hơi, các cửa 
quan sát, các phương tiện tự động hoá để điều chỉnh nhiệt độ và áp suất hơi. 
 105 
Đặc tính kỹ thuật của thiết bị tiệt trùng dạng đứng cho mức 1 
Năng suất, kg/h: 240 ÷ 300 
Thể tích, m3: 2 
Ap suất dư trong thiết bị và trong áo hơi, MPa: 0,147 
Công suất động cơ, kW: 5,5 
Khối lượng môi trường, kg: 600 
Độ ẩm môi trường, %: 30 
Tiêu hao hơi, kg/h: 210 
Kích thước cơ bản, mm: 1500 × 1400 × 4500 
Khối lượng, kg: 1620 
Mức 2 của thiết bị tiệt trùng - máy khuấy trộn, là thiết bị hình trụ dạng nằm ngang 
được chế tao bằng loại thép X18H07. Bên trong có trục với các cánh khuấy. Đầu cánh 
khuấy có lưỡi nạo, cách thành thiết bị một khoảng cách nhỏ. Gối trục được đặt ở ngoài. 
Trong gối trục có phớt chắn. Số vòng quay của trục 0,166 ÷ 0,2 vòng / s. Nếu số vòng 
quay lớn thì môi trường sẽ bị nén chặt và làm giảm độ rỗng làm cho canh trường phát 
triển yếu. 
Trên nắp thiết bị có gắn bộ lấy mẫu. Bộ lấy mẫu là một vít tải kín được nằm trong 
ống có rãnh ở phía trên và cốc được bịt kín để chứa môi trường đã được tiệt trùng, vít 
tải chuyển môi trường vào cốc. 
Cửa thoát liệu có đoạn ống dẫn được bố trí ở phần trụ phía dưới của bộ khuấy 
trộn. Tại đây môi trường tiệt trùng đã được cấy vi sinh vật vào phòng nuôi. 
Đặc tính kỹ thuật của bộ khuấy trộn: 
Năng suất, kg/h: 300 ÷ 400 
Thể tích, m3: 3,2 
Ap suất, MPa: 
 bên trong thiết bị: 0,144 
 trong áo hơi: 0,288 
Công suất động cơ cho cơ cấu khuấy trộn, kW: 7,5 
Công suất động cơ cho cơ cấu đóng kín, kW: 0,8 
Hệ số chứa đầy: 0,6 
Tiêu hao nước để làm lạnh thiết bị, m3/h: 2,1 
Tiêu hao nước tiệt trùng để làm lạnh 670 kg môi trường, m3: 0,27 
Kích thước cơ bản, mm: 4800×1400×2100 
Khối lượng, kg: 5140 
 106 
6.2.4. Thiết bị tiệt trùng dạng rung 
Thiết bị tiệt trùng tác dụng liên tục dạng rung (hình 6.5) gồm máng đóng kín dạng 
nằm ngang, máy rung lệch tâm được đặt ở phần giữa máng, lò nung cách lửa, các cơ cấu 
nén, phễu chứa nguyên liệu và các dụng cụ kiểm tra các thông số của quá trình. 
Theo chiều dài máng được chia làm ba phần: phần nạp liệu có chức năng định 
lượng, phần tiệt trùng trong lò nung cách lửa để đun nóng và tiệt trùng môi trường ở 
nhiệt độ 130 ÷1400C và phần cấy trong lò nung cách lửa khác để làm nguội và làm ẩm 
môi trường khi bổ sung nước tiệt trùng lạnh, gieo cấy và khuấy trộn. 
Cám lúa mì từ thùng chứa cho vào phần nạp liệu của máy tiệt trùng, chiều cao của 
lớp cám được xác định nhờ van điều chỉnh. Định lượng cám được điều chỉnh bởi tần số 
dao động của máy rung. Khi chuyển đảo theo máng rung, cám hay các loại nguyên liệu 
khác được tiệt trùng bằng nguồn nhiệt bức xạ với nhiệt độ đã được quy định. Sau đó cho 
vào phòng cấy, được làm lạnh bằng nước trong ruột xoắn cũng như bằng nước lạnh trực 
tiếp đã được tiệt trùng dùng để làm ẩm cám. Sau khi làm lạnh, nạp lượng huyền phù 
nấm mốc đã được định lượng vào thiết bị và do xung rung động truyền liên tục cho 
máng làm tăng mạnh sự khuấy trộn môi trường. 
Việc nạp môi trường dinh dưỡng đã được tiệt trùng vào phòng nuôi cấy cũng 
được định lượng bằng máy tiệt trùng rung. 
Hình 6.5. Thiết bị tiệt trùng dạng rung: 
1- Cửa nạp liệu; 2- Khung giá; 3- Các tấm cách nhiệt; 4- Bộ đun nóng dạng 
ống; 5- Máng rung; 6- Các ống để phun nước tiệt trùng; 7- Khớp nối để nạp 
canh trường ; 8- Khớp nối để tháo liệu; 9- Giằng đàn hồi; 10- Bệ; 11- Máy 
rung; 12- Hộp giảm tốc; 13- Động cơ. 
Đặc tính kỹ thuật của máy tiệt trùng rung: 
Năng suất tính theo chủng nấm mốc, tấn/ngày: 3,5 
Nhiệt độ tiệt trùng, 0C: 120 ÷ 140 
 107 
Tần số dao động, Hz: 5 ÷ 29,5 
Biên độ dao động, mm: 4 
Công suất động cơ, kW: 4,5 
Kích thước cơ bản, mm: 1400 × 1500 × 1400 
Khối lượng, kg: 5840 
Dùng nhiệt từ nguồn truyền nhiệt bên ngoài để bổ sung nung nóng chất nền; nhiệt 
truyền vào bên trong chất nền do độ dẫn nhiệt của vật thể và sự tồn tại trong đó những 
trường không đều. Cho nên tốc độ đun nóng phụ thuộc vào hình dạng và thể tích của vật 
liệu và được hạn chế bởi đại lượng grandient nhiệt. Nhược điểm của việc sử dụng hơi để 
tiệt trùng là vỏ thiết bị phải kín và cách nhiệt. Sự phân bổ của nhiệt trong khối tiệt trùng 
không đồng đều khi khuấy trộn làm cho môi trường đun nóng không đều; phải sử dụng 
thiết bị nhiệt năng khác; tạo vón cục môi trường dinh dưỡng trong quá trình tiệt trùng; 
tạo hồ hoá tinh bột làm giảm đáng kể quá trình phát triển canh trường. 
6.2.5. Tiệt trùng môi trường bằng dòng điện cao tần 
Khác nhau về nguyên tắc của việc nung nóng vật liệu bằng dòng điện cao tần ở 
chỗ: đun nóng vật liệu đến nhiệt độ cần thiết xảy ra rất nhanh do tạo năng lượng trực 
tiếp của dòng điện cao tần thành năng lượng nhiệt. Tốc độ đun nóng trong mỗi phân tử 
của vật liệu được xác định bởi cường độ của dòng điện, bởi các thông số điện - lý của 
vật liệu và không phụ thuộc vào hình dạng của nó. 
Thiết bị tiệt trùng (hình 6.6) là máy vận chuyển có băng tải vải nhiều lớp. 
Thiết bị tiệt trùng cao tần tác dụng liên tục gồm máy phát điện cao tần, phễu nạp 
liệu 1 có bộ định lượng dạng rôto, thanh dẫn điện 2, cơ cấu chuyển dịch các bảng mỏng 
của bộ ngưng tụ 3, hai bảng phẳng song song 4, bộ vận chuyển băng tải chịu nhiệt 5 
được bố trí bên trong phòng kín và được chuyển dịch giữa các bảng mỏng của bộ ngưng 
tụ, bộ định lượng nước tiệt trùng 6, bộ định lượng huyền phù cấy 7, vít hai đoạn 8, dẫn 
động vít tải 9 và dẫn động băng vận chuyền 10. Theo chiều dài phần làm việc của băng 
tải, lắp các biên chắn để xác định mặt cắt của lớp rải . 
Nhờ cơ cấu định lượng môi trường dinh dưỡng được nạp vào phễu chứa và vào 
băng tải vận chuyển với lớp có chiều dày 30 mm. Khi chuyển vào vùng có trường điện 
cao tần (tạo ra do nước ngưng được giàn phẳng) môi trường được đun nóng đến nhiệt 
độ tiệt trùng. Theo mức độ thoát ra từ vùng đun nóng, môi trường dinh dưỡng được làm 
nguội do toả nhiệt tự nhiên đến 40 ÷ 500C và sau đó đổ từ băng tải vận chuyển vào mức 
2 để làm lạnh và làm ẩm. 
Trường điện cao tần được tạo ra do hai cực của bộ ngưng tụ, một cực có điện thế 
cao nối với cơ cấu nâng của điện cực qua gốm cách điện. Cực thứ hai là đáy của nồi tiệt 
trùng. Việc nâng hay hạ các cực có điện thế cao sẽ bảo đảm điều chỉnh khe không khí 
giữa điện cực của bộ ngưng và bề mặt của vật đun nóng. 
 108 
Máy phát điện
1 
Hình 6.6. Thiết bị tiệt trùng cao tần tác dụng liên tục: 
 1- Phễu nạp liệu có bộ định lượng kiểu rôto; 2- Thanh dẫn điện; 3- Cơ cấu chuyển 
dịch các bảng mỏng của bộ ngưng tụ; 4- Các bảng mỏng của bộ ngưng tụ; 5- Vận 
chuyển băng tải; 6- Bộ định lượng nước tiệt trùng; 7- Bộ định lượng huyền phù cấy; 
8- Vít hai đoạn; 9- Dẫn động vít tải; 10- Dẫn động băng tải; 11- Đèn diệt khuẩn 
Để tạo các điều kiện loại trừ sự xuất hiện hệ sinh vật lạ người ta lắp các đèn diệt 
khuẩn trong phòng. 
Bộ định lượng khi làm việc phải đồng bộ với sự chuyển động của băng tải vận 
chuyển nhằm đảm bảo tính thông lượng liên tục của lớp môi trường. Điều khiển nồi tiệt 
trùng thông qua trạm điều khiển. 
Tiệt trùng một số vật liệu bằng dòng điện cao tần đã chứng minh rằng phương 
pháp này có hiệu quả cao và đảm bảo được độ tiệt trùng. 
Khi nạp vào thiết bị cám lúa mì, bã củ cải, mầm mạch nha và khô dầu sinh học 
vào trong trường điện được tạo ra bởi các điện cực của bộ ngưng tụ có kích thước 
800 × 500 mm, khoảng cách 30 ÷ 80 mm, khi cường độ của trường đối tượng 300 
W/cm và tần số của dòng điện 13 ÷ 40,6 MHz, có thể đạt được nhiệt độ trong giới hạn 
140 ÷ 1800C. Với thời gian lộ sáng từ 120 đến 180 s thì các cấu tử của môi trường có độ 
ẩm từ 10 ÷ 12% sẽ đạt được độ tiệt trùng hoàn toàn. Thời gian tiệt trùng giảm xuống từ 
12 đến 20 lần so với tiệt trùng dùng hơi. 
Tiệt trùng bằng điện cao tần có một số ưu điểm so với tiệt trùng dùng hơi: quá 
trình liên tục, tốc độ đun nóng khối vật liệu lớn hơn khoảng 18 ÷ 20 lần, việc tự động 
hoá điều chỉnh và kiểm tra quá trình tương đối đơn giản, nâng cao các tính chất công 
nghệ của sản phẩm (trong đó có hoạt tính enzim). 
Đặc tính kỹ thuật của thiết bị tiệt trùng cao tần tác dụng liên tục: 
Năng suất, kg/h: 300 
Máy phát điện dạng cao tần: 
 dạng: LÔ1 - 40M 
2 3 4 5 6 7
 109 
 công suất, kW: 40 
Dẫn động băng tải đối với bộ giảm tốc, dạng: P×Π - 120 
 công suất của động cơ, kW: 1,1 
 kích thước cơ bản, mm: 1870 × 1780 × 2250 
 số vòng quay vít tải của máy trộn, vòng/s: 0,15 
 công suất của động cơ, kW: 1,1 
Kích thước của vít tải, mm : 
 đường kính: 325 
 chiều dài: 6000 
6.2.6. Tiệt trùng bằng bức xạ ion hoá 
Tiệt trùng có sử dụng bức xạ ion hoá là quá trình hiện đại để tiệt trùng các cấu tử 
của môi trường dinh dưỡng trong công nghiệp. 
Gia công các cấu tử của môi trường dinh dưỡng bằng bức xạ ion hoá với liều 
lượng từ 0,5 đến 2,5 triệu rađi cho phép tiệt trùng hoàn toàn môi trường. Khi đó nhiệt độ 
của môi trường được tăng lên vài độ, còn thời gian gia công khoảng vài giây. Trong quá 
trình gia công cấu trúc của môi trường bị phá huỷ, khả năng hấp thụ được tăng lên 12 
÷13%, hàm lượng tinh bột giảm 14 ÷27%, còn hàm lượng đường hoà tan tăng 20 ÷ 
32%. 
Hiện tại đã sản xuất hàng loạt máy tăng tốc điện tử có 4 loại kích thước để tiệt 
trùng các cấu tử của môi trường và giảm thời gian chu kì đến 30 ÷ 60 s (bảng 6.1) 
Bảng 6.1. Đặc tính kỹ thuật của các máy tăng tốc 
Các chỉ số ELT-1 ELT-2,5 ELIT-1A ELIT 
Năng lượng, MV 
Công suất trung bình khi năng 
lượng cực đại, kW 
Kích thước máy tăng tốc, mm 
 chiều cao 
 đường kính 
0,3÷1,5 
25 
2460 
1300 
0,6÷2,5 
40 
4300 
1820 
0,3÷1,0 
10 
760 
1000 
0,6÷3.0 
10÷30 
2400 
1300 
6.3. THIẾT BỊ TIỆT TRÙNG MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG DẠNG LỎNG 
Tiệt trùng môi trường dinh dưỡng có thể tiến hành trong các thiết bị tiệt trùng tác 
động tuần hoàn và liên tục. Nếu tiệt trùng một khối lượng không lớn có thể tiến hành 
trực tiếp trong các thiết bị lên men. 
Khi tiệt trùng các môi trường phức tạp, trước hết một số cấu tử của môi trường 
dinh dưỡng chứa nitơ phải được tiệt trùng theo chế độ mềm hơn, cho nên phải tiệt trùng 
riêng biệt trong những thiết bị đặc biệt được gọi là bánh răng vệ tinh. 
 110 
6.3.1. Bánh răng vệ tinh 
Bánh răng vệ tinh là thiết bị hình trụ đứng được chế tạo bằng thép không gỉ. Nó 
có thể tích từ 30 ÷ 50 m3 và được tính toán để làm việc ở áp suất 280 ÷ 480 kPa. 
Bánh răng vệ tinh có các cửa để nạp và tháo các cấu tử của môi trường, các ống 
nối để nạp và thải hơi, thải không khí, nước, cơ cấu khuấy trộn dạng chân vịt có số vòng 
quay 2,5 vòng/s. Trong thiết bị có các dụng cụ để đo và điều chỉnh áp suất và nhiệt độ, 
cửa để rửa thiết bị và van bảo hiểm. 
Trong đường ống dẫn hơi có lưới lọc để lọc hơi. Quá trình tiệt trùng môi trường 
được kiểm tra, điều chỉnh nhiệt độ và áp suất một cách tự động. Nếu tiến hành làm 
nguội nhanh sau khi tiệt trùng thì có thể tạo ra độ chân không, cho nên phải tiến hành 
nạp sơ bộ không khí với áp suất nhất định đã được tiệt trùng vào thiết bị. Tháo môi 
trường ra khỏi thiết bị cũng được thực hiện với chế độ nạp liên tục không khí tiệt trùng. 
Nếu không lưu ý các biện pháp này có thể dẫn đến sự phóng điện mạnh vào thiết bị làm 
ảnh hưởng đến toàn hệ thống.. 
Bánh răng vệ tinh được chế tạo trong những năm gần đây, được trang bị hệ thống 
khoá liên động để ngăn ngừa khả năng tạo chân không trong thiết bị và để giữ áp suất 
không đổi ở mức 280 ÷ 480 kPa. 
Chế độ tiệt trùng tuần hoàn có nhược điểm: năng suất thấp, tiêu hao hơi, nước và 
năng lượng điện cao, tiệt trùng trực tiếp trong thiết bị làm cho việc sử dụng các thiết bị 
lên men ít hiệu quả và làm giảm giá trị dinh dưỡng của các cấu tử môi trường. Các thiết 
bị hiện đại hơn được sử dụng để tiệt trùng các môi trường dinh dưỡng lỏng là những 
thiết bị có chế độ làm việc liên tục. 
6.3.2.Thiết bị tiệt trùng liên tục các môi trường dinh dưỡng lỏng 
Tiệt trùng liên tục có nhiều ưu điểm so với tiệt trùng gián đoạn: đạt sự vô trùng 
nhanh (gần 1 phút), điều đó cho phép tăng năng suất của thiết bị, có khả năng tăng hiệu 
suất sản phẩm có mục đích vì khi tiệt trùng liên tục sự phá huỷ cấu trúc các chất dinh 
dưỡng của môi trường là tối thiểu, do sự lộ sáng ngắn, giảm tiêu hao hơi do sử dụng 
phun hơi trực tiếp. 
Thiết bị tiệt trùng liên tục có năng suất 5 m3/h. Thiết bị gồm thùng chứa, bộ đun 
nóng, bộ giữ nhiệt, làm nguội, các bơm, lọc môi trường, lọc hơi, hệ thống kiểm tra tự 
động và điều chỉnh các thông số của quá trình. 
Bộ thu nhận và bảo quản môi trường dinh dưỡng chưa tiệt trùng là thiết bị hình trụ 
có nắp với sức chứa 10 m3. Trên nắp có bộ dẫn động cho cơ cấu khuấy trộn và các khớp 
nối cần thiết. Thiết bị có áo ngoài để làm nguội môi trường cho nên rất tiện lợi cho bảo 
quản dài hạn trong trường hợp cần thiết cho sản xuất. 
Để loại những vật lớn hơn 0,8 mm ra khỏi môi trường thường ứng dụng làm sạch 
hai mức. Trên đường nạp môi trường vào bộ đun nóng được gắn lưới lọc bằng thép 
không gỉ có lỗ lưới 0,8 × 0,8 mm. Việc làm sạch bổ sung được tiến hành trong cốc lọc 
cũng được làm từ loại lưới trên và đặt ở vị trí khớp nối vào của lưu lượng kế. Dùng bơm 
xoáy để đẩy môi trường vào bộ đun nóng. Bộ đun nóng gồm vỏ trụ đứng, nắp và hai vòi 
phun. Các khớp nối để nạp môi trường dinh dưỡng và hơi nước được lắp trên vỏ thiết 
 111 
bị. Giữa các phần trên và dưới thiết bị có côn để nạp lớp mỏng đều của môi trường đã 
được đun nóng vào bộ giữ nhiệt. Bộ giữ nhiệt là ống xoắn gồm 11 vòng ống với đường 
kính 89 mm, chiều dài tổng là 3,4 m. Thể tích của bộ giữ nhiệt 170 l và bảo đảm thời 
gian giữ ở nhiệt độ 1400C gần hai phút. Để làm lạnh môi trường dinh dưỡng tiệt trùng 
đến 400C thường sử dụng bộ trao đổi nhiệt kiểu “ống lồng ống” có đường kính 76 và 
133 mm, tổng bề mặt làm lạnh 20 m2. 
Nguyên tắc làm việc của thiết bị là đun nóng nhanh môi trường đến nhiệt độ tiệt 
trùng 120 ÷1400C khi tiếp xúc trực tiếp với hơi nước, giữ môi trường trong dòng liên 
tục khoảng 2 ÷ 15 phút và sau đó làm lạnh nhanh đến 35 ÷ 450C. Trước khi bắt đầu tiệt 
trùng môi trường dinh dưỡng tất cả các bộ phận của thiết bị YHC-5 (bộ đun nóng, bộ 
giữ nhiệt, bộ trao đổi nhiệt, bộ lấy mẫu và hệ thống đường ống) phải được tiệt trùng 
bằng hơi trong 4 giờ. Sau khi triệt trùng thiết bị mở các dụng cụ kiểm tra tự động và 
dụng cụ điều chỉnh các thông số của quá trình, đặt chế độ tiệt trùng môi trường. Nối 
YHC - 5 với nồi lên men đã nạp sơ bộ không khí tiệt trùng với áp suất 76 ÷ 96 kPa. 
Yếu tố vô cùng quan trọng để hoạt động bình thường của thiết bị tiệt trùng tác 
động liên tục đó là sự làm việc an toàn của nồi phản ứng - máy trộn để chuẩn bị môi 
trường. Việc tạo sự ứ đọng trong dòng môi trường và tạo xoáy trong nồi phản ứng làm 
cản trở sự nạp môi trường và phá vở tính nạp liệu đều đặn của thiết bị. 
 Để tránh sự xuất hiện không khí trong đường ống nối nồi phản ứng với YHC 
thường có van ngược chiều để điều chỉnh áp suất. 
Quá trình tiệt trùng môi trường dinh dưỡng được thực hiện một cách tự động theo 
chế độ đã cho nhờ các dụng cụ điều chỉnh (dụng cụ kiểm tra mức môi trường trong 
thùng chứa, kiểm tra tốc độ nạp môi trường vào bộ giữ nhiệt, kiểm tra áp suất môi 
trường do bơm đẩy và áp suất môi trường khi ra khỏi bộ giữ nhiệt, kiểm tra áp suất hơi 
cho van điều chỉnh của thiết bị). Nhiệt độ môi trường trong bộ đun nóng và áp suất của 
môi trường khi ra khỏi bộ giữ nhiệt là những thông số phải điều chỉnh. 
Đặc tính kỹ thuật của thiết bị tiệt trùng YHC- 5: 
Năng suất, m3/h: 5 
Sức chứa của bộ đun nóng, l : 25 
Thời gian có mặt của môi trường trong bộ đun nóng, s : 19 
Dạng bộ giữ nhiệt: Ống xoắn 
Sức chứa của bộ giữ nhiệt, l : 170 
Đường kính ống, mm: 89 
Tốc độ trung bình của môi trường trong bộ giữ nhiệt, m/s: 0,28 
Dạng thiết bị trao đổi nhiệt để làm lạnh môi trường: Ống lồng ống 
Diện tích bề mặt làm lạnh, m2: 20 
Tiêu hao hơi, kg/h: 1000 
Sự làm loãng môi trường do nước ngưng, %: 20 
Nhược điểm của hệ YHC - 5: năng suất thấp, kích thước cơ bản của thiết bị lớn, 
tiêu hao hơi nước lớn, hệ số sử dụng nhiệt thấp, ứng dụng dạng thiết bị trao đổi nhiệt 
 112 
không hoàn hảo, lượng kim loại của bộ giữ nhiệt lớn, diện tích chiếm chổ lớn, khó khăn 
cho việc làm sạch bề mặt bên trong và mức độ chảy rối của môi trường thấp. 
Thiết bị tiệt trùng liên tục có năng suất 20 m3/h. Hiện tại đã có những loại thiết 
bị tiệt trùng liên tục với năng suất 20, 50, 100, 200 và 300 m3/h. Khác với YHC - 5, 
thiết bị YHC - 20 có đề cập đến khả năng thu hồi nhiệt đến 77%, ứng dụng thiết bị trao 
đổi nhiệt dạng tấm có hiệu quả hơn và bộ giữ nhiệt có kết c

File đính kèm:

  • pdfChuong 6.pdf
Bài giảng liên quan