LỜI CẢM ƠN

Đồ án Tốt nghiệp đòi hỏi kiến thức tổng quát và vững chắc từ các môn đại cương, cơ sở ngành, chuyên ngành là cơ sở để đánh giá kết quả, những kiến thức, kinh nghiệm em đạt được sau 5 năm học tập tại trường.

Để hoàn thành Đồ án này, ngoài sự nổ lực nghiên cứu, tìm hiểu của bản thân, em còn được nhận rất nhiều sự giúp đỡ từ thầy cô và bạn bè.

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Nguyễn Thị Minh Xuân đã hướng dẫn tận tình để em hoàn thành Đồ án đúng yêu cầu và kịp thời hạn được giao.

Em xin cảm ơn các thầy cô trong khoa Hóa – trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng, các thầy cô trong bộ môn Công nghệ Sinh học đã góp ý cho Đồ án của em được hoàn thiện hơn.

Cuối cùng em xin cảm ơn tất cả thầy cô, bạn bè đã giúp đỡ em hoàn thành  Đồ án Tốt nghiệp.

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG            CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA                  Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

 ------------------------------                             ……………………………..                                    

Khoa:      Hoá

Bộ môn:  Công nghệ sinh học

 

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên    : 

Lớp                                : 

Ngành                          : Công nghệ sinh học

1. Tên đề tài:

 Thiết kế nhà máy sản xuất Vancomycin dạng viên nén từ rỉ đường với năng suất 0,15 tấn Vancomycin/ ngày.

2. Các số liệu ban đầu:

• Rỉ đường ban đầu có Bx = 60% (trong đó các chất phi đường chiếm 10%)
• Sử dụng biến chủng vi sinh vật Steptomyces orientalis 4812 – 81 – 61 cho năng suất 3g Vancomycin/lit dịch lên men.
• Độ ẩm của sản phẩm: 1%
• Mỗi viên nén chứa: 500mg Vancomycin; 625 mg Avicel PH102; 625 mg Dicalci phosphate; 7,25 mg Aerosil; 26,5 mg Magnesie stearat.

3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

• Lời mở đầu
• Phần 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật
• Phần 2: Tổng quan tài liệu
• Phần 3: Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ
• Phần 4: Tính cân bằng sản phẩm
• Phần 5: Chọn và tính thiết bị
• Phần 6: Tính tổ chức
• Phần 7: Tính xây dựng
• Phần 8: Tính nhiệt – hơi - nước
• Phần 9: Kiểm tra sản xuất và sản phẩm
• Phần 10: An toàn lao động và vệ sinh xí nghiệp
• Kết luận
• Tài liệu tham khảo

4. Các bản vẽ:

• Dây chuyền công nghệ                                : A₀
• Mặt bằng phân xưởng sản xuất chính       : A₀
• Mặt cắt phân xưởng sản xuất chính          : A₀
• Sơ đồ hơi nước                                              : A₀
• Mặt bằng tổng thể nhà máy                        : A₀

5. Giáo viên hướng dẫn: Th.s NGUYỄN THỊ MINH XUÂN                   

6. Ngày giao nhiệm vụ:                 

7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ:    

Thông qua bộ môn

     Ngày ..…tháng …. Năm 2013

PHỤ LỤC

Trang

1. Danh sách hình

Hình 1.1: Bản đồ khu công nghiệp Nhơn Trạch 1 – Đồng Nai                            3

Hình 2.1: Cơ chế tác dụng của kháng sinh                                                             6

Hình 2.2: Cấu tạo của Vancomycin                                                                        7

Hình 2.3: Cơ chế tác dụng của vancomycin lên tế bào vi khuẩn                                    8 Hình 2.4: Streptomyces orientalis                                                                                 9

Hình 3.1: Quy trình công nghệ sản xuất kháng sinh Vancomycin dạng viên nén từ rỉ đường sử dụng chủng Streptomyces orientalis 4912 – 81 -61                                                                                  14

Hình 5.1: Thùng pha loãng sơ bộ                                                                          43

Hình 5.2: Thiết bị nhiệt 2 vỏ model PG6000                                                   45

Hình 5.3: thiết bị lọc khung bản màng mỏng F300/1500 – 30U                      46

Hình 5.4: Bể trung hòa                                                                                            46

Hình 5.6: Thiết bị thanh trùng liên tục dạng tấm Tetra Plex                             47

Hình 5.5: Hệ thống pha trộn và định lượng CMS 2000                                     48

Hình 5.7:Thiết bị lên men RTY – MS                                                                   49

Hình 5.8:Thiết bị lọc khung bản khung bản loại   -            50

Hình 5.9:Thiết bị cô đặc SJN – 5000                                                                    51

Hình 5.10:Thiết bị trích ly VN295316/3434                                                       52

Hình 5.11 Thiết bị sắc ký                                                                                       52

Hình 5.12:Thiết bị lọc thùng quay GW – 3                                                                     54

Hình 5.13: Thiết bị cô đặc chân không ZN – 100                                            55

Hình 5.14: Thiết bị lọc băng tải WTS – 1000                                                      55

Hình 5.16: Máy nghiền ướt JML – 50                                                                  56

Hình 5.17: Thiết bị tiêu chuẩn hóa  W – 300                                                      57

Hình 5.17: Máy dập viên thuốc ZP – 15                                                             58

Hình 5.17:Máy sấy băng tải WDG 1 – 1                                                             59

Hình 5.18:Máy đóng gói viên thuốc vào chaiBSP – 120                                  60

Hình 5.20: Thùng chứa                                                                                     60

Hình 5.21: Bơm                                                                                                        61

2. Danh sách bảng

Bảng 2.1 Thành phần của rỉ mật mía                                                                    10

Bảng 3.1. Các ngày nghỉ lễ, tết theo quy định của nhà nước                            20

Bảng 3.2. Kế hoạch sản xuất theo tháng                                                              20

Bảng 3.3. Các thành phần khác của dịch lên men và các chất phối trộn

với vancomycin                                                                                                       21

Bảng 4.5. Bảng tổng kết bán thành phẩm qua từng công đoạn                         39

Bảng 4.5. Bảng tổng kết nguyên liệu chính và phụ                                            40

Bảng 5.2. Bảng tổng kết về thùng chứa                                                                61

Bảng 5.3. Bảng tổng kết các thiết bị                                                                                 62

Bảng 6.1. Bảng tổng kết nhân lực làm việc trực tiếp                                          65

Bảng 7.1. Bảng tổng kết chi phí hơi cho các thiết bị                                          66

Bảng 8.1. Bảng tổng kết các công trình xây dựng toàn nhà máy                      80

Bảng 9.1. Bảng kiểm tra các công đoạn sản xuất                                                84

LỜI MỞ ĐẦU

Sự phát triển về vi sinh vật học nói chung, và vi sinh vật công nghiệp nói riêng, với bước ngoặc lịch sử là phát minh vĩ đại về chất kháng sinh của Alexander Fleming (1982) đã mở ra kỷ nguyên mới trong y học: khai sinh ra ngành công nghệ sản xuất chất kháng sinh và ứng dụng thuốc kháng sinh vào điều trị cho con người.

Trong số nhiều các kháng sinh được sử dụng phổ biến hiện nay thì vancomycin cũng được xem là một kháng sinh được sử dụng nhiều và có tác dụng tích cực trong điều trị bệnh. Vancomycin có hiệu quả chữa bệnh cao khi dùng một mình hoặc phối hợp với các kháng sinh khác. Đặc biệt Vancomycin có thể điều trị được những bệnh đã kháng thuốc penicillin hoặc trên những người dị ứng với penicillin.

Nước ta có ngành công nghệ sản xuất đường rất phát triển do nằm trong vùng khí hậu thuận lợi cho sự phát triển của cây mía. Do đó, lượng rỉ đường tạo ra từ các nhà máy đường hằng năm rất lớn. Nếu không có biện pháp xử lý thích hợp sẽ ảnh hưởng xấu đến môi trường.

Biến chủng S.orientalis 4912-81-61sinh Vancomycin sinh trưởng tốt trên môi trường chứa nhiều saccharose (49,8 gam/lit). Nên nếu dùng rỉ đường để lên men thu nhận Vancomycin vừa có thể giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường vừa đem lại lợi ích kinh tế cao. Một ý nghĩa quan trọng nữa là đáp ứng một phần kháng sinh cho điều trị bệnh. Vì ngành công nghệ sản xuất kháng sinh chưa phát triển ở nước ta, các kháng sinh chủ yếu là nhập ngoại.

Với những ứng dụng của Vancomycin, môi trường lên men từ rỉ đường – phế phẩm của ngành công nghiệp sản xuất đường là nguyên liệu phổ biến, rẻ tiền và nhu cầu của người tiêu dùng trong nước nên em được giao đề tài Đồ án Tốt nghiệp “Thiết kế nhà máy sản xuất kháng sinh Vancomycin dạng viên nén từ rỉ đường với năng suất 0,15 tấn Vancomycin/ngày”.

 

 

 

 

PHẦN  1                                LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

1. Sự cần thiết khi xây dựng nhà máy sãn xuất vancomycine

Sự phát triển về vi sinh vật học nói chung và vi sinh vật công nghiệp nói riêng, với một bước ngoặc lịch sử là phát minh vĩ đại về chất kháng sinh của Alexander Fleming (1982) đã mở ra một kỷ nguyên mới trong y học: khai sinh ra ngành công nghệ sản xuất chất kháng sinh và ứng dụng thuốc kháng sinh vào điều trị cho con người.

Càng ngày càng xuất hiện thêm rất nhiều loài vi sinh vật gây bệnh. Hơn nữa các loài này thường có khả năng kháng kháng sinh. Do đó ta phải đa dạng kháng sinh để lựa chọn kháng sinh thích hợp đối với mỗi loài vi sinh vật hay với các giai đoạn khác nhau của quá trình điều trị bệnh.

Vancomycin được sử dụng để điều trị kháng thuốc penicillin (β - lactam). – một kháng sinh được sử dụng rất phổ biến.

Hiện nay nước ta vẫn chưa có nhà máy sản xuất kháng sinh, các loại kháng sinh đều được nhập khẩu vì vậy giá thành cao.

Chủng vi sinh vật sản xuất vancomycin có thể phát triển tốt trên môi trường dinh dưỡng từ rỉ đường là một phế phẩm của ngành công nghiệp sản xuất đường rất phổ biến ở nước ta và có giá thành rẻ, mang lại hiệu quả kinh tế cao.

Việc xây dựng nhà máy sữa phải đảm bảo các yêu cầu sau :

• Vị trí đặt nhà máy: Gần nguồn nguyên liệu, thị trường tiêu thụ sản phẩm.
• Giao thông vận tải thuận lợi.
• Cung cấp điện và nhiên liệu dễ dàng.
• Cấp thoát nước thuận lợi.
• Nguồn nhân lực dồi dào.

1. Vị trí đặt của nhà máy

Từ những nguyên tắc trên sau quá trình nghiên cứu em chọn vị trí đặt nhà máy sản xuất vancomycin tại khu công nghiệp Nhơn Trạch 1, Đồng Nai. Lý do khu công nghiệp Nhơn Trạch 1 gần Công ty Cổ phần Đường Biên Hòa, Công ty Cổ phần Đường La Ngà. Ngoài ra khu vực  Nam Trung Bộ, Tây Nam còn có nhiều nguồn cung cấp nguyên liệu rỉ đường khác: Công Ty Cổ phần Đường Quảng Ngãi, Công ty Cổ phần Đường Cần Thơ, Công ty Cổ phần Đường Khánh Hòa [18].

Hơn nữa khu công nghiệp Nhơn Trạch 1 nằm ở trung tâm của vùng kinh tế trọng điểm phía nam gồm thành phố Hồ Chí Minh – Biên Hòa – Vũng Tàu, thuận lợi vận chuyển về đường bộ và đường thủy.

 

Hình 1.1:  Bản đồ khu công nghiệp Nhơn Trạch 1 – Đồng Nai

• Độ cao so với mặt biển là:                28m
• Độ ẩm trung bình từ:                         62 - 84%
• Nhiệt độ trung bình:                           27^oC
• Lượng mưa trung bình hàng năm:    1.832 mm
• Cường độ chịu tải của đất: 1,5 - 2,5 kg/cm2

(Rất thuận tiện cho việc thi công nền móng công trình và không phải đóng cọc gia cố móng, do vậy giảm đáng kể chi phí xây dựng).

1. Giao thông vận tải
   1. Đường bộ

Khoảng cách từ khu công nghiệp Nhơn Trạch 1 tới Tp. Hồ Chí Minh là 60 km, tới thành phố Biên Hòa là 40km, tới thành phố Vũng Tàu là 60km [19].

Trong tương lai khi dự án đường cao tốc thành phố Hồ Chí Minh – Long  Thành – Dầu Giây đi vào hoạt động thì khoảng cách từ khu công nghiệp Nhơn Trạch 1 tới thành phố Hồ Chí Minh rút ngắn chỉ còn 24 km [20]

1. Đường thủy

Khu công nghiệp Nhơn Trạch 1 cách:

• Cảng Sài Gòn 48 km.
• Cảng Vũng Tàu 60 km.
• Cảng Phú Mỹ 22 km (đảm bảo cho tàu 72000 tấn cập bến và bốc dỡ container và các thiết bị máy móc quá khổ, quá tải).
• Cảng Gò Dầu 15 km (đảm bảo cho tàu 15000 tấn cập bến và bốc dỡ container, hàng hóa và các thiết bị máy móc ). [19]

1. Cấp thoát nước

• Cấp nước: nước sạch cung cấp cho nhà máy được cấp từ nguồn nước ngầm, qua hệ thống xử lý của nhà máy nước sạch với công suất 22000 m³ ngày đêm, đảm bảo cung cấp nước liên tục 24/24 h [19].
• Thoát nước: trong khu công nghiệp hiện có 2 hệ thống thoát nước riêng biệt, một hệ thống thoát nước mưa và một hệ thống thoát nước thải công nghiệp [19].
• Xử lý nước thải: có nhà máy xử lý nước thải chung cho toàn khu công nghiệp và các khu lân cận với công suất 4000 m³/ ngày đêm.

1. Nguồn cung cấp điện

Khu công nghiệp Nhơn trạch 1 có trạm biến áp 110/22 KV công suất 103 MAV phục vụ riêng cho các nhà máy sản xuất trong khu công nghiệp. Trạm biến áp được cấp điện 110 KV từ ba nguồn điện từ lưới điện quốc gia gồm:

• Một nguồn từ Trạm biến áp 220/110 KV Long Bình.
• Một nguồn từ Nhà máy Điện Phú Mỹ.
• Một nguồn từ Nhà máy Thủy điện Hàm Thuận – Đa Mi [19].

Do vậy, việc cấp điện cho khu công nghiệp được đảm bảo luôn ổn định.

1. Nguồn cung cấp hơi

Hơi được sử dụng chủ yếu trong quá trình sản xuất sữa sẽ được cung cấp từ lò hơi riêng của nhà máy.

1. Nguồn cung cấp nguyên liệu

Nguyên liệu để sản xuất chủ yếu là rỉ đường là phế phẩm của các nhà máy đường Biên Hòa, La Ngà. Ngoài ra có thể nhập rỉ đường từ các nhà máy khác ở khu vực Tây Nam, Nam Trung Bộ [mục 1.2]

1. Nguồn cung cấp thông tin

 Khu công nghiệp Nhơn Trạch 1 có hệ thống thông tin liên lạc đầy đủ đảm bảo liên lạc trong nước và quốc tế dễ dàng bao gồm điện thoại, điện thoại di động, Fax, Internet. Thời gian thực hiện các thủ tục cung cấp các dịch vụ trên trong vòng 3-5 ngày.

1. Nguồn nhân lực

Do khu công nghiệp nằm trong thành phố mới đang hình thành và phát triển nên lực lượng lao động ở đây rất dồi dào. Việc phát triển nhà máy góp phần tận dụng nguồn lao động trong xã hội, góp phần tạo công ăn việc làm cho người dân. Bên cạnh đó, nhờ tận dụng được nguồn lao động rẻ sẽ giảm được chi phí sản xuất của nhà máy, nâng cao sức cạnh tranh trên thị trường. [19]

1. Thị trường tiêu thụ sản phẩm

Khu công nghiệp Nhơn Trạch 1 thuộc Thành phố công nghiệp Nhơn Trạch nằm ở trung tâm của vùng kinh tế trọng điểm phía Nam Thành phố Hồ Chí Minh-Biên Hòa-Vũng Tàu. Đây là địa điểm rất thuận lợi với chi phí thấp nhất để cung cấp hàng hóa cho 3 khu vực tiêu thụ lớn của Việt Nam là: Thành phố Vũng Tàu có dân số 2000000 người (cách 60km), Thành phố Biên Hòa có dân số 900000 người (cách 40km), Thành phố Hồ Chí Minh có dân số 5000000 người (cách 60km) và đây cũng là vị trí thuận lợi để cung cấp hàng hóa đi mọi nơi trên đất nước Việt Nam, các nước trong khu vực và trên thế giới.

1. Sự hợp tác hóa

Nhà máy hợp tác với các nhà máy khác nằm trong khu công nghiệp để cùng chung  phát triển cơ sở hạ tầng, điện, nước nhằm giảm thiểu chi phí vốn đầu tư.

PHẦN 2                                        TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1. Kháng sinh
   1. Khái niệm

Chất kháng sinh là các chất hóa học xác định, không có bản chất enzyme, có nguồn gốc sinh học (phổ biến từ vi sinh vật) và với đặc tính ngay ở nồng độ thấp (hoặc rất thấp) đã có khả năng ức chế mạnh mẽ hoặc tiêu diệt được các vi sinh vật gây bệnh mà vẫn đảm bảo an toàn cho người hay động vật được điều trị. [4]

1. Cơ chế tác dụng

Kháng sinh sẽ tác dụng lên vi sinh vật (VSV) gây bệnh hoặc các đối tượng gây bệnh khác có những kiểu thường gặp:

• Làm rối loạn cấu trúc thành tế bào.
• Rối loạn chức năng điều tiết quá trình vận chuyển vật chất của màng tế bào.
• Làm rối loạn hoặc kiềm tỏa quá trình sinh tổng hợp protein và rối loạc quá trình tái bản DNA.

 

Hình 2.1:       Cơ chế tác dụng của kháng sinh

1. Phân loại [8]
   1.  Dựa vào mức độ tác dụng

• Thuốc kháng sinh diệt khuẩn (bactericidial antibiotics): kháng sinh có cơ chế tác dụng đến khả năng tạo vách tế bào, sinh tổng hợp DNA và RNA, giải phóng men autolyza, vi khuẩn tự phân giải.
• Thuốc kháng sinh kìm khuẩn (bacteriostatic antibiotics) gồm các thuốc ức chế sinh tổng hợp protein của vi khuẩn bằng cách gắn vào các enzyme hay các ribosome.

1. Dựa vào phổ tác dụng kháng sinh

• Nhóm có phổ tác dụng hẹp: tác dụng chủ yếu lên một loại hay một nhóm vi khuẩn nào đó.
• Nhóm có phổ tác dụng rộng: là kháng sinh có thê tiêu diệt được nhiều loại mầm bệnh khác nhau.

1. Dựa vào nguồn gốc

• Kháng sinh có nguồn gốc từ sinh vật, xạ khuẩn.
• Nhóm kháng sinh có nguồn gốc hóa dược hay được tổng hợp.

1. Dựa vào cơ chế tác dụng

• Nhóm kháng sinh có tác dụng lên tế bào vi khuẩn: tác dụng lên vách tế bào, màng tế bào.
• Nhóm kháng sinh tác dụng lên hệ phi bào làm rối loạn các hoạt động sống của tế bào trong nguyên sinh chất.

1. Đơn vị đo kháng sinh

Đơn vị của mỗi kháng sinh được định nghĩa là lượng kháng sinh tối thiểu, được pha trong 1 thể tích quy ước dung dịch có khả năng ức chế hoàn toàn sự phát triển của chủng VSV kiểm định đã chọn (UI/ml, µg/ml).

1. Kháng sinh vancomycine
   1. Đặc điểm

Vancomycin là một kháng sinh glycopeptide ba vòng, phổ hẹp được làm tinh khiết bằng phương pháp sắc ký và được chiết xuất từ Streptomyces orientalis và có công thức hóa học C₁₄₈H₁₈₅O₅₆N₁₂Cl₄, có khả năng hòa tan tốt trong nước ở pH 2,5 đến 9, tan nhẹ trong cồn ở nồng độ thấp và không tan trong hầu hết dung môi hữu cơ [1].                                                     Hình 2.2:  Vancomycin [9]

1. Cơ chế tác dụng của vancomycin [9]

Vancomycin tác dụng bằng cách ức chế tổng hợp thành tế bào củavi khuẩn Gram dương. 

Các phân tử lớn ưa nước có thể hình thành các liên kết hydro tương tác với các gốc D-alanyl-D-alanine điểm đầu cuối của NAM / NAG-peptide. Trong những trường hợp bình thường, đây là một sự tương tác năm điểm. Tương tác của vancomycin  và D-Ala-D-Ala này ngăn cản tổng hợp thành tế bào theo hai cách. Nó ngăn chặn sự tổng hợp của các polyme của axit N-acetylmuramic (NAM) và N-Acetylglucosamine (NAG) đã hình thành các sợi khung của thành tế bào vi khuẩn, và nó ngăn cản các polyme khung liên kết ngang với nhau. 

 

Hình 2.3:  Cơ chế tác dụng của vancomycin lên tế bào vi khuẩn [9]

1. Vi khuẩn đang tổng hợp thành tế bào mới. Ở đây, các sợi thành tế bào đã được tổng hợp, nhưng chưa liên kết lại với nhau.
2. Vancomycin nhận diện và gắn với hai D-ala dư lượng cuối của các chuỗi peptide.

Ở vi khuẩn kháng Vancomycin (hình dưới), dư lượng D-ala cuối đã được thay thế bằng vancomycin D-lactate như vậy, Vancomycin không thể gắn vào.

3. Vancomycin gắn vào các chuỗi peptide ngăn cản chúng tương tác với các enzyme hình thành liên kết.

Ở vi khuẩn kháng Vancomycin, liên kết được hình thành bình thường. 

4. Liên kết không được hình thành.

Ở vi khuẩn kháng Vancomycin, liên kết được hình thành.

1. Độ nhạy cảm của kháng sinh vancomycin[11]

Nồng độ tối thiểu (MIC) của vancomycin đối với hầu hết các chủng nhạy cảm từ 0,1-0,2 microgam/ml. (MIC < 4 microgam/ml: chủng nhạy cảm với vancomycin, MIC 4 ÷ 16 microgram/ml: chủng nhạy cảm vừa phải, MIC >16microgam/ml chủng kháng thuốc).

1. Tác dụng điều trị của vancomycin [12]

• Vancomycin được chỉ định trong các nhiễm khuẩn nặng, bệnh thận và tim.

• Trong các trường hợp nhiễm khuẩn máu khó điều trị do các vi khuẩn Gram (+) như viêm màng trong tim nhiễm khuẩn và viêm màng trong tim có lắp van nhân tạo.
• Vancomycin được chỉ định khi người bệnh dị ứng với Penicilin hoặc đã điều trị thất bại.
• Các trường hợp nhiễm khuẩn máu nặng do tụ cầu mà các kháng sinh khác không tác dụng.
• Dự phòng viêm màng trong tim trước phẫu thuật, đặc biệt là phẫu thuật phụ khoa và đường ruột cho các người bệnh dị ứng Penicilin.

1.   Giới thiệu biến chủng Streptomyces orientalis 4912 - 81 - 61 để sản xuất vancomycin
   1. Phân loại

Streptomyces orientalis 4912 - 81 – 61 là biến chủng.

Streptomyces orientalis là một loài thuộc [13]

• Ngành                            : Actinobacteria
• Lớp                                : Actinobacteria
• Bộ                                  : Actinomycetales
• Họ                                  : atinomyces
• Chi                                 : Streptomyces

  

Hình 2.4:  Streptomyces orientalis [14]

1. Đặc điểm

Xạ khuẩn Streptomyces orientalis có dạng sợi, các sợi liên kết với nhau tạo khuẩn lạc.Các sợi phân nhánh và đan xen tạo khuẩn lạc phức tạp, nhưng thực chất toàn bộ hệ sợi chỉ là một tế bào có nhiều nhân, không có vách ngăn ngang. Thuộc loại nhân đơn giản không có màng nhân.

Xạ khuẩn sinh sản sinh dưỡng bằng bào tử. Bào tử được hình thành trên các nhánh phân hóa từ khuẩn ty khí sinh gọi là cuống sinh bào tử [15].

1. Tổng quan về rỉ đường [17]
   1. Nguồn gốc

Rỉ mật là một phụ phẩm của ngành sản xuất đường, là sản phẩm cuối cùng của quá trình sản xuất đường mà từ đó đường không còn có thể kết tinh một cách kinh tế nữa bởi các công nghệ thông thường.

1. Thành phần của rỉ đường

Bảng 2.1: Thành phần của rỉ mật mía

Thành phần	Trung bình	Biến động
Nước Saccharoza Glucoza Fructoza Các chất khử khác Các gluxit khác Khoáng Các chất chứa N Các axit không chứa Sáp, sterol và phospholipit Sắc tố Vitamin	20 35 7 9 3 4 12 4.5 5 0,4 - -	17 – 25 30 – 40 4 – 9 5 – 12 1 – 5 2 – 5 7 – 15 2 – 6 2 – 8 0,1 – 1 - -

1. Những đặc tính của rỉ đường phù hợp với quá trình lên men

• Chứa hàm lượng đường cao.
• Ngoài đường saccharose còn chứa nhiều chất hữu cơ, vô cơ, các chất
  thuộc vitamin và các chất điều hoà sinh trưởng.
• Giá thành không cao.

1. Vấn đề sử dụng rỉ đường hiện nay

Vào những thế kỷ trước đây rỉ đường là một nguồn phế thải không sử dụng được, vừa tạo ra một lượng phế thải lớn vừa làm ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nhưng hiện nay, rỉ đường là một nguồn nguyên liệu rất tốt để sản xuất ra các sản phẩm khác nhau và rất phong phú.

Người ta có thể có thể sử dụng rỉ đường để làm thức ăn cho chăn nuôi gia súc, gia cầm, làm thực phẩm như cồn, axit glutamit, axit lactic… nuôi thu sinh khối nấm men, dược phẩm như sản xuất kháng sinh, …

................................................

Hình 3.1: Quy trình công nghệ sản xuất kháng sinh Vancomycin dạng viên nén từ rỉ đường sử dụng chủng Streptomyces orientalis 4912 – 81 -61

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

3.2.1 Chuẩn bị môi trường lên men

1. Pha loãng sơ bộ

• Mục đích: làm giảm độ nhớt, thuận tiện cho quá trình vận chuyển trong đường ống và tách cặn.
• Thông số kỹ thuật:  Bx = 30%.
• Tiến hành: sử dụng nước 60⁰C để pha loãng.

2. Axit hóa

• Mục đích: tiêu diệt, ức chế các vi sinh vật lạ, tạo kết tủa cặn: Ca²⁺ + SO₄^2-  ->  CaSO₄

• Thông số kỹ thuật:  pH: 4; 120 – 150⁰C; 1 phút.
• Tiến hành: dung dịch H₂SO₄98% được dùng khoảng 0,5 % so với rỉ đường.

3. Lọc

• Mục đích: để loại bỏ kết tủa tạo ra để thu được dịch rỉ đường trong.
• Tiến hành: thiết bị lọc khung bản.

4. Trung hòa

• Mục đích: trung hòa lượng aixit H₂SO₄ dư trong quá trình axit hóa.
• Thông số kỷ thuật: pH =7.
• Tiến hành: sử dụng Na₂CO₃ để trung hòa lượng axit dư.

5. Phối trộn

• Mục đích: tạo môi trường dinh dưỡng thích hợp cho chủng vi sinh vật.
• Thông số kỷ thuật:

• pH = 7.
• Thành phần môi trường:

Saccharose       : 49,8 g/l

Glucose                        :  17 g/l

Bột đậu tương  : 30,6 g/l

NaCl                  : 2,5 g/l

CaCO₃                   : 2 g/l

CaCl₂                      : 40 mg/l

CuSO₄               :10 mg/l

• Tiến hành: thực hiện trong thiết bị phối trộn có cân định lượng.

6. Thanh trùng

• Mục đích: rỉ đường cần phải được tiệt trùng để tiêu diệt các VSV lạ.
• Thông số kỹ thuật: nhiệt độ 135⁰C.
• Tiến hành: thanh trùng bằng hơi nước.

7. Làm nguội

• Mục đích: làm nguội rỉ đường đến nhiệt độ trong khoảng phát triển tối ưu của Streptomyces orientalis4912 – 81 – 61.
• Thông số kỷ thuật: nhiệt độ 28⁰C.
• Tiến hành: làm nguội trong cùng thiết bị thanh trùng.

1. Nhân giống

• Mục đích: đảm bảo đủ số lượng cho sản xuất và tạo khả năng thích nghi của giống với môi trường sản xuất.
• Thông số kỷ thuật: 28⁰C, pH: 7, nông độ Oxi 30%, 48 giờ.
• Tiến hành: giống gốc được hoạt hóa và nhân qua các cấp để đạt lượng giống yêu cầu. Quá trình được thực hiện ở phòng nhân giống.

1. Lên men

• Mục đích: tăng sinh khối vi sinh vật, tạo các điều kiện tối ưu để Streptomyces orientalis 4912-81-61 tổng hợp ra kháng sinh vancomycine.
• Thông số kỹ thuật:

• Tỷ lệ tiếp giống              : 4%
• Nhiệt độ                          : 28°C
• pH                                    : 7
• Thời gian lên men         : 120 giờ.
• Nồng độ oxy                  : 20-30%.
• Thành phần môi trường lên men:

Saccharose                : 49,8 g/l

Glucose                      :  17 g/l

Bột đậu tương                       : 30,6 g/l

NaCl                           : 2,5 g/l

CaCO₃                                                : 2 g/l

CaCl₂                                  : 40 mg/l

CuSO₄                                    :10 mg/l

• Cách tiến hành:

Trước khi tiến hành lên men, khử khuẩn nghiêm ngặt thiết bị đường ống dẫn, khớp nối, van, phin lọc và tất cả các thiết bị phụ trợ khác…Cho môi trường lên men và men giống vào nồi lên men. Qúa trình lên men được sục khí liên tục.

3.3.4 Thu nhận và tinh sạch Vancomycin

1. Lọc sử dụng chất trợ lọc diatomit

• Mục đích : loại bỏ vi sinh vật và các tạp chất không hòa tan khác.
• Cách tiến hành: đá diatomit được đập vụn sau đó cho vào dịch lên men, nhờ có cơ cấu hạt xốp và có tính trơ nên diatomit có khả năng hấp thụ các tạp chất trong dịch lên men.

2. Cô đặc

• Mục đích: Loại bớt nước trong dung dịch, giảm thể tích của dịch, tăng nồng độ.
• Thông số kỹ thuật:

• Áp suất: 10mmHg
• Nhiệt độ: 60^oC
• Nồng độ cuối: 57%

• Cách tiến hành:  thực hiện trong hệ thống cô đặc.

3. Trích ly

• Mục đích: tách Vancomycine ra khỏi dịch lọc nhờ quá trình trích ly.
• Thông số kỹ thuật:

• Tỷ lệ butylaxetat và dung dịch  1:1
• pH: 2,5

• Cách tiến hành: hòa trộn Butyaxetat và dịch bằng lực ly tâm, để lắng và ta tách lấy phần chứa Vancomycin. Bổ sung HCl 6M .

4. Sắc ký trao đổi ion và rửa giải lần 1 và lần 2

• Mục đích: Tinh sạch vancomycin ra khỏi hỗn hợp sau trích ly.
• Cách tiến hành:

Lần 1: cột trao đổi ion chứa các hạt nhựa tích điện âm. Vancomycin trong dung dịch tích điện dương (do quá trình trích ly pH= 2,5) sẽ được giữ lại. Dùng dung dịch NH₄OH pH=10 cho chảy từ từ qua cột để rửa giải thu Vancomycin.

Lần 2: cột trao đổi ion chứa các hạt nhựa tích điện dương. Dùng dung dịch HCl 0,6M để rửa giải Vancomycin.

5. Tẩy màu và lọc tách than

• Mục đích: tẩy màu và loại bỏ một số tạp chất khác.
• Cách tiến hành: cho than hoạt tính vào dung dịch, than sẽ hấp thụ tạp chất làm dịch sang màu hơn.

6. Cô đặc

• Mục đích: tăng nồng độ Vancomycin tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình kết tinh.
• Thông số kỷ thuật:  nồng độ cuối Bx 65 %
• Cách tiến hành: cô đặc chân không.

7. Kết tinh

• Mục đích: tạo tinh thể Vancomycin.
• Thông số kỹ thuật:

• Nhiệt độ                          : 5⁰C
• Thời gian                                    : 48h
• Tỷ lệ axeton: dịch         : 2:1.

• Cách tiến hành: qúa trình kết tinh được thực hiện bằng cách bổ sung trực tiếp axeton và đảo trộn liên tục.

8. Lọc tinh thể

• Mục đích: tách tinh thể vancomycin.
• Cách tiến hành: dùng thiết bị lọc băng tải để tách tinh thể.

3.3.5 Tạo sản phẩm dạng viên nén

1. Nghiền

• Mục đích: tinh thể vancomycin được nghiền thành dạng bột mịn thuận tiện cho quá trình phối trộn và nén viên.
• Tiến hành: thực hiện trong thiết bị nghiền chuyên dụng dùng trong công nghiệp sản xuất dược phẩm.

2. Phối trộn

• Mục đích: phối trộn thêm các thành phần tỷ lệ nhất định.
• Thông số kỷ thuật:

• Vancomycin:     500mg
• Avicel PH102:   625mg
• Dicalci phosphate:        625mg
• Aerosil:               7,25mg
• Magnesie sterat:            26,5mg

• Tiến hành: cân các thành phần trên theo khối lượng nhất định rồi phối trộn trong thiết bị tiêu chuẩn hóa. Để phối trộn đều ta chia đều các thành phần và trộn theo từng lượng nhỏ.

3. Nén

• Mục đích: thuận tiện để sử dụng.
• Tiến hành: sử dụng máy nén thành các viên có hình dạng, kích thước theo yêu cầu.

4. Sấy

• Mục đích: làm giảm độ ẩm của viên nén nhằm tăng khả năng bảo quản.
• Tiến hành: thiết bị sấy băng tải vi sóng.

5. Đóng gói

• Mục đích: bảo quản tốt hơn do thuốc tránh được ẩm, ánh sáng, các thành phần khác trong môi trường. Tiến hành: máy đóng gói chuyên dụng.

 

PHẦN 4                                             CÂN BẰNG VẬT CHẤT

4.1 Lập kế hoạch sản xuất

Kế hoạch sản xuất của nhà máy năm 2013:

• Số ngày làm việc trong tuần: nhà máy làm việc cả tuần, nghỉ vào ngày chủ nhật.
• Nghỉ lễ, tết: nghỉ các ngày lễ tết theo quy định nhà nước, nếu ngày lễ trùng vào các ngày chủ nhật thì công nhân sẽ được nghỉ bù vào các ngày tiếp theo.

Bảng 3.1. Các ngày nghỉ lễ, tết theo quy định của nhà nước

Tháng	Ngày lễ	Ngày nghỉ	Số ngày nghỉ
1	Tết dương lịch.	1/1	1
2	T732ết âm lịch	9/2 – 12/2	4
4	Giỗ tổ Hùng Vương Giải phóng miền Nam.	19/4 30/4	1 1
5	Quốc tế lao động	1/5	1
9	Quốc khánh	2/9	1

• Nghỉ bảo dưỡng: tháng 11, các nhà máy đường nghỉ bảo dưỡng vào tháng 11 nên sẽ hạn chế cung cấp nguyên liệu rỉ đường.
• Số ca làm việc trong ngày: mùa vụ thu hoạch mía ở các vùng miền Trung kéo dài từ tháng 12 – 6. Vì vậy:

• Từ tháng 12 – 6: 3ca/ ngày .
• Từ tháng 7 – 10: 2 ca/ ngày.

• Số giờ làm việc trong ca: mỗi ca công nhân làm 7 giờ, 1 giờ để sửa chữa và vệ sinh thiết bị, giao ca.

Bảng 3.2. Kế hoạch sản xuất theo tháng

Tháng	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Tổng số
Ngày	26	21	25	24	26	25	27	26	25	27	30	27	279
Ca	78	63	75	72	78	75	54	52	50	54	x	81	732

1. Chọn các thông số ban đầu

• Năng suất: 0,15 tấn vancomycin tinh khiết mỗi ngày.
• Năng suất theo ca:  0,15 x 279 /732 = 0,05716 (tấn/ca) = 57,16 (kg/ca)
• Chọn các thông số và trạng thái ban đầu của nguyên liệu

• Nguyên liệu chính: rỉ đường độ ẩm 40%, hàm lượng đường 50%.
• Các thành phần khác của dịch lên men và các chất phối trộn với vancomycin.

Bảng 3.3. Các thành phần khác của dịch lên men và các chất phối trộn với Vancomycin.

Tên thành phần	% Sử dụng	Độ ẩm	Tạp chất
Sacharose Glucose Bột đậu tương NaCl CaCO3 CaCl2 CuSO4	4,98 1,7 3 0,25 0,2 0,004 0,001	- - 5 2 2 2 2	- - 2 1 1 1 1
Vancomycin Avicel PH102 Dicalci phosphate Aerosil Magnesie sterat	28,02 35,03 35,03 0,42 1,5	5 5 5 5 5	2 2 2 2 2

• Hàm  lượng chất khô trong dịch lên men:

• Thành phần mong muốn:4,98 + 1,7 + 3 + 0,25 + 0,2 + 0,004 + 0,001 = 10,14%

• Thành phần không mong muốn: rỉ đường ban đầu có Bx = 60%, chất phi đường 10 %, được pha thành dịch lên men có hàm lượng đường (gồm cả sacharose và glucose) là: 4,98 + 1,7 = 6,68 %.

Vậy hàm lượng thành phần không mong muốn là:

• Tổng lượng chất khô trong dịch lên men là:10,14 + 1,34 = 11,48 %

• Hàm  lượng ẩm trong dịch lên men:100 – 11,48 = 88,52 %

• Khối lượng dịch lên men cần đạt được:

• Các thông số ban đầu

• Năng suất: 57,16 kg Vancomycin tinh sạch /ca
• Biến chủng Streptomyces orientali 4912 – 81- 61 cho năng suất 3g vancomycine/lít dịch lên men.
• W = 88,52  %
• Khối lượng riêng của dịch đường có Bx = 11,48 %: 1043,3 kg/m³

• Tính:

• Khối lượng dịch sau lên men cần đạt được

• Khối lượng dịch giống:

• Tỉ lệ giống: 4%
• Yêu cầu sản phẩm:

• Độ ẩm: 1%.
• Độ tinh khiết: 99%.

4.3 Tính cân bằng vật chất

4.3.1 Tính hao hụt qua các giai đoạn

4.3.1.1 Hao hụt trong quá trình vận chuyển %H_VC

Hao hụt trong quá trình vận chuyển chính là tất cả hao hụt còn lại trong thiết bị, đường ống.

Tất cả các công đoạn đều có %H_VC.

%H_vc của các công đoạn: bảng IV.4

4.3.1.2 Hao hụt chất khô %H_CK

Là lượng chất khô (tạp chất) mất đi trong các quá trình tinh sạch vancomycin như: trích ly, sắc ký…

4.3.1.3 Hao hụt ẩm %H_A

Là tỷ lệ phần trăm giữa lượng ẩm mất đi và lượng ẩm ban đầu trong các công đoạn sấy, cô đặc…

Trong đó

• %H_a: hao hụt ẩm
• %w₁: độ ẩm trước công đoạn
• %w₂: độ ẩm sau công đoạn

Bảng IV.4. Bảng tổng kết hao hụt qua các công đoạn

TT	Công đoạn		Dung môi	Nồng độ (dd :dm)	%HVC (%)	%HCK (%)	%HA (%)
1	Tạo S.P Dạng Viên Nén	Đóng gói	-	-	0,5	-	-
2		Sấy	-	-	1,5	-	84,18
3		Tạo viên	-	-	1,5	-	26,59
4		Phối trộn tá dược	-	-	1,5	-	-
5		Nghiền tinh thể	-	-	1,5	-	21,74
6	Thu Nhận Và Tinh Sạch	Lọc tinh thể	-	-	1,5	-	96,87
7		Kết tinh	axeton	1:2	1,5	-	-516,3
8		Cô đặc	-	-	1,5	-	80,91
9		Lọc than	-	-	1,5	-	-
10		Tẩy màu	-	-	0,5	-	-
11		Sắc ký,rửa giải 2	NH4OH	0,2N	2	83	83
12		Sắc ký,rửa giải 1	HCl	1	3	78	78
13		Trích ly	Butylacetat	1:1	1,5	50	-
14		Cô đặc	-	-	1,5	-	72,66
15		Lọc sinh khối	-	-	1,5	-	-
16		Làm trong	-	-	1,5	-	-
17	Lên men		-	-	1,5	-	-
18	Chuẩn Bị M.tr Lên Men	Làm nguội	-	-	1,5	-	-
19		Phối trộn	-	-	1,5	-	-
20		Thanh trùng	-	-	1,5	-	-
21		Trung hòa	Na2CO3	-	1,5	-	-
22		Lọc tủa	-	-	1,5	-	-
23		Axit hóa	H2SO4	98%	1,5	-	-
24		Pha loãng sơ bộ	H2O	-	1,5	-	-

1. Tính cân bằng vật chất của mỗi công đoạn

• Quy ước:

• G₂, W₂, %W₂, A₂ là khối lượng dung dịch, khối lượng ẩm, phần trăm ẩm và khối lượng chất khô trong dung dịch sau mỗi công đoạn.
• G₁,W₁, %W₁, A₁ là khối lượng dung dịch, khối lượng ẩm, phần trăm ẩm và khối lượng chất khô trong dung dịch trước mỗi công đoạn.

• Công thức tính toán:

• Tính hàm lượng ẩm:              (2)
• Tính hàm lượng chất khô:     (3)
• Tính khối lượng đầu vào:                                            (4)

1. Nghiền tinh thể

• Thông số ban đầu:

• Hao hụt vận chuyển: 1,5%
• %W =
• Năng suất: 57,16 (kg/ca)
• Độ tinh khiết của vancomycin: 99%

• Tính:

• Lượng ẩm sau quá trình:

 

• Lượng chất khô sau quá trình:

 

• Khối lượng hỗn hợp sau quá trình:

51,97 + 5,77 = 57,74 (kg/ca)

• Lượng ẩm trước quá trình:

 

• Lượng chất khô trước quá trình:

 

• Khối  lượng hỗn hợp trước quá trình:

 

1. Phối trộn tá dược

• Thông số ban đầu:

• %W = 8%
• Hao hụt khô: không đáng kể

Hao hụt vận chuyển: 1,5%

Hao hụt khi bổ sung các thành phần: 1%

• W₁ = kg/ca)

A₁ =  (kg/ca)

G₁ = 57,74( kg/ca)

• Tính

• Khối lượng các thành phần phối trộn: dựa vào bảng 3.3 ta có:

• Khối lượng hỗn hợp sau phối trộn tá dược:

G₂ = + + +  +  = 239,3 (kg/ca)

• Lượng ẩm sau phối trộn tá dược: W = 8%

 

• Lượng chất khô sau phối trộn tá dược:

A₂ = 239,3 – 19,14 = 220,16 (kg/ca)

• Lượng nước bổ sung:

1. Tạo viên

• Thông số ban đầu:

• Hao hụt ẩm: 26,59% (%W₁ =8%, %W₂ =6%)

Hao hụt khô: không đáng kể

Hao hụt vận chuyển: 1,5%

• W₁ = kg/ca)

A₁ =220,16 ( kg/ca)

G₁ =  (kg/ca)

• Tính

• Lượng ẩm sau quá trình:
• ................................

1. Các tiêu chuẩn trong sản xuất dược phẩm
   1. Tiêu chuẩn GMP

-Định nghĩa:

Tiêu chuẩn GMP (Good Manufacturing Pratice) – Tiêu chuẩn Thực hành sản xuất tốt áp phần của dụng để quản lý sản xuất trong các ngành: dược phẩm, mỹ phẩm, thiết bị y tế, thực phẩm…

GMP là một hệ thống quản lý chất lượng nhằm đảm bảo kiểm soát các điều kiện về nhà xưởng (cơ sở hạ tầng), điều kiện con người và kiểm soát các quá trình sản xuất để đạt những tiêu chuẩn về an toàn vệ sinh cung cấp cho người tiêu dùng loại bỏ những nguy cơ nhiễm chéo và lẫn lộn.

Lợi ích mà GMP mang lại là tạo phương thức quản lý chất lượng khoa học, hệ thống và đầy đủ, giảm các sự cố, rủi ro trong sản xuất, kinh doanh.[21]

• Nội dung [22]

GMP đưa ra các yêu cầu về

• Nhà xưởng và trang thiết bị: khu vực nhà xưởng, khu vực chế biến, xử lý, phương tiện vệ sinh, phương tiện chiếu sang, thông gió, thiết bị và dụng cụ, hệ thống an toàn trong trường hợp khẩn cấp
• Kiểm soát vệ sinh nhà xưởng làm vệ sinh nhà xưởng, xử lý chất thải, bảo quản hóa chất nguy hại, đồ dùng cá nhân
• Kiểm soát quá trình chế biến: đối với nguyên vật liệu, hoạt động sản xuất
• Kiểm soát về con người: yêu cầu về sức khỏe, cách ly nguồn lây nhiễm, vệ sinh cá nhân, giáo dục, kiểm soát
• Vận chuyển và bảo quản thành phẩm

1. Các tiêu chuẩn khác

• Tiêu chuẩn  GLP [21]:

Hệ thống an toàn chất lượng phòng thí nghiệm GLP (Good Laboratory Practice ) là tất cả các hoạt động có hệ thống được hoạch định sẵn và áp dụng theo hệ thống chất lượng, thể hiện những yếu tố thích hợp nhằm đảm bảo độ tin cậy cần thiết đáp ứng được các yêu cầu chất lượng.

• Tiêu chuẩn GSP [21]:

Thực hành tốt bảo quản thuốc - Good Storage Practices (viết tắt : GSP) là các biện pháp đặc biệt, phù hợp cho việc bảo quản và vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm ở tất cả các giai đoạn sản xuất, bảo quản, tồn trữ, vận chuyển và phân phối thuốc để đảm bảo cho thành phẩm thuốc có chất lượng đã định khi đến tay người tiêu dùng.

GSP đưa ra các nguyên tắc cơ bản, các hướng dẫn chung về “Thực hành tốt bảo quản thuốc”, với 7 điều khoản và 115 yêu cầu. Tuy nhiên, các nguyên tắc, hướng dẫn này có thể được điều chỉnh để đáp ứng các yêu cầu cụ thể riêng biệt, nhưng vẫn đảm bảo thuốc có chất lượng đã định.

GSP áp dụng cho các nhà sản xuất, xuất khẩu, nhập khẩu, buôn bán, tồn trữ thuốc.

• Tiêu chuẩn  GDP [21]: 

GDP là từ  viết tắt của Good Distribution Practices - Thực hành tốt phân phối thuốc.

GDP là một phần của công tác bảo đảm chất lượng toàn diện để bảo đảm chất lượng thuốc được duy trì qua việc kiểm soát đầy đủ tất cả các hoạt động liên quan đến quá trình phân phối thuốc. 

GDP bao gồm các nguyên tắc cơ bản, các hướng dẫn chung về “Thực hành tốt phân phối thuốc”, nêu lên các yêu cầu cần thiết cho việc vận chuyển, bảo quản, phân phối thuốc để bảo đảm việc cung cấp thuốc đến tay người tiêu dùng một cách kịp thời, đầy đủ và có chất lượng như dự kiến.

CHƯƠNG 10                  AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY

10.1An toàn lao động

An toàn lao động trong nhà máy đóng vai trò rất quan trọng. Nó ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sản xuất, năng suất, sức khoẻ và tính mạng của người lao động cũng như tuổi thọ máy móc.Vì vậy cần phải quan tâm đúng mức, phổ biến rộng rãi để người công nhân hiểu rõ được tầm quan trọng của nó. Nhà máy cần phải đề ra những biện pháp phòng ngừa, đồng thời buộc mọi người phải tuân theo những quy định đó.

1. Những nguyên nhân gây ra tai nạn

• Tổ chức lao động và sự liên hệ giữa các bộ phận không chặt chẽ.
• Các thiết bị bảo hộ lao động còn thiếu hoặc không đảm bảo an toàn.
• Ý thức chấp hành kỷ luật của công nhân viên trong nhà máy chưa cao.
• Vận hành thiết bị, máy móc không đúng quy định kỹ thuật.
• Trình độ lành nghề và nắm vững về mặt kỹ thuật của công nhân còn yếu.
• Các thiết bị, máy móc được trang bị không tốt hoặc chưap lý.

1.  Cách khắc phục

Muốn hạn chế các tai nạn xảy ra trong khi sản xuất cần phải thực hiện 1 số quy định sau:

• Công tác tổ chức quản lý nhà máy : có nội quy, quy chế làm việc cụ thể cho từng bộ phận, phân xưởng sản xuất. Máy móc thiết bị phải có bảng hướng dẫn vận hành và sử dụng cụ thể.
• Bố trí lắp đặt thiết bị phù hợp với quá trình sản xuất. Các loại thiết bị có động cơ như: Gàu tải, máy nghiền phải có che chắn cẩn thận.
•  Các đường ống hơi nhiệt phải có lớp bảo ôn, có áp kế.
• Phải kiểm tra lại các bộ phận của máy trước khi vận hành để xem có hư hỏng gì không, nếu có phải nhanh chóng sửa chữa chỗ hỏng kịp thời, rò rỉ của máy móc và những nơi bố trí không hợp lý trong dây chuyền công nghệ.
• Kho xăng, dầu phải đặt xa nguồn nhiệt. Trong kho phải có bình CO₂ chống cháy và vòi nước để chữa lửa. Ngăn chặn người vô phận sự vào khu vực sản xuất và kho tàng. Không được hút thuốc lá trong kho.
• Người công nhân vận hành máy phải thực hiện đúng chức năng của mình, phải chịu hoàn toàn trách nhiệm nếu máy móc bị hư hỏng do quy trình vận hành của mình.
• Công nhân và nhân viên phải thường xuyên học tập và thực hành công tác phòng cháy nổ. Thường xuyên phổ biến kỷ thuật trong nhà máy, đề ra nội quy an toàn lao động, thường xuyên thực hiện nội quy, phải có bảng nội quy cụ thể trong phân xưởng.

1. Những yêu cầu cụ thể về an toàn lao động

• Chiếu sáng, thông gió

Các phòng, phân xưởng sản xuất phải có đủ ánh sáng và thích hợp với từng công việc.  Bố trí hệ thống đèn chiếu sáng đảm bảo không bị lấp bóng hoặc lóa mắt. Bố trí cửa phù hợp để tận dụng ánh sáng tự nhiên.

Nhà sản xuất và làm việc phải được thông gió tốt. Phân xưởng nấu thải nhiều nhiệt cần phải bố trí thêm quạt máy, tạo điều kiện thoải mái cho công nhân làm việc và giảm tác động xấu đến sức khỏe công nhân.

• An toàn về điện

Hệ thống điện điều khiển phải được tập trung vào bảng điện, có hệ thống chuông điện báo và hệ thống đèn màu báo động.

Trạm biến áp, máy phát phải có biển báo, bố trí xa nơi sản xuất.

Các thiết bị điện phải được che chắn, bảo hiểm.

Trang bị bảo hộ lao động đầy đủ cho công nhân cơ điện.

• An toàn sử dụng thiết bị

Thiết bị, máy móc phải sử dụng đúng chức năng, đúng công suất.

Mỗi loại thiết bị phải có hồ sơ rõ ràng. Sau mỗi ca làm việc phải có sự bàn giao máy móc, nêu rõ tình trạng để ca sau xử lý.

Thường xuyên theo dõi chế độ làm việc của máy móc, thiết bị.

Có chế độ vệ sinh, sát trùng, vô dầu mỡ cho thiết bị.

Phát hiện và sửa chữa kịp thời khi có hư hỏng.

• Phòng chống cháy nổ

• Nguyên nhân xảy ra cháy nổ là do tiếp xúc với lửa, do tác động của tia lửa điện, do cạn nước trong lò hơi, các ống hơi bị co giãn, cong lại gây nổ.
• Để đề phòng cháy nổ cần phải tuyệt đối tuân theo các thao tác về thiết bị đã được hướng dẫn:

• Không hút thuốc tại kho nguyên liệu, xăng dầu, gara ô tô .v.v.
• Có bể chứa nước chữa cháy, thiết bị chữa cháy.
• Thường xuyên tham gia hội thao phòng cháy chữa cháy.
• Yêu cầu trong thiết kế thi công

Tăng tiết diện ngang của cấu trúc và bề dày lớp bảo vệ cấu kiện bê tông cốt thép.

Bố trí khoảng cách các khu nhà trong mặt bằng sao cho hợp lý để thuận lợi trong phòng và chữa cháy.

Xung quanh nhà lạnh cần phải có đường ôtô ra vào để phòng và chữa cháy

• Yêu cầu đối với trang thiết bị

Đối với thiết bị dễ cháy nổ cần tuân thủ một cách nghiêm ngặt những qui định về thao tác, sử dụng và cần đặt cuối hướng gió.

• An toàn với hoá chất

Các hoá chất phải đặt đúng nơi quy định. Khi sử dụng phải tuân theo quy định đề ra để tránh gây độc hại, ăn mòn và hư hỏng thiết bị.

• Chống sét

Để đảm bảo an toàn cho các công trình trong nhà máy, phải có cột thu lôi cho những công trình ở vị trí cao.

1. Vệ sinh nhà máy

Trong các nhà máy dược phẩm công tác vệ sinh phân xưởng, thiết bị đặc biệt được coi trọng. Làm tốt công tác này mới đảm bảo chất lượng của nhà máy.

Công nhân trước khi vào sản xuất phải thực hiện đầy đủ quy tắc an toàn vệ sinh lao động như : đeo khẩu trang găng tay, đội mũ, có quần áo bảo hộ lao động, sau khi làm việc phải vệ sinh cá nhân.

1. Cấp và thoát nước

Việc cấp thoát nước trong nhà máy dược phẩm nói chung và nhà máy vancomycin nói riêng là một yêu cầu không thể thiếu được trong sản xuất. Nhà máy sử dụng một lượng nước lớn. Vì vậy, phải cung cấp nước đầy đủ cho nhà máy.

Nhà máy cũng thường xuyên thải ra môi trường lượng nước lớn. Nước thải ra còn chứa nhiều chất hữu cơ, vô cơ. Đây là điều kiện tốt cho vi sinh vật phát triển. Do vậy cần có hệ thống  xử lý nước, thoát nước tốt.

1. Nhà cửa và thiết bị

Rỉ đường là môi trường rất tốt cho vi sinh vật phát triển. Vì vậy trong quá trình sản xuất, vận hành thiết bị tránh làm rơi vãi, nền nhà sản xuất phải được sạch sẽ, dễ thoát nước, vệ sinh thường xuyên.

Máy móc thiết bị phải được vệ sinh thường xuyên, vô dầu mỡ định kỳ.

1. Không khí và ánh sáng

Nhà xưởng phải thoáng mát, sạch sẽ. Nhà máy có nhiều cửa sổ để thông gió, đảm bảo đủ ánh sáng cho sản xuất, màu sắc phù hợp.

1. Vệ sinh sản xuất

Các thùng chứa phải vệ sinh sạch sẽ, phải kiểm tra rỉ đường trước khi đưa vào sản xuất. Thiết bị phải kín, đảm bảo vệ sinh.

1. Vệ sinh cá nhân

• Công nhân trước khi vào phân xưởng phải thực hiện đầy đủ các quy tắc về vệ sinh, an toàn, bảo hộ lao động .Vấn đề này yêu cầu rất cao, đặc biệt là công nhân trực tiếp làm việc tại các phân xưởng sản xuất chính.
• Công nhân phải ăn mặc quần áo sạch sẽ. Khi vào sản xuất phải mặc đồng phục của nhà máy, đội mũ, đeo khẩu trang, đi ủng và mang găng tay.
• Không được ăn uống trong khu vực sản xuất.
• Thực hiện tốt chế độ khám sức khoẻ cho công nhân theo định kỳ 6 tháng một lần. Không để người đau ốm vào khu vực sản xuất.

 

KẾT LUẬN

Qua 3 tháng thực hiện, đồ án này đã giúp em tích lũy nhiều kinh nghiệm quý về chuyên ngành như:

• Những điều kiện cần thiết để xây dựng nhà máy sản xuất Vancomycin.
• Nắm vững dây chuyền công nghệ sản xuất.
• Nắm được đặc tính, hoạt động của các máy móc, thiết bị trong phân xưởng.
• Những yêu cầu kỹ thuật của từng công đoạn sản xuất.
• An toàn lao động.

Tuy nhiên, với thời gian không dài, tài liệu tham khảo còn ít, kiến thức và sự am hiểu thực tế còn hạn chế nên đồ án khó tránh khỏi những thiếu sót.

Dù đã cố gắng nhưng vẫn không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, em rất mong được các thầy cô chỉ dẫn, đóng góp ý kiến để đồ án này có thể đúng và chính xác với thực tế hơn.

Một lần nữa, em xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ quý báu của cô Nguyễn Thị Minh Xuân trong quá trình thực hiện đồ án này.

                                                                 Đà Nẵng, ngày 19 tháng 5 năm 2013

                                                                                 Sinh viên thực hiện

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Sách, giáo trình

[1]. Nguyễn Phương Nhuệ, Nguyễn Văn Hiếu và Lê Gia Hy .“Đặc điểm sinh học của chủng xạ khuẩn Sterptomyces orientalis 4912 sinh vancomycin.”  Tạp chí công nghệ sinh học 2(4): 511 – 516, 2004.

 [2]. Vũ Chí Cường, Đặng Vũ Hòa, Graeme Mc Crabb, Nguyễn Thành Trung và Đoàn Thị Khang. “Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của rỉ đường”.

 [4]. TS. Trương Thị Minh Hạnh (2008), “Giáo án Công nghệ dược phẩm.” Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, khoa hóa, trường Đại học Bách Khoa, Đà Nẵng.

[5].TS. Trần Xoa, TS. Nguyễn Trọng Khuông, KS. Hồ Lê Viên (2005), Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất, Tập 1, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội.

 [6]. Trần Thế Truyền,  “Quá trình thiết bị công nghệ sinh học”. Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, khoa hóa, trường Đại học Bách Khoa, Đà Nẵng.

[7]. Trần Thế Truyền,  “Cơ sở thiết kế nhà máy”. Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, khoa hóa, trường Đại học Bách Khoa, Đà Nẵng.

2. Tài liệu internet
3. .......................

 

 

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU................................................................................................................. 1

PHẦN 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT.......................................................... 2

1.1Sự cần thiết khi xây dựng nhà máy sản xuất Vancomycin........................      2

1.2Vị trí đặt nhà máy............................................................................................ 2

1.3Giao thông vận tải........................................................................................... 2

1.4Cấp thoát nước................................................................................................. 2

1.5Nguồn cung cấp điện...................................................................................... 4

1.6Nguồn cung cấp hơi........................................................................................ 5

1.7Nguồn cung cấp nguyên liệu......................................................................... 5

1.8Nguồn cung cấp thông tin.............................................................................. 5

1.9Nguồn cung cấp nhân lực............................................................................... 5

1.10 Thị trường tiêu thụ sản phẩm...................................................................... 5

1.11Sự hợp tác hóa............................................................................................... 6

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................................ 7

2.1Kháng sinh........................................................................................................ 7

2.1Kháng sinh Vancomycin................................................................................ 8

2.3Giới thiệu về biến chủng Streptomyces orientalis 4912 – 81 -61 để sản

xuất Vancomycin.................................................................................................. 10

2.4Tổng quan về rỉ đường.................................................................................... 11

PHẦN 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ.............. 13

3.1Chọn dây chuyền công nghệ.......................................................................... 13

3.2Thuyết minh dây chuyền công nghệ............................................................. 15

PHẦN 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT............................................................................ 21

4.1Lập kế hoạch sản xuất.................................................................................... 21

4.2Chọn các thông số ban đầu............................................................................ 21

4.3Tính cân bằng vật chất.................................................................................... 23

PHẦN 5: CHỌN VÀ TÍNH THIẾT BỊ...................................................................... 43

5.1Các thiết bị chính trong mỗi công đoạn....................................................... 43

5.2Thùng chứa....................................................................................................... 61

PHẦN 6: TÍNH TỔ CHỨC.......................................................................................... 64

6.1Sơ đồ tổ chức.................................................................................................... 64

6.2Chế độ làm việc............................................................................................... 64

6.3 Số lượng nhân viên......................................................................................... 64

PHẦN 7: TÍNH NĂNG LƯỢNG................................................................................ 67

7.1 Tính hơi và nhiên liệu.................................................................................... 67

7.2 Tính cấp – thoát nước.................................................................................... 69

PHẦN 8: TÍNH XÂY DỰNG....................................................................................... 72

8.1 Đặc điểm khu đất xây dựng nhà máy.......................................................... 72

8.2 Hạng mục công trình...................................................................................... 72

8.3 Tính khu đất xây dựng nhà máy................................................................... 82

PHẦN 9: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ SẢN PHẨM................................................ 85

9.1 Mục đích.......................................................................................................... 85

9.2 Công tác kiểm tra............................................................................................ 85

9.3 Các tiêu chuẩn trong sản xuất dược phẩm.................................................. 88

PHẦN 10: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY.............................. 90

10.1 An toàn lao động.......................................................................................... 90

10.2Vệ sinh nhà máy............................................................................................ 92

KẾT LUẬN..................................................................................................................... 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................ 95