Luận Văn Khảo sát tiền xử lý lõi bắp bằng enzyme trong sản xuất bioethanol

Lõi bắp là một loại nguyên liệu tiềm năng trong sản xuất bioethanol. Luận văn đã tiến hành khảo sát tối ưu trong quá trình tiền xử lý lõi bắp và đường hóa bằng enzyme. Phương pháp tối ưu sử dụng quy hoạch thực nghiệm cấu trúc có tâm (CCD) tìm điều kiện tối ưu để nấm mục trắng Phanerochaete chrysosporium tiền xử lý lõi bắp với ba yếu tố khảo sát là nồng độ glucose, (NH4)2SO4, MnSO4.H2O và thu được kết quả lần lượt là 4, 0.08, 0.2 g/l. Thời gian tiền xử lý là khá dài, 14 ngày.
Kết quả thí nghiệm cho thấy, lõi bắp sau tiền xử lý 10 ngày với Phanerochaete chrysosporium, được đường hóa bằng enzyme viscozyme cho kết quả tốt hơn sử dụng enzyme bán tinh khiết thu nhận từ Trichoderma reesei và Aspergillus niger. Sau 24 h đường hóa ở 50oC, 5% cơ chất (5 g lõi bắp khan trong 100 ml đệm citrate 0.05M, pH 4.8), 10% enzyme viscozyme (ml/g cơ chất) thu được lượng đường tổng là 4.9 g/l, trong khi sử dụng 12% enzyme bán tinh khiết (g enzyme bán tinh khiết/g cơ chất) chỉ thu được 3.5 g/l. Hiệu suất chuyển hóa rất thấp, chỉ 16% (g đường/ g cellulose và hemicellulose) khi sử dụng enzyme viscozyme làm tác nhân phản ứng.
-------------------------------------------------
MỤC LỤC


Lời cảm ơn
Tóm tắt luận văn
Mục lục
Danh mục bảng
Danh mục hình
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
1.2. Nội dung và mục tiêu của đề tài
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
2.1. Bioethanol
2.1.1. Ưu nhược điểm của nhiên liệu bioethanol
2.1.2. Tình hình sản xuất và sử dụng bioethanol trên thế giới và Việt Nam
2.1.3. Tình hình sản xuất bioethanol từ chất thải công nông nghiệp
2.1.4. Phương pháp sản xuất bioethanol
2.1.4.1. Phương pháp truyền thống - đường hóa và lên men riêng rẽ (SHF)
2.1.4.2. Phương pháp đường hóa và lên men đồng thời (SSF)
2.1.4.3. Phương pháp đồng đường hóa và đồng lên men (SSCF)
2.1.4.4. Phương pháp chuyển hóa trực tiếp
2.1.4.5. Khí hóa và lên men
2.1.4.6. Lên men, ester hóa và hydro hóa
2.2. Lõi bắp
2.3. Các yếu tố ảnh hưởng quá trình đường hóa vật liệu lignocellulose
2.3.1. Phương pháp tiền xử lý sinh học
2.3.1.1. Ảnh hưởng của lignin và hemicellulose lên quá trình đường hóa
2.3.1.2. Các phương pháp tiền xử lý vật liệu lignocellulose
2.3.1.3. Phương pháp tiền xử lý sinh học
2.3.2. Ảnh hưởng nhiệt độ, pH
2.3.3. Ảnh hưởng nồng độ enzyme, nồng độ cơ chất
2.3.4. Ảnh hưởng của chất kìm hãm
2.3.5. Ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt
2.4. Các yếu tố ảnh hưởng quá trình lên men
2.4.1. Nhiệt độ, pH
2.4.2. Nồng độ đường, các thành phần dinh dưỡng khác, và các độc tố
2.4.3. Thời gian
2.4.4. Nồng độ CO2
2.4.5. Nồng độ giống
2.5. Trichoderma reesei và Aspergillus niger
2.6. Phanerochaete chrysosporium
CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Vật liệu
3.1.1. Giống vi sinh vật
3.1.2. Lõi bắp
3.1.3. Enzyme .
3.1.4. Môi trường nuôi cấy vi sinh vật và môi trường sản xuất cellulases .
3.2. Phương pháp nghiên cứu
3.2.1. Sản xuất enzyme cellulases từ Trichoderma reesei và Aspergillus niger
3.2.2. Phương pháp tủa enzyme
3.2.3. Khảo sát thời gian tiền xử lý
3.2.4. Khảo sát ảnh hưởng nguồn C, N, Mn trong quá trình tiền xử lý lõi bắp bằng
Phanerochaete chrysosporium theo mô hình CCD
3.2.5. Khảo sát tỉ lệ giống Phanerochaete chrysosporium
3.2.6. Khảo sát tỉ lệ enzyme
3.2.7. Khảo sát tỉ lệ enzyme bán tinh khiết
3.2.8. Khảo sát tỉ lệ cơ chất
3.3. Phương pháp phân tích
3.3.1. Phương pháp xác định hoạt tính cellulases
3.3.2. Phương pháp xác định đường tổng số hòa tan
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
4.1. Khảo sát thời gian tiền xử lý
4.2. Khảo sát ảnh hưởng nguồn C, N, Mn trong quá trình tiền xử lý lõi bắp bằng
Phanerochaete chrysosporium theo mô hình CCD
4.3. Khảo sát tỉ lệ giống Phanerochaete chrysosporium
4.4. Khảo sát tỉ lệ enzyme viscozyme
4.5. Khảo sát tỉ lệ enzyme bán tinh khiết
4.6. Khảo sát tỉ lệ cơ chất
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
-----------------------------------------------------------------
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng - Trường ĐH Bách Khoa TPHCM