Luận Văn Nghiên cứu quá trình tiền sử lý lõi bắp để sản xuất bioethanol

Hiện nay, các sản phẩm từ dầu mỏ vẫn là nguồn cung cấp nhiên liệu chính cho xã hội và đã đóng góp rất nhiều vào sự phát triển của nền kinh tế thế giới. Cùng với sự phát triển của xã hội nhu cầu sử dụng dầu mỏ ngày càng cao trong khi trữ lượng của chúng ngày một giảm, đồng thời thế giới đang phải đối mặt với 3 vấn đề quan trọng đó chính là giá nhiên liệu tăng cao đột ngột, khí hậu thay đổi và không khí bị ô nhiễm. Vì vậy việc tìm ra một loại nhiên liệu mới để thay thế cho các loại nhiên liệu hiện thời là một vấn đề hết sức cấp bách, có rất nhiều loại nhiên liệu thay thế đã được nghiên cứu và ứng dụng, trong đó nhiên liệu sinh học đã cơ bản giải quyết được các vấn đề trên. Đây là một nguồn năng lượng sạch, có khả năng tái tạo, đặc biệt giúp làm giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính, và được nhiều nước trên thế giới coi là “giải pháp xanh”.
Cùng với biodiesel, bioethanol là một nhiên liệu sinh học đang được sử dụng rông rãi trên thế giới. Tuy nhiên trong thời gian này bioethanol chủ yếu được sản xuất từ các loại cây lương thực, điều này lại gây ra những vấn đề tranh cãi về việc đảm bảo nguồn lương thực cho toàn cầu và mối lo ngại về việc phá rừng để trồng cây phục vụ sản xuất nhiên liệu sinh học lại làm tăng lương CO2 gây hiệu ứng nhà kính. Vì vậy những nghiên cứu gần đây hướng đến việc tìm ra những nguồn nguyên liệu mới cho việc sản xuất bioethanol. Nhiều quốc gia trên thế giới đang nghiên cứu việc sản xuất bioethanol từ phế phẩm nông nghiệp như bã mía, rơm rạ, vỏ trấu, lõi bắp, bã khoai mì những nguồn nguyên liệu này được cho là đầy triển vọng cho sản xuất bioethanol.
Việt Nam là một đất nước sản xuất nông nghiệp lâu đời, ngoài cây lương thực chính là lúa thì bắp cũng là một loại cây trồng rất phổ biến với sản lượng khoảng 4.5 triệu tấn/ năm. Tuy nhiên chỉ có hạt bắp được sử dụng cho nhu cầu dinh dưỡng trong khi một lượng lớn phế phẩm từ cây bắp (thân, lá, lõi) vẫn chưa được tận dụng. Đặc biệt lõi bắp thường rất lớn sau khi tách hạt (100 kg trái bắp thu được khoảng 18 kg lõi bắp) vẫn chưa được sử dụng hợp lý. Vì vậy đề tài này nghiên cứu đến việc sử dụng nguồn lõi bắp để sản xuất bioethanol .
----------------------------------------------
MỤC LỤC


DANH MỤC HÌNH
DANH MỤC BẢNG
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
2.1. Giới thiệu về các phế liệu nông nghiệp
2.2. Tình hình sử dụng phế liệu nông nghiệp trong sản xuất bioethanol trong nước và
thế giới
2.2.1. Tình hình sản xuất trên thế giới
2.2.2. Tình hình sản xuất ở Việt Nam
2.3. Phương pháp tiền xử lý nguyên liệu lignocellulose trong sản xuất bioethanol
2.3.1. Giới thiệu về nguyên liệu lignocellulose
2.3.2. Cấu trúc lignocellulose
2.3.3. Các phương pháp tiền xử lý nguyên liệu lignocellulose
2.4. Quá trình đường hóa
2.4.1. Giới thiệu enzyme cellulase
2.4.2. Cấu trúc enzyme cellulase
2.4.3. Cơ chế tác dụng của enzyme
2.4.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đường hóa
2.5. Quá trình lên men rượu (Ethanol)
2.5.1. Bản chất của quá trình lên men
2.5.2. Vi sinh vật sử dụng trong lên men rượu
2.5.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men
2.6. Tính chất hóa lý của lõi bắp
2.6.1. Cấu tạo
2.6.2. Tính chất
2.7. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bioethanol từ lõi bắp
CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU – PHƯƠNG PHÁP
3.1. Vật liệu
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
3.1.2. Hóa chất – dụng cụ - thiết bị
3.1.3. Môi trường nuôi cấy
3.2. Phương pháp nghiên cứu
3.2.1. Kiểm tra giống
3.2.2. Khảo sát khả năng lên men đường glucose của nấm men S.cerevisiae
3.2.3. Tiền xử lý lõi bắp và lên men
3.2.4. Các phương pháp kiểm tra
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ - BÀN LUẬN
4.1. Phân lập, kiểm tra giống
4.1.1. Kiểm tra hình thái tế bào
4.1.2. Xây dựng đường chuẩn sinh khối
Để xác định được mối quan hệ giữa mật độ tế bào và giá trị OD tương ứng ta tiến
hành xây dựng đường chuẩn thể hiện mối quan hệ đó.
4.1.3. Đường cong sinh trưởng của nấm men
4.2. Khảo sát khả năng lên men đường glucose
4.2.1. Khảo sát tỷ lệ giống
4.2.2. Khảo sát thời gian lên men
4.2.3. Khảo sát nồng độ đường
4.3. Độ acid toàn phần
4.3.1. Theo mật độ giống
4.3.2. Theo nồng độ đường
4.4. Tiền xử lý và lên men dịch lõi bắp
4.4.1. Đường chuẩn đường tổng
4.4.2. Độ cồn
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ
5.1. Kết luận
5.2. Đề nghị
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
---------------------------------------------------
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng - Trường ĐH Bách Khoa TPHCM