Tiểu Luận Thu nhận enzyme cellulase trong Aspergillus niger và ứng dụng trong sản xuất bioethanol

MỤC LỤC

MỤC LỤC_____________________________________________________ 1
Chương 1: GIỚI THIỆU___________________________________________ 3
Chương 2: TỔNG QUAN__________________________________________ 4
2.1 Enzyme cellulase_________________________________________ 4
2.2 Aspergillus Niger ________________________________________ 4
2.3 Giới thiệu cơ chất_________________________________________ 5
2.4 Cơ chế xúc tác___________________________________________ 6
2.5 Tâm hoạt động___________________________________________ 8
2.6 Các thông số cần xác định__________________________________ 9
Chương 3: QUY TRÌNH LÊN MEN, THU NHẬN VÀ TINH SẠCH ENZYME CELLULASE 10
3.1 Sơ lược quy trình lên men_________________________________ 10
3.1.1 Môi trường nuôi cấy________________________________ 11
3.1.2 Giống___________________________________________ 12
3.1.3 Lên men_________________________________________ 12
3.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh tổng hợp enzyme cellulase___ 12
3.2 Quy trình thu nhận và tinh sạch_____________________________ 13
3.2.1 Thu nhận enzyme cellulase___________________________ 13
3.2.2 Tinh sạch enzyme cellulase___________________________ 14
3.3 Phương pháp xác định hoạt tính_____________________________ 15
Chương 4: ỨNG DỤNG CỦA ENZYME CELLULASE TRONG SẢN XUẤT NHIÊN LIỆU SINH HỌC ETHANOL 17
4.1 Giới thiệu về nhiên liệu sinh học ethanol______________________ 17
4.2 Sơ đồ sản xuất ethanol và thuyết minh quy trình sản xuất_________ 20
4.2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất_____________________________ 20
4.2.2 Thuyết minh quy trình_______________________________ 21
4.2.2.1 Tiền xử lý___________________________________ 21
4.2.2.2 Thuỷ phân__________________________________ 22
4.2.2.3 Lên men____________________________________ 23
4.2.2.4 Chưng cất- khử nước__________________________ 24
4.3 Các thông số kỹ thuật của hệ enzyme cellulase_________________ 24
4.4 Phương pháp xác định đường glucose sinh ra___________________ 25
Chương 5: KẾT LUẬN___________________________________________ 26
PHỤ LỤC_____________________________________________________ 27
1. Phương pháp xác định hàm lượng enzyme cellulase bằng phương pháp
Bradford_____________________________________________________ 27
2. Phương pháp xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp
DNS _________________________________________________________ 28
3. Phương pháp tinh sạch enzyme cellulase bằng phương pháp sắc kí lọc
gel__________________________________________________________ 30
TÀI LIỆU THAM KHẢO_________________________________________ 32
Chương 1: GIỚI THIỆU
——õ––
Enzyme cellulase là một trong những enzyme thương mại hóa lớn nhất hiện nay được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp dệt như làm mềm sợi bông, tẩy hay giữ màu, chống kết tủa ; dùng để tách chiết trong thực phẩm hay công nghiệp giấy và bột giấy.
Thị trường cellulase dùng để tiền xử lý nguyên liệu cellulose sản xuất hàng hóa như bioethanol và các sản phẩm sinh học cơ bản khác trên quy mô lớn đã tăng đột ngột. Ví dụ như thị trường cellulase tiềm năng được ước đoán trên 400 triệu USD mỗi năm, chỉ riêng sử dụng thủy phân bắp và rơm khô và trong tương lai sẽ chiếm khoảng 33% tổng giá trị công nghiệp enzyme của Mỹ. Sự tiềm năng của thị trường enzyme cellulase có vai trò quan trọng của nổi bật trong công nghiệp năng lượng sinh học và các sản phẩm cơ bản của sinh học, là một động lực to lớn để phát triển công nghệ cellulase thủy phân vách tế bào thực vật. Để phát triển công nghiệp cellulase đòi hỏi cần phải có những đặc điểm như hiệu suất xúc tác phản ứng cơ chất cellulose cao trong môi trường không hòa tan, tăng sự ổn định của môi trường nhiệt độ cao, khi pH thay đổi, và không bị ức chế nồng độ sản phẩm cao.

Ngoài ra hệ enzyme cellulase trong Aspergillus niger cũng được nghiên cứu từ lâu nhằm ứng dụng để sản xuất các chế phẩm sinh học nhằm phục vụ nhu cầu chế biến thực phẩm, trong nông nghiệp sử dụng dể xử lý đất nhằm tăng độ màu mỡ.