Đề tài Tiền xử lí rơm rạ bằng phương pháp nén nước nóng trước khi thủy phân bằng enzyme

Nén nước nóng (HCW) là một trong những quá trình tiền xử lý tiết kiệm về chi phí-tăng hiệu quả sinh khối lignocellulose cho phần chất lỏng và enzym thủy phân của vật liệu tiền xử lý . Tiền xử lý đã được thực hiện ở nhiệt độ từ 140 đến 240 ° C trong 10 hoặc 30phút. Công việc hiện tại là đang nghiên cứu các đặc tính của tiền xử lý HCW của rơm rạ, bao gồm sản xuất đường và chất ức chế hình thành trong các oligosaccharides hòa tan được tìm thấy để tạo...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề tài " Tiền xử lí rơm rạ bằng phương pháp nén nước nóng trước khi thủy phân bằng enzyme " ĐỀ TÀIKẾ TOÁN TIỀN LƯƠNG VÀ CÁCKHOẢN TRÍCH THEO LƯƠNG TẠICÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ DỆT MAY THIÊN AN PHÁT :1.Tiền xử lí rơm rạ bằng phương pháp nén nước nóng trước khi thủy phân bằng enzyme Guoce Yu & Shinichi Yano & Hiroyuki Inoue & Seiichi Inoue & Takashi Endo & Shigeki Sawayama Received: 14 March 2008 / Accepted: 28 October 2008 / Published online: 6 January 2009 # Humana Press 2008 1.1. Tóm tắt Nén nước nóng (HCW) là một trong những quá trình tiền xử lý tiết kiệm về chi phí-tăng hiệu quả sinh khối lignocellulose cho phần chất lỏng và enzym thủy phân của vật liệu tiền xử lý . Tiền xử lý đã được thực hiện ở nhiệt độ từ 140 đến 240 ° C trong 10 hoặc 30phút. Công việc hiện tại là đang nghiên cứu các đặc tính của tiền xử lý HCW của rơm rạ, bao gồm sản xuất đường và chất ức chế hình thành trong các oligosaccharides hòa tan được tìm thấy để tạo thành hầu như tất cả các thành phần của đường trong tổng số phần chất lỏng. Sản xuất tối đa tổng glucose ở 180 ° C và chiếm 4,4-4,9% glucan trong nguyên liệu. Tổng xylose sản xuất đạt đỉnh ở 180 ° C, chiếm 43,3% của xylan nguyên liệu trong tiền xử lý 10-min và 29,8 % cho tiền xử lý 30-min. Tăng sản xuất acid acetic ở nhiệt độ cao hơn và thời gian điều trị lâu hơn, cho thấy sự gián đoạn đáng kể cấu trúc lignocellulose, furfural sản xuất đạt được tối đa (2,8 mg / ml) ở 200 ° C cho cả hai quá trình 10 phút và 30-min. Sản lượng glucose bằng cách thủy phân enzyme của rơm tiền xử lý là không ít hơn 85% tại 180 ° C và cao hơn 30 - min tiền xử lý ở 200 ° C và cao hơn cho tiền xử lý 10-min. Xem xét phục hồi lượng đường phục hồi, chất ức chế hình thành, và mức độ nghiêm trọng quá trình lấy khuyến cáo ở nhiệt độ 180 ° C trong một thời gian 30 phút có thể là quá trình hiệu quả nhất cho HCW tiền xử lý rơm rạ. Sinh khối chứa lignocellulosic là một trong những tiềm năng tài nguyên cho sản xuất nhiên liệu như ethanol, và bioconversion sinh khối lignocellulose ethanol là một quá trình gồm nhiều bước bao gồm tiền xử lý, thủy phân enzym, và lên men ethanol. Trong số các bước này, tiền xử lý là đặc biệt quan trọng trong quan điểm của các ta nh ngoan cô của cấu trúc lignocellulose enzym thủy phân, tức là, lignin và vỏ bọc hemicellulose của cellulose và tinh thể của cellulose bản thân, và thường chiếm ưu thế cho quá trình chuyển đổi toàn bộ. (HCW) tiền xử lý, trong đó sinh khối được tiếp xúc với nước nóng áp lực, là một trong những phương pháp tiền xử lý một số hứa hẹn nhất. Nước dưới áp lực thâm nhập vào các cấu trúc tế bào của sinh khối, hydrat cellulose, và sự hòa tan hemicellulose và lignin, và tính axit của nước ở nhiệt độ cao (khoảng 200 ° C) và các axit hữu cơ của hemicellulose tạo điều kiện thuận lợi cho việc phá vỡ cấu trúc lignocellulose trong quá trình tiền xử lý. HCW tiền xử lý không yêu cầu thêm bất cứ hóa chất nào, có thể tạo ra sợi cellulose phản ứng và phục hồi hầu hết các pentosans, và chỉ sản xuất một số lượng sản phẩm thoái hóa với sự ức chế ít để thủy phân và lên men. Cho đến nay, một số công việc nghiên cứu đã được tiến hành trên HCW tiền xử lý sinh khối lignocellulose cho sản xuất đường, phác họa các đặc điểm cơ bản của quá trình này. Tuy nhiên, các tính năng cụ thể của quá trình này vẫn còn được làm sáng tỏ đầy đủ cho việc cải tiến công nghệ đầy hứa hẹn như các chi tiết kết hợp sản xuất đường và chất ức chế hình thành trong quá trình khai thác HWC. Hơn nữa, các loại sinh khối khác nhau có cấu trúc khác nhau , trong đó sẽ làm tăng các đặc tính khác nhau của tiền xử lý. Một quá trình tiền xử lý tiên tiến là cần thiết để được thay đổi để các thành phần cấu trúc và tính năng độc đáo của sinh khối lignocellulose. Tiền xử lý của bất kỳ sinh khối lignocellulose là rất quan trọng trước khi enzymethủy phân. Mục tiêu tiền xử lý là để giảm lượng cellulose tinh thể để tăng cường thủyphân bởi enzyme cellulases (17). Nhiều phương pháp tiền xử lý có thể chọn như chiara, hòa tan, thủy phân và cellulose riêng biệt, các thành phần hemicellulose và lignin (J,18-20). Chúng bao gồm axit tập trung (21), axit loãng (22), S02 (23), kiềm (24, 25),hydrogen peroxide (26), wetoxidation (27), vụ nổ hơi nước (autohydrolysis) (28),ammonia sợi nổ (AFEX) (29), CO2 nổ (30), chất lỏng nóng nước (31) và dung môi hữucơ phương pháp điều trị (32). Bảng I. Các phương pháp tiền xử lý sinh khối lignocellulose Phương pháp Autohydrolysis Acid điều trị Kiềm điều trị Dung môi hữu cơ bằng nước Ví d ụ Nước nóng, áp suất hơi nước, hơi ...