Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu chế độ xử lý bã mía cho mục tiêu lên men bioethanol

Luận văn "Nghiên cứu chế độ xử lí bã mía cho mục tiêu lên men bioethanol" tập trung lựa chọn chế độ xử lý bã mía bao gồm tiền xử lí bã mía, thủy phân bằng hệ enzym cellulase và nghiên cứu thu nhận dịch đường có thể lên men được. Hiện nay việc thủy phân hemicellulose cũng như tạo các chủng lên men từ đường 5C đã có những thành công bước đầu nhưng chưa thực sự sẵn sàng áp dụng, do đó hệ cellulase được sử dụng để thủy phân bã mía thành glucose cho mục tiêu lên men.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu chế độ xử lý bã mía cho mục tiêu lên men bioethanol TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: Nghiên cứu chế độ xử lí bã mía cho mục tiêu lên men bioethanol. Tác giả luận văn: Lê Duy Khương. Khóa: 2009. Người hướng dẫn: PGS.TS. TÔ KIM ANH. Nội dung tóm tắt: a. Lý do chọn đề tài: Năm 2007, chính phủ đã phê duyệt “Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm2015, tầm nhìn 2025” nhằm tạo ra dạng năng lượng tái tạo được thay cho nhiên liệu hóathạch, góp phần bảo đảm an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường: đến năm 2015 sảnlượng ethanol và dầu thực vật đạt 250 nghìn tấn (pha được 5 triệu tấn E5 và B5), đáp ứng1% nhu cầu xăng dầu cả nước và đến 2025 sẽ đạt 1,8 triệu tấn, đáp ứ ng 5% nhu cầu xăngdầu. Trong các nguyên liệu lignocellulose, bã mía là một trong những nguồnlignocellulose tập trung nhất. Nếu lượng sinh khối này được chuyển hóa thành đường lênmen được, bã mía sẽ là một trong các nguồn nguyên liệu quan trọng cho mục tiêu sảnxuất cồn nhiên liệu ở nước ta nói riêng và trên thế giới nói chung. b. Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Để tài sẽ tập trung lựa chọn chế độ xử lý bã mía bao gồm tiền xử lí bã mía, thủyphân bằng hệ enzym cellulase và nghiên cứu thu nhận dịch đường có thể lên men được.Hiện nay việc thủy phân hemicellulose cũng như tạo các chủng lên men từ đường 5C đãcó những thành công bước đầu nhưng chưa thực sự sẵn sàng áp dụng, do đó hệ cellulaseđược sử dụng để thủy phân bã mía thành glucose cho mục tiêu lên men. c.Tóm tắt cô đọng các nội dung chính và đóng góp mới của tác giả o Khảo sát để lựa chọn phương án tiền xử lí bã mía. o Khảo sát khả năng áp dụng laccase trong kết hợp với tiền xử lí hóa-lý. o Đã lựa ch ọn chế độ sử dụng laccase cho xử lí dịch sau tiền xử lí, làm tăng hiệu suất thu hồi ethanol. o Lựa chọn tỷ lệ các enzym cellulase thủy phân bã mía. 1 d. Phương pháp nghiên cứu: Lựa chọn nguyên liệu lignocellulose cho nghiên cứu. Khảo sát các chế độ tiền xử lí nguyên liệu bằng tác nhân hóa nhiệt bao gồm axít-nhiệt, kiềm-nhiệt và kết hợp nhiệt kiềm với laccase. Hiệu quả tiền xử lí được đánh giáthông qua hiệu quả thủy phân bã mía và mức giảm hàm lượng lignin trong bã mía trướcvà sau tiền xử lí. Nghiên cứu loại phenol trong dịch sau tiền xử lí bằng laccase, nhằm giảm sự ứcchế tế bào nấm men. Hiệu quả loại phenol được đánh giá thông qua hiệu suất thu hồiethanol và lượng phenol trước và sau xử lí. Nghiên cứu tối ưu tỷ lệ bổ sung enzym trong hệ cellulase và thời gian thủy phânbã mía, các thí nghiệm được được đưa ra theo phần mềm Design Expert 7 (DX-7).Phương án tối ưu được kiểm tra bằng thực nghiệm. e. Kết luận 1. Đã khảo sát điều kiện tiền xử lí lựa chọn được chế độ tiền xử lí bã mía như sau: + Bã mía sấy ở 45oC, bổ sung kiềm với 0,1g NaOH/g bã mía, quá trình thực hiện ởnhiệt độ 121oC trong thời gian 60 phút, cho hiệu quả thủy phân bã mía cao hơn so vớiaxít, vôi. + Phối hợp laccase (40÷70) U/g bã mía trong tiền xử lí làm tăng hiệu quả thủyphân bã mía lên 284,15±4,6 mg đường khử/g bã mía (tăng 8,2% so với không phối hợplaccse), làm giảm hàm lượng lignin tới 72% (tăng 3,1% so với không phối hợp laccase). 2. Bã mía đã xử lí với chế độ lựa chọn có thể được thủy phân hiệu quả với31,5/53,61/20,47 (CMCase/FPU/CBU)/g bã mía, thời gian thủy phân 40,5 giờ, đạt 435 mgđường khử/g bã mía. 3.Laccase có thể sử dụng loại phenol khử độc trong dịch thủy phân, làm tăng hiệusuất thu hồi ethanol tới 76,27±4,67% (tăng 68% so với không khử độc). 2 L u a n V an T ot N g hiep   M C L  C ..................................................................................................................... 1 LI C ............................................................................................................... 4 L......................................................................................................... 5 DANH M C CÁC CH VI T TT ........................................................................ 6 DANH M C CÁC B NG.......................................................................................... 7 DANH M C CÁC HÌNH V  TH  ............................................................. 8 M U ....................................................................................................................... 9  .....................................................................................11 1.1. Nhiên li u ...