Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xử lý gỗ keo tai tượng (Acacia angium) nhằm nâng cao hiệu quả thủy phân bằng enzym

Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá ảnh hưởng của xử lý bằng tác nhân kiềm trong “điều kiện mềm” đến sự thay đổi thành phần, cấu trúc và hiệu quả thủy phân bằng enzym của gỗ keo tai tượng. Qua đó tìm ra những điều kiện công nghệ thích hợp xử lý nguồn nguyên liệu này, góp phần nâng cao hiệu quả thủy phân bằng enzym và nâng cao khả năng sử dụng nguồn nguyên liệu này để sản xuất etanol.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xử lý gỗ keo tai tượng (Acacia angium) nhằm nâng cao hiệu quả thủy phân bằng enzym bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o trêng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi ----------------------------------------- luËn v¨n th¹c sÜ khoa häcnghiªn cøu xö lý gç keo tai tîng (Acacia angium)nh»m n©ng cao hiÖu qu¶ thñy ph©n b»ng enzym ngµnh : c«ng nghÖ ho¸ häc .04.3898 NguyÔn trung thµnh Ngêi híng dÉn khoa häc : pgs.ts do·n th¸i hßa Hµ Néi 2009 1 LỜI CẢM ƠN Trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới người hướng dẫnkhoa học của tôi, PGS.TS Doãn Thái Hòa. Cô đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảotôi trong suốt thời gian tôi làm luận văn. Tôi xin cảm ơn các thầy cô đã và đang làm việc tại Bộ môn Công nghệXenluloza & Giấy và các thầy cô trong Khoa Công nghệ Hóa học - TrườngĐại học Bách Khoa Hà Nội. Tôi cũng xin cảm ơn tất cả các nhà nghiên cứu, các cán bộ làm việc tạicác đơn vị, phòng thí nghiệm, trung tâm mà tôi có dịp làm việc cùng trongthời gian làm luận văn. Cuối cùng tôi xin được gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân đã dànhcho tôi sự ủng hộ cả về thời gian, vật chất cũng như tinh thần giúp tôi hoànthành luận văn. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 11 năm 2009 KS. Nguyễn Trung Thành 2 TÓM TẮT NGHIÊN CỨU Sử dụng etanol làm nhiên liệu mang lại rất nhiều lợi ích bền vững cả vềkinh tế lẫn môi trường. Sản xuất etanol từ nguyên liệu lignoxenluloza bằngphương pháp sinh học đã và đang được nghiên cứu, phương pháp này ngàycàng giữ vai trò quan trọng trong sản xuất etanol. Một trong những công đoạn chính của quá trình sản xuất etanol từnguyên liệu lignoxenluloza bằng phương pháp sinh học là thủy phân bằngenzym. Để quá trình thủy phân bằng enzym đạt hiệu suất cao và giảm chi phícho sản xuất cần có khâu xử lý nguyên liệu hiệu quả. Quá trình xử lý nguyênliệu làm giảm mức độ tinh thể của xenluloza, tăng diện tích bề mặt xơ sợi,loại bỏ lignin, hemixenluloza trong nguyên liệu, cắt đứt liên kết giữa các phântử hemixenluloza, xenluloza và lignin, qua đó tăng khả năng tiếp cận củaenzym đối với xenluloza, nâng cao hiệu quả thủy phân bằng enzym. Hiện nay ở Việt Nam, keo tai tượng là một trong những nguyên liệuchính sản xuất bột giấy, lượng gỗ phế thải từ quá trình sản xuất là một nguồnnguyên liệu lignoxenluloza có trữ lượng lớn nhưng chưa được quan tâmnghiên cứu. Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá ảnh hưởng của xử lý bằng tácnhân kiềm trong “điều kiện mềm” đến sự thay đổi thành phần, cấu trúc vàhiệu quả thủy phân bằng enzym của gỗ keo tai tượng. Qua đó tìm ra nhữngđiều kiện công nghệ thích hợp xử lý nguồn nguyên liệu này, góp phần nângcao hiệu quả thủy phân bằng enzym và nâng cao khả năng sử dụng nguồnnguyên liệu này để sản xuất etanol. Đây là một lĩnh vực nghiên cứu mới ở Việt Nam, bản thân tác giả đã cốgắng tìm tòi, nghiên cứu tuy nhiên không tránh khỏi một vài thiếu sót. Rấtmong nhận được sự góp ý của các thầy cô cũng như các nhà khoa học đểnghiên cứu được hoàn thiện hơn. 3 MỤC LỤCLỜI CẢM ƠN ................................................................................................... 1TÓM TẮT NGHIÊN CỨU ............................................................................... 2MỤC LỤC ......................................................................................................... 3DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................ 6DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................. 8DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................. 9PHẦN 1. TỔNG QUAN ................................................................................. 10 1.1. ETANOL SINH HỌC .......................................................................... 10 1.1.1. Sử dụng etanol sinh học làm nhiên liệu......................................... 10 1.1.2. Nguyên liệu sản xuất etanol sinh học ............................................ 11 1.1.3. Nghiên cứu và đầu tư sản xuất etanol sinh học từ nguyên liệu lignoxenluloza.......................................................................................... 13 1.2. HÓA HỌC VỀ NGUYÊN LIỆU LIGNOXENLULOZA.................... 15 1.2.1. Xenluloza ....................................................................................... 16 1 ...