Đang tải... (xem toàn văn)
Sự phát triển và ứng dụng của Hemicellulose từ lúa mì Sự phát triển và ứng dụng của Hemicellulose từ lúa mì NỘI DUNG Giới thiệu01 Công nghệ sản xuất02 Ứng dụng03 Kết luận04 TỔNG QUAN Hemicellulose là.
Sự phát triển ứng dụng Hemicellulose từ lúa mì NỘI DUNG 01 Giới thiệu 03 02 Ứng dụng Công nghệ sản xuất 04 Kết luận TỔNG QUAN Hemicellulose thành phần quan trọng thành tế bào thực vật, sử dụng chủ yếu nhiên liệu sinh học chế phẩm sinh học GIỚI THIỆU 01 A KHÁI NIỆM - Hemicellulose định nghĩa polysaccharide thành tế bào, liên kết mạnh mẽ với vi sợi cellulose liên kết hydro lực Van der Waals A KHÁI NIỆM - Bao gồm nhóm khơng đồng polysaccharid có nguồn gốc thực vật bao gồm D-xylose, D-mannose, D-galactose, L-arabinose, D-galactose, axit 4- O -metyl-D-glucuronic D-galactose D-xylose D-mannose B Nguồn gốc Gỗ cứng Gỗ mềm Rơm lúa mì a Gỗ cứng - Hemicellulose gỗ cứng chủ yếu Glucuronoxylans (15-30%), số lượng nhỏ (2-5%) mannans nho b Gỗ mềm - Hemicellulose gỗ mềm chủ yếu galactosyl - Glucomannan (20%), ngồi cịn có arabino - acid glucuronic - xylan (5-10%) c Rơm lúa mì - Ba thành phần rơm lúa mì cellulose (gần 40%), hemicellulose (trên 30%) lignin (gần 20%) → Lượng hemixenlulose rơm lúa mì cao so với gỗ cứng gỗ mềm ⇒ Có tiềm để khai thác nghiên cứu Phương pháp xử lý kiềm - Được sử dụng rộng rãi để chiết xuất hemicellulose, làm cho cellulose trương nở, phá vỡ liên kết hemicellulose lignin, đồng thời phân giải hemicellulose khỏi thành tế bào - Sản lượng hemicellulose phụ thuộc vào loại kiềm sử dụng, nồng độ kiềm, thời gian chiết xuất nhiệt độ Tiền xử lý nổ nước - Sử dụng nước nhiệt độ cao áp suất cao để xử lý nguyên liệu sinh khối, giúp thực phân tách thành phần hiệu ứng nổ - Chịu ảnh hưởng bởi: thời gian, nhiệt độ, áp suất kích thước ngun liệu thơ - Được sử dụng để xử lý sơ rơm lúa mì lúa mạch để tiếp cận với hemixenluloza có khối lượng phân tử cao trước sản xuất etanol Hệ thống N,N-Dymethylformamit Lithium Chloride - Thường áp dụng để hòa tan xenlulo phát triển để xử lý hemicellulose - Sử dụng vi sóng làm nóng sinh khối xạ điện từ, làm nóng phân tử nước thời gian ngắn, chuyển đổi lượng trường vi sóng thành nhiệt năng, thúc đẩy q trình chiết xuất thành phần sinh khối Công nghệ tách màng - Siêu lọc lọc nano ứng dụng việc tách tinh chế hemicellulose, sử dụng để cô đặc dịch chiết loại bỏ số lignin muối vơ có trọng lượng phân tử thấp - Trong nghiên cứu năm 2019, việc sử dụng siêu lọc để cô đặc arabinoxylan phân lập từ cám lúa mì phương pháp tạo bọt khí để tăng dịng chảy q trình tỷ lệ giữ lại hemixenlulo 96% trình siêu lọc với màng gốm 93% với dung dịch lọc trước Phân loại kết tủa Ethanol - Đây phương pháp đơn giản để tinh chế hemixenluloza - Dung dịch hemixenluloza tách kết tủa nồng độ khác etanol để thu hemixenluloza có tính chất vật lý hóa học khác - Ví dụ: Phương pháp thủy nhiệt-etanol sử dụng để tách hemicellulose cách thêm 3% NaOH 3% H2O2 Quá trình xảy phân hủy lignin liên kết chéo / trùng hợp song song xử lý thủy nhiệt chiết xuất etanol Kết hợp phương pháp khác - Kết hợp nhiều phương pháp khác như: phương pháp hỗ trợ siêu âm, phương pháp hydrogen peroxide bản, phương pháp chiết xuất dung môi hữu hỗn hợp, phương pháp tiền xử lý nước, phương pháp hỗ trợ vi sóng phương pháp hỗ trợ học - Ưu điểm nhược điểm phương pháp liệt kê bảng sau: Phương pháp tách tinh chế Thuận lợi Hạn chế bất lợi Công nghệ thủy phân axit Thủy phân hemicellulose hiệu Yêu cầu nhiệt độ áp suất cao Công nghệ xử lý thủy nhiệt Thiệt hại cấu trúc nhỏ; sản lượng đường cao Nhiệt độ cao Phương pháp xử lý kiềm Nhiệt độ áp suất phản ứng thấp Lignin hòa tan nhiều hơn; chuyển đổi kiềm thành muối thu hồi Tiền xử lý vụ nổ nước Sử dụng hóa chất hơn; khơng pha loãng mức đường tạo dịch thủy phân; không yêu cầu tiêu thụ nhiều lượng Khả chịu áp suất cao thiết bị sản xuất; tiêu thụ nhiều lượng Công nghệ CO2 siêu tới hạn Không độc hại; giá thành rẻ; không cháy Áp suất cao; hao hụt nhiều; thiết bị đắt tiền; phá hủy cấu trúc hóa học hemixenlulozơ Cơng nghệ tách màng Hoạt động đơn giản; hiệu phân tách đáng kể Phân loại kết tủa etanol Phương pháp đơn giản sử dụng phổ biến — - — - ỨNG DỤNG 03 Các ứng dụng Hemicellulose Vật liệu đóng gói Nhiên liệu sinh học Vật liệu hấp phụ Nhiên liệu sinh học - Hemicellulose tạo nhiên liệu sinh học như: cồn sinh học, diesel sinh học nhiên liệu sinh học hàng không - Nhiên liệu tạo cách lên men hemicellulose vi sinh vật (Pichiamissitis, Candida shehatae, ), hấp tiệt trùng hemicellulose kiềm, thủy phân hemicellulose nấm men, - Các phương pháp thường thu lượng etanol khoảng từ 50 đến 68% Vật liệu hấp phụ - Hemicellulose qua xử lý chất kỵ nước nên sử dụng việc hấp phụ chất thải - Bên cạnh đó, hemicellulose có cấu trúc nhiều kênh xốp liên kết với giúp tăng khả hấp phụ - Qua nghiên cứu hấp phụ ion Cu2+ Cd2+ ta thấy hemicellulose có khả hấp phụ tối đa 18,86 mgg-1 với Cu2+ Cd2+ 17,9 mgg-1 Vật liệu đóng gói - Hemicellulose sử dụng lĩnh vực đóng gói tính chất ưa nước, dễ phân hủy sinh học chi phí thấp - Người ta thêm tinh thể nano xenlulo axit xitric để giúp hemicellulose thu độ bền kéo mô đun cải thiện, khả chống thấm nước rào cản nước - Các vật liệu màng tạo hemicellulose với chi phí thấp hướng đến đáp ứng toàn điều kiện mỏng suốt , không độc hại, độ bền đệm cao, tốc độ thu hồi tốt, chống thủng chống rách KẾT LUẬN 04 - Hemicellulose cịn có tiềm lớn để nghiên cứu - Cần tiếp tục tối ưu hóa để tăng sản lượng hemicellulose, đồng thời tiếp tục tìm kiếm phương pháp xử lý hemicellulose cho có kết tốt - Hemicellulose từ rơm lúa mì có ứng dụng rộng rãi sản xuất nhiên liệu sinh học, vật liệu đóng gói chất hấp phụ - Các vấn đề cần giải quyết: + Tìm hiểu sâu mối quan hệ cấu trúc-tính chất chế hemicellulose dẫn xuất + Tìm quy trình tinh chế hemicellulose với chi phí thấp thực hóa sản xuất cơng nghiệp + Tìm phương pháp hữu hiệu để tăng độ bền tính ưa nước màng hemicellulose + Khám phá đặc tính y sinh hemixenlulose dẫn xuất Cảm ơn lắng nghe dangquochuy_t65@hus.edu.vn 0393925607 ... glucuronic - xylan (5-10%) c Rơm lúa mì - Ba thành phần rơm lúa mì cellulose (gần 40%), hemicellulose (trên 30%) lignin (gần 20%) → Lượng hemixenlulose rơm lúa mì cao so với gỗ cứng gỗ mềm ⇒ Có tiềm để... D-xylose D-mannose B Nguồn gốc Gỗ cứng Gỗ mềm Rơm lúa mì a Gỗ cứng - Hemicellulose gỗ cứng chủ yếu Glucuronoxylans (15-30%), số lượng nhỏ (2-5%) mannans nho b Gỗ mềm - Hemicellulose gỗ mềm chủ yếu... giản sử dụng phổ biến — - — - ỨNG DỤNG 03 Các ứng dụng Hemicellulose Vật liệu đóng gói Nhiên liệu sinh học Vật liệu hấp phụ Nhiên liệu sinh học - Hemicellulose