(Đồ án hcmute) tiền xử lý rơm rạ bằng một số phương pháp hóa học phục vụ quá trình thủy phân

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM TIỀN XỬ LÝ RƠM RẠ BẰNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP HĨA HỌC PHỤC VỤ Q TRÌNH THỦY PHÂN GVHD: ThS NGUYỄN ĐẶNG MỸ DUYÊN SVTH: ĐOÀN THỊ NGỌC CHUNG MSSV: 12116013 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2016 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2016-12116013 TIỀN XỬ LÝ RƠM RẠ BẰNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP HĨA HỌC PHỤC VỤ Q TRÌNH THỦY PHÂN GVHD: Th.S NGUYỄN ĐẶNG MỸ DUYÊN SVTH: ĐOÀN THỊ NGỌC CHUNG MSSV: 12116013 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2016 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2016-12116013 TIỀN XỬ LÝ RƠM RẠ BẰNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP HĨA HỌC PHỤC VỤ Q TRÌNH THỦY PHÂN GVHD: Th.S NGUYỄN ĐẶNG MỸ DUYÊN SVTH: ĐOÀN THỊ NGỌC CHUNG MSSV: 12116013 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2016 an i an an an an an an an lượng cặn lại mẫu khác vừa có huyền phù vừa có sợi rắn Những quan sát màu sắc rơm sau q trình tiền xử lý lượng cặn cịn lại sau trình thủy phân cho thấy khả loại bỏ lignin rơm rạ cao tiền xử lý NaOH 6% 8% Wang (2010) nghiên cứu tiền xử lý cỏ ven biển Bermuda nhận thấy xử lý thời gian dài với nồng độ NaOH cao khối lượng nguyên liệu thu hồi thấp, dẫn đến giảm hàm lượng đường khử giảm khả loại bỏ lignin cao Sự giảm đáng kể khối lượng phân tử cellulose đun cellulose với dung dịch NaOH lỗng chí điều kiện kị khí quan sát thấy nhiều năm trước, nguyên nhân chuỗi cellulose ngắn từ đầu không khử bị tháo rời khỏi chuỗi cellulose, sau phản ứng thối hóa cellulose tiếp tục diễn (Knill, 2003) 3.2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình tiền xử lý rơm rạ Hàm lượng đường khử (g/L) Ảnh hưởng nhiệt độ 7.000 6.000 5.000 4.133 5.767 5.833 85 95 4.700 4.000 3.000 2.000 1.000 0.000 55 70 Nhiệt độ (độ C) Hình 3.11: Ảnh hưởng nhiệt độ lên trình tiền xử lý rơm rạ Hình 3.11 thể ảnh hưởng nhiệt độ lên hàm lượng đường khử thu sau trình tiền xử lý rơm rạ dung dịch NaOH 4%, thời gian 80 phút, tỉ lệ rắn:lỏng 1:10 Khi nhiệt độ tiền xử lý tăng từ 55 – 85oC, hàm lượng đường khử thu đạt 4.133 – 5.767 g/L Khi nhiệt độ đạt 95oC hàm lượng đường khử tăng nhẹ khơng có ý nghĩa mặt thống kê (α=5%) Chúng tơi tin tăng nhiệt độ làm cho điều kiện tiền xử lý trở nên khắc nghiệt Tuy nhiên khoảng nhiệt độ khác ảnh hưởng chúng lên khả tiền xử lý khác Ví dụ McIntosh (2011) tối ưu hóa việc tiền xử lý rơm lúa mì dung dịch NaOH 60oC (bể điều nhiệt) 121oC (autoclave) cho nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến khả thủy phân enzyme, sau nồng độ NaOH thời gian 35 an tiền xử lý Còn Kim (2012) nghiên cứu điều kiện tối ưu cho việc tiền xử lý rơm rạ nhiệt độ từ 60 – 100oC lại cho rằng, nồng độ NaOH yếu tố ảnh hưởng nhiều đến khả thủy phân Tiền xử lý NaOH thực nhiệt độ thấp mà giữ hiệu (Xu, 2010b), nhiên làm tăng thời gian tiền xử lý tăng nồng độ NaOH 3.3.3 Ảnh hưởng thời gian đến tình tiền xử lý rơm rạ Ảnh hưởng thời gian Hàm lượng đường khử (g/L) 7.000 6.000 5.000 5.267 5.733 5.633 80 100 4.500 4.000 3.000 2.000 1.000 0.000 40 60 Thời gian (phút) Hình 3.12: Ảnh hưởng thời gian lên trình tiền xử lý rơm rạ Hình 3.12 thể hàm lượng đường khử thu tiền xử lý rơm rạ 85oC, nồng độ NaOH 4%, tỉ lệ rắn:lỏng 1:10 Khi thời gian tiền xử lý tăng từ 40 – 80 phút, hàm lượng đường khử đạt 4.500 – 5.733 g/L Khi thời gian tiền xử lý 100 phút hàm lượng đường khử có xu hướng giảm dù khơng có ý nghĩa thống kê (α=5%) Chúng cho rằng, tăng thời gian tiền xử lý (cố định nồng độ NaOH nhiệt độ) hàm lượng đường khử thu tăng theo, giảm xuống thời gian tiền xử lý kéo dài Khi nghiên cứu tiền xử lý rơm rạ nhiệt độ 60 – 100oC, Kim (2012) cho tương tác nồng độ NaOH nhiệt độ có tác động mạnh đến hiệu trình tiền xử lý rơm rạ thời gian, bên cạnh đó, tăng nồng độ NaOH thời gian, hàm lượng đường khử tăng tới mức định giảm xuống Trong nghiên cứu Xu (2010b), tác giả đưa điều kiện tối ưu để tiền xử lý cỏ switch là: 0.5 (1.0% NaOH 121oC), 12 (1.0% NaOH 50oC) (2% NaOH 21oC) Có thể thấy rõ ràng tiền xử lý nhiệt độ cao (121oC), thời gian nồng độ NaOH giảm xuống, ngược lại tiền xử lý nhiệt độ thấp (21oC), thời gian kéo dài nồng độ NaOH cao Như tùy vào yêu cầu sản xuất thực tế mà 36 an điều chỉnh yếu tố nhiệt độ, thời gian nồng độ NaOH cho phù hợp hiệu Dựa vào khảo sát trên, lựa chọn điều kiện tối ưu cho tiền xử lý rơm rạ dung dịch NaOH là: nồng độ NaOH 4%, tỉ lệ rắn:lỏng 1:10, nhiệt độ 85oC thời gian 80 phút Kim (2012) sử dụng phương pháp phản ứng bề mặt để tối ưu hóa điều kiện tiền xử lý rơm rạ dung dịch NaOH, kết thu điều kiện tối ưu cho tiền xử lý rơm rạ là: nồng độ NaOH 2.96%, nhiệt độ 81.79oC, 56.66 phút Cả thông số thu nghiên cứu cao so với kết Kim (2012) Sự khác biệt do: (1) Cách thực khảo sát khác nhau, (2) thời gian thủy phân khác nhau, (3) Việc sử dụng enzyme khác (4) Thủy phân có/khơng có lắc Kim (2012) bổ sung thêm enzyme β-glucosidase (30 CBUg-1cellulose), thủy phân 72 50oC có sử dụng máy lắc xoay trịn nghiên cứu sử dụng enzyme cellulase, thủy phân 17 điều kiện tĩnh Như nêu thí nghiệm tiền xử lý rơm rạ phương pháp SAA, β-glucosidase thủy phân cellobiose thành phân tử glucose, từ làm giảm ức chế cellobiose lên cellulase, góp phần nâng cao hiệu suất thủy phân Thời gian thủy phân 72 tạo điều kiện cho trình thủy phân diễn triệt để hơn, nhiên làm tăng thời gian sản xuất dẫn đến tăng giá thành Do khơng có nhiều thời gian nên chúng tơi phải giảm thời gian thủy phân cịn 17 so với 24 thí nghiệm SAA So với trình thủy phân điều kiện tĩnh, thủy phân có kết hợp lắc giúp hịa trộn chất, sản phẩm enzyme, từ nâng cao hiệu thủy phân 37 an CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Sau kết thúc q trình nghiên cứu chúng tơi rút kết luận sau:  Qua thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ, thời gian nồng độ Ammonia lên trình tiền xử lý rơm rạ với tỉ lệ nguyên liệu:dung dịch 1:10, đưa kết luận tiền xử lý rơm rạ dung dịch Ammonia nồng độ 25%, 70o vòng 10 thích hợp  Qua thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng nồng độ dung dịch NaOH, nhiệt độ thời gian lên trình xử lý rơm rạ với tỉ lệ nguyên liệu:dung dịch 1:10, đưa kết luận tiền xử lý rơm rạ dung dịch NaOH 4%, 85oC vòng 80 phút thích hợp 4.2 Kiến nghị Do q trình tiến hành thí nghiệm, việc chưa tìm hiểu kỹ vấn đề liên quan thao tác thực hành thí nghiệm cịn nhiều lúng túng nên dẫn đến kéo dài thời gian, làm chậm trình nghiên cứu nên dừng lại việc khảo sát trình tiền xử lý rơm rạ dung dịch Ammonia dung dịch NaOH Cả hai tác nhân mang tính kiềm Trong q trình tham khảo tài liệu, mở mang kiến thức nhiều vấn đề liên quan đến vấn đề tiền xử lý rơm rạ phục vụ trình sản xuất ethanol, nên xin đề nghị vấn đề sau:  Quá trình xác định hàm lượng đường khử phương pháp DNS chuẩn độ oxy hóa khử Kali Ferricyanua xác định ảnh hưởng trình tiền xử lý lên hiệu thủy phân, nhiên sử dụng phép đo chuyên dùng máy HPLC để xác định hàm lượng glucose, xylose, … trình nghiên cứu tiện lợi phản ánh sâu sắc nhiều vấn đề liên quan  Nghiên cứu vấn đề bổ sung enzyme hemicellulase enzyme β-glucosidase vào trình thủy phân rơm rạ  Nghiên cứu trình thủy phân lên men đồng thời  Khảo sát thêm nhiều phương pháp tiền xử lý khác nhau: 38 an 1) Tiền xử lý rơm rạ dung dịch kiềm kết hợp tác nhân oxy hóa (ozone H2O2) 2) Tiền xử lý rơm rạ tác nhân sóng siêu âm 3) Tiền xử lý rơm rạ loại acid hữu 4) Tiền xử lý rơm rạ Ca(OH)2 (5) Tiền xử lý rơm rạ kiềm/sóng siêu âm (6) Tiền xử lý rơm rạ phương pháp nổ (7) … 39 an TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) Aguilar, R., et al 2002 Kinetic study of the acid hydrolysis of sugar cane bagasse Journal of Food Engineering 2002, Vol 55, 4, pp 309-318 2) Bin, Yu, and Chen Hongzhang 2010 Effect of the ash on enzymatic hydrolysis of steam-exploded rice straw Bioresource technology 2010, Vol 101, 23, pp 91149119 3) Cardona, Carlos A., Oscar J Sanchez, and Luis F Gutierrez 2009a Chapter 1: Biofuels Process synthesis for fuel ethanol production s.l : CRC Press, 2009a, pp 1-26 4) — 2009b Chapter 3: Feedstocks for Fuel Ethanol Production Process synthesis for fuel ethanol production s.l : CRC Press, 2009b, pp 42-75 5) — 2009c Chapter 5: Hydrolysis of Carbohydrate Polymers Process synthesis for fuel ethanol production s.l : CRC Press, 2009c, pp 115-129 6) Carrillo, F., et al 2005 Effect of alkali pretreatment on cellulase hydrolysis of wheat straw: Kinetic study Process biochemistry 2005, Vol 40, 10, pp 3360-3364 7) Carriquiry, Miguel A., Xiaodong Du, and Govinda R Timilsina 2011 Second generation biofuels: Economics and policies Energy Policy 2011, Vol 39, 7, pp 4222-4234 8) Cheng, Yu-Shen, et al 2010 Evaluation of high solids alkaline pretreatment of rice straw Applied biochemistry and biotechnology 2010, Vol 162, 6, pp 1768-1784 9) Dekker, R F H., and A F A Wallis 1983 Enzymic saccharification of sugarcane bagasse pretreated by autohydrolysis–steam explosion Biotechnology and bioengineering 1983, Vol 25, 12, pp 3027-3048 10) Demirbas, Ayhan 2009 Biofuels securing the planet’s future energy needs Energy Conversion and Management 2009, Vol 50, 9, pp 2239-2249 11) Faraco, Vincenza 2013 Lignocellulose conversion s.l : Springer, 2013 12) Foreman, Pamela K., et al 2003 Transcriptional regulation of biomass-degrading enzymes in the filamentous fungus Trichoderma reesei Journal of Biological Chemistry 2003, Vol 278, 34, pp 31988-31997 an 13) Gao, Allan H., et al 2012 Structural and thermal characterization of wheat straw pretreated with aqueous ammonia soaking Journal of agricultural and food chemistry 2012, Vol 60, 35, pp 8632-8639 14) Gupta, Rajesh, and Y Y Lee 2010d Investigation of biomass degradation mechanism in pretreatment of switchgrass by aqueous ammonia and sodium hydroxide Bioresource technology 2010d, Vol 101, 21, pp 8185-8191 15) Gupta, Ram B and Demirbas, Ayhan 2010 Gasoline, diesel, and ethanol biofuels from grasses and plants s.l : Cambridge University Press, 2010, p 17 16) Gupta, Ram B., and Ayhan Demirbas 2010a Chapter 1: Introduction Gasoline, diesel, and ethanol biofuels from grasses and plants s.l : Cambridge University Press, 2010a, pp 1-24 17) — 2010b Chapter 5: Conventional Ethanol Production from Corn and Sugarcane Gasoline, diesel, and ethanol biofuels from grasses and plants s.l : Cambridge University Press, 2010b, pp 73-83 18) — 2010c Chapter 6: Ethanol from Biomass by Fermentation Gasoline, diesel, and ethanol biofuels from grasses and plants s.l : Cambridge University Press, 2010c, pp 84-101 19) Gupta, Vijai Kumar, and Maria G Tuohy 2013 Biofuel technologies: Recent Developments s.l : Editorial Springer, 2013 20) Hansen, Alan C., and Dimitrios C Kyritsis 2010 Characteristics of biofuels and renewable fuel standards Biomass to biofuels: strategies for global industries 2010, pp 1-26 21) Harmsen, Paulien, et al 2010 Literature review of physical and chemical pretreatment processes for lignocellulosic biomass Energy Research Centre of the Netherlands 2010, pp 10-13 22) Jackson, M G 1977 Review article: the alkali treatment of straws Animal Feed Science and Technology 1977, Vol 2, 2, pp 105-130 23) Jenkins, BMea, L L Baxter, and T R Miles 1998 Combustion properties of biomass Fuel processing technology 1998, Vol 54, 1, pp 17-46 24) Jørgensen, Henning, Jan Bach Kristensen, and Claus Felby 2007 Enzymatic conversion of lignocellulose into fermentable sugars: challenges and opportunities Biofuels, Bioproducts and Biorefining 2007, Vol 1, 2, pp 119-134 an 25) Kang, Kyeong Eop, et al 2012 Pretreatment of rapeseed straw by soaking in aqueous ammonia Bioprocess and biosystems engineering 2012, Vol 35, 1-2, pp 77-84 26) Karimi, Keikhosro, Shauker Kheradmandinia, and Mohammad J Taherzadeh 2006 Conversion of rice straw to sugars by dilute-acid hydrolysis Biomass and Bioenergy 2006, Vol 30, 3, pp 247-253 27) — 2006 Conversion of rice straw to sugars by dilute-acid hydrolysis Biomass and Bioenergy 2006, Vol 30, 3, pp 247-253 28) Kim, Ilgook, and Jong-In Han 2012 Optimization of alkaline pretreatment conditions for enhancing glucose yield of rice straw by response surface methodology biomass and bioenergy 2012, Vol 46, pp 210-217 29) Kim, Tae Hyun, and Y Y Lee 2006 Fractionation of corn stover by hot-water and aqueous ammonia treatment Bioresource technology 2006, Vol 92, 7, pp 224-232 30) — 2005 Pretreatment of corn stover by soaking in aqueous ammonia Twenty-Sixth Symposium on Biotechnology for Fuels and Chemicals s.l : Humana Press, 2005 31) — 2007 Pretreatment of corn stover by soaking in aqueous ammonia at moderate temperatures Applied Biochemistry and Biotechnology 2007, Vol 137, 1-12, pp 81-92 32) Kim, Tae Hyun, et al 2003 Pretreatment of corn stover by aqueous ammonia Bioresource Technology 2003, Vol 90, 1, pp 39-47 33) Kim, Tae Hyun, Frank Taylor, and Kevin B Hicks 2008 Bioethanol production from barley hull using SAA (soaking in aqueous ammonia) pretreatment Bioresource Technology 2008, Vol 99, 13, pp 5694-5702 34) Knill, Charles J., and John F Kennedy 2003 Degradation of cellulose under alkaline conditions Carbohydrate Polymers 2003, Vol 51, 3, pp 281-300 35) Ko, Ja Kyong, et al 2009 Ethanol production from rice straw using optimized aqueous-ammonia soaking pretreatment and simultaneous saccharification and fermentation processes Bioresource Technology 2009, Vol 100, 19, pp 4374-4380 36) Lachke, Anil H., and Ryali Seeta Laxman 2008 Chapter 9: Bioethanol from Lignocellulosic Biomass Part I Pretreatment of the Substrates [ed.] Ashok Pandey Handbook of Plant-Based Biofuels s.l : CRC Press, 2008, pp 121-139 an 37) Lenihan, P., et al 2010 Dilute acid hydrolysis of lignocellulosic biomass Chemical Engineering Journal 2010, Vol 156, 2, pp 395-403 38) Li, Xuan, Tae Hyun Kim, and Nhuan P Nghiem 2010 Bioethanol production from corn stover using aqueous ammonia pretreatment and two-phase simultaneous saccharification and fermentation (TPSSF) Bioresource technology 2010, Vol 101, 15, pp 5910-5916 39) Lynd, Lee R., et al 2002 Microbial cellulose utilization: fundamentals and biotechnology Microbiology and molecular biology reviews 2002, Vol 66, 3, pp 506-577 40) McIntosh, S., and T Vancov 2011 Optimisation of dilute alkaline pretreatment for enzymatic saccharification of wheat straw Biomass and Bioenergy 2011, Vol 35, 7, pp 3094-3103 41) Nguyễn, Hồng Khánh Diệu 2012a Chương 1: Tầm quan trọng nhiên liệu thân thiện môi trường Nhiên liệu Hà Nội : NXB Khoa học Kỹ Thuật, 2012a, pp 9-17 42) — 2012b Chương 5: Nhiên liệu sinh học biodiezel Biokerosen Nhiên liệu Hà Nội : NXB Khoa học Kỹ thuật, 2012b, pp 116-199 43) Nguyen, Tam-Anh D., et al "." (): 2010 Pretreatment of rice straw with ammonia and ionic liquid for lignocellulose conversion to fermentable sugars Bioresource Technology 2010, Vol 101, 19, pp 7432-7438 44) Oberoi, Harinder Singh, et al 2012 Ethanol production from alkali-treated rice straw via simultaneous saccharification and fermentation using newly isolated thermotolerant Pichia kudriavzevii HOP-1 Journal of industrial microbiology & biotechnology 2012, Vol 39, 4, pp 557-566 45) Pandey, Ashok, [ed.] 2008 Handbook of plant-based biofuels s.l : CRC Press, 2008 46) Potumarthi, Ravichandra, Rama Raju Baadhe, and Sankar Bhattacharya 2013 Fermentable sugars from lignocellulosic biomass: technical challenges Biofuel Technologies s.l : Springer Berlin Heidelberg, 2013, pp 3-27 47) — 2013 Fermentable sugars from lignocellulosic biomass: technical challenges Biofuel Technologies s.l : Springer Berlin Heidelberg, 2013, pp 3-27 an 48) Qureshi, Nasib, Hideaki Yukawa, and Hans P Blaschek 2010 Biomass to biofuels: strategies for global industries [ed.] Alain A Vertes Chichester United Kingdom : Wiley, 2010 49) Ranganathan, Srivathsan Vembanur, Srinivasan Lakshmi Narasimhan, and Karuppan Muthukumar 2008 An overview of enzymatic production of biodiesel Bioresource Technology 2008, Vol 99, 10, pp 3975-3981 50) Rao, Mala, and Ramakrishnan Anish 2008 Bioethanol from lignocellulosic biomass part III hydrolysis and fermentation [ed.] Ashok Pandey Handbook of plant-based biofuels s.l : CRC Press, 2008, pp 159-173 51) Ratanakhanokchai, Khanok, et al 2013 Paenibacillus curdlanolyticus Strain B-6 multienzyme complex: A novel system for biomass utilization Biomass NowCultivation and Utilization 2013, pp 369 - 394 52) Renewable Fuel Association 2015 Going global: 2015 Ethanol industry outlook Washington, DC : s.n., 2015 53) Rollin, Joseph A 2011 Increasing cellulose accessibility is more important than removing lignin: A comparison of cellulose solvent‐based lignocellulose fractionation and soaking in aqueous ammonia Biotechnology and bioengineering 2011, Vol 108, 1, pp 22-30 54) Sanchez, Oscar J., and Carlos A Cardona 2008 Trends in biotechnological production of fuel ethanol from different feedstocks Bioresource technology 2008, Vol 99, 13, pp 5270-5295 55) Sanchez, Oscar J., and Carlos A Cardona 2008 Trends in biotechnological production of fuel ethanol from different feedstocks Bioresource technology 2008, Vol 99, 13, pp 5270-5295 56) Sarkar, Nibedita, et al 2012 Bioethanol production from agricultural wastes: An overview Renewable Energy 2012, Vol 37, 1, pp 19-27 57) Sims, R E., Mabee, W., Saddler, J N., & Taylor, M 2010 An overview of second generation biofuel technologies Bioresource technology 2010, Vol 101, 6, pp 1570-1580 58) Sun, Ye, and Jiayang Cheng." 83.1 (2002): 2002 Hydrolysis of lignocellulosic materials for ethanol production: a review Bioresource technology 2002, Vol 83, 1, pp 1-11 an 59) Vancov, T., and S McIntosh 2011 Alkali pretreatment of cereal crop residues for second-generation biofuels Energy & Fuels 2011, Vol 25, 7, pp 2754-2763 60) Wan, Caixia, Yuguang Zhou, and Yebo Li 2011 Liquid hot water and alkaline pretreatment of soybean straw for improving cellulose digestibility Bioresource Technology 2011, Vol 102, 10, pp 6254-6259 61) Wang, Ziyu, et al 2010 Sodium hydroxide pretreatment and enzymatic hydrolysis of coastal Bermuda grass Bioresource Technology 2010, Vol 101, 10, pp 35833585 62) Watanabe, Takashi 2013 Introduction: potential of cellulosic ethanol Lignocellulose Conversion s.l : Springer Berlin Heidelberg, 2013, pp 1-20 63) Xu, F 2010a Structure, ultrastructure, and chemical composition Cereal straw as a resource of sustainable biomaterials and biofuels: chemistry, extractives, lignins, hemicelluloses and cellulose s.l : Sun RC, 2010a, pp 9-47 64) Xu, Jiele, et al 2010b Sodium hydroxide pretreatment of switchgrass for ethanol production Energy & Fuels 2010b, Vol 24, 3, pp 2113-2119 65) Yoo, Chang Geun, et al 2013 Maximum production of fermentable sugars from barley straw using optimized soaking in aqueous ammonia (SAA) pretreatment Applied biochemistry and biotechnology 2013, Vol 169, 8, pp 2430-2441 66) Yüksel, Fikret, and Bedri Yüksel 2004 The use of ethanol–gasoline blend as a fuel in an SI engine Renewable energy 2004, Vol 29, 7, pp 1181-1191 67) Zhang, Yi‐Heng Percival, and Lee R Lynd 2004 Toward an aggregated understanding of enzymatic hydrolysis of cellulose: noncomplexed cellulase systems Biotechnology and bioengineering 2004, Vol 88, 7, pp 797-824 68) Zhu, Shengdong, et al 2005 Pretreatment by microwave/alkali of rice straw and its enzymic hydrolysis Process Biochemistry 2005, Vol 40, 9, pp 3082-3086 an PHỤ LỤC Xử lý ANOVA ảnh hưởng nhiệt độ đến trình tiền xử lý rơm rạ dung dịch Ammonia Nhiệt độ 40oC 50oC 60oC 70oC 80oC 2.436 3.57 4.416 5.039 5.195 2.341 3.423 4.309 4.982 5.242 2.473 3.602 4.378 5.107 5.031 Trung bình 2.417 3.532 4.368 5.043 5.156 Độ lệch chuẩn 0.068 0.095 0.054 0.063 0.111 Hàm lượng đường khử (g/L) Nhiệt độ 40oC 50oC 60oC 70oC 80oC Hàm lượng đường 2.417±0.068a 3.532±0.095b 4.368±0.054c 5.043±0.063d 5.156±0.111d khử (g/L) ( Trong hàng số có chữ khác khác biệt có ý nghĩa (p=0.05)) Xử lý ANOVA ảnh hưởng thời gian đến trình tiền xử lý rơm rạ dung dịch Ammonia Thời gian (giờ) 10 12 3.653 4.576 5.003 5.323 5.101 3.687 4.602 4.909 5.364 5.202 3.504 4.438 5.075 5.207 5.223 Trung bình 3.615 4.539 4.996 5.298 5.175 Độ lệch 0.097 0.088 0.083 0.081 0.065 Hàm lượng đường khử (g/L) Thời gian 10 12 (giờ) Hàm lượng đường 3.615±0.097a 4.539±0.088b 4.996±0.083c 5.298±0.081d 5.175±0.065d khử (g/L) ( Trong hàng số có chữ khác khác biệt có ý nghĩa (p=0.05)) an Ảnh hưởng nồng độ Ammonia đến trình tiền xử lý rơm rạ Nồng độ (%, w/w) 10 15 20 25 4.29 4.834 4.972 5.246 4.078 4.756 5.108 5.342 4.365 4.673 4.913 5.173 Trung bình 4.244 4.754 4.998 5.254 Độ lệch 0.149 0.081 0.100 0.085 Nồng độ 10 15 20 25 4.244±0.149a 4.754±0.081b 4.998±0.100c 5.254±0.085d Hàm lượng đường khử (g/L) Hàm lượng đường khử (g/L) ( Trong hàng số có chữ khác khác biệt có ý nghĩa (p=0.05)) Xử lý ANOVA ảnh hưởng nồng độ NaOH lên trình tiền xử lý rơm rạ Nồng độ (%, w/v) 3.8 4.5 5.7 5.6 5.2 3.7 4.5 5.9 5.5 3.8 4.6 5.7 5.5 Trung bình 3.767 4.533 5.767 5.533 5.067 Độ lệch 0.058 0.058 0.115 0.058 0.115 Hàm lượng đường khử (g/L) Nồng độ 3.767±0.149a 4.533±0.058b 5.767±0.115c 5.533±0.058d 5.067±0.115e Hàm lượng đường khử (g/L) ( Trong hàng số có chữ khác khác biệt có ý nghĩa (p=0.05)) Xử lý ANOVA ảnh hưởng nhiệt độ lên trình tiền xử lý rơm rạ dung dịch NaOH Nhiệt độ 55oC an 70oC 85oC 95oC 4.3 4.8 5.8 5.8 4.6 5.7 5.9 4.1 4.7 5.8 5.8 Trung bình 4.133 4.700 5.767 5.833 Độ lệch 0.153 0.100 0.058 0.058 Hàm lượng đường khử (g/L) Nhiệt độ Hàm lượng đường khử (g/L) 55oC 70oC 85oC 95oC 4.133±0.153a 4.700±0.100b 5.767±0.058c 5.833±0.058c ( Trong hàng số có chữ khác khác biệt có ý nghĩa (p=0.05)) Tiền xử lý ANOVA ảnh hưởng thời gian đến trình tiền xử lý rơm rạ Thời gian (phút) 40 60 80 100 4.4 5.4 5.8 5.7 4.6 5.1 5.6 5.7 4.5 5.3 5.8 5.5 Trung bình 4.500 5.267 5.733 5.633 Độ lệch 0.100 0.153 0.115 0.115 Thời gian (phút) 40 60 80 100 4.500±0.100a 5.267±0.153b 5.733±0.115c 5.633±0.115c Hàm lượng đường khử (g/L) Hàm lượng đường khử (g/L) ( Trong hàng số có chữ khác khác biệt có ý nghĩa (p=0.05)) an S an K L 0 ... đến trình tiền xử lý rơm rạ 26 3.3 Tiền xử lý rơm rạ dung dịch NaOH 34 3.3.1 Ảnh hưởng nồng độ NaOH đến trình tiền xử lý rơm rạ 34 3.2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình tiền xử lý rơm rạ. .. KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2016-12116013 TIỀN XỬ LÝ RƠM RẠ BẰNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC PHỤC VỤ QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN GVHD: Th.S... 2.3.3 Thí nghiệm thủy phân rơm rạ sau tiền xử lý 22 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24 3.1 Phân tích thành phần hóa học rơm rạ 24 3.2 Quá trình tiền xử lý rơm rạ dung dịch Ammonia