Nghiên cứu sản xuất cồn từ nguyên liệu lát khô, sắn tươi bằng công nghệ đường hoá và lên men đồng thời

1 BỘ CÔNG THƯƠNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ TÀI THUỘC ĐỀ ÁN PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG LĨNH VỰC CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN ĐẾN NĂM 2020 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI “NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CỒN TỪ NGUYÊN LIỆU SẮN LÁT KHÔ, SẮN TƯƠI BẰNG CÔNG NGHỆ ĐƯỜNG HÓA VÀ LÊN MEN ĐỒNG THỜI” MÃ SỐ ĐỀ TÀI: DT 05.08/CNSHCB Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS. Nguyễn Thanh Hằng 8947 Hà Nội - 2010 2 BỘ CÔNG THƯƠNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ TÀI THUỘC ĐỀ ÁN PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG LĨNH VỰC CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN ĐẾN NĂM 2020 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI “NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CỒN TỪ NGUYÊN LIỆU SẮN LÁT KHÔ, SẮN TƯƠI BẰNG CÔNG NGHỆ ĐƯỜNG HÓA VÀ LÊN MEN ĐỒNG THỜI” MÃ SỐ ĐỀ TÀI: DT 05.08/CNSHCB Chủ nhiệm đề tài: Cơ quan chủ trì đề tài: (ký tên) (ký tên và đóng dấu) PGS.TS. Nguyễn Thanh Hằng PGS. TS.Tô Kim Anh Bộ Công Thương (ký tên và đóng dấu khi gửi lưu trữ) 3 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện CN Sinh học- CN Thực phẩm CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Hà Nội, ngày tháng 9 năm 2010 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I. THÔNG TIN CHUNG 1. Tên đề tài: Nghiên cứu sản xuất cồn từ nguyên liệu sắn lát khô, sắn tươi bằng công nghệ đường hóa và lên men đồng thời Mã số đề tài: DT 05.08/CNSHCB Thuộc: Đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020 2. Chủ nhiệm đề tài/dự án: Họ và tên: Nguyễn Thanh Hằng Ngày, tháng, năm sinh: 29/4/1959 Nam/ Nữ: Nữ Học hàm, học vị: Tiến sĩ, Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm Chức danh khoa học: Phó Giáo sư. Chức vụ : Trưởng bộ môn Điện thoại: Tổ chức: (84-4) 38680119 Nhà riêng : 04 36411720 Mobile: 0904285886 Fax: (84-4) 38692515 E-mail: hang@mail.hut.edu.vn Tên tổ chức đang công tác: Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Địa chỉ tổ chức: Số 1 Đại Cồ Việt, Hà Nội, Việt Nam Địa chỉ nhà riêng: Số 6, N2, TT5, Bắc Linh Đàm, Hà Nội 3. Tổ chức chủ trì đề tài/dự án: Tên tổ chức chủ trì đề tài: Đại học Bách Khoa Hà Nội 4 Điện thoại: (84-4) 38682470 Fax: (84-4) 38692515 E-mail: biofotech@mail.hut.edu.vn Website: http://www.hut.edu.vn Địa chỉ: 1 Đại Cồ Việt, Hà Nội Việt Nam Họ và tên thủ trưởng tổ chức: PGS. TS. Tô Kim Anh Số tài khoản: 931-01-140 Ngân hàng: Kho bạc Hai Bà Trưng - TP Hà Nội. Tên cơ quan chủ quản đề tài: Bộ Công thương. II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN 1. Thời gian thực hiện đề tài/dự án: - Theo Hợp đồng đã ký kết: từ tháng 1 năm 2008 đến tháng 12 năm 2009 - Thực tế thực hiện: từ tháng 10 năm 2008 đến tháng 9 nă m 2010 - Được gia hạn: - Lần 1 từ tháng 1 năm 2010 đến tháng 9 năm 2010 2. Kinh phí và sử dụng kinh phí: a) Tổng số kinh phí thực hiện: 2000 tr.đ, trong đó: + Kính phí hỗ trợ từ SNKH: 2000 tr.đ. + Kinh phí từ các nguồn khác: 0 tr.đ. b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn SNKH: Theo kế hoạch Thực tế đạt được Số TT Thời gian (Tháng, năm) Kinh phí (Tr.đ) Thời gian (Tháng, năm) Kinh phí (Tr.đ) Ghi chú (Số đề nghị quyết toán) 1 2008 1200 2008 716 2 2009 800 2009 566,584,500 … 2010 717,415,500 c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi: Đối với đề tài: Đơn vị tính: Triệu đồng 5 Theo kế hoạch Thực tế đạt được Số TT Nội dung các khoản chi Tổng SNKH Nguồn khác Tổng SNKH Nguồn khác 1 Trả công lao động (khoa học, phổ thông) 650 650 650 650 2 Nguyên, vật liệu, năng lượng 700 700 700 700 3 Thiết bị, máy móc 500 500 500 500 4 Xây dựng, sửa chữa nhỏ 5 Chi khác 150 150 150 150 Tổng cộng 2000 2000 2000 2000 3. Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án: Số TT Số, thời gian ban hành văn bản Tên văn bản Ghi chú Quyết định, văn bản của cơ quan quản lý 1 Số 4777/QĐ-BCT, ngày 1/9/2008 Quyết định về việc giao nhiệm vụ năm 2008 Bộ Công Thương 2 Số 0170/BCT-KHCN, ngày 7/1/2009 Công văn chuyển kinh phí còn dư năm 2008 tại kho bạc sang năm 2009 Bộ Công Thương 3 Số 0936/BCT-KHCN, ngày 23/2/2009 Quyết định về việc giao kinh phí năm 2009 tiếp tục thực hiện nhiệm vụ đã giao năm 2008 Bộ Công Thương 4 Số 9731/BCT-KHCN ngày 1/10/2009 Công văn cử đoàn cán bộ làm việc tại trường Đại học tổng hợp Kasetsart, Thái lan Bộ Công Thương 6 5 Số 6379/QĐ-BCT ngày 21/12/2009 Quyết định về việc gia hạn thời gian thực hiện các nhiệm vụ khoa học công nghệ được giao năm 2008 Bộ Công Thương 6 Số 1029/BCT-KHCN ngày 26/1/2010 Công văn điều chỉnh mua sắm thiết bị Bộ Công Thương 7 Số 1546/QĐ-BCT ngày 30/3/2010 Quyết định phê duyệt kế hoạch đấu thầu mua nguyên liệu, máy móc và thiết bị Bộ Công Thương Văn bản của tổ chức chủ trì đề tài 1 Số 14/CV-VCNSH- CNTP, ngày 22/12/2008 Công văn chuyển kinh phí đề tài sang năm 2009 Viện CNSH- CNTP 2 Số 09/CV- VCNSH- CNTP, ngày 29/9/2009 Công văn xin cho đoàn đi Thái Lan thực hiên đề tài Viện CNSH- CNTP 3 Số15/CV-VCNSH- CNTP, ngày 27/10/2009 Công văn xin điều chỉnh danh mục thiết bị Viện CNSH- CNTP 4 Số16/CV- VCNSH- CNTP, ngày 12/11/2009 Công văn xin gia hạn đề tài Viện CNSH- CNTP 5 Số 02/CV- VCNSH- CNTP, ngày 26/1/2010 Công văn phê duyệt mua sắm thiết bị và đấu thầu mua sắm thiết bị Viện CNSH- CNTP 7 4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án: Số TT Tên tổ chức đăng ký theo Thuyết minh Tên tổ chức đã tham gia thực hiện Nội dung tham gia chủ yếu Sản phẩm chủ yếu đạt được Ghi chú* 1 Công ty TNHH Cồn Hà Thành Công ty TNHH Cồn Hà Thành Tổ chức sản xuất thử sản phẩm 2000 lít cồn 96%V 2 Viện Công nghiệp thực phẩm, Bộ Công thương Viện Công nghiệp thực phẩm, Bộ Công thương - Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi sinh vật phù hợp để lên men rượu - Tổ chức sản xuất thử nghiệm sản phẩm trên mô hình thiết bị - Chủng nấm men BMQ 467 - 200 lít cồn 96%V/ ngày 5. Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án: Số TT Tên cá nhân đăng ký theo Thuyết minh Tên cá nhân đã tham gia thực hiện Nội dung tham gia chính Sản phẩm chủ yếu đạt được Ghi chú* 1 PGS. TS Nguyễn Thanh Hằng PGS. TS Nguyễn Thanh Hằng Viết thuyết minh, báo cáo tổng kết, tham gia các nội dung trong đề tài Quản lý đề tài, Bản báo cáo tổng kết Phối hợp thực hiện 8 2 TS.Hồ Phú Hà TS.Hồ Phú Hà Phân tích, đánh giá chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh tế Bản phân tích, đánh giá chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh tế Phối hợp thực hiện 3 PGS. TS Phạm Thu Thủy PGS. TS Phạm Thu Thủy Nghiên cứu chọn loại enzym phù hợp để thủy phân đối với nguyên liệu sắn lát khô và sắn tươi Chọn được loại enzym phù hợp công nghệ Phối hợp thực hiện 4 PGS.TS Lê Thanh Mai PGS.TS Lê Thanh Mai Ứng dụng quá trình đường hóa và lên men rượu đồng thời từ sắn tươi, sắn khô ở quy mô lớn của phòng thí nghiệm (3-5 lit/mẻ) Quy trình công nghệ (quy mô phòng TN) Phối hợp thực hiện 5 TS.Chu Kỳ Sơn TS.Chu Kỳ Sơn Nghiên cứu tái sử dụng nấm men và một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đường hóa và lên men rượu đồng thời từ sắn khô Quy trình kỹ thuật tái sử dụng nấm men Phối hợp thực hiện 6 TS. Quản Lê Hà TS. Quản Lê Hà Nghiên cứu quy trình công nghệ thủy phân từ nguyên liệu sắn lát khô và sắn tươi sử dụng chế phẩm enzyme Quy trình công nghệ thủy phân sắn tươi, sắn lát khô bằng enzyme Phối hợp thực hiện 7 Nguyễn Xuân Hùng Nguyễn Xuân Hùng Tổ chức sản xuất thử sản phẩm 2.000 lít cồn 96% V Phối hợp 9 thực hiện 8 Ths.Kiều Văn Hải Ths.Kiều Văn Hải Xây dựng mô hình thiết bị (công suất 200lít cồn 96% V/ngày) Đã xây dựng mô hình thiết bị (công suất 200lít cồn 96% V/ngày) Sản xuất thử 200 lít cồn 96% V; Hoàn thiện thông số kỹ thuật Phối hợp thực hiện 9 Ths.Nguyễn Thúy Hường Ths.Nguyễn Thúy Hường Nghiên cứu tuyển chọn vi sinh vật phù hợp để lên men rượu trong công nghệ đường hóa và lên men đồng thời đối với nguyên liệu sắn lát khô và sắn tươi Chọn được 1 chủng vi sinh vật phù hợp công nghệ và chất lượng sản phẩm. Phối hợp thực hiện 6. Tình hình hợp tác quốc tế: Số TT Theo kế hoạch Thực tế đạt được Ghi chú* 1 Đoàn đi Thái Lan Số lượng 2 người Thời gian 5 ngày Tham quan, học hỏi nhà máy cồn tại Thái Lan Đoàn đi Thái Lan Số lượng 2 người Thời gian 5 ngày từ 3/10/2009 đến 7/10/2009 Tham quan, học hỏi nhà máy tại Thái Lan Kinh phí 32,720,000 đ 10 2 Tham gia hội thảo quốc tế: Focus on Biofuels and Bioenergy tại Phillipine. Thời gian : 3 ngày từ 28/7- 31/7/2009 Trình bày báo cáo về một vấn đề nghiên cứu của đề tài 3 Tham gia hội thảo quốc tế: Research and development on Food Biotechnology tại Cambodia. Thời gian: 3 ngày từ 10- 12/2/2010 Trình bày báo cáo về một vấn đề nghiên cứu của đề tài 7. Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị: Số TT Theo kế hoạch (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm ) Thực tế đạt được (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm ) Ghi chú* 1 8. Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu: Thời gian Số TT Các nội dung, công việc chủ yếu Theo kế hoạch Thực tế đạt được Người, cơ quan thực hiện I. Nội dung 1 Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi sinh vật và enzym phù hợp [...]... 3.2.2.8 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian làm nguội 76 3.2.2.9 Quy trình công nghệ thủy phân bằng enzym phù hợp cho quá trình đường hóa và lên men đồng thời từ nguyên liệu sắn lát khô 77 3.3 Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ đường hóa và lên men đồng thời từ nguyên liệu sắn tươi và sắn lát khô 78 3.3.1 Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ đường hóa và lên men đồng thời từ nguyên liệu sắn tươi. .. tài: Nghiên cứu sản xuất cồn từ nguyên liệu sắn lát khô, sắn tươi 1 bằng đường hóa và lên men đồng thời , mã số DT 05.08/CNSHCB Đề tài bao gồm những nội dung chính sau: 1 Nghiên cứu tuyển chọn chủng vi sinh vật và enzym phù hợp 2 Nghiên cứu quy trình công nghệ thủy phân từ nguyên liệu sắn lát khô và sắn tươi sử dụng chế phẩm enzym 3 Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ đường hóa và lên men đồng thời từ nguyên. .. liệu sắn tươi bằng công nghệ đường hóa và lên men đồng thời 108 3.4.2 Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất cồn từ nguyên liệu sắn khô bằng công nghệ đường hóa và lên men đồng thời 109 3.4.3 Xây dựng mô hình thiết bị sản xuất cồn từ sắn khô ( công suất 200 lít cồn 96%v/ ngày) 111 3.4.3.1 Chọn bơm .111 3.4.3.2 Tính toán thiết bị đường hóa và lên men đồng thời .111... nito, photpho và magie đến sinh trưởng và lên men của chủng BMQ467 58 3.1.3.5 Ứng dụng chủng BMQ 467 trong lên men sắn tươi và sắn lát khô theo công nghệ đường hóa và lên men đồng thời 59 3.2 Nghiên cứu quy trình công nghệ thủy phân từ nguyên liệu sắn lát khô và sắn tươi sử dụng chế phẩm enzym 61 3.2.1 Nghiên cứu quy trình công nghệ thủy phân từ nguyên liệu sắn tươi sử dụng... Ứng dụng quá trình đường hóa và lên men rượu đồng thời từ sắn tươi ở quy mô lớn của phòng thí nghiệm (3-5 lit/mẻ) 83 3.3.2 Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ đường hóa và lên men đồng thời từ nguyên liệu sắn tươi sử dụng nấm men BMQ 467 84 3.3.2.1 Ảnh hưởng của pH lên men .84 3.3.2.2 Ảnh hưởng của thời gian lên men .85 3.3.2.3 Ảnh hưởng của nồng độ nấm men 85 3.3.2.4... Phẩm Nguyễn Thanh Hằng ĐH Bách Khoa Hà Nội II Nội dung 2 Nghiên cứu quy trình công nghệ thủy phân từ nguyên liệu sắn lát khô và sắn tươi sử dụng chế phẩm enzyme 06/200806/2009 1/20096/2009 Phạm Thu Thủy, Quản Lê Hà, ĐH Bách Khoa Hà Nội III Nội dung 3 Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ đường hóa và lên men đồng thời từ nguyên liệu sắn lát khô và sắn tươi 06/200806/2009 1/20099/2009 Lê Thanh Mai, Chu Kỳ Sơn,... trình đường hóa và lên men đồng thời từ nguyên liệu sắn lát khô khi sử dụng chế phẩm enzym đường hóa Stargen 001 001 và nấm men khô Mauri, La ngà 92 3.3.4.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ men giống .92 3.3.4.2 Ảnh hưởng của pH lên men đến hiệu quả của quá trình lên men .92 3.3.4.3 Ảnh hưởng của thời gian lên men đến hiệu quả lên men 93 3.3.4.4 Ứng dụng quá trình đường hóa và lên men rượu đồng thời. .. khác nhau và trong điều kiện khí hậu khác nhau; ii) giá thành chi phí để trồng sắn là thấp; iii) nguyên liệu sắn sẵn có quanh năm dưới dạng sắn củ tươi hoặc sắn lát khô; iv) hàm lượng tinh bột cao; v) giá thành sản xuất cồn cạnh tranh so với những nguồn nguyên liệu khác là thấp 1.4 Công nghệ sản xuất cồn 9 1.4.1 Công nghệ sản xuất cồn truyền thống Công nghệ sản xuất cồn truyền thống hiện đã và đang được... trình lên men 86 3.3.2.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men .87 3.3.2.6 Ứng dụng quá trình đường hóa và lên men rượu đồng thời từ sắn tươi ở quy mô lớn của phòng thí nghiệm (3-5 lit/mẻ) 88 3.3.2.7 So sánh kết quả lên men của các chủng nấm men 88 3.3.3 Nghiên cứu các ýếu tố ảnh hưởng đến quá trình đường hóa và lên men đồng thời từ nguyên liệu sắn khô khi sử dụng chế phẩm enzym đường. .. quy trình công nghệ sản xuất cồn ít gia nhiệt 101 Bảng 3.74 Kết quả sản xuất cồn từ nguyên liệu bột sắn trên mô hình thiết bị 130 Bảng 3.75 Kết quả sản xuất cồn từ nguyên liệu bột sắn tại cơ sở sản xuất 133 Bảng 3.76 Chỉ tiêu chất lượng cồn được sản xuất thực nghiệm 136 Bảng 3.77 TCVN 1051-71 136 Bảng 3.78 Tiêu hao nguyên liệu và giá thành sản phẩm 137 Bảng 3.79 Các công đoạn