Mục lục IL Giới thiệụ HH HH HH HH TH TH HH HH HH TH Hà gi ngà rệt 4 1 ÄXyÏifOl : Sàn TH TH HH TH KH TH TH HH TH TH TH HH HH như 4 2 Nguyên liệu: wd 3 Môi trường HH HH TH HH HH HH Hà thung rệt 7 4 M4 ¬, .ƠỊ 8 ` Ắỗ.ố.Ề.ẻ.ẻ.ẻ.ẻ.ẻ.ẻ ẽ 11 Ạ c cố 11 bà c si o aầ.:.'ô':':' ê^”- 11 6, Thuy phand: .,Ỏ 11 rI .ANẶ Ô 12 8 Xr by 1.1117 13
IL, Quy trinh 1én men gan xudt xylitol c ccccssssesssssssssssessssssssssessssssssssssessessessnssessessssssvessssssssssees 16
IỊ Giải thích qui trình công ng hỆ, - 5 ch TT ng nen ererere 16
Trang 2DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1: Cơ chế hình thành xylitol từ 5XO§ẹ - 222cc 2c2cvvYeeeticrrrvrxererrrrrkrrrreee 4
Hình 2: heza và pentoza có trong thành phần hemixenluloza . -ccc-c:-::- 5
Hình 3: Cấu trúc chủ yếu của lignin
Hinh 4: Nm men C.Tropicalig.ccccccsssssssssssssssssessessessseessessessssessessessssvecesssssssvecsesssssssveessesssssesves
Hinh 5:Nam men C guilliermondiicsrseccccscsssssessssssssssessessesssssessessessssvecsessssssseesssssssssveesssssssssveess 9
Hình 6: Qui trình xử lý nguyén LIỆỤ (s1 g1 g1 xen rerere 10 Hình 7: máy xay bấ Lo TH nọ n1 79 1g ven re rere 10
Hình §: Thiết bị thưỷ phân bã mmíạ -2 -222222e+t922E2212X1211222211321112112112322121211x ee 12
Hình 9:Máy xử lý nguyên liệu 13
Hình 10: Cấu trúc lỗ hỏng của than hoạt tính và than hoạt tính dạng bột mịn 14 Hình 11: Thiết bị lọc than hoạt tính 2c Se+9E++9EE+xtSEExEvSEExeSSELEvSSErevsvkresrk 14
Hình 12: Thiết bị cô đặc chân khơng .-c-+ ©c2cvvYeceeEEEEEEEELeeiEEErkkrrreirrrrrrrree 15 Hình 13: Qui trình sản xuất xylitOl ccc -©2222222eet9E2E2112XEE11121131 12111113 10c
Hình 14: Cơ chế hình thành Xylitol “
Hình 15: Ảnh hưởng của thế oxy lên hiệu suất Xylitol (ô vuông) và ethanol (dấu tròn) 18
Hình 16: Thiết bị lọc KHUN nh 19
Hình 17: Sơ đồ hệ thống trao đổi ion - 222cc 22C e1 e1 ree 19
Hình 18: Thiết bị cơ đặc chân khơng .-c-+ ©c2cvvYeceeEEEEEEEELeeiEEErkkrrrrirrrrkrrree 20
Trang 3
DANH MỤC BÁNG
Bảng 1: Bảng số lượng các nhóm chức của lingnin ccccc2222ECveveersrrrkrrrrerrree 6
Bảng 2: Thành phần gỗ brich thuỷ phân 222 2222222ce22EEC2.2 1111112111111 re 7
Bảng 3: Thành phần hoá học của bắp
Trang 4Ị Giới thiệu
1 Xylitol :
Xylitol 14 mét chat lam ngọt xuất hiện tự nhiên Nó có thể được tìm thấy, ví dụ: trong quả dâu tây,
rau quả và nấm Tiếng Phần Lan gọi nó là " koivusokeri " hay " đường phong "' Cách tốt nhất để sản
xuất xylitol là chiết xuất từ cây Bulô ,bằng việc băm nhỏ và nấu chảy soi cay go xylan NADPH NADP XYLOSE XYLITOL Hình 1: Cơ chế hình thành xylitol từ Xylose Hydrolysis (Cs Hg O,)n Pentosans
ạ Tinh chat vat ly
Trang 5Độ hoàn tan ở 20°C : 169g/100g nước, khó tan trong etanol, metanol
pH trong nước : 5-7
Nhiệt hòa tan : -34.8cal/g
Năng lượng : 4.06cal/g 2 Nguyên liệu: ạ Bãmía: Phế phẩm của các nhà máy đường Thành phần bã mía : Cellulose : 39.2 % Hemicellulose : 19.7% Ligin : 17.8% Protein :1.5% Hemixenluloze
hemixenluloze thuộc nhóm phoysaccarit phi xenluloza
hemixenluloze là hỗn hợp của một số loại pholysaccarit khi thủy phân chủ yếu tạo ra một số đồng phân lập thể thuộc heozạ
hemixenluloze gồm các pholysaccarit mà mạch phân tử có thể là homopolyme hoặc opolymẹ
Trang 6Lingin
lingin là hợp chất cao phân tử có hoạt tính thơm bộ khung của đơn vị mắt xích lignin la phenyl propan
các nhóm chức có ảnh hưởng lớn nhất đến tính chất của lignin là nhóm hydroxyl
phenol, nhóm hydroxyl rượu benzolie va nhóm cacbonyl
Trang 8Thực hiện : - Xylose ,glucose được pha với thành phần thích hợp , bỗ sung MgSO4 kề + - Tiệt trùng: Điều kiện : 121°C, áp suất 1.5atm ,thời gian 15 phút Thiết bị : autoclave - Bổ sung dịch chiết nắm men và các khoáng con laị - Chinh Ph=4.5-5.5 Hình 4: thiết bị tiệt trùng autolave 4 Vi sinh vật: 4.1 Candida Tropicalis ạ Đặc điểm: Chúng: Nắm Ngành: Áscomycota Lớp : Saccharomycetes Bộ: Saccharomycetales Ho: Saccharomycetaceae Gidng: Candida Loai: C.tropicalis Hình 4: Nắm men C.Tropicalis Candida Tropicalis là một loại nắm men có hình tròn hoặc bầu dục, kích thước khoảng 0-5.5 x4.0-9.0 um ạ Tính chất:
Nguồn Cacbon: Xylose, Glucose; Maltose; Galactose; Nguồn Nito: Muối amoni
Nhiệt độ tối thích: 30°C
pH: 4.1 - 5.3
Trang 9Hình thức sinh sản: Sinh sản hữu tính 4.2 Candida guilliermondii ạ Đặc điểm: Chủng: Nắm Ngành: Ascomycota Lớp : Saccharomycetes Bộ: Saccharomycetales Ho: Saccharomycetaceae Giong: Pichia Hình 5:Nắm men C guilliermondii Loa: P guilliermondii Candida guilliermondii 1a một loại nắm men có hình tròn hoặc bau dục, kích thước khoảng 2.0-4.0 x 3.0-6.5um b Tính chất:
Nguồn Cacbon: Xylose, Glucose; Sucrose Nguồn Nito: Muối amoni
Nhiệt độ tối thích: 30°C
pH: 3.5 -7
Trang 10H Qui trình công nghệ: Quy trình trích ly xylose từ nguyên liệụ phối trộn <(acl) thủy phân | <— sản phẩm phụ Hình 6: Qui trình xử lý nguyên liệu 1 Xay
Mục đích : tác động cơ học giảm khích thước nguyên liệu
Trang 112 Rửa: Mục đích: loại bỏ các thành phần khống khơng tan ( đất, cát, kim loạị ) 3 Sấy: Mục đích: giảm thành phần âm xuống 10% và thành phần tro duy trì Ổn định ở mức tối đa là 1% -Phương pháp thực hiện: sấy tự nhiên (phơi dưới ánh nắng mặt trời) 4 Phối trộn:
Mục đích: chuẩn bị cho quá trình thủy phân
Phương pháp thực hiện: Dung dịch axid clohidric (hoac axid sulfuric) va ba mia được phối trộn theo tỉ lệ HCl: bã mía khô là 10:1 Hỗn hợp được trộn kỹ trong thing quay và được chuyên qua thiết bị trao đổi nhiệt
5 Gia nhiệt:
Mục đích: Chuẩn bi cho quá trình thủy phân.Quá trình này là quá trình tiền thủy phân
thành phần hemixellulose trong bã míạ
Phương pháp thực hiện: Dịch axid và bã mía được gia nhiệt lên 100-125oC trong
40-75 phút
Thiết bị: thiết bị trao đổi nhiệt kiểu vỏ áọ
6 Thủy phân:
Mục đích: dưới tác dụng axit cdc polysaccharide sé thuy phân thành monosaccharidẹ Trong d6 hemicellulose thủy phân thành xylose
Thực hiện : Bán thành phẩm từ thiết bị trao đổi nhiệt ( hỗn hợp bã mía và dịch axid)
được thủy phân liên tục trên băng tải, ở đây, hỗn hợp được tưới bằng nước nóng
100°C
Trang 12ELECTRICAL RESISTAKCE -” THERMOPAR, THERMIC OIL _ Hình 8: Thiết bị thuỷ phân bã mía 7 Lọc:
Mục đích: thu dịch lọc chứa xylosẹ
Phương pháp thực hiện: hỗn hợp được lọc lấy phần lỏng Dịch lỏng được thu vào những bình đáy hình nón được đặt ngay dưới băng tảị quá trình này trích ly hoàn toàn thành phần xylose của bã míạ Sản phẩm thủy phân được thu vào bình đáy hình nón chứa khoảng 17-20 % xylosẹ
Trang 13SCRew FREER, Bacasce ASIO SOLN « MIxER Ramey Kan CAvroctava) Ea { Feer | sÑ 7 -— À wl ane
L⁄; ata com (r-2oz
aves X¥LOSE SOLS 7 - ~ 7 WATER N csg¿ “ Se ¬ IRE Những Hình 9:Máy xử lý nguyên liệu 8 Xử lý pha lỏng: ạ lọc:
-mục đích: để loại bỏ những phần chưa được thủy phân
-Thiết bị: thiết bị lọc dùng vải lọc
b Xứ lý dịch lọc với than hoạt tính
Trang 14
Hình 10: Cấu trúc lỗ hỏng của than hoạt tính và than hoạt tính dạng bột mịn
Mục đích: Để hạn chế nồng độ các chất ức chế quá trình lên men sinh ra trong quá trình thủy phân như axiđ acetic, furfural, hydroxyl metyl furfural, hợp chất phenolic
Phương pháp thực hiện: Hỗn hợp sau thủy phân sẽ được xử lý bằng than hoạt tính ở 30oC trong 60 phút, và thường được tiến hành 3 lần, quá trinh này được thực hiện ngay sau quá trình lọc
Thiết bị:
{efnadtedt carhon /iter
Hình 11: Thiết bị lọc than hoạt tính
c Cô đặc chân không
Trang 15hl [SZ Hình 12: Thiết bị cô đặc chân không Nguyên lý hoạt động:
Dung địch hoặc hỗn hợp (quá, miếng và địch) cho vảo thiết bị qua cửa nạp nguyên
liệu Sau đó đóng chặt cửa lạị Mở van hơi cấp nhiệt cho thiết bị Dưới tác dụng của hơi
nước bão hoà, hỗn hợp dịch trong thiết bị được nâng dần nhiệt độ Khi nhiệt độ dịch đạt 70-75°C, bơm chân không hoạt động, hút hơi ẩm ra ngoài, tạo độ chân không cho thiết bị Khi áp suất chân không làm việc dat p= 500 + -600 mmHg, điều chỉnh van hơi sao cho thông số của thiết bị én định, lúc này dịch trong thiết bị sôi, chất lỏng được hoá hơi và hơi được hút ra ngoài bằng bơm chân không Nồng độ chất hoà tan trong dịch tăng đần lên, quá trình thâm thấu chất hoà tan điễn ra làm nồng độ chất khô trong dich cðng tăng
dần Quá trình điễn ra liên tục cho đến khi nồng độ chất khô của sản phẩm đạt yêu cầụ
Trang 16H Quy trình lên men sản xuất xylitol Nguyên liệu Giống Lên men Tách và tỉnh chế << tụ —> Hình 13: Qui trình sán xuất xylitol HH Giải thích qui trình công nghệ 1 Nhân giống :
Mục đích : tạo giống cho sản xuất từ giếng gốc
Thực hiện : Phục hồi giống nuôi trong môi trường thạch nghiêng (40g/1 malt ,15g/1 agar) ủ ở nhiệt độ 25°C cho đến khi tạo bào tử
Chuẩn bị môi trường lên men và cấy giống theo các cấp cho đến khi đủ canh trường để lên men cho sản xuất
Sơ đồ nhân giống :
ˆ _ Thể tích lên men: 150mẺ
- Tỉ lệ bỗ sung canh trường giống : 5-10% thể tích môi trường - _ Ống giống gốc được cho vào erlen 50ml ( chứa 15ml môi trường ) -_ Erlen 500ml chứa 150ml môi trường
- _ Thùng 5] chứa 2l môi trường -_ Thùng 50l chứa 15] môi trường
-_ Bồn 5hl chứa 1501 môi trường
-_ Bồn 5m3 chứa l.5m3 môi trường
Trang 17- Bồn 20m” chứa 15mẺ môi trường ( giống cho sản xuất )
2 Lên men :
Mục đích : Quá trình trao đổi chất của vsv sẽ tăng sinh khối và sản phẩm (Xylitol)
Thực hiên : môi trường sẽ được bơm vào thiết bị lên men ,tiếp theo giống được cho vảọ Oxy được bơm liên tục trong quá trình lên men Thông số công nghệ : - _ Nhiệt độ lên men :2§8-32°C - pH=4.5-5.5 - Thdi gian 1én men: két thic khi xylose duge st dung hoan toan ( 48h) - _ Tốc độ cánh khuấy :300-600rpm
- _ Tốc độ oxy : hòa tan ở trong môi trường 0.1-5% của kk bão hòạ
Van dé tiến hành bỗ sung môi trường
-Bắt đầu bố sung môi trường khi hàm lượng xylose còn khoảng 3-6 %
- Môi trường bỗ sung : 1lit chứa 700g xylose và 100g glucozo ,ngoài ra còn các chất dinh dưỡng - Tốc độ bổ sung :6.04g/1h Cơ chế lên men : ` anys glucose ¬-.— 6ph: Te elie: | i ` ` Xylitol sedoheptulose r DU n Ỷ a NADH+ 4&~ Xylulose — NADH+ ` aes 4-phosphat 3phosphate 5 phosphate | ` ae eS Xylulose 5-phosphate
Hình 14: Cơ chế hình thanh Xylitol Các yếu tố ánh hướng đến quá trình lên men
Trang 18Ham lượng glucose trong môi trường nuôi cấy
- Glucose nguồn dinh dưỡng ,giúp vi sinh vật tăng sinh khối Sinh khối nhiều làm
tăng sản phẩm
- _ Sự tạo thành ethanol trong quá trình trao đổi chất gay uc chế tế bào hoặc ức chế sản xuất sản phẩm
Vậy cần có hàm lượng đường tối ưu Hàm lượng oxy và thế oxy hóa khử :
- Ham lugng oxy thay déi thế oxy hóa khử thay đổi
- _ Ảnh hưởng lên hiệu suất tạo sản phẩm (Xylitol)
- _ Ảnh hưởng lên hiệu suất tạo ethanol 0 10 20 30 40 50 60 70 80 1.0 B (-50 mv) 3s Sa 10 20 30 40 50 60 70 80 2 C 100 m > 10 n—ữ TH an Hi a 00 0 10 20 30 40 50 60 70 8D 10 D (-150 mv) 05 Set a Bm eon 00 | oe 0 !10 20 30 40 50 60 70 80 Fermentation Time (h)
Trang 19Quy trình thu Xilytol : ạ Lọc- khử khoáng
-Mục đích : tách sinh khối nắm men vả cặn nhằm thu địch trong chứa Xilytol
- Thực hiện : dịch sau lên men được bơm qua thiết bị lọc khung bản Sinh khối và cặn được giữ lại trên mảng, ta thu được dịch trong - Thiết bị lọc khung bản : S8 Hình 16: Thiết bị lọc khung bản Dịch trong thu được sẽ qua quá trình khử khoáng
Trang 20b Cô đặc chân không
-Mục đích : bốc hơi nước giảm hàm ẩm , tăng nồng độ đường Ngoài ra còn làm mất một số chất bay hoi
-Thực hiên : dịch trong thu được bơm vào thiết bị cô đặc „ điều kiện làm việc áp suất thấp , nhiệt độ thấp ( 50oc) nhằm tránh các phản ứng làm biến đổi đường ở nhiệt độ cao -Thiết bị : thiết bị cô đặc chân không ae 4 Hình 18: Thiết bị cô đặc chân không c Loại D-Xylulose
D-Xylulose là đường sót trong quá trình lên men, loại Xylulose nâng cao độ tinh khiét cho Xylitol
Thực hiện : Thực hiên phương pháp trao đôi ion Nhựa trao đổi ion sẽ hấp phụ Xylulose mạnh Thiết bi: ion exchange resin Amberlite IRA 400 d Trích ly và kết tỉnh : Mục đích : thu xylitol Thực hiện :
Cồn nóng được đùng làm dung môi trích ly Xylitol sẽ hòa tan trong cồn nóng
Sau đó hạ nhiệt độ tới -15oC, các tỉnh thé Xylitol bắt đầu két tinh ,lọc thu kết tủa (thu
sản phâm )
Lấy tỉnh thể hòa tan vào cồn nóng trở lại , sau đó tái kết tinh để thu được sản phẩm bao dam tinh khiét
Trang 21ẹ Sơ đồ thiết bị lên men :
HỆ Ất a khi
Hình 19: Sơ đề thiết bị lên men
fÔ Giải thích sơ đồ :
Thiết bị lên men bao gồm :
- Thùng lên men : Môi trường được bơm vào thùng lên men tử thùng chứa môi trường
- Trên nắp thùng có gắn cánh khuấy và động cơ khuấy
- Thùng giống : chứa canh trường nắm men - Thing môi trường : chứa môi trương lên men ,
- Bộ chỉnh Ph : gầm 2 bình axit ,bazọBộ cảm biến Ph sẽ cho biết sự biến đổi của ph
trong tiến trình lên men, và gửi tín hiệu lên bộ điều khiển để chỉnh ph cho thich hợp
- Bộ điều chỉnh nhiệt độ : 1binh nóng ,1 bình lạnh ,phương pháp điều khiển giống bộ điều chỉnh ph
-Hệ thống cưng cấp oxy : gồm thiết bị lọc không khí (đảm không khí luôn sạch ,nếu
không môi trường lên men sẽ bị nhiễm),hệ thống bơm khí vào thùng từ dưới lên
- Dịch sau lên men sẽ được bơm ra thiết bị chiết tách
ø Đánh giá quá trình lên men : Dung HPLC voi cot 1a Sugar pak Ị
Trang 22IV Sản phẩm:
%Xylitol đã được sử dụng trong một loạt các sản phẩm Nó có thể được sử dung nhu một phụ gia thực phẩm trong ngành công nghiệp, trong ngành công nghiệp được phẩm, y tế thực phẩm, nước giải khát
các ngành công nghiệp, bánh ngọt, chất tạo ngọt 1 Xylitol trong các sản phẩm thực phẩm:
Ta dùng xylitol để cải thiện chất lương cá đông lạnh và các sản phẩm từ thịt.bằng cách khi sản xuất cho thêm trộn chung đường xylitol.nó ngăn chặn sự biến tính của quá trình đông lạnh và duy trì màu sắc của sản phẩm
Xylitol đã được áp đụng Các thực phẩm dựa trên sản phẩm mật ong có hương vị làm cho sản phẩm có độ tỉnh khuyết cao hơn nâng cao chất lượng nếu co cho thêm môt ít calorie va chira it calorie polysaccharides nhu polydextrose và một polyol (sorbitol, maltitol, Xylitol )
Viéc str dung Xylitol trong keo cao su (chewing gum) cho các cvấn đề vệ sinh răng
Trang 23V, Thành tựu công nghệ:
1 Sản xuất xylitol bằng phương pháp lên men từ rơm :
Mỗi năm, một số lượng lớn sinh khối phế thải được tích lũy trong tự nhiên, căn nguyên các vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Đốt 1 tấn chất thải này sẽ cho ra 1.7 tắm CO, NO, methyl clorua và các khí độc khác Chất thải xuất ra tăng đần đến một điểm nơi mà các phương cách khôi phục tự nhiên được đưa ra thích đáng Vì thế cần tìm ra những công nghệ mới để tiết kiệm sử đụng các sản phẩm có thể phục hồi này cốt để giảm giá việc xử lý ô nhiễm Trong những năm gần đây, sự chú ý được tập trung vào các quá trình công nghệ sinh học cho việc sản xuất vài nguồn thức ăn hữu ích và các sản phẩm thực phẩm từ bã của rừng nông nghiệp và bã nông nghiệp như rơm, cây bạch đàn, và bã mía đường rơm là bã nông nghiệp chứa xylose, được cho là lên đến 90% tổng lượng đường hiện tại trong cdc phan hemicellulose của bã này và có thể chuyên đổi thành các sản phẩm khác Một trong những sản phẩm này, xylitol, được sử dựng rộng trong thực phẩm và công nghiệp được phẩm Sản phẩm xylitol bằng sự lên men có thể là một sự hấp dẫn khác cho quá trình truyền thống theo kiểu việc làm tổng hợp hóa học Người ta sử dụng giỗng nắm men Candida tropicalis làm tác nhân chuyển hóa xylose từ rơm thanh xylitol
Rơm chứa 1 lượng lớn hemixenlulose(29.4%), trong đó hàm lượng đường tổng chứa đến 10.3%, 69% trong các loại đường này là xylosẹ
Thí nghiệm đầu tiên là thủy phân rơm bằng nước nóng Rơm khô xay nhuyễn được thủy phân chỉ bằng nước nóng 100oC, sau đó tiến hành quá trình lên men trong môi trường không bổ xung nguồn cacbon( xylose là nguồn cacbon duy nhất) và được nuôi đưới điều kiện tối thích cho mỗi chủng kết quả cho thấy sự phát triển của cả 2 chủng tương đối thấp và lượng xylitol bắt dầu được tích lũy sau 3 ngay 6 ching Candida, và sau 4 ngày ở chung Candida Tropicalis thi nhọ
Sau 4 ngày nuôi, hàm lượng xylose ban đầu là 7gam/lit được tiêu thụ hoàn toàn, va xylitol được sản xuất bởi 2 chủng đạt 0.8gam/lit và 0.45gam/lit trong trường hợp Candida guilliermondii va Candida Tropicalis tương ứng
Trong khi đó năng suất của XR thì rất thấp, chỉ đạt 0.04u/gh ở chủng Candida guilliermondii va 0.01u/gh 6 ching Candida Tropicalis một trong những nguyên nhân chính liên quan đến sự tiêu thụ môi trường được sản xuất từ vật liệu hemixenlulose là khả năng lên men kém, đặc biệt ở nồng độ caọ Điều này giải thích tỷ lệ sản phẩm xylitol thấp ở nồng độ cao của xylose từ sản phẩm thủy phân hemixenlulosẹ
Trang 24Bang 4: Xylitol được sản xuất từ trẫu thuỷ phân nước nóng bằng cách lựa chọn phân lập Yeast isolates | T(h) | R (g/l) | C (g/l) | X(e/l) | VP SP E (U/ml) (g/1.h) (U/g.h) C 72 2.00 5.00 0.87 0.007 0.013 0.032 guiliermondiloo looo |700 |080 |0008 [0014 | 0.049 C tropicalis | 72 3.00 4.00 0.00 0.004 0.000 0.019 96 0.00 7.00 0.45 0.004 0.010 0.043 Thuỷ phân bang hoi 6 100°C Initial xylose = 7g/1 R = Residual xylosẹ C =consumed xylose X = produced xylitol
S.P = Specific productivity of XR(U/g of cell h)
VP = Nang suat xylitol vé thé tich (g/l h)
E= Hoạt tính enzym
Kết quả này khẳng định sự cần thiết phải xử lý rơm trước khi cấy nắm men Có nhiều phương pháp xử lý (được đề cập ở phần 3.) được sử dụng để cái thiện kết quả của phản ứng thủy phân cho việc chuyên đổi hemixenlulose thành đường
Rơm được xử lý kết hợp nhiều phương pháp sẽ tạo thành sản phẩm thủy phân chứa 1 lượng lớn đường như 1a glucose, arabinose va xylose, trong đó hàm lượng xylose hiện điện lên tới hơn 90% trong tổng lượng đường có trong hemixenlulose của rơm, có thể được sử dụng như môi trường lên men để sản xuất xylitol
Tuy nhiên bên cạnh đường, quá trình thủy phân cũng sinh ra I lượng lớn sản phẩm
phụ như axiđ acetic furfural, hydroxyl metyl frfural(HME) là độc chất đối với trao đổi
chất ở vsv Để giải quyết vấn đề nảy, cần phái chọn điều kiện phán ứng thỏa mãn để giữ sản phẩm phụ ở mức thấp vì loại và hàm lượng sản phẩm phụ phụ thuộc vào điều kiện của phản ứng thủy phân
Trang 25Bảng 5: ảnh hướng của các phương pháp xứ lý vật lý và hoá học khác nhâu trên thành phần trấu gạo(g/kg)
Treatment | Xylos | Glucose | Arabinose | Total | Acetic | Furfural |H.M | Phenolic
e sugar | acid F compound § Hot watr|6.90 | 2.16 1.24 10.30 - - - - treatment* Autoclavin | 7.23 | 2.27 1.30 10.80 - - - - g** Alkali+ 14.30 | 4.50 2.00 20.80 | 5.60 | 0.52 0.08 | 1.00 Heat Acid+Heat | 23.45 | 5.97 2.85 32.27 | 5.90 | 0.10 005 | 1.00 Acid + | 33.50 | 7.60 4.91 46.01 |6.52 | 0.38 014 | 2.35 Heat 2 fold conc Acid+ Heat | 65.08 | 16.02 6.70 87.80 | 7.40 | 0.73 0.30 | 2.92 4fold conc 4 fold | 60.00 | 14.21 6.24 80.45 [1.24 |<0.05 | <0.10 | 0.58 conc + Activated charcoal
Dữ liệu trong bảng trên cho thấy rằng, quá trình hấp (121°C, 30 phút) thì sản phẩm sau thủy phân có hàm lượng xylose và đường tăng nhẹ nhưng không hình thành độc chất còn nếu rơm được xử lý bằng kiềm sẽ tăng tông lượng đường từ 10.3gam/kg lên 20.8g/kpg va xylose tăng từ 6.9g/kg lên 14.3g/kg độc chất sinh ra trong quá trinh thủy phân bằng kiềm thì tương đối thấp: 5.6g/kg acid acetic, 0.52g/kg furfural, 0.08g/kg HMF, 1g/kg phenolic Kiêm sử đụng có thể đùng ammonium, phân tích HPLC khẳng định sự hiện diện của axid acetic và thành phần lignin giảm từ 0.08g/g xuống còn 0.01g/g vật liệu kh6 sau qua trinh st ly ammonium
Trang 26TÀI LIÊU THAM KHẢO
[1] Mark Ạ Eiteman, James R Kastner, Sarah Ạ LeeCenter for Molecular BioEngineering Biological and Agricultural Engineering, UGA, PRODUCTION OF A
NATURAL SWEETNER XYLITOLB Y FERMENTATION
[2] Journal of Applied Sciences Research, Bioconversion of Rice Straw Xylose to Xylitol by a Local Strain of Candida Tropicalis
[3] Brazilian Journal of Microbiology, Inhibitory effect of acetic acid on bioconversion of xylose in xylitol by Candida guilliermondii in sugarcane bagasse hydrolysate
[4] Ạ PESSOA JR , LM MANCILHAL and S SATO, Acid hydrolysis of hemicellulose from sugarcane bagassẹ
[5] Journal of Applied Sciences Research, Bioconversion of Rice Straw Xylose to Xylitol by a Local Strain of Candida Tropicalis
[6] Tom Granstrém, Biotechnological production of xylitol with candida yeasts
[7] Walter Carvalho, Silvio S Silva, Michele Vitolo, Maria G Ạ Felipe, and Ismael M Mancilha, Improvement in Xylitol Production from Sugarcane Bagasse Hydrolysatẹ Achieved by the Use of a Repeated-Batch Immobilized Cell System