Nghiên cứu qui trình sản xuất Butanol từ rơm rạ

MỞ ĐẦU Xã hội loài người ngày càng đi lên, thời đại công nghệ ngày càng mở rộng.Vì được sử dụng với nhu cầu quá lớn, các nguồn nhiên liệu cơ bản như than đá, dầu mỏ ngày càng cạn kiệt.Việc sử dụng những nguồn nhiên liệu cơ bản đó cũng gây ô nhiễm môi trường ngày càng lớn. Trước tình hình đó, việc kiếm ra các nguồn nhiên liệu sạch thay thế cho các nguồn nhiên liệu cơ b ản là điều cấp bách. Trên thế giới nhu cầu nhiên liệu ethanol , butanol đang phát triển nhanh chóng ở các nước lớn như Hoa Kỳ, Trung Quốc, Ấn Độ, Braxin và Châu Âu nhằm mục tiêu giảm sự tiêu thụ dầu mỏ và tăng sử dụng nhiên liệu sinh học. Ở Việt Nam vấn đề sản xuất nhiên liệu sinh học ngày càng được chú trọng. Nhiều nhà máy sản xuất cồn và bioethanol đang được đầu tư xây dự ng và sản xuất ethanol, butanol. Mặt khác Việt Nam là quốc gia với truyền thống trồng lúa nước lâu năm. Hàng năm sản lượng phụ phẩm nông nghiệp hay nói cách khác là rơm rạ được thải ra nhiều, một phần nhỏ được sử dụng làm thức ăn cho gia súc hoặc làm phân bón nhưng lượng sử dụng đó chỉ là một phần so với lượng thải ra. Trong khi đó rơm rạ là một nguồn nguyên li ệu giàu lignoxenlulose và hemixenlulose có khả năng chuyển đổi thành đường pentose và hexose. Thêm vào đó, các nghiên cứu về quy trình tạo butanol từ nguồn nguyên liệu biomass ở Việt Nam chưa có nhiều.Từ những vấn đề nêu trên, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu qui trình sản xuất butanol từ rơm rạ ”

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LÂM ĐỨC LẬP NGHIÊN CỨU QUI TRÌNH SẢN XUẤT BUTANOL TỪ RƠM RẠ Chuyên ngành: Vi sinh vật học Mã số: 60 42 40 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS.HOÀNG QUỐC KHÁNH TP. HỒ CHÍ MINH, 2011 ii LỜI CẢM ƠN Con xin ghi khắc công ơn của Cha Mẹ. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Hoàng Quốc Khánh người đã tận tình chỉ bảo và cho em những lời khuyên quý báu, tạo điều kiện cho em thực hiện đề tài này. Em xin cám ơn Ban lãnh đạo Viện Sinh học nhiệt đới đã cho phép em làm việc tại viện. Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến các Thầy, Cô trong khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đ ã cho em những kiến thức quý báu trong thời gian em học tập tại trường. Em cũng xin cám ơn chị Đào Thị Thu Hiền và các cán bộ khác của Viện Sinh học nhiệt đới đã nhiệt tình giúp đỡ em trong suốt thời gian làm luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn cùng làm việc tại phòng thí nghiệm Vi Sinh , viện Sinh học nhiệt đới đã giúp đỡ trong thời gian tôi làm luận văn. TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 5 năm 2011 Lâm Đức L ập iii MỤC LỤC Lời cảm ơn ii Muc lục iii Danh sách các từ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình vii MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2 1.1 SƠ LƯỢC VỀ BIOFUEL 3 1.2 BUTANOL 4 1.2.1 Butanol 4 1.2.2 Butanol sinh học 7 1.3 CÁC NGUỒN BIOMASS CHÍNH Ở VIỆT NAM 7 1.4 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA RƠM RẠ 8 1.5 CÁC ENZYM TRONG QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN RƠM RẠ 9 1.5.1 Giới thiệu sơ lược enzym. 9 1.5.2 Bộ Biomass Kit 10 1.5.3 Enzyme sử dụng trong quá trình thủy phân rơm rạ 11 1.5.3.1 Cellulase 11 1.5.3.2 β-glucanase. 12 1.5.3.3 Hemicellulase 13 1.5.3.4 Xylanase 14 1.6 QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BUTANOL TỪ RƠM RẠ 14 1.6.1 Tiền xử lý rơm rạ 15 1.6.1.1 Mục đích nguyên tắc và tầm quan trọng của việc tiền x ử lý 15 1.6.1.2 Các phương pháp tiền xử lý 15 1.6.2 Thủy phân 18 1.6.3 Lên men Acetone- Butanol 19 1.6.3.1 Khái niệm chung 19 1.6.3.2 Các quá trình chuyển hóa trong sự lên men 20 1.6.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men 25 1.7 CLOSTRIDIUM SACCHAROBUTYLICUM 30 CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 31 2.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 32 2.2 NGUYÊN LIỆU DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT SỬ DỤNG 32 2.2.1 Nguyên liệu 32 2.2.2 Các thiết bị sử dụng 32 2.2.3 Hóa chất sử dụng 33 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG 33 2.3.1 Tiền xử lý rơm rạ 33 2.3.2 Xử lý enzym 34 2.3.3 Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp DNS 34 iv 2.3.4 Phương pháp đo nồng độ Glucose, ABE 34 2.3.5 Phương pháp hoạt hóa vi khuẩn và lên men 35 2.3.5.1 Cấy và bảo quản vi khuẩn 35 2.3.5.2 Phương pháp nhân giống 36 2.3.5.3 Phương pháp đếm vi khuẩn 36 2.3.5.4 Phương pháp lên men 37 2.3.5.5 Phương pháp lấy mẫu 38 2.3.5.6 Phương pháp nhuộm đơn 39 2.4 CÁC BƯỚC THÍ NGHIỆM 39 2.4.1 Sơ đồ nghiên cứu 39 2.4.2 Giai đoạn tiền xử lý rơm rạ 40 2.4.2.1 Tiền xử lý bằng tác nhân vật lý 40 2.4.2.2 Tiền xử lý bằng tác nhân hóa học 40 2.4.3 Thủy phân bằng enzym: 42 2.4.3.1 Tối ưu hóa tổ hợp enzym 42 2.4.3.2 Tối ưu hóa nhiệt độ của tổ hợp enzym 43 2.4.3.3 Tối ưu pH của tổ hợp enzym: 44 2.4.3.4 Thủy phân rơm rạ đã xử lý cồn bằng Biomass Kit 45 2.4.3.5 Thủy phân rơm rạ đã xử lý acetone bằng Biomass Kit 46 2.4.4. Lên men 47 2.4.4.1 Chuẩn bị dịch lên men: 47 2.4.4.2 Lên men đối chứng 48 2.4.4.3 Khảo sát các điều kiện tối ưu cho quá trình lên men 48 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 52 3.1 TIỀN XỬ LÝ RƠM RẠ BẰNG DUNG MÔI HỮU CƠ: 53 3.2 THỦY PHÂN RƠM RẠ BẰNG BIOMASS KIT 56 3.2.1 Tối ưu hóa tổ hợp enzym. 56 3.2.2 Tối ưu hóa nhiệt độ của tổ hợp enzym. 57 3.2.3 Tối ưu pH của tổ hợp enzym. 59 3.2.4 Thủy phân rơm rạ đã xử lý cồn bằng Biomass Kit 60 3.2.5 Thủy phân rơm rạ đã xử lý acetone bằng Biomass Kit. 61 3.2.6 Tổng kết giai đoạn th ủy phân bằng enzym 63 3.3 KẾT QUẢ GIAI ĐOẠN LÊN MEN. 64 3.3.1 Phản ứng với lượng lớn để thu dịch lên men: 64 3.3.2 Lên men đối chứng 66 3.3.3 Khảo sát các điều kiện tối ưu cho quá trình lên men. 67 3.4 TÍNH TOÁN HIỆU SUẤT. 70 3.5 THẢO LUẬN 71 CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 74 4.1 KẾT LUẬN 75 4.2 ĐỀ NGHỊ. 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 PHỤ LỤC 81 vi Danh mục bảng Bảng 1.1 Tính chất của Butanol 5 Bảng 1.2 Các nguồn biomass chính ở Việt Nam năm 2000 8 Bảng 1.3 Thành phần của các nguyên liệu lignocellulose 9 Bảng 1.4 Vi khuẩn được sử dụng trong lên men acetone- butanol 28 Bảng 2.1 Xử lý hóa học bằng tác nhân cồn. 41 Bảng 2.2 Xử lý hóa học bằng tác acetone 41 Bảng 2.3 Tối ưu hóa tổ hợp enzym. 42 Bảng 2.4 Tối ưu hóa nhiệt độ của tổ hợp enzym. 44 Bảng 2.5 Tối ưu hóa pH của tổ hợp enzym. 45 Bảng 2.6 Thủy phân rơm rạ đã xử lý cồn bằng Biomass Kit 46 Bảng 2.7 Thủy phân rơm rạ đã xử lý acetone bằng Biomass Kit 47 Bảng 3.1 Kết quả các mẫu xử lý cồn theo thời gian. 53 Bảng 3.2 Kết quả các mẫu xử lý acetone theo thời gian. 54 Bảng 3.3 Lượng đường khử được tạo ra bởi các tổ hợp enzym khác nhau. 56 Bảng 3.4 Kết quả định lượng đường khử của các mẫu trong thí nghiệm 4. 58 Bảng 3.5 Kết quả định lượng đường khử của các mẫu trong thí nghiệm 5. 59 Bảng 3.6 Kết quả định lượng đường khử sau thủy phân các mẫu ngâm cồn. 60 Bảng 3.7 Lượng đường khử sau thủy phân các mẫu đã xử lý acetone 62 Bảng 3.8 Tổng kết giai đoạn thủy phân 63 Bảng 3.9a Kết quả xác định lượng rơm thu hồi. 65 Bảng 3.9b Kết quả định lượng đường khử của dịch thủy phân rơm rạ. 65 Bảng 3.10 Khảo sát khả năng lên men của giống 66 Bảng 3.11 Ảnh hưởng của pH lên quá trình lên men 67 Bảng 3.12 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên quá trình lên men 68 Bảng 3.13 Ảnh hưởng của hàm lượng giống lên quá trình lên men 69 Bảng 3.14 Tổng hợp các hiệu suất của quá trình: 71 Bảng 3.15 So sánh pH tại thời điểm tạo ra nhiều butanol 73 vii Danh mục hình Hình 1.1 Cấu trúc phân tử của butanol 5 Hình 1.2 Tác dụng của từng enzyme trong cellulase 11 Hình 1.3 Hoạt động thủy phân của glucannase 12 Hình 1.4 Hoạt động của hemicellulase 13 Hình 1.5 Hoạt động của xylanase 14 Hình 1.6. Sơ đồ sản xuất butanol từ rơm rạ 15 Hình 1.7 Sự biến đổi lignocellulose qua tiền xử lý 15 Hình 1. 8 Sự tấn công của các enzyme lên cấu trúc cellulose 19 Hình 1.9 Các giai đoạn chuyển hóa của quá trình đường phân 20 Hình 1.10 Sơ đồ hình thành acid và dung môi 22 Hình 1.11 Sơ đồ hình thành butyrate 23 Hình 1.12 Sơ đồ hình thành ethanol 23 Hình 1.13 Sơ đồ hình thành acetone 24 Hình 1.14 Sơ đồ hình thành Butanol 24 Hình 2.1 Bình lên men 100ml 37 Hình 2.2 Ảnh hưởng pH lên sự lên men 49 Hình 2.3 Ảnh hưởng nhiệt độ lên sự lên men 50 Hình 2.4 Ảnh hưởng mật độ tế bào giống lên quá trình lên men 51 Hình 3.1 Khối lượng rơm sau khi tiền xử lý cồn 53 Hình 3.2 Khối lượng rơm sau khi tiền xử lý acetone 55 Hình 3.3 Lọc và thu hồi dung môi sau khi xử lý. 55 Hình 3.4 Lượng đường khử được tạo ra bởi các tổ hợp enzym khác nhau. 57 Hình 3.5 Lượng đường khử được tạo ra do hoạt động của tổ hợp enzym với những nhiệt độ khác nhau. 58 Hình 3.6 Lượng đường khử được tạo ra do hoạt động của tổ hợp enzym với những pH khác nhau 59 Hình 3.7 Lượng đường khử sau thủy phân các mẫu đã xử lý cồn 60 Hình 3.8 Lượng đường khử sau thủy phân các mẫu đã xử lý acetone 62 Hình 3.9 Bình xử lý acetone sau 0 ngày( A) và sau 3 ngày (B) 64 MỞ ĐẦU Xã hội loài người ngày càng đi lên, thời đại công nghệ ngày càng mở rộng.Vì được sử dụng với nhu cầu quá lớn, các nguồn nhiên liệu cơ bản như than đá, dầu mỏ ngày càng cạn kiệt.Việc sử dụng những nguồn nhiên liệu cơ bản đó cũng gây ô nhiễm môi trường ngày càng lớn. Trước tình hình đó, việc kiếm ra các nguồn nhiên liệu sạch thay thế cho các nguồn nhiên liệu cơ b ản là điều cấp bách. Trên thế giới nhu cầu nhiên liệu ethanol , butanol đang phát triển nhanh chóng ở các nước lớn như Hoa Kỳ, Trung Quốc, Ấn Độ, Braxin và Châu Âu nhằm mục tiêu giảm sự tiêu thụ dầu mỏ và tăng sử dụng nhiên liệu sinh học. Ở Việt Nam vấn đề sản xuất nhiên liệu sinh học ngày càng được chú trọng. Nhiều nhà máy sản xuất cồn và bioethanol đang được đầu tư xây dự ng và sản xuất ethanol, butanol. Mặt khác Việt Nam là quốc gia với truyền thống trồng lúa nước lâu năm. Hàng năm sản lượng phụ phẩm nông nghiệp hay nói cách khác là rơm rạ được thải ra nhiều, một phần nhỏ được sử dụng làm thức ăn cho gia súc hoặc làm phân bón nhưng lượng sử dụng đó chỉ là một phần so với lượng thải ra. Trong khi đó rơm rạ là một nguồn nguyên li ệu giàu lignoxenlulose và hemixenlulose có khả năng chuyển đổi thành đường pentose và hexose. Thêm vào đó, các nghiên cứu về quy trình tạo butanol từ nguồn nguyên liệu biomass ở Việt Nam chưa có nhiều.Từ những vấn đề nêu trên, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu qui trình sản xuất butanol từ rơm rạ ” LÂM ĐỨC LẬP LUẬN VĂN THẠC SĨ 2 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU LÂM ĐỨC LẬP LUẬN VĂN THẠC SĨ 3 1.1 SƠ LƯỢC VỀ BIOFUEL Nhiên liệu sinh học (còn được gọi là nhiên liệu từ nông nghiệp – Agofuel) theo định nghĩa rộng là những nhiên liệu rắn, lỏng hay khí được chuyển hóa từ sinh khối. Tuy nhiên, phần này chỉ đề cập chính đến nhiên liệu sinh học dạng lỏng được sản xuất từ sinh khối. Nói chung nhiên liệu sinh học mang lại những lợi ích sau: - Giảm khí thải nhà kính - Giảm gánh nặng lên nhiên liệ u hóa thạch - Tăng sự an toàn về năng lượng quốc gia - Góp phần phát triển nông thôn - Là nguồn năng lượng bền vững trong tương lai Ngược lại, nhiên liệu sinh học cũng có một số hạn chế: - Nguồn nguyên liệu phải được tái tạo nhanh - Công nghệ sản xuất phải được thiết kế và tiến hành sao cho cung cấp nhiên liệu lớn nhất vớ i giá thấp nhất và mang lại mang lại lợi ích về môi trường nhất. Nhiên liệu sinh học là dạng nhiên liệu tái tạo nhắm đến tính chất trung tính về carbon. Điều này có nghĩa là carbon được thải ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu để cung cấp năng lượng vận chuyển hay sinh điện năng được hấp thụ và cân bằng với lượng carbon hấp thụ bởi cây cối. Những cây này sau đó lại được thu hoạch để tiếp tục sản xuất nhiên liệu, những nhiên liệu trung tính về carbon không gây ra sự tăng carbon trong khí quyển, vì thế không góp phần vào hiệu ứng trái đất nóng lên. [3] Sau đây là một số loại nhiên liệu sinh học thế hệ đầu tiên theo phân loại của từ điển bách khoa toàn thư trực tuyến Wikipedia.org: LÂM ĐỨC LẬP LUẬN VĂN THẠC SĨ 4 - Dầu thực vật: dầu thực vật có thể dùng làm nhiên liệu sử dụng cho rất nhiều loại động cơ diesel đời cũ, và chỉ ở điều kiện khí hậu ấm áp.Trong đa số trường hợp, dầu thực vật được sử dụng để sản xuất biodiesel. - Biodiesel: được sản xuất từ dầu hoặc chất béo qua quá trình Transesterification và là một chất lỏng giống như diesel từ dầu mỏ. - Bioalcohols: là những rượu được sản xuất từ quá trình lên men sinh học. Bioalcohols phổ biến là ethanol, rồi đến propanol và butanol. - Biogas: được sinh ra từ quá trình tiêu hủy kỵ khí các chất hữu cơ bởi các vi sinh vật kỵ khí. Sản phẩm phụ dạng rắn từ quá trình này có thể được sử dụng làm nhiên liệu hoặc phân bón. Biogas chứa chủ yếu là methane. - Nhiên liệu sinh học dạ ng rắn: như gỗ, than hoặc phân khô. Để đảm bảo an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường bền vững, nhiều quốc gia và các tổ chức quốc tế trong vài thập kỷ qua đã tập trung nghiên cứu sử dụng nhiên liệu sinh học thay thế một phần nhiên liệu hóa thạch, tiến tới xây dựng ngành “nhiên liệu sạch” cho quốc gia mình. Các nước đã nghiên cứu thành công mà sử dụng nhiên liệu sinh học là Brazil, Mỹ , Canada, Mexico, Châu Âu có Anh, Pháp, Đức, Tây Ban Nha, Bỉ, Áo,… Châu Á có Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Nhật. Sở dĩ nhiều quốc gia đẩy nhanh chương trình nghiên cứu và sử dụng nhiên liệu sinh học vì đã cam kết thực hiện nghị định Kyoto về cắt giảm khí thải nhà kính và để đảm bảo an ninh năng lượng khi nguồn dầu mỏ trở nên đắt đỏ và sẽ cạn dần vào cuối thế kỷ này. 1.2 BUTANOL 1.2.1 Butanol Định nghĩa : n-Butanol hay n-butyl alcohol là một rượu bậc nhất với cấu trúc 4 carbon và cấu trúc phân tử C 4 H 10 O. Đây là một trong những loại rượu đặc biệt, với hơn 2 nguyên tử carbon nhưng có thể hòa tan trong nước. [...]... riêng Các nguồn sản xuất cellulase Nấm mốc là một trong vi sinh vật chính sản xuất cellulase, mặc dầu một vài vi khuẩn và xạ khuẩn đã cho biếu diễn về hoạt động sản xuất cellulase Trichoderma và Aspergillus thường dùng để sản xuất cellulase và sản xuất enzyme thô Trichoderma sản xuất lớn endo-ß-glucanase và exo-ß-glucanase, nhưng chỉ mức độ thấp ßglucosidase, trong khi Aspergillus sản xuất lớn endo-ß-... 7,5 0,3 100 1.4 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA RƠM RẠ Theo nghiên cứu của Howard R.L.1*, Abotsi E2., Jansen van Rensburg E.L.1 và Howard S.3 thành phần rơm rạ bao gồm các thành phần chính được biểu diễn theo bảng 1.3.Tuy nhiên thành phần hóa học của rơm rạ thay đổi tùy thuộc vào vùng miền, khu vực và điều kiện nuôi cấy Do đó theo nghiên cứu khác cho ta thấy trong rơm rạ chứa các thành phần chủ yếu cũng bị... nhiều nhất, và các nghiên cứu hiện tại đang trên đường làm tăng tối đa lượng n -butanol từ biomass Butanol được sản xuất từ quá trình lên men gọi là biobutanol Quá trình này thường sử dụng các chủng vi khuẩn thuộc họ Clostridium, thông thường nhất là Clostridium acetobutylicum, và Clostridium Beijirinskii Sản phẩm phụ của quá trình này gồm có: acetic, lactic, propionic acids, acetone, isopropanpol và ethanol... 225.7 JK−1/mol−1 n -Butanol được sản xuất trong công nghiệp từ nguyên liệu của hóa dầu propylene Propylene qua quá trình Hydroformylation sẽ chuyển hóa thành butyraldehyde Sau đó butyraldehyde được hydro hóa để thành n -butanol Ứng dụng của butanol: Trong công nghiệp, n -butanol là nguyên liệu để sản xuất butyl acrylate, dibutyl phthalate, dibutyl sebacate, và các loại esters, ete Ngoài ra n -butanol còn được... của butanol vẫn chưa được định rõ bởi một nghiên cứu nào Một số ứng dụng khác của n -butanol: da nhân tạo, butyl este, kẹo cao su, tinh dầu quả, sơn, phim chiếu bóng, phim chụp ảnh, áo mưa, tơ nhân tạo, kính an toàn, vecni sơn mài, quần áo chống thấm 1.2.2 Butanol sinh học n -Butanol là một sản phẩm phụ của một số quá trình lên men, trong đó giống Clostridium cho ra n -butanol nhiều nhất, và các nghiên cứu. .. Penicillium và Aspergillus 1.6 QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BUTANOL TỪ RƠM RẠ Quy trình sản xuất: Các biomass sẽ được tiền xử lý để tạo điều kiện cho enzym dễ hoạt động, sau đó sẽ thủy phân bằng các enzym thích hợp cho ra dung dịch đường có chứa các loại đường C5 và C6 và các loại đường co khả năng lên men khác Giai đoạn lên men sẽ sử dụng các vi sinh vật thích hợp để lên men tạo ra sản phẩm LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM... Việt Nam Rơm rạ chiếm một phần rất lớn trong các nguồn biomass ở Việt Nam Bảng 1.2 cho thấy vị trí và tiềm năng rất lớn của rơm trong viêc sử dụng làm nguồn nguyên liệu Rơm chiếm 62,6% trong tổng khối lượng biomass ở Việt Nam năm 2000 với lượng năng lượng chứa đựng là 866.600 GJ Rơm hứa hẹn là một nguồn năng lượng lớn cho nước ta Mặc dù rơm rạ là một nguồn năng lượng lớn, rơm rạ nói riêng và từ biomass... vật thích hợp để lên men tạo ra sản phẩm LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM ĐỨC LẬP Biomass 15 Enzym thủy phân Dung dịch thủy phân chứa đường Lên men Các sản phẩm lên men ( acetone, butanol, ethanol, CO2, H2 …) Hình 1.6 Sơ đồ sản xuất butanol từ rơm rạ [4] 1.6.1 Tiền xử lý rơm rạ 1.6.1.1 Mục đích, nguyên tắc và tầm quan trọng của việc tiền xử lý Cellulose có cấu trúc polyme mạch thẳng tuyến tính của các phân tử glucose... nhiệt độ cao sẽ tạo nhiều sản phẩm phụ như ester, aldehyd,… Nguyên liệu Rơm rạ ở mỗi vùng mỗi địa phương có thành phần hóa học khác nhau như thành phần cellulose và hemicellulose… Do đó chất lượng của dịch thủy phân rơm rạ khác nhau về thành phần đường có thể lên men Các chất ức chế sinh ra trong quá trình tiền xử lý rơm rạ Các phương pháp tiền xử lý loại bỏ lignin trong rơm rạ và sau đó tiến hành thủy... như chiều hướng của quá trình lên men Mỗi loài sinh vật chỉ có thể hoạt động tốt trong trạng thái ion ổn định nhất, trạng thái này phụ thuộc vào độ pH của môi trường Trong điều liện lên men butanol, pH tối ưu để tạo butanol là 6 – 7 Nếu pH thấp, vi khuẩn sẽ bị ức chế Nếu pH cao hơn thì sẽ tạo ra sản phẩm có độ chua thấp, sản phẩm dễ bị nhiễm khuẩn và các sản phẩm phụ của quá trình lên men sẽ tạo ra . nguyên liệu biomass ở Việt Nam chưa có nhiều .Từ những vấn đề nêu trên, chúng tôi thực hiện đề tài Nghiên cứu qui trình sản xuất butanol từ rơm rạ ” LÂM ĐỨC LẬP LUẬN VĂN THẠC. CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LÂM ĐỨC LẬP NGHIÊN CỨU QUI TRÌNH SẢN XUẤT BUTANOL TỪ RƠM RẠ Chuyên ngành: Vi sinh vật học Mã số: 60 42 40 LUẬN VĂN THẠC. cellulotic- ví dụ như loài Trichoderma, Penicillium và Aspergillus. 1.6 QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BUTANOL TỪ RƠM RẠ Quy trình sản xuất: Các biomass sẽ được tiền xử lý để tạo điều kiện cho enzym dễ hoạt