Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men từ dịch sắn có nồng độ đến chất khô cao trong sản xuất cồn ethanol

3 Mẫu vỏ đĩa CD luận văn thạc sĩ khoa học nghiên cứu yếu tố ảnh hởng đến trình lên men từ dịch sắn có nồng độ chất khô cao sản xuất cồn ethanol ngành : công nghệ thực phẩm m số: cb090748 Nguyễn thuý hờng Hà Nội 2011 giáo dục đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội - Nguyễn thuý hờng nghiên cứu yếu tố ảnh hởng đến trình lên men từ dịch sắn có nồng độ chất khô cao sản xuất cồn ethanol luận văn thạc sĩ khoa học Ngành: công nghệ thực phẩm Hà Nội 2011 giáo dục đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội - Nguyễn thuý hờng nghiên cứu yếu tố ảnh hởng đến trình lên men từ dịch sắn có nồng độ chất khô cao sản xuất cồn ethanol Ngành: công nghệ thực phẩm luận văn thạc sĩ khoa học Ngời hớng dẫn khoa học Pgs.ts nguyễn Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội LI CM N Formatted: Font: 13 pt Tụi xin trõn trng cm n B Giỏo dc v o to, Vin o to sau i hc - Trng i hc Bỏch Khoa H Ni v Vin cụng ngh Sinh hc - Cụng ngh thc phm ó to mi iu kin thun li cho tụi c hc v hon thnh bn Lun Thc s c bit tụi xin by t lũng bit n sõu sc ti giỏo viờn hng dn khoa hc PGS.TS Nguyn Thanh Hng vỡ s hng dn, ch bo tn tỡnh cho tụi sut quỏ trỡnh thc hin lun ny Tụi cng xin chõn thnh cm n s giỳp nhit tỡnh ca cỏc cỏn b phũng thớ nghim B Mụn Cụng ngh lờn men ó ht sc to iu kin v c s vt cht, trang thit b giỳp tụi hon thnh tt tin cụng vic ca mỡnh Cui cựng, tụi xin gi ti gia ỡnh, bn bố v nhng ngi thõn tỡnh cm chõn thnh nht vỡ s ng viờn, giỳp tụi vt qua khú khn hon thnh Lun ny H Ni, ngy 28 thỏng 09 nm 2011 Tỏc gi lun Nguyn Thuý Hng Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thuý Hờng Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội LI CAM OAN Formatted: Font: 18 pt Tụi xin cam oan õy l cụng trỡnh nghiờn cu khoa hc m bn thõn tụi ó trc tip thc hin Tt c cỏc s liu, kt qu trỡnh by lun l trung thc, khỏch quan v cha tng c cụng b bt k cụng trỡnh no khỏc H Ni, ngy 28 thỏng 09 nm 2011 Nguyn Thuý Hng Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thuý Hờng Formatted: Font: 13 pt Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội TểM TT Formatted: Font: 13 pt Nhu cu s dng cn nh mt ngun nng lng sch ngy cng tng cao t cho ngnh cụng nghip sn xut cn yờu cu ci tin cụng ngh nhm sn xut cn cú hiu sut cao v chi phớ thp Lờn men ru nng cht khụ cao sn xut cn l mt nhng bin phỏp nhm nõng cao hiu qu sn xut cn, tit kim chi phớ v gim kh nng nhim quỏ trỡnh lờn men Ni dung ca ti l nghiờn cu cỏc yu t nh hng n quỏ trỡnh lờn men t dch sn cú nng cht khụ cao sn xut cn ethanol Kt qu nghiờn cu ó thu c cỏc iu kin thớch hp cho quỏ trỡnh dch húa iu kin lờn men nng cht khụ cao l Enzyme dch húa (Spezym Extra) 0,030%; nhit dch húa 70oC; thi gian dch húa 60 phỳt iu kin thớch hp cho quỏ trỡnh ng húa v lờn men nng cht khụ cao l Enzyme ng húa (Stargen001) 0,3%; nm men 0,5 g/l; Ure b sung g/l; thi gian lờn men 72h Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thuý Hờng Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội ABSTRACT Formatted: Font: 13 pt The need to use ethanol as a clean energy source has been increasing that requires manufacturing industry to improve technology in production with high efficiency and low cost Fermentation at very-high-Gravity in the ethanol production is one of methods in order to improve the efficiency of this industry, lower cost savings and reduce susceptibility to impurities in the fermentation process The content of the diploma thesis topic is study for effects of factors on fermentation of very-high-Gravity cassava mashes in the alcohol production The obtained result is that, The optimal condition of liquefaction on fermentation at very-high-Gravity: Enzyme liquefaction (Spezym Extra) is at 0,030%, temperature of liquefaction is at 70oC; liquefaction time is 60 minutes; The optimal condition of saccharification and fermentation at very-high-Gravity: Enzyme saccharification (Stargen001) is 0,3%; yeast adding dosage is 0,5 g/l; Urea adding dosage is g/l; fermentation time is 72h Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thuý Hờng Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội MC LC M U Formatted: Font: 13 pt CHNG 1: TNG QUAN TI LIU 10 1.1 Tỡnh hỡnh sn xut Cn trờn th gii v Vit Nam 10 1.2 Nguyờn liu chớnh sn xut cn etylic .14 1.3 Gii thiu v mt s enzym s dng ti nghiờn cu 20 1.4 Cụng ngh sn xut Cn 22 PHN II 33 NGUYấN VT LIU V PHNG PHP NGHIấN CU 33 2.1 Nguyờn vt liu nghiờn cu .33 2.2 Thi gian v a im nghiờn cu .34 2.3 Cỏc phng phỏp phõn tớch .34 2.4 Phng phỏp cụng ngh: 42 PHN III KT QU V THO LUN 46 3.1 ỏnh giỏ phõn tớch cht lng nguyờn vt liu s dng cho nghiờn cu 46 3.2 Kho sỏt kh nng lờn men dch ng nng cht khụ cao 47 3.3 Nghiờn cu nh hng ca iu kin dch hoỏ iu kin lờn men nng cht khụ cao 49 3.4 Nghiờn cu nh hng ca iu kin ng húa v lờn men ng thi nng cht khụ cao 4952 3.5 xut qui trỡnh cụng ngh sn xut cn58 KT LUN V NGH 60 Deleted: MC LC 4ả M U 7ả CHNG 1: TNG QUAN TI LIU 9ả 1.1 Tỡnh hỡnh sn xut Cn trờn th gii v Vit Nam9ả 1.2 Nguyờn liu sn xut Cn etylic t sn 12ả 1.3 Gii thiu v mt s enzym s dng ti nghiờn cu 19ả 1.4 Cụng ngh sn xut Cn 22ả PHN II NGUYấN VT LIU V PHNG PHP NGHIấN CU 34ả 2.1 Nguyờn vt liu nghiờn cu (chuyn ph lc) 34ả 2.2 Thi gian v a im nghiờn cu 35ả 2.3 Cỏc phng phỏp phõn tớch 35ả 2.4 Phng phỏp nghiờn cu 42ả PHN III KT QU V THO LUN 47ả 3.1 Phõn tớch cht lng nguyờn vt liu s dng cho nghiờn cu 47ả 3.2 Kho sỏt nng tinh bt kh quan 48ả 3.2 Nghiờn cu nh hng ca iu kin dch hoỏ 50ả 3.3 Nghiờn cu nh hng ca iu kin ng hoỏ v lờn men ng thi 53ả 3.4 xut qui trỡnh cụng ngh sn xut cn 58ả KT LUN 59ả NGH Error! Bookmark not defined.ả TI LIU THAM KHO 61ả Deleted: ả Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thuý Hờng Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Deleted: ả DANH MC CC BNG Formatted: Font: 13 pt Formatted: Font: 18 pt Formatted: Font: 13 pt Bng 1.1: Ch tiờu sn lng ru ca Vit Nam Trang 11 Formatted: Font: 13 pt Formatted: Font: 13 pt Bng 1.2 Cỏc d ỏn xõy dng Nh mỏy ethanol nhiờn liu ti Vit Trang 12 Nam Bng 1.3 Thnh phn hoỏ hc ca c sn ti - sn lỏt khụ Trang 16 Bng 1.4 Din tớch, nng sut v sn lng sn Vit Nam (19992008) Trang 19 Bng 1.5 Tớnh cht ca Spezyme XTRA Trang 19 Bng 1.6 Tớnh cht ca Stargen 001 Trang 20 Bng 2.1 Lng cn thu c theo nguyờn liu Trang 20 Bng 3.2 Hot ca mt s emzym s dng nghiờn cu Trang 36 Bng 3.3 Kt qu m mt t bo nm men Fermentis Trang 47 Bng 3.4 Kt qu m mt t bo nm men Mauri La Ng Trang 47 Bng 3.5 nh hng ca nng cht khụ n hiu qu lờn men Trang 48 Bng 3.6 nh hng ca nhit dch hoỏ n hiu qu lờn men Trang 49 Bng 3.7 nh hng ca thi gian dch hoỏ dn hiu qu lờn men Trang 50 Bng 3.8 nh hng ca nng enzym Spezyme Trang 52 Bng 3.9 nh hng ca nm men n hiu qu lờn men Trang 53 Bng 3.10 nh hng ca nng Stargen001 n hiu qu lờn men Trang 54 Bng 3.11 nh hng ca t l men ging n hiu qu lờn men Trang 55 Bng 3.12 nh hng ca hm lng Ure b sung Trang 57 Deleted: Bng 1.1: Ch tiờu sn lng ru ca Vit Nam 11ả Bng 1.2 Cỏc d ỏn xõy dng Nh mỏy ethanol nhiờn liu ti Vit Nam 12ả Bng 1.3 Thnh phn hoỏ hc ca c sn ti - sn lỏt khụ 16ả Bng 1.4 Din tớch, nng sut v sn lng sn Vit Nam (1999-2008) 19ả Bng 1.5 Tớnh cht ca Spezyme XTRA 19ả Bng 1.6 Tớnh cht ca Stargen 001 20 Formatted: Font: 13 pt Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thuý Hờng Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Deleted: ả DANH MC CC HèNH V Formatted: Font: 18 pt Deleted: , TH Hỡnh 1.1 Cu to ca c sn Hỡnh 1.2 Mt s hỡnh nh v c sn Trang 16 Trang 17 Formatted: Font: 13 pt Formatted Table Formatted: Font: 13 pt Hỡnh 1.3 Quỏ trỡnh thy phõn tinh bt vi ch phm enzym Stargen Trang 24 001 Hỡnh 1.4 S cụng ngh sn xut Cn truyn thng Trang 25 Hỡnh 1.5 S cụng ngh sn xut Cn hin trờn th gii Trang 28 Hỡnh 2.1 Ch phm nm men La Ng v Ch phm nm men Trang 35 Fermentis Hỡnh 2.2 S nghiờn cu Trang 45 Hỡnh 3.1: Quy trỡnh cụng ngh sn xut cn Trang 50 Formatted: Justified Formatted: Font: 13 pt Formatted: Normal Formatted: Font color: Auto Formatted: Font: 13 pt Formatted: Normal Formatted: Font color: Auto Formatted: Normal Luận văn thạc sĩ khoa học Nguyễn Thuý Hờng Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội T kt qu thớ nghim bng 3.6 chỳng ta nhn thy tng nhit dch hoỏ 70oC lờn 80oC, cn sau lờn men v hiu sut lờn men khụng c ci thin (t 13,4%v/v lờn 13,5 %v/v) iu ny cú th gii thớch rng, tng nhit dch húa, vi dch cú nng cht khụ cao d b chỏy lm gim hiu sut lờn men Deleted: ; Do ú, chỳng tụi chn 700C l nhit dch húa thc hin cỏc nghiờn cu tip theo 3.3.2 nh hng ca thi gian dch hoỏ Chỳng tụi tin hnh quỏ trỡnh dch húa s dng ch phm enzym Spezyme Xtra cỏc khong thi gian 60 v 90 phỳt, sau ú cho cỏc mu lờn men 72h Kt qu phõn tớch sau dch húa v sau 72h lờn men c th hin bng 3.7 Bng 3.7 nh hng ca thi gian dch hoỏ dn hiu qu lờn men Thi gian dch húa (phỳt) 60 90 Hm lng ng kh (g/l) 68,57 70,29 chua (g H2SO4/l) 1,25 1,96 pH 5,5 5,4 chua (g H2SO4/l) 3,28 3,92 pH 4,0 3,82 ng sút (g/l) 14,85 14,25 TB sút (g/l) 36,39 36,06 cn (%V) 13,4 13,45 Cỏc ch tiờu Sau quỏ trỡnh dch hoỏ Sau quỏ trỡnh SSF Luận văn thạc sĩ khoa học 50 Nguyễn Thuý Hờng Deleted: ả Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Hiu sut lờn men (%) 68,56 68,83 T kt qu trờn ta thy rng, tng thi gian dch húa t 60 ữ 90 phỳt, lng ng to thnh quỏ trỡnh dch húa tng ớt, sau quỏ trỡnh lờn men thỡ cn v hiu sut thu hi khụng tng lờn ỏng k Nh vy ta cú th chn thi gian dch húa l 60 phỳt, s rỳt ngn c thi gian sn xut v nõng cao hiu qu 3.2.3 nh hng ca nng Enzyme dch hoỏ Chỳng tụi thc hin quỏ trỡnh dch húa 700C v thi gian 60 phỳt vi cỏc nng ch phm Spezyme XTRA khỏc l 0,25; 0,30; 0,35 ml/kg sau ú cho cỏc mu ny lờn men 72h Kt qu phõn tớch c th hin bng 3.8 Deleted: ả Bng 3.8 nh hng ca nng enzym Spezyme Spezyme (ml/kg) 0,25 0,30 0,35 Hm lng ng kh (g/l) 68,57 73,17 73,58 chua (g H2SO4/l) 1,32 1,32 1,32 pH 5,5 5,5 5,5 chua (g H2SO4/l) 3,38 3,43 3,43 pH 4,0 4,0 4,0 ng sút (g/l) 14,80 9,4 11,3 TB sút (g/l) 36,45 30,8 27,8 cn (%V) 13,4 14,35 14,4 Hiu sut lờn men (%) 68,56 73,44 73,69 Cỏc ch tiờu Sau quỏ trỡnh dch hoỏ Sau quỏ trỡnh SSF Luận văn thạc sĩ khoa học 51 Nguyễn Thuý Hờng Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Ta thy, cn c ci thin rừ rt (13,4 v 14,35%v/v) v hiu sut tng t 68,56% n 73,44% tng nng enzym t 0,25 lờn 0,30 ml/kg DS Tip tc tng nng enzym t 0,30 n 0,3 ml/kgDS thỡ nng cn v hiu sut khụng tng ỏng k Do ú, lng enzym Spezyme s dng phự hp l 0,30 ml/kg Deleted: DS Deleted: ả Nh vy so vi dch húa dch bt cú nng cht khụ thp, lng Enzyme Formatted: Normal, Indent: First line: 0.5", Space Before: pt ũi hi cao hn 3.4 Nghiờn cu nh hng ca iu kin ng hoỏ v lờn men ng thi nng cht khụ cao 3.4.1 La chn chng nm men Chỳng tụi thc hin quỏ trỡnh dch húa 700C v thi gian 60 phỳt vi cỏc nng ch phm Spezyme XTRA l 0,30 ml/kg sau ú cho cỏc mu ny lờn men 72h vi nm men ca hóng khỏc l Maurin v fermatis Kt qu phõn tớch c th hin bng 3.9 Luận văn thạc sĩ khoa học 52 Nguyễn Thuý Hờng Formatted: Normal, Space Before: pt Deleted: Formatted: Font: 13 pt Deleted: ả Formatted: Font: 13 pt Formatted: Font: 13 pt, Bold Formatted: Font: 13 pt, Bold, Italic Deleted: Formatted: Font: 13 pt, Bold, Italic Formatted: Font: 13 pt Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Deleted: ả Bng 3.9 nh hng ca nm men n hiu qu lờn men Chng nm men Formatted: Font: 13 pt Maurin Fermatis Hm lng ng kh (g/l) 73,17 68,17 chua (g H2SO4/l) 1,32 1,32 pH 5,6 5,6 chua (g H2SO4/l) 3,28 3,43 pH 4,0 4,0 ng sút (g/l) 17,58 9,38 TB sút (g/l) 38,54 30,73 cn (%V) 13,0 14,35 Hiu sut lờn men (%) 66,53 73,44 Cỏc ch tiờu Sau quỏ trỡnh dch hoỏ Sau quỏ trỡnh SSF Deleted: ả Formatted: Font: 13 pt Bng kt qu 3.9 cho ta thy s dng nm men Fermentis cn v hiu sut lờn men cao hn hn so vi s dng nm men Mauri - La Ng, hm lng ng sút ớt hn so vi nm men Mauri - La Ng iu o chng t nm men Fermantis hot ng tt hn Mauri-La ng mụi trng cú nng cht khụ cao Theo khuyn cỏo s dng, nm men Fermantis cú kh nng chu c cn lờn ti 18%v/v Vi mc ớch nõng cao cn to quỏ trỡnh sn xut cn, chỳng tụi chn nm men Fermentis quy trỡnh lờn men Luận văn thạc sĩ khoa học 53 Nguyễn Thuý Hờng Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Deleted: 3.4.2 nh hng ca nng Enzyme ng hoỏ Stargen001 Formatted: Font: 13 pt Vi nguyờn liu nng cht khụ ca dch bt cao 25% g tinh bt/ g dch, Deleted: 314,3 Deleted: l chỳng tụi chn cỏc giỏ tr nng enzym Stargen001 kho sỏt l 2,5; 3,0; 3,5 ml/kg Kt qu nghiờn cu c th hin bng 3.10 Bng 3.10 nh hng ca nng Stargen001 n hiu qu lờn men Deleted: ả Stargen 001 (ml/kg) 2,5 3,0 3,5 68,14 71,2 73,17 chua (g H2SO4/l) 1,32 1,32 1,32 pH 5,6 5,6 5,6 chua (g H2SO4/l) 3,19 3,28 3,28 pH 4,2 4,0 4,0 ng sút (g/l) 8,5 7,2 7,7 TB sút (g/l) 29,6 25,1 24,3 cn (%V) 14,35 14,8 14,84 Hiu sut lờn men (%) 73,44 75,74 75,95 Cỏc ch tiờu Sau quỏ trỡnh dch hoỏ Hm lng ng kh (g/l) Sau quỏ trỡnh SSF Sau dch húa 700C thi gian 60 phỳt, ri lm ngui dch v b sung ch phm enzym ng húa cỏc nng khỏc v lm ngui nhanh n nhit i lờn men 30 320C, iu chnh pH 4,2 Kt qu phõn tớch cỏc ch tiờu sau lờn men cho thy, theo chiu tng ca nng enzym ng húa, hm lng ng sút v tinh bt sút gim dn v cn cng nh hiu sut thỡ tng dn iu ny Luận văn thạc sĩ khoa học 54 Nguyễn Thuý Hờng Deleted: ả Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội cho thy nng enzym ng húa cú nh hng n quỏ trỡnh ng húa v lờn men ng thi Deleted: DS Qua cỏc thớ nghim cho thy nng enzym tng t n 3,5 ml/kg hiu sut cng nh cn khụng tng Do ú chỳng tụi la chn nng enzym Stargen 001 l ml/kg dựng cho cỏc thớ nghim tip theo Deleted: DS Kt qu ny cho ta thy lng Enzym ng húa s dng cho dch cú nng cht khụ cao ln hn dch ng cú nng cht khụ thp 3.4.3 nh hng ca t l men ging Deleted: ả Deleted: Formatted: Font: 13 pt S lng t bo nm men cú dch lờn men ớt, kh nng nỏy chi ca chỳng khụng t mc ti a cn thit dn n hiu qu lờn men kộm, thi gian lờn men s kộo di v d b nhim khun Ngc li, s lng t bo nm men cú dch lờn men cao thỡ thi gian lờn men s gim, hn ch c s phỏt trin ca khun s ỏp o ca t bo nm men Tuy nhiờn lng men ging quỏ nhiu lm tiờu tn mt lng ln c cht cho vic to sinh nm men vy gõy lóng phớ nm men v gim hiu sut lờn men tỡm t l men ging hp lý m bo quỏ trỡnh lờn men trit thi gian nht nh, chỳng tụi tin hnh nghiờn cu cỏc t l men ging nh sau 0,4 g/l; 0,5 g/l; 0,6 g/l Kt qu c th hin bng 3.11 Formatted: Font: 13 pt Luận văn thạc sĩ khoa học 55 Nguyễn Thuý Hờng Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Deleted: ả Bng 3.11 nh hng ca t l men ging n hiu qu lờn men T l men ging (g/l) 0,4 0,5 0,6 68,17 72,17 73,17 chua (g H2SO4/l) 1,32 1,32 1,32 pH 5,6 5,6 5,6 chua (g H2SO4/l) 3,19 3,42 3,42 pH 4,2 4,0 4,0 ng sút (g/l) 8,8 8,5 7,54 TB sút (g/l) 29,6 22,34 16,71 cn (%V) 14,35 15,05 15,0 Hiu sut lờn men (%) 73,44 77,02 77,0 Cỏc ch tiờu Sau quỏ trỡnh dch hoỏ Hm lng ng kh (g/l) Sau quỏ trỡnh SSF Khi tng nng nm men t 0,4 g/l n 0,5 g/l thỡ hm lng ng sút v tinh bt sút ó gim, bờn cnh ú ta cng thu c cn v hiu sut cao Mt khỏc ta tng lng men lờn 0,6 g/l hm lng tinh bt v ng sút cú gim nhng hiu sut nú li khụng tng, iu ny cú th tng nng nm men ging n 0,6 g/l quỏ trỡnh to sinh din mnh lm mt i mt lng c cht dựng cho to cn Qua kt qu trờn vi thi gian lờn men 72h cú th s dng t l nm men 0,5 g/l va cho hiu sut lờn men cao va tng hiu qu kinh t Luận văn thạc sĩ khoa học 56 Nguyễn Thuý Hờng Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Deleted: 3.4.4 nh hng ca hm lng Nit Formatted: Font: 13 pt Nit l thnh phn quan trng tham gia vo quỏ trỡnh hỡnh thnh v phỏt trin ca t bo nm men Trong thc t sn xut ru nu nguyờn liu cú hm lng nit thp thỡ ngi ta phi b sung nit di dng (NH4)2SO4 hoc (NH4)2CO nng 0,5 g/l tng cng kh nng sinh sn ca t bo nm men xem xột nh hng ca nng ure ti quỏ trỡnh ng húa v lờn men ng thi, tin hnh b sung ure cỏc nng 0,5; 1; 1,5 g/l Bng 3.12 nh hng ca hm lng Ure b sung Hm lng urờ (g/l) 0,5 1,5 Hm lng ng kh (g/l) 70,7 72,9 73,4 chua (g H2SO4/l) 1,32 1,32 1,32 pH 5,6 5,6 5,6 chua (g H2SO4/l) 3,47 4,27 3,23 pH 4,0 4,0 4,0 ng sút (g/l) 9,1 7,12 7,22 TB sút (g/l) 25,7 15,13 15,88 cn (%V) 14,8 15,8 15,75 Hiu sut lờn men (%) 75,74 80,86 80,60 Cỏc ch tiờu Sau quỏ trỡnh dch hoỏ Sau quỏ trỡnh SSF Da vo kt qu quỏ trỡnh lờn men ta thy Nng ure l 0,5 g/l lng cn to thnh v hiu sut lờn men thp hn Luận văn thạc sĩ khoa học 57 Nguyễn Thuý Hờng Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội so vi nng cũn li Khụng cú s sai khỏc nhiu v cn to thnh v hiu sut quỏ trỡnh lờn men nng ure 1g/l v 1,5 g/l Do ú chỳng tụi quyt nh chn nng Ure thớch hp cho quỏ trỡnh SSF l 1g/l tit kim lng Ure s dng quỏ trỡnh m m bo c hiu sut cao v s n nh ca quỏ trỡnh ng húa, lờn men ng thi Nh vy, so vi quỏ trỡnh lờn men nng cht khụ thp, thỡ nng cht khụ cao ũi hi lng Nit cao hn iu ú chng t hm lng Nit cao lm tng kh nng chu c nng cht khụ cao v nng ru cao ca nm men 3.5 xut qui trỡnh cụng ngh sn xut cn Deleted: Formatted: Font: 13 pt T cỏc nghiờn cu trờn õy, chỳng tụi a quy trỡnh cụng ngh sn xut cn lờn men t dch sn cú nng cht khụ cao nh sau: Formatted: Centered Luận văn thạc sĩ khoa học 58 Nguyễn Thuý Hờng Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Deleted: nng tinh bt cao bng cụng ngh ng hoỏ v lờn men ng thi ng dng ch phm Enzyme Spezyme Xtra v Emzyme Stagen001 ca hóng Genencor nh hỡnh 3,2.ả Hỡnh 3.2: Quy trỡnh cụng ngh sn xut cnả Sn khụ Formatted: Font: 13 pt Nghin Deleted: Formatted: Centered Hũa bt vi nc (314 g bt sn/ L dch) Formatted: Centered Dch húa 70o C Spezym Xtrra 60 phỳt (0,03%) Formatted: Centered Stargen001 (0,3%) Formatted: Centered ng húa v lờn men 30oC thi gian 72 h Ure (1 g/L) Formatted: Centered Red ethanol (0,5 g/L) Chng ct Formatted: Centered Formatted: Centered Formatted: Centered Ethanol Hỡnh 3.1: Quy trỡnh cụng ngh sn xut cn Luận văn thạc sĩ khoa học 59 Nguyễn Thuý Hờng Deleted: ả ả ả ả ả ả Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội KT LUN V NGH Kt lun Qua nghiờn cu ti: Nghiờn cu cỏc yu t nh hng n quỏ trỡnh lờn men t dch sn cú nng cht khụ cao sn xut cn ethanol, Chỳng Deleted: ả ả ả ả ả ả KT LUNả Formatted: Font: 13 pt tụi ó thu c mt s kt qu nh sau: Chn c cỏc iu kiờn thớch hp cho quỏ trỡnh dch hoỏ nng cht khụ cao - Thi gian dch hoỏ : 60 phỳt - Nhit dch hoỏ : 70oC - Lng enzym dch hoỏ (SpezymeXTRA) - pH dch hoỏ Formatted: Font: 18 pt Deleted: C : 0,30 ml/kg DS : 5,5 ữ 5,7 Chn c ch ng hoỏ v lờn men ng thi hm lng cht khụ cao - Chn c chng nm men: Ethanol Red ca hóng Fermatis - Lng enzym ng hoỏ (STARGEN 001) : 3,0 l/kg DS - Lng nm men : 0,5 g/l - pH lờn men : 4,2 ữ 4,5 - Lng ure b sung : g/l - Thi gian lờn men :72 h ngh Do thi gian v kinh phớ cú hn Trờn õy l nhng nghiờn cu bc u ca chỳng tụi Qua quỏ trỡnh lm nghiờn cu tụi cú mt s ngh sau: Tip tc nghiờn cu quỏ trỡnh lờn men nng cht khụ cao nõng cao hn na hiu sut lờn men ng dng qui trỡnh cụng ngh sn xut cn t dch cú nng cht khụ cao trờn qui mụ lớt Deleted: dch hoỏ v ng hoỏ lờn men ng thi Deleted: Tip tc nghiờn cu mt s yu t khỏc nõng cao hm lng cht khụ quỏ trỡnh lờn men.ả Deleted: ả Formatted: Font: 13 pt Luận văn thạc sĩ khoa học 60 Nguyễn Thuý Hờng Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội TI LIU THAM KHO Ti liu ting Vit Deleted: ả Formatted: Font: 18 pt Formatted: Font: 18 pt, Bold Formatted: Font: 13 pt ng Th Thu, Lờ Ngc Tỳ, Tụ Kim Anh, Nguyn Th Xuõn Sõm, Phm Thu Thu (2004), Cụng ngh Enzym, NXB khoa hc v k thut, H Ni Hong ỡnh Ho (1998), Ti u hoỏ cụng nghip thc phm, NXB khoa hc v k thut, H Ni http://vi.wikipedia.org http://vietbao.vn/kinh-te http:// www.cayluongthuc.blogspot.com http://www.hanoimoi.com.vn http:// www.orientbiofuels.com.vn Lờ Ngc Tỳ (ch Biờn), (2002), Hoỏ Sinh Cụng Nghip, Nh xut bn khoa hc k thut Mai Th Võn Anh, (2009), Nghiờn cu cỏc yu t nh hng n quỏ trỡnh dch hoỏ, ng hoỏ v lờn men ng thi sn xut cn t nguyờn liu sn khụ, lun thc s khoa hc 10 PGS TS Lờ Thanh Mai, PGS TS Nguyn Th Hin, PGS TS Phm Thu Thy, TS Nguyn Thanh Hng, ThS Lờ Lan Chi, (2004, Cỏc phng phỏp phõn tớch ngnh cụng ngh lờn men, Nh xut bn khoa hc k thut H Ni 11 PGS.TS Nguyn ỡnh Thng, TS Nguyn Thanh Hng, (2005) Cụng ngh sn xut v kim tra cn etylic Nh xut bn khoa hc k thut H Ni 12 Tng cụng ty ru bia nc gii khỏt Vit Nam, (2000) Quy hoch tng th phỏt trin ngnh Ru- Bia- Nc gii khỏt v Bao bỡ n nm 2020 Formatted: Font: 13 pt Luận văn thạc sĩ khoa học 61 Nguyễn Thuý Hờng Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Ti liu ting Anh 13 Duan Gang, Sophia Xu, Jonh Zhou, Soo Kiang Tok, Jay Shetty, 2007 NonConventional process for ethanol production Thailand 16 GennecorS Document, Spezyme XTRA- High Performance Alpha Amylase for Starch Hydrolysis.2007 17 GennecorS Document, STARGEN 001- Granular Starch Hydrolyzing enzyme for Ethanol Productioni 2007 18 GennecorS Document, New STARGEN 001 enzyme technology from Gennecor removes the need for a cook step; leads to energy savings, higher yields, and enhanced plant productivity 2007 19 George H Robertson, dominic w s wong, charles c.lee, kurt wagschal, michael r.smith, and william j.orts, 2006 Native or raw starch digestion: a key step in energy efficient biorefining of grain Journal of agricultural and food chemistry 20 Jesper Nogard, Ethanol Production from Biomass Optimization of Simutaneous Saccharification and Fermentation with Respect to Stirring and Heating.2004 25 World Ethanol Production Forecast 20082012, http://www.marketresearchanalyst.com/2008/01/26/world-ethanol-productionforecast-2008-2012/ Luận văn thạc sĩ khoa học 62 Nguyễn Thuý Hờng Page 32: [1] Deleted THE 9/27/2011 12:24:00 AM nh hng ca oxy n quỏ trỡnh lờn men Chng nm men Saccharomyces l nhúm vi sinh vt hụ hp k khớ tựy tin Trong mụi trng oxy, nm men s dng ng, cỏc cht dinh dng mụi trng ch yu nhm to sinh Trong iu kin thiu oxy, nm men li s dng chỳng thc hin quỏ trỡnh trao i cht v to sn phm ru v CO2 Trong giai on u ca qỳa trỡnh lờn men nht thit mụi trng cn phi cú mt lng oxy nht nh cho t bo nm men cú th nhanh thớch nghi v sinh trng, phỏt trin, to sinh thỳc y quỏ trỡnh lờn men sau ny Tuy nhiờn, nu lng oxy nhiu quỏ so vi lng cn thit thỡ s lm gim hiu sut lờn men Do vy, thụng thng quỏ trỡnh lờn men khụng cn phi b sung oxy M thi gian khuy v lm lnh dch ng lờn men, lng oxy hũa tan cho nm men sinh trng v phỏt trin nh hng ca khớ CO2 to quỏ trỡnh lờn men Lng CO2 c to quỏ trỡnh lờn men Mt phn bay hi thoỏt ngoi, mt phn hũa tan dch lờn men lm gim kh nng sinh sn ca t bo nm men Khi dch lờn men cha mt lng khớ CO2 t 0,35 ữ 0,45% s ỡnh ch s sinh sn ca t bo nm men nh hng ca cỏc cht sỏt trựng Quỏ trỡnh lờn men thng din mt khong thi gian khỏ di, kh nng b nhim khun rt cao, chớnh vỡ vy, ngi ta thng b sung thờm cht sỏt trựng ngn nga v hn ch s nhim Cỏc cht sỏt trựng cú tỏc dng dit khun nhng bờn cnh ú nú cng cú tỏc dng gõy c ch hot ng ca t bo nm men, song vi mt hm lng nht nh thỡ khụng gõy nh hng xu ti t bo nm men Cỏc cht sỏt trựng thng hay c dựng l: Clorua vụi, formalin hoc fluorsilicatnatri Liu lng s dng, nht l dựng formalin hoc fluorsilicatnatri khụng c vt quỏ 0,002% so vi lng dch lờn men Ngoi cỏc cht sỏt trựng b sung vo quỏ trỡnh lờn men thỡ thnh phn ca dch ng luụn cú cha cỏc cht cú nh hng khụng tt ti hot ng ca nm men ú l cỏc sn phm ca quỏ trỡnh ch bin dch lờn men nh: fucfuron, caramen, melanoidin, v.v S cú mt ca fucfuron cú th dn n hn ch kh nng ny chi ca nm men v kớch thớch t bo, ngoi cũn cú th lm gim kh nng to ru v tng cỏc cht Vỡ vy, qỳa trỡnh ch bin dch ng cn chỳ ý trỏnh to nhiu cỏc hp cht trờn Bờn cnh cỏc cht trờn thỡ nm men cũn chu nh hng ca cỏc loi axit khỏc Tựy theo tớnh cht v mc phõn ly ca mi loi axit m tỏc hi ca chỳng lờn nm men s khụng ging Cỏc sn phm ph quỏ trỡnh lờn men ru etylic Trong quỏ trỡnh lờn men, ngoi cỏc sn phm chớnh l ru v CO2 cũn to mt s cỏc cht khỏc Chỳng bao gm cỏc ru bc cao, cũn gi l du fusel, cỏc este, aldehit, axit, cỏc cht ny chim khong 0,1 ữ 0,5% so vi lng cn sn phm.[10] ... khoa hà nội - Nguyễn thuý hờng nghiên cứu yếu tố ảnh hởng đến trình lên men từ dịch sắn có nồng độ chất khô cao sản xuất cồn ethanol luận văn thạc sĩ khoa học Ngành: công nghệ... khoa hà nội - Nguyễn thuý hờng nghiên cứu yếu tố ảnh hởng đến trình lên men từ dịch sắn có nồng độ chất khô cao sản xuất cồn ethanol Ngành: công nghệ thực phẩm luận văn thạc... men dch ng nng cht khụ cao 47 3.3 Nghiờn cu nh hng ca iu kin dch hoỏ iu kin lờn men nng cht khụ cao 49 3.4 Nghiờn cu nh hng ca iu kin ng húa v lờn men ng thi nng cht khụ cao