CNCN SINH HỌC TRONG NGÀNH GIẤY VÀ BỘT GIẤY

Các quá trình hóa học phức tạp đã xảy ra trong nguồn nguyên liệu gỗ  Một lượng lớn enzyme khác nhau có thể được sử dụng để cải tiến quá trình. Các quá trình hóa học phức tạp đã xảy ra trong nguồn nguyên liệu gỗ  Một lượng lớn enzyme khác nhau có thể được sử dụng để cải tiến quá trình. Các quá trình hóa học phức tạp đã xảy ra trong nguồn nguyên liệu gỗ  Một lượng lớn enzyme khác nhau có thể được sử dụng để cải tiến quá trình. Các quá trình hóa học phức tạp đã xảy ra trong nguồn nguyên liệu gỗ  Một lượng lớn enzyme khác nhau có thể được sử dụng để cải tiến quá trình.

CNCN SINH HỌC TRONG NGÀNH GIẤY VÀ BỘT GIẤY GHVD: Huỳnh Ngọc Oanh SVTH Nguyễn Thị Phương Thủy Nguyễn PhạmPhương Ngọc Võ Thị Mỹ Duyên Lê Thị Thanh Tâm Ngô An Mai Phương Phạm Thanh Hiền 1513368 1510541 Click icon to add picture NỘI DUNG MỞ ĐẦU • • Cơng nghiệp Enzymes cho công nghiệp giấy bột giấy +Cellulases 4/8/19 MỞ ĐẦU Cải tiến nguyên liệu thô Năng suất & Lợi nhuận Tính bền vững 4/8/19 MỞ ĐẦU 1.1 Công nghiệp ENVIRONMENT Bảo vệ môi trường • 4/8/19 Năm Năm 1980 1980 Cải thiện quy trình • Nâng cao chất lượng, giảm chi phí Giảm Giảm lượng lượng xả xả thải thải • Nguyên Ngun liệu liệu thơ thơ • Năng lượng MỞ ĐẦU R&D in Biotechnology 4/8/19  Các báo cáo Enzyme phân hủy Lignin  Sử dụng Xylanse tẩy trắng  Lipase để loại bỏ nhựa  Suy giảm Enzyme  Sửa đổi bề mặt sợi  Kết hợp laccase với chất trung gian để loại bỏ lignin MỞ ĐẦU Các phương pháp điều trị vi sinh vật • Cải tiến chất lượng nguyên liệu Kỹ thuật di truyền • Cây trồng tăng trưởng nhanh Loại bỏ lignin khỏi vách tế bào gỗ • 4/8/19 Lợi ích kinh tế môi trường MỞ ĐẦU 1.1 Công nghiệp Bảo tồn rừng tự nhiên Khai thác gỗ từ rừng biến đổi gene Khoa học Giảm tác động Khai thác gỗ đến mơi từ diện tích trường đất rừng nhỏ Hiểu biết chế sinh tổng hợp Cải thiện chất lượng sợi Đạo đức 4/8/19 MỞ ĐẦU Lợi ích kinh tế rõ ràng Sản xuất bột giấy giấy Đảm bảo chất lượng quy trình sản xuất Ứng dụng enzyme Khơng có thay đổi khơng mong muốn Biến tính bề mặt sợi Tính sẵn có Enzyme, Enzyme kết hợp, hóa học Vai trò khơng thể thiếu rừng sinh học Cải tiến chất lượng 4/8/19 Loại sợi Enzyme cho công nghiệp giấy bột giấy - Cellulase Hemicellulase Transferases - Enzyme biến đổi 4/8/19 10 Enzyme cho công nghiệp giấy bột giấy • Các q trình hóa học phức tạp xảy nguồn nguyên liệu gỗ  Một lượng lớn enzyme khác sử dụng để cải tiến q trình 4/8/19  Cơng nghệ enzyme oxi hóa  Công nghệ loại bỏ lignin từ mô gỗ (delignification) 11 3.6 Những ứng dụng khác  - Loại bỏ oxalat với enzyme phân huỷ oxalate đưa biện pháp để giải vấn đề Các enzyme phân hủy oxalat oxalat oxidase oxalate decarboxylase, thử nghiệm cho ứng dụng - Tuy nhiên, vấn đề xảy chất ức chế có chất lọc, bao gồm sắt, canxi, chất chelating chất chiết xuất Enzyme cho thiết kế sản phẩm 4.1 Kỹ thuật Sợi Enzyme - Tính đặc hiệu enzym làm cho chúng đặc biệt phù hợp với kỹ thuật bột giấy hóa học lẫn học Có thể để cải thiện tính chất sợi để tạo đặc tính sợi hồn toàn mới, với phương pháp xử lý enzyme kết hợp enzyme xử lý hóa học để sửa đổi có mục tiêu bề mặt sợi - Lĩnh vực phát triển nhanh ngành công nghiệp sợi Việc chỉnh sửa kết cấu sợi phản ánh xu hướng sử dụng phương tiện kỹ thuật sinh học để thiết kế sản phẩm thay cải tiến qui trình Enzyme cho thiết kế sản phẩm 4.2 Sợi chức hóa, làm tăng giá trị - Các quan điểm việc sử dụng sợi gỗ sợi phi gỗ mở cách giới thiệu tính chất giúp tăng giá trị cho sợi Một lựa chọn thú vị chỉnh sửa có mục tiêu bề mặt sợi thơng qua q trình enzyme hóa enzyme oxy hóa Về nguyên tắc, xenluloza, hemicellulose lignin poly-mers mục tiêu sợi vật liệu mà thơng qua thành phần chức bị ràng buộc vào sợi vật liệu - Hiện tại, phương pháp sử dụng enzyme hóa học hứa hẹn dựa vào việc sử dụng lignin làm ma trận liên kết để gắn nhóm chức thành bột giấy Enzyme cho thiết kế sản phẩm 4.2 Sợi chức hóa, làm tăng giá trị - Các enzyme oxy hóa, laccases per-oxidase, kích hoạt lignin bề mặt sợi có chứa lignin Phản ứng laccase phenoloxidase khác hình thành gốc phenolic cation Do có tính phản ứng cao gốc với với chất thứ cấp, phản ứng trùng hợp hóa, giải phóng phân hủy, đồng trùng hợp ghép xảy - Sự triệt tiêu (như kích hoạt bề mặt sợi) bước việc chức hóa sợi hướng tới việc đưa tính chất làm tăng giá trị vào sợi Enzyme cho thiết kế sản phẩm 4.2 Sợi chức hóa, làm tăng giá trị - Sau q trình enzyme hóa, hợp chất hóa học cụ thể ghép vào để điều chỉnh tính chất sợi Việc kích hoạt lignin cô lập lignin bề mặt sợi trước khai thác sản xuất bảng mạch sợi Tuy nhiên, việc chức hóa enzyme bề mặt sợi tạo nhiều khả khác Bằng cách chọn hợp chất để ràng buộc, loạt đặc tính chức giới thiệu Enzyme cho thiết kế sản phẩm 4.2 Sợi chức hóa, làm tăng giá trị - Ví dụ nạp điện sửa đổi, tính khơng chịu nước, chống vi sinh, tính dẫn điện, tạo lựa chọn để cải thiện thuộc tính làm giấy tạo tính chất sợi hồn tồn - Lợi ích phương pháp dựa enzyme, so với phương pháp hóa học túy, đặc trưng bề mặt bảo quản đặc tính hóa lý quan trọng sợi, chẳng hạn độ bền - Nhiều loại sợi có chứa lignin (giấy gói khơng tẩy trắng, CTMP, TMP tẩy trắng không tẩy trắng) sửa đổi phương pháp Enzyme cho thiết kế sản phẩm 4.2 Sợi chức hóa, làm tăng giá trị - Một cách tiếp cận thú vị khác việc sửa đổi sợi gắn nhóm chức vào bề mặt cellulose cách sử dụng xyloglucans biến đổi mặt hóa học enzyme chất mang - Trong cách tiếp cận này, xyloglucan oligosaccharide s (XGO) lần sửa đổi sau kết hợp với xyloglucan polyme (XG) sử dụng enzyme endocotransglycosylase xyloglucan (XET) - Vì xyloglucans có lực cao với xenlulo tự nhiên nên việc sửa đổi chi tiết bề mặt sợi thực cách hấp thu xyloglucan biến đổi lên bề mặt sợi XET xúc tác phân cắt điều trị chuỗi xyloglucan Trong bước đầu tiên, enzyme xúc tác phân cắt liên kết glycosidic với hình thành sau chất trung gian glycosyl cộng hóa trị Trong trình phân tách enzym glycosyl trung gian, phần tử glycosyl chuyển tới chất nhận carbohydrate Enzyme cho thiết kế sản phẩm 4.2 Sợi chức hóa, làm tăng giá trị - Ái lực xyloglucans cellulose cao phần lớn độc lập với pH, nhiệt độ kết tủa, trọng lượng phân tử thành phần đường xác xyloglucan Độ bám dính xyloglucan sử dụng thành công để tăng độ bền giấy Ái lực cao xyloglucan cho phép gắn tạp chất hóa học bề mặt xenlulo điều kiện khác mà không làm gián đoạn sợi riêng lẻ hay kết cấu sợi - Phương pháp cho phép kết hợp loạt nhóm hóa học với bề mặt sợi thơng qua xyloglucans Phương pháp hình dung sử dụng để phát triển loại giấy vật liệu làm giấy lạ, có hiệu suất cao LỌC SINH HỌC KHÁI NIỆM -Thiết bị lọc sinh học tích hợp khái niệm chung nguồn nguyên liệu sinh khối chuyển đổi thành loạt sản phẩm có giá trị -Mục tiêu máy lọc sinh học tiên tiến tăng tính sẵn có sử dụng sản phẩm sinh học cách áp dụng công nghệ sản xuất tiên tiến, thân thiện với môi trường tiết kiệm chi phí cho nhiều sản phẩm NGUYÊN LIỆU Nguyên liệu Lignocellulosic thô (gỗ trồng hàng năm) cung cấp nguồn lớn không cho sản phẩm sợi tại, mà cho số lượng lớn chất trung gian, hóa chất chuyên dụng nhiên liệu Tái tạo QUÁ TRÌNH Nguyên liệu thô Tiền xử lý, nghiền, phân đoạn, thuỷ phân Đường Lên men Sợi Enzyme xử lý hố học Hóa chất, nhiên liệu, sợi, polyme, vật liệu composite, hóa chất chuyên dụng, vật liệu Thành phần sinh khối Enzyme xử lý hoá học Ứng Dụng Chuyển hoá tinh chế sinh học ứng dụng nhiều thương mại Có thể sớm thay hoạt động sản xuất bột truyền thống Việc sản xuất ethanol nhiên liệu từ nguyên liệu xenlulosic ngày gia tăng lý mơi trường, trị kinh tế => thúc đẩy nguồn lượng tái tạo Ví dụ: việc sử dụng sinh khối ligno-xenlulo để sản xuất ethanol ỨNG DỤNG - Các sản phẩm hóa học có nguồn gốc từ polyme lignocellulose thành phần sử dụng cho số lượng lớn ứng dụng: phim, áo lông, nutraceuticals, sản phẩm sợi sản phẩm giá trị gia tăng khác - Các hóa chất dựa cellulose phát triển với phương pháp hỗ trợ enzyme - Các chất chiết xuất từ gỗ sử dụng làm phụ gia ứng dụng khác ngành bột giấy, thực phẩm, dược phẩm mỹ phẩm -Các ứng dụng hứa hẹn dẫn xuất lignin bao gồm adhe-sives, chất chống oxy hố, chất phân tán hóa chất trung gian Các sửa đổi bổ sung giá trị cho hợp chất có vỏ vật liệu dư thiết lập KẾT LUẬN - Các enzyme sử dụng ngành giấy bột giấy chất hỗ trợ trình, dẫn đến việc tiết kiệm hóa chất tiêu thụ lượng - Các ứng dụng enzym phải tốt phương pháp hóa học truyền thống mang lại lợi ích kinh tế mà không làm thay đổi chất lượng sản phẩm - Vì vậy, ngành cơng nghệ sinh học thách thức để phát triển chất xúc tác sinh học hiệu cho ứng dụng