Nghiên cứu công nghệ chuyển hóa gỗ tràm bông vàng thành bioethanol bằng phương pháp shf separate hydrolysis and fermentation

New Text Document.txt NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ CHUYỂN HĨA GỖ (TRÀM BÔNG VÀNG) THÀNH BIOETHANOL BẰNG PHƯƠNG PHÁP SHF(SEPARATE HYDROLYSIS AND FERMENTATION) VĂN BẢO HUY NGUYỄN ĐÌNH QUÂN (giảng viên hướng dẫn) TRẦN THỊ TƯỞNG AN (giảng viên hướng dẫn) Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2017 Page Đồ án tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu thân thực khơng chép hình thức Nghiên cứu tơi tiến hành phịng thí nghiệm Nhiên liệu sinh học Biomass, ĐH Bách Khoa, ĐH Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh Các số liệu đề tài có nguồn gốc rõ ràng, tuân thủ nguyên tắc Kết trình bày đề tài thu thập trình nghiên cứu trung thực chưa công bố trước Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm nội dung khoa học đề tài nghiên cứu Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2017 Sinh viên thực Văn Bảo Huy Đồ án tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin gửi đến TS Nguyễn Đình Quân, ThS Trần Thị Tưởng An anh Nguyễn Anh Duy bạn Nguyễn Minh Thiện, Võ Thị Thảo Trang, Trần Thị Ánh Nguyệt nghiên cứu làm đồ án phòng thí nghiệm Nhiên liệu sinh học Biomass, ĐH Bách Khoa, ĐH Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh lời cảm tạ sâu sắc tạo điều kiện thuận lợi, trực tiếp hướng dẫn, dìu dắt suốt thời gian qua Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô trường Đại học Công Nghệ Tp HCM nói chung, q thầy khoa Cơng Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm – Mơi Trường nói riêng tận tình dạy dỗ, giúp em hồn thiện kiến thức, kỹ chuyên môn tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ nuôi dạy nên người Ba mẹ chỗ dựa vững để bước đường đời vấp ngã ln có ba mẹ động viên tinh thần cho Vì chưa có nhiều kinh nghiệm, dựa vào kiến thức hạn hẹp với thời gian ngắn ngủi nên chắn khơng tránh khỏi sai sót Kính mong nhận góp ý q thầy, để kiến thức chúng em ngày hoàn thiện hơn, rút kinh nghiệm bổ ích cho trình học tập, làm việc sau Cuối cùng, xin kính chúc q thầy trường Đại học Cơng Nghệ Tp HCM dồi sức khỏe thành công nghiệp cao q Đồng kính chúc q thầy cơ, anh chị bạn phịng thí nghiệm Nhiên liệu sinh học Biomass, ĐH Bách Khoa, ĐH Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh ln dồi sức khỏe đạt nhiều thành công tốt đẹp sống Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2017 Sinh viên thực Văn Bảo Huy Đồ án tốt nghiệp Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH .vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ lược cồn sinh học 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Các hệ bioethanol 1.1.3 Tình hình sản xuất bioethanol giới nước 1.1.4 Quy trình sản xuất bioethanol 1.2 Nguyên liệu lignocellulose 1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Thành phần cấu trúc lignocellulose 1.3 Cây tràm vàng Việt Nam (Acacia auriculiformis) 11 1.3.1 Sơ lượt tràm vàng 11 1.3.2 Phương pháp sản xuất bioethanol từ gỗ tràm vàng 13 1.4 Tình hình nghiên cứu nước 23 CHƢƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 Địa điểm thời gian nghiên cứu 27 2.2 Nguyên vật liệu 27 2.2.1 Mùn cưa từ gỗ tràm vàng 27 2.2.2 Acremonium cellulase 27 2.2.3 Saccharomyces cerevisiae 28 2.2.4 Hóa chất sử dụng 28 2.3 Các thiết bị sử dụng 29 2.4 Bố trí thí nghiệm 31 i Đồ án tốt nghiệp 2.4.1 Sơ đồ quy trình 32 2.4.2 Trình tự Bố trí thí nghiệm 33 2.5 Các phương pháp phân tích 41 2.5.1 Phương pháp phân tích hàm lượng ẩm 41 2.5.2 Phương pháp phân tích thành phần cellulose, lignocellulose, lignin hàm lượng tro nguyên liệu biomass 42 2.5.3 Phương pháp cấy giữ giống nấm men 46 2.5.4 Phương pháp nhân giống hoạt hóa giống nấm men 46 2.5.5 Định lượng mật độ tế bào phương pháp đếm khuẩn lạc 47 2.5.6 Phương pháp xác định hai loại đường ethanol máy HPLC 47 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 48 3.1 Khảo sát chủng nấm men S.cerevisiae sử dụng đề tài 48 3.1.1 Đặc điểm hình thái nấm men 48 3.1.2 Đường cong sinh trưởng S.cerevisiae 48 3.2 Phân tích mẫu nguyên liệu ban đầu 50 3.3 Tiền xử lý 50 3.3.1 Khảo sát kích thước nguyên liệu 50 3.3.2 Chọn tác chất tiền xử lý 51 3.3.3 Thành phần mẫu sau tiền xử lý với NaOH 53 3.3.4 Thời gian tiền xử lý tỉ lệ khối lượng mẫu/ khối lượng dung dịch 54 3.4 Quá trình thủy phân 55 3.4.1 Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến trình thủy phân 55 3.4.2 Khảo sát tác động tỷ lệ enzyme bổ sung đến trình thủy phân 56 3.4.3 Khảo sát pH ảnh hưởng đến trình thủy phân 58 3.4.4 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến trình thủy phân 59 3.5 Khảo sát lên men 60 3.5.1 Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến trình lên men 60 3.5.2 Khảo sát ảnh hưởng pH môi trường ban đầu hiệu trình lên men 61 ii Đồ án tốt nghiệp 3.5.3 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến trình lên men 63 3.5.4 Khảo sát tỷ lệ nấm men bổ sung trình lên men 63 3.5.5 Khảo sát ảnh hưởng thành phần chất dinh dưỡng bổ sung 64 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 66 4.1 Kết luận 66 4.2 Đề nghị 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 PHỤ LỤC iii Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT - CSL: Corn steep liquor - HPLC: High Performance Liquid Chromatography - KHV: Kính hiển vi - STT: Số thứ tự - SHF: Separate Hydrolysis and Fermentation - SSF: Simultaneous Saccharification Fermentation - SSCF: Simultaneous Saccharification and Cofermentation - UV-VIS: Ultraviolet–visible spectroscopy - VSV: Vi sinh vật iv Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Tình hình số nhà máy bioethanol Việt Nam………………… Bảng 1.2 Thành phần vài loại lignocellulose……………………………….9 Bảng 1.3 Ưu, nhược điểm số phương pháp lên men………………….14 Bảng 1.4 Các phương pháp tiền xử lý nay……………………………… 17 Bảng 2.1 Các hóa chất sử dụng…………………………………………… …28 Bảng 2.2 Bố trí thí nghiệm xác định kích thước hạt thích hợp……… ………33 Bảng 2.3 Bố trí thí nghiệm lựa chọn tác nhân tiền xử lý………….……………35 Bảng 2.4 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian tiền xử lý………………………36 Bảng 2.5 Bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ bã/dung dịch……… ………………37 Bảng 3.1 thành phần phần trăm chất có mẫu mùn cưa gỗ ban đầu….50 Bảng 3.2 Thành phần phần trăm chất có mẫu mùn cưa gỗ tràm vàng sau tiền xử lý với NaOH 4% .53 v Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Quy trình sản xuất bioethanol………………………………………….8 Hình 1.2 Cơng thức hóa học cellulose………………………………………9 Hình 1.3 Các dạng cấu trúc hemicellulose …….………………………….10 Hình 1.4 Các đơn vị lignin…………………………………………11 Hình 1.5 Gỗ tràm bơng vàng………… ……………………………….12 Hình 1.6 Nguồn cung dăm gỗ Việt Nam nước giới… ….13 Hình 1.7 Sơ đồ quy trình sản xuất bioethanol……………… ……………… 16 Hình 1.8 Sơ đồ đường phân…………………………… …………………….22 Hình 1.9 Sự tạo thành ethanol từ glucose………………………… …………23 Hình 2.1 Mùn cưa gỗ tràm bơng vàng…………………………………………27 Hình 2.2 Hệ thống sắc kí lỏng hiệu cao (HPLC)…………………………30 Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm……………………….………………………32 Hình 3.1 Đặc điểm đại thể (a) vi thể (b) S.cerevisiae………………… 48 Hình 3.2 Đường cong sinh trưởng S.cerevisiae theo thời gian môi trường SDB……………………………………………………………… ……49 Hình 3.3 Ảnh hưởng kích thước ngun liệu đến hiệu suất tách lignin.… 51 Hình 3.4 Ảnh hưởng tác chất tiền xử lý hiệu suất lignin tách …………………………………………………………………… ….……… 52 Hình 3.5 Sự thay đổi hiệu suất tách lignin theo thời gian…………………54 Hình 3.6 Sự phụ thuộc lượng lignin tách vào tỉ lệ khối lượng mẫu/ khối lượng dung dịch…… ………………………………………………………….54 Hình 3.7 Nồng độ glucose xylose khảo sát theo thời gian……………56 Hình 3.8 Hàm lượng glucose xylose thay đổi khảo sát tỷ lệ enzyme khác từ 1% đến 9% 57 vi Đồ án tốt nghiệp 3.5 Khảo sát lên men 3.5.1 Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến trình lên men Kết trình khảo sát ảnh hưởng thời gian đến trình lên men trình bày hình 3.11 4.5 Hàm lƣợng (g/L) 3.5 2.5 Glucose 1.5 Xylose Ethanol 0.5 -0.5 20 40 60 80 Thời gian (giờ) Hình 3.11 Ảnh hưởng thời gian đến trình lên men Tại thời điểm h, hàm lượng glucose đạt 2,22 g/L tăng dần đến 12 h đạt 3,02 g/L Ở thời gian tiếp theo, lượng glucose có biến thiên: giảm giai đoạn 12 h đến 18 h (từ 3,02 g/L xuống 2,87 g/L), tăng lên đến 30 h (3,82 g/L) tiếp tục giảm xuống 72 h (2,58 g/L) Tại mốc ban đầu khơng có ethanol bao gồm glucose xylose enzyme nấm men vừa cho vào Trải qua mốc thời gian đến 36 h, lượng ethanol liên tục tạo đạt giá trị cao 48 h (1,53 g/L) Sau đó, hàm lượng ethanol có xu hướng giảm nhẹ đến 72 h (1,26 g/L) 60 Đồ án tốt nghiệp Lượng xylose cao 0h đạt 3,91 g/L Tuy nhiên thời gian sau, xylose giảm mạnh đến 40 h trở đi, hàm lượng xylose thấp đạt ngưỡng 0% Trong giai đoạn h đến 30 h, hàm lượng glucose tăng dần đạt giá trị cực đại ethanol không ghi nhận thấp Nồng độ glucose định tốc độ phản ứng thủy phân cellulase tốc độ lên men nấm men Lý ethanol giai đoạn khơng có hoạt động nấm men giai đoạn cịn yếu chuyển đổi mơi trường nên glucose chưa bị tiêu thụ mạnh Do hàm lượng xylose tạo cao khoảng thời gian Từ 30 h đến 72 h, sinh khối khả thích nghi nấm men tăng lên, lượng ethanol tiếp tục tạo đạt giá trị cực đại 48 h Hàm lượng glucose giảm chứng minh S.cerevisiae tiêu thụ sinh ethanol, lượng xylose giảm đề tài vấn đề mà tham khảo nhiều nguồn tài liệu chưa tiềm lời giải thích cụ thể Sau 40 h, xylose gần khơng cịn Hàm lượng glucose cịn nhiều ethanol không tạo thêm bắt đầu giảm nhẹ, giải thích thành phần gỗ có chất ức chế trình lên men Mật độ tế bào nấm men trình lên men trì mật độ cao (4,54 x 1010) lượng glucose nhiên ethanol lại tiếp tạo Từ kết đạt thơng qua đánh giá thời gian tối ưu để tiến hành thực trình lên men 48 h 3.5.2 Khảo sát ảnh hưởng pH môi trường ban đầu hiệu trình lên men Sau tiền xử lý với tác nhân thích hợp NaOH thủy phân điều kiện tối ưu, thí nghiệm tiến hành mẫu pH:4.5; 5.5; 48h cho kết hình 3.12 61 Đồ án tốt nghiệp Hàm lƣợng(g/L) 2.5 Glucose 1.5 Xylose Ethanol 0.5 4.5 5.5 pH Hình 3.12 Ảnh hưởng pH môi trường ban đầu trình lên men Lượng glucose ethanol thấp pH tương ứng với 2,21 g/L 0,75 g/L Lượng glucose cao pH 4.5 2,71 g/L ethanol cao pH 1,44 g/L Hàm lượng xylose cao pH 5.5 (1,07 g/L) thấp pH (0.25 g/L) Đối với S.cerevisiae, khoảng pH 4.5-5,0 giá trị pH khoảng hoạt động tốt Chính vậy, dựa hình 3.12 thấy pH 4.5-5, nấm men hoạt động có hiệu sinh nhiều glucose từ sinh nhiều ethanol Dựa theo kết thí nghiệm trên, giá trị pH 5,0 chọn giá trị pH thích hợp cho trình thí nghiệm 62 Đồ án tốt nghiệp 3.5.3 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến trình lên men Hàm lƣợng (g/L) 3.5 2.5 Glucose 1.5 Xylose Ethanol 0.5 30 32.5 35 Nhiệt độ 37.5 40 (oC) Hình 3.13 Ảnh hưởng nhiệt độ với trình lên men Ở nhiệt độ (30oC) hàm lượng glucose đạt 2,38 g/L nhiệt độ 37,5oC 3,65g/L Hàm lượng glucose tăng nhiệt độ cao nhiệt độ thích hợp cho Acermomium cellulase hoạt động 45-50oC, gần khoảng nhiệt độ enzyme hoạt động mạnh hiệu thủy phân glucose cao Đối với hàm lượng ethanol, 40oC nồng độ ethanol đạt 0.52 g/L nhiệt độ cao, nấm men bị ức chế sinh trưởng chết Ở nhiệt độ 35oC, nồng độ ethanol sinh cao 1.31 g/L Nồng độ xylose biến thiên bất thường tăng cao 32,5oC 0,54 g/L giảm 35oC 0,12 g/L Tại thí nghiệm này, nhiệt độ 35oC chọn thích hợp để nấm men hoạt động lên men tạo ethanol 3.5.4 Khảo sát tỷ lệ nấm men bổ sung trình lên men Lượng nấm men bổ sung ảnh hưởng tương trình lên men nên tiến hành khảo sát với kết ghi nhận hình 3.14 63 Đồ án tốt nghiệp Hàm lƣợng (g/L) 3.5 2.5 Glucose 1.5 Xylose Ethanol 0.5 Tỷ lệ nấm men bổ sung (%) Hình 3.14 Ảnh hưởng tỉ lệ bổ sung nấm men đến trình SHF Nhìn chung, mật độ nấm men cho vào tăng, lượng ethanol tạo thành tăng với mật độ nấm men lớn, nấm men sử dụng đường tạo thành trình thủy phân để tăng sinh khối nên hiệu suất chuyển hóa cồn tăng [25] Thí nghiệm cho thấy, tỉ lệ nấm men bổ sung không đóng vai trị lớn q trình SHF tỉ lệ nấm men bổ sung 5% cho hiệu suất chuyển hóa ethanol cao với hàm lượng glucose đạt 3,43 g/L lượng ethanol 1,67 g/L Hàm lượng glucose, xylose ethanol thấp tỷ lệ bổ sung nấm men 1% ứng với giá trị 1,32 g/L, 0,21 g/L 1,21 g/L Vì vậy, tỉ lệ nấm men bổ sung % chọn cho nghiên cứu 3.5.5 Khảo sát ảnh hưởng thành phần chất dinh dưỡng bổ sung Hàm lượng glucose tạo cao CSL % (3,86 g/L) thấp Peptone1% (2,53 g/L) Hàm lượng xylose cao Mg+K (1,01 g/L) thấp Peptone % (0,82 g/L) Hàm lượng ethanol cao CSL % (1,89 g/L) thấp Peptone1 % (0,41 g/L) (hình 3.15) 64 Đồ án tốt nghiệp 4.5 Hàm lƣợng (g/L) 3.5 2.5 Glucose Xylose 1.5 Ethanol 0.5 Pep1% Pep3% Pep5% CSL1% CSL3% CSL5% Mg+K Chất dinh dƣỡng bổ sung Hình 3.15 Hàm lượng glucose, xylose ethanol theo chất dinh dưỡng bổ sung Các chất dinh dưỡng bổ sung ảnh hưởng nhiều đến trình lên men, Các chất dinh dưỡng bổ sung lên men để kích thích nấm men phát triển giai đoạn đầu trình lên men nấm men lúc vừa thay đổi mơi trường chưa thích ứng Với thí nghiệm này, chất dinh dưỡng bổ sung CSL % cho kết thích hợp hiệu suất chuyển hóa glucose thành ethanol 65 Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1 Kết luận Thơng qua đồ án có số kết luận sau: - Xác định thành phần nguyên liệu tràm vàng ban đầu gồm: 45,28 % cellulose, 11,08 % hemicellulose, 32,46 % lignin, 5,09 % ẩm 6,19 % protein thành phần khác - Xác định thành phần nguyên liệu sau tiền xử lý gồm: 62,73 % cellulose, 12,82 % hemicellulose, 18,87 % lignin, 6,48 % protein thành phần khác - Khảo sát đường cong sinh trưởng S.cerevisiae, thời điểm thích hợp để lên men sau 18 nhân giống với mật độ tế bào đạt 8,71 108 CFU/mL - Q trình tiền xử lý với thơng số tốt gồm: tác nhân NaOH %, thời gian 24 h, tỉ lệ nguyên liệu / dung dịch 1/20 Từ đạt hàm lượng lignin hịa tan khỏi nguyên liệu 13,54 % - Quá trình thủy phân với thông số tối ưu bao gồm: o Thời gian thủy phân 24 o Tỷ lệ enzyme bổ sung % o pH thủy phân 5,0 o Nhiệt độ thủy phân 50oC - Quá trình lên men với giá trị tốt gồm: o Thời gian lên men 48 o pH lên men 5,0 o Nhiệt độ lên men 35oC o Tỷ lệ enzyme bổ sung % o Bổ sung CSL % o Lượng ethanol thu 1,53 g/L Kết cho thấy chuyển hóa nguồn mùn cưa tràm bơng vàng thành bioethanol Tuy có kết sơ khởi nghiên cứu ethanol từ gỗ tràm vàng 66 Đồ án tốt nghiệp kết chưa khả quan nhiều hạn chế tạo ethanol thấp chưa giải vấn đề lượng xylose sinh trình SHF 4.2 Đề nghị Vì quỹ thời gian khơng cho phép đồ án khảo sát quy mơ phịng thí nghiệm chưa thể thực quy mô công nghiệp Để trình sản xuất bioethanol từ mùn cưa gỗ tràm bơng vàng nguồn nguyên liệu lignocellulose có hiệu hơn, số đề nghị đưa sau: Q trình tiền xử lý có thử phương pháp khác nổ hơi, kết hợp H2SO4 NaOH… để tìm phương pháp tốt mùn cưa gỗ tràm vàng Nghiên cứu để nâng cao hiệu của trình tiền xử lý điều cần thiết Quá trình thủy phân lên men riêng lẽ (SHF) với hiệu suất không cao, lượng glucose ethanol sinh thấp, cần nghiên cứu thêm nguyên nhân vấn đề có hướng khắc phục Tiến hành phương pháp khác tiên tiến để khảo sát lại điển phương pháp thủy phân lên men đồng thời (SSF) Sử dụng thêm chủng nấm men có khả tận dụng nguồn đường carbon để so sánh với cải thiện kết lên men Mặc dù nghiên cứu nhiều hạn chế, nhiên, từ kết có phần chứng minh tính khả thi việc lên men ethanol từ nguồn nguyên liệu lignocellulose mùn cưa gỗ tràm vàng Đây tiền đề cho nghiên cứu với mục tiêu tận dụng nguồn nguyên liệu mùn cưa dư thừa bỏ phí cách đáng tiếc chuyển hóa thành bioethanol 67 Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Anh: A Sluiter, B.H., D Hyman, C Payne, R Ruiz, C Scarlata, J Sluiter, D Templeton, and J Wolfe, Determination of Total Solids in Biomass and Total Dissolved Solids in Liquid Process Samples Laboratory Analytical Procedure (LAP), 2008 Cadavid E O., Lopez C C Tofalo R., and Paparella A and Suzzi G., “Detecion and identification of wild yeasts in Champus, a fermented Colombian maize beverage", in Food Microbilogy 2008 p 771 – 777 Charles E.Wyman, Handbook on Bioethanol: Product and Utilization, Taylor&Francis, 1996 p 119-285 Cheng, Hongbin and Wang, Lei (2013), "Lignocelluloses Feedstock Biorefinery as Petrorefinery Substitutes", Biomass Now-Sustainable Growth and Use, InTech E.Wyman, C., Handbook on Bioethanol: Product and Utilization 1996 F.M Gírio , C.F., F Carvalheiro, L.C Duarte, S Marques, R Bogel-Łukasik, Hemicelluloses for fuel ethanol: A review Bioresource Technology, 2010 101: p 4775–4800 Fernandes, M.C., et al., Enzymatic saccharification and bioethanol production from Cynara cardunculus pretreated by steam explosion Bioresource Technology, 2015 186: p 309-315 Hetti Palonen, Role of lignin in the enzymatic hydrolysis of lignocellulose, VTT Biotechnology, 2004, p 11-39 Kambiz Mirahmadi, M.M.K., Azam Jeihanoiour, Alkaline pretreatment of spruce and birch to improve bioethanol and biogas production Bioresources Technology, 2010 10 Kim, T.H., Kim, J.S., Sunwoo, C., Lee, Y.Y (2003), "Pretreatment of corn stover by aqueous ammonia", Bioresour Technol, pp 39–47 68 Đồ án tốt nghiệp 11 Kumar, P., Barrett, D.M., Delwiche, M.J., Stroeve, P., 2009, Methods for pretreatment of lignocellulosic biomass for efficient hydrolysis and biofuel production Industrial and Engineering Chemistry Research, 2009 48: p 3713– 3729 12 Mosier N, Wyman C, Dale B, Elander R, Lee YY, Holtzapple M, Ladisch M (2005), "Features of promising technologies for pretreatment of lignocellulosic biomass", Bioresoure Technology 96, pp 673–686 13 Parveen Kumaz, D.M.B., Michael J Delwiche§ and Pieter Stroeve, Methods for Pretreatment of Lignocellulosic Biomass for Efficient Hydrolysis and Biofuel Production Industrial and Engineering Chemistry Research, 2009 48 (8): p 3713– 3729 14 R Sun, J.M.L., and W B Banks, Influence of alkaline pre-treatments on the cell wall components of wheat straw Industrial Crops and Products, 1995 4(2): p 127–145 15 Siti Sabrina Mohd Sukri, Roshanida A Rahman, Rosli Md Illias, Harisun Yaakob (2013), "Optimization of Alkaline Pretreatment Conditions of Oil Palm Fronds in Improving the Lignocelluloses Contents for Reducing Sugar Production ", Romanian Biotechnological Letters 19, No 16 Yulin Zhao, Y.W., J.Y Zhu, Art Ragauskas, Yulin Deng, Enhanced Enzymatic Hydrolysis of Spruce by Alkaline Pretreatment at Low Temperature Biotechnology and Bioengineering, 2008 99(6): p 1320–1328 Tài liệu tiếng Việt: 17 Ngô Quốc Anh, 2015 “Nghiên cứu chuyển hóa rong biển, phế thải nơng nghiệp chứa carbohydrate thành ethanol sử dụng xúc tác sinh học” 18 Võ Thị Thúy Huệ, 2013 Nghiên cứu sản xuất ethanol sinh học từ võ cacao, Nghiên cứu khoa học, đại học Nông Lâm Tp.HCM 69 Đồ án tốt nghiệp 19 Trần Lê Huy and Ngô Xuân Phúc (2013), Ngành công nghiệp dăm gỗ Việt Nam: thực trạng xu hướng phát triển tương lai 20 Trần Diệu Lý,2009 “Nghiên cứu sản xuất ethanol nhiên liệu từ rơm rạ” Luận văn tốt nghiệp đại học, ĐH Bách Khoa Tp.HCM 21 Hồng Minh Nam (2009): Nghiên cứu cơng nghệ thiết bị liên tục xử lý rơm rạ nước để lên men etanol ĐH Bách Khoa- Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh 22 Nguyễn Thị Hằng Nga, Nghiên cứu khả sản xuất bioethanol sinh học từ phụ phẩm nông nghiệp, Luận văn thạc sĩ, ĐH Khoa Học Tự Nhiên Tp.HCM, Việt Nam, 2009 23 Lương Đức Phẩm, Nấm men công nghiệp 2009, Hà Nội 106 24 Võ Thị Kiều Thanh, 2013, Nghiên cứu sản xuất bioethanol từ rong biển, Nghiên cứu khoa học, Viện sinh học nhiệt đới, Tp.HCM 25 Cao Đình Khánh Thảo, “Nghiên cứu thử nghiệm khả xử lý rơm rạ đểlên men ethanol”, Luận văn Đại học, Bộ môn Cơng Nghệ Sinh Học – Khoa Cơng Nghệ Hóa Học, 01/2007 26 Trần Đình Toại, Châu Văn Minh (2004), Tiềm rong biển Việt Nam, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Tài liệu internet: 27 Tô Xuân Phúc, Xuất dăm gỗ Việt Nam 2012-2014, 5/2017, https://www.slideshare.net/MinhVu11/dam-go-xuat-khau-2012-2014-4-may-2015final 28 Tin Tức Phát Triển Công Nghệ, 7/2017, http://nangluongvietnam.org/tinh-hinh-su-dung-nang-luong-sinh-khoi-va-nhienlieu-sinh-hoc-tai-viet-nam-truoc-day/ 29 Mathiyazhakan Kuttiraja, Bioethanol production from bamboo (Dendrocalamus sp.) process waste, 07/2017, 70 Đồ án tốt nghiệp http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0961953413004376 30 Masahito Aizawa, Seaweed Bioethanol Production in Japan – The Ocean Sunrise Project, 07/2017, http://www.ask-force.org/web/Biofuel/Aizawa-Seaweed-Bioethanol-2007.pdf 31 Lincai Peng, Conversion of paper sludge to ethanol by separate hydrolysis and fermentation (SHF) using Saccharomyces cerevisiae, 07/2017, http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0961953411000742 32 Raveendran Sindhu, Bioethanol production from dilute acid pretreated Indian bamboo variety (Dendrocalamus sp.) by separate hydrolysis and fermentation, 07/2017, http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926669013005736 33 Rishi Gupta, Separate hydrolysis and fermentation (SHF) of Prosopis juliflora, a woody substrate, for the production of cellulosic ethanol by Saccharomyces cerevisiae and Pichia stipitis-NCIM 3498, 07/2017, http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096085240800730X 34 Sorahi Abedinifar, Ethanol production by Mucor indicus and Rhizopus oryzae from rice straw by separate hydrolysis and fermentation, 07/2017, http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0961953409000129 71 Đồ án tốt nghiệp PHỤ LỤC Phụ lục A o Chuẩn Glucose Nồng độ glucose pha theo nồng độ cho trước đo máy HPLC trình hình S ĐƯỜNG CHUẨN GLUCOSE 8000000 7000000 6000000 5000000 4000000 3000000 2000000 1000000 y = 3E+06x + 175634 R² = 0.9972 0.5 1.5 2.5 C Hình Phương trình đường chuẩn glucose o Chuẩn xylose Nồng độ xylose pha theo nồng độ cho trước đo máy HPLC trình hình ĐƯỜNG CHUẨN XYLOSE 3000000 2500000 S 2000000 1500000 1000000 y = 2E+06x + 343690 R² = 0.9835 500000 0 0.2 0.4 0.6 0.8 C Hình Phương trình đường chuẩn xylose 1 1.2 Đồ án tốt nghiệp o chuẩn Ethanol ĐƯỜNG CHUẨN ETHANOL 2000000 S 1500000 y = 2E+06x + 61087 R² = 0.9876 1000000 500000 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 C Hình Phương trình đường chuẩn ethanol Phụ lục B Đồ thị tương quan mật độ quang OD-mật độ tế bào Saccharomyces cerevisiae log(cfu/ml) 8.5 8.4 8.3 8.2 8.1 7.9 7.8 7.7 7.6 y = 1.6486x + 7.5527 R² = 0.9824 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 OD Hình Đồ thị tương quan mật độ quang OD-mật độ tế bào Saccharomyces cerevisiae Đồ án tốt nghiệp ... lignocellulose công nghiệp sản xuất bioethanol Mục đích nghiên cứu Mục đích đề tài nghiên cứu khảo sát thực nghiệm hướng đến xây dựng cơng nghệ chuyển hóa gỗ (tràm bơng vàng) thành bioethanol phương pháp. .. thực phương pháp “Thủy phân Lên men riêng biệt” (separate hydrolysis and fermentation – SHF) phương pháp “Đường hóa Lên men đồng thời” (simultaneous saccharification and fermentation - SSF) hay phương. .. 1.2.2 Thành phần cấu trúc lignocellulose 1.3 Cây tràm vàng Việt Nam (Acacia auriculiformis) 11 1.3.1 Sơ lượt tràm vàng 11 1.3.2 Phương pháp sản xuất bioethanol từ gỗ tràm vàng