Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá ảnh hưởng của xử lý bằng tác nhân kiềm trong “điều kiện mềm” đến sự thay đổi thành phần, cấu trúc và hiệu quả thủy phân bằng enzym của gỗ keo tai tượng. Qua đó tìm ra những điều kiện công nghệ thích hợp xử lý nguồn nguyên liệu này, góp phần nâng cao hiệu quả thủy phân bằng enzym và nâng cao khả năng sử dụng nguồn nguyên liệu này để sản xuất etanol.
bộ giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hµ néi - luận văn thạc sĩ khoa học nghiên cứu xử lý gỗ keo tai tượng (Acacia angium) nhằm nâng cao hiệu thủy phân enzym ngành : công nghệ hoá học 04.3898 Nguyễn trung thành Người hướng dẫn khoa học : pgs.ts doÃn thái hòa Hà Néi 2009 LỜI CẢM ƠN Trước hết xin gửi lời cảm ơn chân thành tới người hướng dẫn khoa học tơi, PGS.TS Dỗn Thái Hịa Cơ tận tình hướng dẫn, bảo tơi suốt thời gian làm luận văn Tôi xin cảm ơn thầy cô làm việc Bộ môn Công nghệ Xenluloza & Giấy thầy cô Khoa Cơng nghệ Hóa học - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tôi xin cảm ơn tất nhà nghiên cứu, cán làm việc đơn vị, phịng thí nghiệm, trung tâm mà tơi có dịp làm việc thời gian làm luận văn Cuối xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân dành cho tơi ủng hộ thời gian, vật chất tinh thần giúp tơi hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 11 năm 2009 KS Nguyễn Trung Thành TÓM TẮT NGHIÊN CỨU Sử dụng etanol làm nhiên liệu mang lại nhiều lợi ích bền vững kinh tế lẫn môi trường Sản xuất etanol từ nguyên liệu lignoxenluloza phương pháp sinh học nghiên cứu, phương pháp ngày giữ vai trò quan trọng sản xuất etanol Một cơng đoạn q trình sản xuất etanol từ nguyên liệu lignoxenluloza phương pháp sinh học thủy phân enzym Để trình thủy phân enzym đạt hiệu suất cao giảm chi phí cho sản xuất cần có khâu xử lý nguyên liệu hiệu Quá trình xử lý nguyên liệu làm giảm mức độ tinh thể xenluloza, tăng diện tích bề mặt xơ sợi, loại bỏ lignin, hemixenluloza nguyên liệu, cắt đứt liên kết phân tử hemixenluloza, xenluloza lignin, qua tăng khả tiếp cận enzym xenluloza, nâng cao hiệu thủy phân enzym Hiện Việt Nam, keo tai tượng nguyên liệu sản xuất bột giấy, lượng gỗ phế thải từ trình sản xuất nguồn ngun liệu lignoxenluloza có trữ lượng lớn chưa quan tâm nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng xử lý tác nhân kiềm “điều kiện mềm” đến thay đổi thành phần, cấu trúc hiệu thủy phân enzym gỗ keo tai tượng Qua tìm điều kiện cơng nghệ thích hợp xử lý nguồn ngun liệu này, góp phần nâng cao hiệu thủy phân enzym nâng cao khả sử dụng nguồn nguyên liệu để sản xuất etanol Đây lĩnh vực nghiên cứu Việt Nam, thân tác giả cố gắng tìm tịi, nghiên cứu nhiên khơng tránh khỏi vài thiếu sót Rất mong nhận góp ý thầy nhà khoa học để nghiên cứu hoàn thiện MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT NGHIÊN CỨU MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT PHẦN TỔNG QUAN 10 1.1 ETANOL SINH HỌC 10 1.1.1 Sử dụng etanol sinh học làm nhiên liệu 10 1.1.2 Nguyên liệu sản xuất etanol sinh học 11 1.1.3 Nghiên cứu đầu tư sản xuất etanol sinh học từ nguyên liệu lignoxenluloza 13 1.2 HÓA HỌC VỀ NGUYÊN LIỆU LIGNOXENLULOZA 15 1.2.1 Xenluloza 16 1.2.2 Hemixenluloza 22 1.2.3 Lignin 24 1.2.4 Các chất trích ly 25 1.2.5 Sắp xếp phân bố xenluloza, hemixenluloza lignin thành tế bào gỗ 25 1.3 CÔNG NGHỆ THỦY PHÂN NGUYÊN LIỆU LIGNOXENLULOZA BẰNG ENZYM 26 1.3.1 Thủy phân nguyên liệu lignoxenluloza enzym 27 1.3.2 Cơ chế thủy phân enzym 29 1.3.3 Các yếu tố nguyên liệu lignoxenluloza ảnh hưởng tới trình thủy phân enzym 30 1.4 XỬ LÝ SƠ BỘ 31 1.4.1 Vai trò xử lý sơ 31 1.4.2 Xử lý sơ phương pháp vật lý 32 1.4.3 Xử lý sơ phương pháp hóa học 33 1.4.4 Xử lý sinh học 37 1.5 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 39 PHẦN2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 40 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40 2.2.1 Xác định thành phần hóa học nguyên liệu 40 2.2.2 Xử lý mẫu phương pháp học 41 2.2.3 Xử lý nguyên liệu tác nhân NaOH NaOH/urê 41 2.2.4 Thủy phân enzym 42 2.2.5 Phương pháp kính hiển vi điện tử quét 44 2.2.6 Phương pháp nhiễu xạ tia X 44 2.2.7 Xác định lượng đường dịch thu sau thủy phân 45 PHẦN KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47 3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA XỬ LÝ NaOH VÀ NaOH/URÊ ĐẾN THÀNH PHẦN CỦA NGUYÊN LIỆU 47 3.1.1 Thành phần nguyên liệu trước xử lý 47 3.1.2 Ảnh hưởng xử lý NaOH/urê đến hàm lượng xenluloza nguyên liệu 48 3.1.3 Ảnh hưởng xử lý NaOH/urê đến hàm lượng lignin nguyên liệu 50 3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA XỬ LÝ NaOH VÀ NaOH/URÊ ĐẾN QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN BẰNG ENZYM 52 3.2.1 Độ hấp thụ ánh sáng dung dịch đường chuẩn 52 3.2.2 Ảnh hưởng nồng độ NaOH bổ sung urê đến trình thủy phân enzym 53 3.2.3 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình thủy phân enzym 54 3.2.4 Ảnh hưởng thời gian xử lý đến hiệu suất đường 56 3.2.5 Đánh giá tối ưu hóa thơng yếu tố q trình xử lý 57 3.2.6 Kết chụp SEM XRD 61 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.1 Thành phần hoá học nguyên liêụ lignoxenluloza 15 1.2 Tổng hợp phương pháp xử lý sơ nguyên liệu 39 2.1 Điều kiện xử lý nguyên liệu tác nhân NaOH NaOH/urê 56 42 2.2 Điều kiện trình thủy phân enzym 43 2.3 Pha dung dịch đường chuẩn với nồng độ khác 46 3.1 Thành phần hóa học gỗ keo tai tượng 49 3.2 Lượng xenluloza giảm sau xử lý 0C, 24 50 3.3 Lượng xenluloza giảm sau xử lý 30 0C, 24 52 3.4 Lượng xenluloza giảm sau xử lý 75 0C, 52 3.5 Lượng lignin giảm sau xử lý 0C, 24 53 3.6 Lượng lignin giảm sau xử lý 25 0C, 24 53 3.7 Lượng lignin giảm sau xử lý 75 0C, 64 3.8 Hiệu suất đường (%) sau thủy phân enzym với mức dùng khác 56 3.9 Hiệu suất đường(%) nhiệt độ khác 57 3.10 Ảnh hưởng thời gian xử lý đến hiệu suất đường 58 3.11 Các số liệu thực nghiệm cần cho chương trình MODDE 5.0 60 3.12 Kết chạy chương trình MODDE 5.0 61 3.13 Hiệu suất đường khử điều kiện xử lý tối ưu 63 3.14 Cường độ nhiễu xạ mức độ tinh thể nguyên liệu trước sau xử lý 67 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Tên hình Sơ đồ tổng quát trình sản xuất etanol từ nguyên liệu lignoxenluloza Trang 12 1.2 Cấu tạo phân tử xenluloza 16 1.3 Cấu trúc phân tử xenluloza 17 1.4 Cơ chế trình ngâm tẩm NaOH 19 1.5 Tấn công NaOH vào phân tử xenluloza 20 1.6 Q trình cơng dung dịch NaOH/urê vào xơ sợi xenluloza 21 1.7 Cấu trúc lignin 24 1.8 Cấu trúc vách tế bào gỗ 26 1.9 Phương thức hoạt động enzym thủy phân xenluloza 28 1.10 Sự hoạt động enzym trình thủy phân 29 3.1 Đường đồ thị chuẩn của dung dịch đường 55 3.2 Ảnh chụp SEM nguyên liệu trước sau xử lý 64 Phổ XRD nguyên liệu sau nghiền chưa xử lý hóa học 65 3.3 a 3.3 b 3.3 c Phổ XRD nguyên liệu sau nghiền xử lý điều kiện 7,78% NaOH, oC, 24 Phổ XRD nguyên liệu sau nghiền xử lý điều kiện 7,78% NaOH, 1,78% urê, 0oC, 24 66 66 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Từ đầy đủ Nghĩa tiếng Việt Đo độ hấp thụ ánh sáng bước A540 sóng 540nm AFEX Ammonia fibre explosion Nổ khí amoniac CBU Cellobiose units Đơn vị đo hoạt tính enzym CrI Crystallinity index Chỉ số mức độ kết tinh DNS Dinitrosalicylic acid Axit dinitrosalisilic DP Degree of polymerization Độ trung hợp FPU Filter paper units Đơn vị đo hoạt tính enzym U unit XRD X-ray diffraction phổ nhiễu xạ tia X SEM Scanning Electron Microscope kính hiền vi điện tử quét USD United States dollar(s) Đô la Mỹ USDA USDE United States Department of Agriculture United States Department of Energy Đơn vị đo hoạt tính enzym theo hệ IU Bộ nông nghiệp Mỹ Bộ lượng Mỹ 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: Hồ Sĩ Tráng, Cơ Sở Hóa Học Gỗ Xenluloza, Tập 1, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật năm 2005 Lê Thanh Mai, Nguyễn Thị Hiền, Phạm Thu Thủy, Nguyễn Thanh Hằng, Lê Thị Lan Chi Các Phương pháp Phân tích Ngành Lên men Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật năm 2007 Tài liệu tiếng Anh U.S Department of Energy Energy Information Administration: Brazil Oil Overview June 14, 2007 http://www.eia.doe.gov/emeu/cabs/Brazil/Oil.html Carlo N, Hamelinck, Geertje van Hooijdonk Prospects for Ethanol from Lignocellulosic Biomass – Techno-Economic Performance as Development Progresses Utrecht University 11/2003 Effect of Ethanol on Fuel Properties Environment Canada [Online] December 2002 [Cited: March 30, 2088.] http://www.ec.gc.ca/cleanairairpur/Caol/transport/publications/ethgas/eth gas4.htm Hahn-Hagerdal B, Galbe M, Gorwa-Grauslund M.F, Liden G, Zacchi G Bio-ethanol – The Fuel of Tomorrow from the Residues of Today Trends in Biotechnology, 2006, Vol 24 M Roehr The Biotechnology of Ethanol Wiley-Vch Verlag GmbH, Weinheim 2001 69 State of Food Insecurity in the World 2006 : Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2006 Pimentel D, Patze T.W Ethanol Production Using Corn, Switchgrass, and Wood; Biodiesel Production Using Soybean and Sunflower Natural Resources Research, 2005, Vol 14 10 Cellulosic Ethanol: Benefits and Challenges Systems Biology for Energy and the Environment [Online] 2008 [Cited: June 2, 2008.] http://genomicsgtl.energy.gov/biofuels/benefits.shtml 11 Demirba A Biomass Resource Facilities and Biomass Conversion Processing for Fuels and Chemicals Energy Conversion and Management, 2000, Vol 42 12 Liisa Viikari Technological Improvement for Ethanol Roduction form Lignocellulose Bio-Energy Enlarged Eerspectives, Budapest, 16-17 October 2003 13 Bioenergy Research Center Funding Announcement [Online] 2006 [Cited: June 14, 2007.] http://www.energy.gov/news/3878.htm 14 Amon, A., Froggatt, A., Schneider, M Stimulating A Democratic Debate About The EU’sResearch Priorities: A Criteria Based Approach to the 7th EU Research Framework Programme for Energy and Nuclear, Greens-EFA Group in the European Parliament 2005 15 Kintisch, E BP Bets Big on UC Berkeley for Novel Biofuels Center 5813, s.l : Science, 2007, Vol 315 747 16 Kintisch, E How to Make Biofuels Truly Poplar 5813, s.l : Science, 2007, Vol 315 789 70 17 Schubert, C Can biofuels finally take center stage? s.l : Nature Biotechnology, 2006, Vol 18 Sjostrom E Wood Chemistry Fundamentals and Applications San Diego, CA Academic Press, Inc., 1993 19 Howard, R.L., Abotsi, E., van Rensburg, J.E.L., Howard, S Lignocellulose biotechnology: issues of bioconversion and enzyme production 12, s.l : African Journal of Biotechnology, 2003, Vol 602-619 20 Klemm D, Philipp B, Heinze T, Heinze U, Wagenknecht W Comprehensive Cellulose Chemistry: Volume 1, Fundamentals and Analytical Methods Weinheim: Wileyvch (1998) 21 Heywood and company LTD The Editors of "Dyer and Calico Printer" Mercerisation: a practical and historical manual Vol.I London: (1903), 240p 22 Sobue H., Kiessig H., Hess K The cellulose-sodium hydroxyde-water system as a function of the temperature Z Physik Chem B (1939), 43 (3), p.309-328 23 Marsh J.T Mercerising London: Chapman & Hall Ltd (1941), 458p 24 Legrand C., Grund A Formation des alcali-celluloses en milieu hydroalcoolique J Polymer Sci (1952), (6), p.527-530 25 M.Jacques DesbrièresM, Volker Ribitsch, M Jonathan Marshall, M Michel Pierre, Mme Tatiana Budtova, M Patrick Navard Structure and Properties of Cellulose / NaOH Aqueous Solutions, Gels and Regenerated Objects le Décembre 2006 71 26 French A.D, Roughead W.A, Miller D.P X-Ray Diffraction Studies of Ramie Cellulose The Structures of Cellulose – Characterisation , Available Online July 2008 27 Tasker S, Badyal J.P.S, Backson S.C.E, Richards R.W Hydroxyl Accessibility in Celluloses Polymer (1994), 35 (22), p.4717-4721 28 Chanzy H, Roche E Fibrous Transformation of Valonia Cellulose I into Cellulose II Appl Polym Symp (1976), 28, 701 29 Okano T, Sarko A Mercerization of Cellulose I X-Ray Diffraction Evidence for intermediate structures J Appl Polym Sci (1984), 29, p.4175-4182 30 Okano T, Sarko A Mercerization of Cellulose II Alkali-Cellulose Intermediates and a Possible Mercerisation Mechanism J Appl Polym Sci (1985), 30, p.325-332 31 Nishimura H, Sarko A Mercerization of Cellulose III Changes in Crystallites sizes J Appl Polym Sci (1987), 33, p.855-866 32 Petitpas T Etude de l'alcali-Cellulose: Variations De Structure De La Cellulose Dansles Lessives Alcalines Compte-Rendu – Laboratoire Central Des Services chimiques de l'Etat (Paris) (1948), 226, p.139-147 33 Kamid K, Okajima K, Kowsaka K Determination of Intramolecular Hydrogen Bonds and Selective Coordination of Sodium Cation in Alkalicellulose by CP/Mass C13 NMR Polym J (1985), 17 (5), p.707711 34 Nishimura H, Okano T, Sarko A Mercerization of Cellulose V Crystal and molecular structure of Na-cellulose I Macromolecules (1991), 24, p.759-770 72 35 Takahashi M, Ookubo M, Takenaka H Solid State 13C NMR Spectra Analysis of Alkalicellulose Polymer J (1991), 23 (8), p.1009-1014 36 Fink H.P, Walenta E, Kunze J, Mann G Wide Angle X-Ray and Solid State C-NMR Studies of Cellulose Alkalisation In: Kennedy J.F et al eds Cellulose and Cellulose Derivatives: Physic-Chemical Aspects and Industrial Applications Woodhead Publishing Ltd (1995) 37 Isogai A Analysis of Cellulose Dissolved in Aqueous NaOH Solutions Cellulose (1997), 4, p.99-107 38 Nishimura H, Sarko A Mercerization of Cellulose VI Crystal and Molecular Structure of Na-cellulose IV Macromolecules (1991), 24, p.771-778 39 Davidson G.F The dissolution of chemically modified cotton cellulose in alkaline solutions Part III: In solutions of Sodium and Potassium hydroxyde containing dissolved Zinc, Béryllium and Aluminium oxides J Text Ind (1937), 28, p.T27-44 40 Laszkiewicz B Solubility of Bacterial Cellulose and Its Structural Properties J.Appl Polym Sci (1998), 67, p.1871-1876 41 Zhang L, Ruan D, Gao S Dissolution and Regeneration of Cellulose in NaOH/Thiourea Aqueous Solution J Polym Sci.: Part B (2002), 40, p.1521-1529 42 Zhou J, Zhang L Solubility of Cellulose in NaOH/Urea Aqueous Solution Polym J (2000), 32 (10), p.866-870 43 Zhou J, Zhang L, Cai J Behavior of Cellulose in NaOH/Urea Aqueous Solution Characterized by Light Scattering and Viscometry J Polym Sci: Part B (2004), 42, p.347-353 73 44 Cai J, Zhang L Rapid Dissolution of Cellulose in LiOH/urea and NaOH/urea aqueous solutions Macromol Biosci (2005), 5, p.539-548 45 Zhou J, Zhang L, Shu H, Chen F Regenerated Cellulose Films from NaOH/urea Aqueous Solution by Coagulating With Sulphuric Acid J Macromol Sci - Physics (2002),B41(1), p.1-15 46 Weng L, Zhang L, Ruan D, Shi L, Xu J Thermal Gelation of Cellulose in a NaOH/Thiourea Aqueous Solution Langmuir (2004), 20 (6), p.20862093 47 Torget R, Werdene P, Himmel M, Grohmann K Dilute Acid Pretreatment of Short Rotation Woody and Herbaceous Crops Appl Biochem Biotechnol, 1990, Vol 24 115-116 48 Torget R, Walter P, Himmel M, Grohmann K Dilute-acid Pretreatment of Corn Residues and Short-Rotation Woody Crops Appl Biochem Biotechnol, 1991, Vol 28 75-86 Jpn, 1942, Vol 396 49 Holtzapple M.T, Caram H.S, Humphrey A.E The HCH-1 Model of Enzymatic Cellulose Hydrolysis Biotechnol Bioeng., 1984, Vol 26 50 Fan L.T, Lee Y.H Kinetics Studies of Enzymatic Hydrolysis of Insoluble Cellulose: Derivation of a Mechanistic Kinetics Model Biotechnol Bioeng, 1983, Vol 25 51 Scheiding W, Thoma M, Ross A Modeling of the Enzymatic Hydrolysis of Cellobiose and Cellulose by a Complex Enzyme Mixture of Trichoderma Reeseri Appl Microbiol Biotechnol, 1984, Vol 20 52 Suga K, van Dedem G, Moo-Young M Degradation of Polysaccharides by Endo and Exo Enzymes: a Theoretical Analysis Biotechnol Bioeng., 1975, Vol 17 74 53 Ortega J Some Characteristics of the Cellulase of Aspergillus Candidus Biotechnology Letters, 1985, Vol 109-112 54 Mooney C, Saddler J.N, Mansfield S.D Substrate and Enzyme Characteristics that Limit Cellulose Hydrolysis Biotechnology Progress, 1999, Vol 15 804-816 55 Henrissat B, Driguez H, Viet C, Schulein M Synergism of Cellulases from Trichoderma Reesei in the Degradation of Cellulose Bio Tech., 1985, Vol 722-726 56 Ekborg N.A, J.M, Gonzalez M.B, Howard L.E, Taylor S Hutcheson R Weiner Saccharophagus Degradans Gen Nov., sp Nov., A Versatile Marine Bacterial Degrader of Complex Polysaccharides Int J Syst Evolut Microbiol, 2005, Vol 55 1545-1549 57 Ghose T K Studies on the Mechanism of Enzymatic Hydrolysis of Cellulosic Substances 39, Adv Biochem Eng., 1977, Vol 7.101 58 Nisizawa K J Mode of Action of Cellulases J Ferment.Technol., 1973, Vol 51 267-304 59 Mansfield S.D, Mooney C, Saddler J.N Substrate and Enzyme Characteristics that Limit Cellulose Hydrolysis Biotechnology Progress, 1999, Vol 15 804-816 60 Mansfield S.D, Mooney C, Saddler J.N Substrate and Enzyme Characteristics that Limit Cellulose Hydrolysis Biotechnology Progress, 1999, Vol 15 804-816 61 Phillippidis G P, Washington D.C Cellulase Production Technology: Evaluation of Current Status American Chemical Society, 1994, Vol 49 75 62 Ghose T K Studies on the Mechanism of Enzymatic Hydrolysis of Cellulosic Substances 39, Adv Biochem Eng., 1977, Vol 63 Fan L T, Lee Y.H, Beardmore D H Mechanisms of the Enzymatic Hydrolysis of Cellulose: Effects of Major Structural Features of Cellulose on Enzymatic Hydrolysis: Biotechnol Bioeng., 1980, Vol 22 177-199 64 Fan L.T, Lee Y.H, Beardmore D.H The Influence of Major Structural Features of Cellulose on Rate of Enzymatic Hydrolysis Biotechnol Bioeng., 1981, Vol 23 419-424 65 Thompson D.N, Chen H C, Grethlein H C Comparison of Pretreatment Methods on the Basis of Available Surface Area Bioresource Technol , 1992, Vol 39 155-163 66 Lee Y.H, Fan L T Kinetic Studies of Enzymatic Hydrolysis of Insoluble Cellulose, Analysis of Extended Hydrolysis Times Biotechnol Bioeng , 1983, Vol 25 939-966 67 Jackson L S, Heitmann J, Joyce T Enzymatic Modifications of Secondary Fibre :Tappi J , Vol 76 147-154 68 Sawada I, Kuwahara M, Nakamura Y, Suda H Effect of a Process of Explosion for the Effective Utilization of Biomass : Int Chem Eng, 1987, Vol 27 686-693 69 Sawada T, Nakamura Y, Kobayashi F, Kuwahara M, Watanabe T Effects of Fungal Pretreatment and Steam Explosion Pretreatment on Enzymatic Saccharification of Plant Biomass : Biotechnol Bioeng , 1995, Vol 48 719-724 76 70 Sinitsyn A P, Gusakov A V, Vlasenko E Y Effect of Structural and Physicochemical Features of Cellulosic Substrates on the Efficiency of Enzymatic Hydrolysis: Appl Biochem 71 Adsorption of High Purity Endo-1-4-0-gucanases from Trichodermareesei on Components of Lignocellulosic Materials: Cellulose, Lignin and Xylan.: Enzyme Microb Technol., 1988, Vol 10 503-507 72 Deshpande M V, Eriksson K.E Reutilization of Enzymes for Saccharification of Lignocellulosic Materials Enzyme Microb Technol., 1984, Vol 338-340.Biotechnol., 1991, Vol 30 43-59 73 Eklund R, Galbe M, Zacchi G Optimisation of Temperature and Enzyme Concentration in the Enzymatic Saccharification of Steam Pretreated Willow : Enzyme Microb Technol , 1990, Vol 12 225-228 74 Ladisch M R, Lin K W, Voloch M, Tsao G T Process Considerations in the Enzymatic Hydrolysis of Biomass EnzymeMicrob Technol., 1983, Vol 75 Howard R.L, Abotsi E, Jansen van Rensburg E.L, Howard S Lignocellulose Biotechnology: Issues of Bioconversion and Enzyme Production 2003 76 Broda Paul Biotechnology in the Degradation and Utilization of Lignocellulose Manchester : University of Manchester Institute of Science and Technology, 1992 77 Loukas Petridis Bioenergy the Pathto Cellulosic Bioetha nol Wednesday Ap ril 9th 2008 77 78 Rivers D.D, Emert G H Lignocellulose Pretreatment: A comparison of Wet and Dry Ball Attrition Biotechnology Letters , 1987, Vol 365368 79 Chang M.M T.Y.C, Chou G.T, Tsao Structure, Pretreatment and Hydrolysis of Cellulose Advances in Biochem Eng., 1981, Vol 20 80 Sun Y Chang J Hydrolysis of Lignocellulosic Materials for Ethanol Production: a Review Bioresource Technology, 2002, Vol 83 81 Chang, M.M., T.Y.C Chou, G.T Tsao Structure, Pretreatment and Hydrolysis of Cellulose s.l : Advances in Biochem Eng., 1981, Vol 20 82 Sun, Y., Chang, J Hydrolysis of lignocellulosic materials for ethanol production: a review s.l : Bioresource Technology, 2002, Vol 83 83 Esteghlalian A, Hashimoto A.G, Fenske J.J, Penner M.H Modeling and Optimization of the Dilute-Sulfuric-Acid Pre-Treatment of Corn Stover, Poplar and Switchhgrass Bioresour Technol., 1997, Vol 59 129-136 84 A.H Brennan W, Hoagland D.J Schell High Temperature Acid Hydrolysis of Biomass Using an Engineering-Scale plug Flow Reactor Result of Low Solids Testing Biotechnol Bioeng Symp 17, 1986 5370 85 Cahela et al, 1983D.R, Cahela Y.Y, Lee R.P Chambers Modeling of Percolation Process in Hemicellulose Hydrolysis Biotechnol Bioeng., 1983, Vol 25 3-17 86 Biotech, Wisconsin Education [Online] 1997 [Cited: July 25, 2008.] http://www2.biotech.wisc.edu/jeffries/bioprocessing/bioconversion.html 87 Lee, S., Speight, J.G., Loyalka, S.K Handbook of Alternative Fuel Technologies s.l.: CRC Press, 2007 78 88 Warren E Mabee, David J Gregg, Claudio Arato, Alex Berlin, Renata Bura, Neil Gilkes, Olga Mirochnik, Xuejun Pan, E Kendall Pye, John N Saddler Updates on Softwood-to-Ethanol Process Development 1-3, s.l : Applied Biochemistry and Biotechnology, 2006, Vol 129 55-70 89 Duff, S J B., Murray, W.D Bioconversion of forest products industry waste cellulosics to fuel ethanol: a review s.l : Bioresource Technology, 1996, Vol 55 1-33 104 90 Michael M Wu, Kevin Chang, David J Gregg, Abdel Boussaid , Rodger P Beatson, John N Saddle Optimization of steam explosion to enhance hemicellulose recove 1-3, s.l : Applied Biochemistry and Biotechnology, 1999, Vol 77 91 M Galbe, G Zacchi A review of the production of ethanol from softwood s.l : Appl Microbiol Biotechno, 2002, Vol 59 618-628 92 Sergey M Shevchenko, Rodger P Beatson, John N Saddler The nature of lignin from steam explosion/enzymatic hydrolysis of softwood 1-3, s.l : Applied biochem and bio., 1999, Vol 79 867-876 93 Torget R, Werdene P, Himmel M, Grohmann K Dilute acid pretreatment of short rotation woody and herbaceous crops s.l : Appl Biochem Biotechnol, 1990, Vol 24 115-116 94 Torget R, Walter P, Himmel M, Grohmann K.Dilute-acid pretreatment of corn residues and short-rotation woody crops s.l : Appl Biochem Biotechnol, 1991, Vol 28 75-86 95 Clark TA, Mackie KL Steam explosion of the softwood Pinus radiata with sulphur dioxide addition s.l : Wood Chem Technol, 1987, Vol 373-403 79 96 Clark TA, Mackie KL, Dare PH, McDonald AG.Steam explosion of the softwood Pinus radiata with sulphur dioxide addition Process characterisation s.l : Wood Chem Technol, 1989, Vol 135-166 97 Stenberg K, Tengborg C, Galbe M, Zacchi G Optimisation of steam pretreatment of SO2-impregnated mixed softwoods for ethanol production s.l : Chem Technol Biotechno, 1998, Vol 71 299-308 98 Tengborg C, Stenberg K, Galbe M, Zacchi G, Larsson S, Palmqvist E, Hahn-Hägerdal, B Comparison of SO2 and H2SO4 impregnation of softwood prior to steam pre-treatment on ethanol production Comparison of SO2 and H2SO4 impregnation of softwood prior to steam pre-treatment on ethanol production 3, s.l : Appl Biochem Biotechnol , 1998, Vol 70 99 Sun, Y., Cheng, J Hydrolysis of lignocellulosic materials for ethanol production: a review 1, s.l : Bioresource Technology, 2002, Vol 83 111 100 M.T Holtzapple, J-H Jun, G Ashok, S.L Patibandla and B.E Dale The ammonia freeze explosion (AFEX) process: a practical lignocellulose pretreatment s.l : Appl Biochem Biotechnol., 1991, Vol 28 59-74 101 J.D McMillan, M.E Himmel, J.O Baker and R.P Enzymatic Conversion of Biomass for Fuels Production s.l : American Chemical Society, 1994 292-324 102 Walsum, P.G., Shi, H Carbonic acid enhancement of hydrolysis in aqueous pre-treatment of corn stover 3, s.l : Bioresource technology, 2004, Vol 93 217-226 80 103 Sarkanen, K.V.Acid-catalyzed delignification of lignocellulosics s.l : Academic Press, 1980, Vol 129-144 104 M M Berrocal , J Rodríguez , M Hernández , M I Pérez , M B Roncero , T Vida, A S Ball and M E Arias The Analysis of Handsheets from Wheat Straw Following Solid Substrate Fermentation by Streptomyces Cyaneus and Soda Cooking Treatment Received 10 September 2003; accepted 11 November 2003, Available Online 21 January 2004 105 A.T.W.M Hendriks, and G Zeeman Pretreatments to Enhance the Digestibility of Lignocellulosic Biomass Received 11 July 2006; Revised 18 May 2008, Accepted 20 May 2008 to Carboxylic Acids December 2005 106 Frank Kw esi Agbogbo Anaerobic Fermentation of Rice Straw and Manure of the Solid States ACS Symposium Series 340 Washington, DC: American Chemical Society (1987) 107 Mohammed Moniruzzaman, Robert B Hespell, Bruce S Dien, Bruce E Dale, Betzabe Ferrer, Lonnie O Ingram and Rodney J Bothast Ethanol Production from AFEX Pretreated Corn Fiber by Recombinant Bacteria Thursday, November 04, 2004 108 Ye Sun and Jiayang Cheng Hydrolysis of Lignocellulosic Materials for Ethanol Production: a Review Received November 2000; Revised 30 October 2001 Accepted 31 October 2001, Available Online 14 December 2001 109 Yulin zhao, Ying wang, J.Y.Zhu, Art Ragaukas, Yulin Deng Enhanced Enzymatic Hydrolysis of Spruce by Alkaline Pretreatment at Low Temperature Received 20 august 2007, Revision Received October 2007, Accepted 23 October 2007 81 110 M.C Dale, G.Tyson, C.Zhao and S.Lei The Xylan Deligninfication Process for Biomass Conversion to Ethanol 17th Annual Biotechnology for Fuels and Chemicals Symposium, Vail CO may, 1995 111 Vincent S.Chang, Murlidhar Nagwani, and Mark T.Holtzapple Lime Pretreatment of Crop Residues Bagasse and Wheat Straw Department of Chemical Engineering, Texas A&M university College Station 112 Rocio Sierra, Cesar Granda, Mark T.Holtzapple Biocatalysts and Bioreactor Design Short-term Lime Pretreatment of Poplar Wood Artie McFerrin Dept of Chemical Engineering, Texas A&M University, College Station, TX 77843-3122 113 Yulin Zhao, Ying Wang J.Y, Zhu , Art Ragauska s, Yuli n Deng Enhanced Enzymatic Hydrolysis of Spruce by Alkaline Pretreatment at Low Temperature Receive d 20 August 2007; Revision Received Octob er 2007; Accepted 23 Octob er 2007 114 Zhou JP, QinY, LiuSL, ZhangL Homogenous Synthesis of Hydro Xyethyl Cellulose in NaOH/Urea Aqueous Solution Macromol Biosci 6: 84–89 2006 115 Isogai A, Atalla RH 1998 Dissolution of Cellulose in Aqueous NaOH Solutions Cellulose 5(4):309–319 116 Se Hoon Kim Lime Pretreament and Enzymatic Hydrolysis of Corn Stover Submitted to the Office of Graduate Studies of Texas A&M University, May 2004, p 168-170 117 Segal L, Creely J J, Martin A E, and Conrad C M An Empirical Method for Estimating the Degree of Crystallinity of Native Cellulose Using the X-ray Diffractometer Textile Res J., 29, 786–794 (1959) 82 118 John Ruffell Pretreatment and Hydrolysis of Recovered Fibre for Ethanol Production The University of British Columbia, 2006, p.47-48 119 Wood TM, Bhat KM Methods for measuring cellulase activities Methods Enzymol Biomass Part A Cellulose Hemicellulose 160:87– 112 1988 120 Maache-Rezzoug Zoulikhaa, Maugard Thierryb, Nouviaire Armellea, Goude Romainb A Thermomechanical Pretreatment to Improve Enzymatic Hydrolysis of Wheat straw Published in SFGP 2009, Marseille - France (2009) ... mỳ Các kết so sánh thủy phân enzym nguyên liệu qua xử lý nguyên liệu không xử lý cho thấy trình xử lý sơ giúp tăng 20÷30% hiệu suất thủy phân enzym [110] 37 Trong nghiên cứu mình, giáo sư Mark... dịch NaOH để xử lý keo tai tượng Với mục tiêu trình thủy phân enzym nguyên liệu qua xử lý đạt hiệu suất đường cao Chi phí hóa chất, thiết bị, lượng q trình xử lý thích hợp 40 PHẦN2 ĐỐI TƯỢNG VÀ... lượng lớn chưa quan tâm nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng xử lý tác nhân kiềm “điều kiện mềm” đến thay đổi thành phần, cấu trúc hiệu thủy phân enzym gỗ keo tai tượng Qua tìm điều kiện