c. Nhận xét đối với từng sinh viên thực hiện đề tài:
2.6.3 Thủy phân bằng enzyme
Thủy phân bằng enzyme là quá trình chuyển hóa cellulose từ sinh khối thành các monosaccharide bởi các enzyme đặc thù. Đây là một phƣơng pháp mới so với phƣơng pháp thủy phân bằng acid đặc hoặc acid loãng. Enzyme thủy phân cellulose (Cellullase) đã đƣợc khám phá bởi các nhà khoa học Mỹ trong thế chiến thứ II (Alriksson, 2006). Cellulase thƣờng là hỗn hợp của một số loại enzyme bao gồm
endoglucanase, exoglucanases và β-glucosidase. Khi hệ thống enzyme cellulase tƣơng tác với chất nền cellulose, ba quá trình sẽ xảy ra liên tiếp (Hình 2.9). Trƣớc tiên endoglucanase tấn công vào những vùng có độ kết tinh yếu của sợi cellulose hình thành các chuỗi tự do. Tiếp theo, exoglucanase sự giải phóng các chất trung gian có thể hòa tan khỏi bề mặt phân tử cellulose. Cuối cùng là sự thủy phân các chất trung gian thành glucose bởi β-glucosidase (Sun & Cheng, 2002).
Hình 2.9: Sự tƣơng tác của enzyme trên cấu trúc cellulose (Mussatto & Teixeira, 2010)
Đƣờng hóa bằng enzyme là quá trình thân thiện với môi trƣờng, năng lƣợng tiêu tốn thấp do phản ứng ở nhiệt độ thấp và không phát sinh chất thải. Đặc biệt là
không gây ra các vấn đề về ăn mòn thiết bị và không sinh ra chất ức chế trong suốt quá trình thủy phân. Tuy nhiên, nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là chi phí enzyme vô cùng đắt và thời gian phản ứng dài. Đây chính là trở ngại lớn nhất khi mở rộng quy mô công nghiệp hóa quá trình thủy phân cellulose bằng enzyme (Wu, 2012). Bên cạnh đó, lƣợng enzyme sử dụng cho quá trình thủy phân sẽ bị giảm đáng kể do sự hiện diện của lignin nhƣ là chất hấp thụ enzyme. Chính vì thế, đòi hỏi quá trình xử lý sơ bộ để phá vỡ cấu trúc tinh thể bên trong của cellulose và giảm hàm lƣợng lignin (Taherzadeh & Karimi, 2007b).