Trước khi chạy điện di chúng tôi tiến hành thử hoạt tính endoglucanase và β- glucosidase trên môi trường CMC agar. Kết quảđược trình bày trong hình 3.10
Các mẫu đều có vòng phân giải CMC chứng tỏ trong dịch nuôi cấy có chứa enzyme cellulase.
Để kiểm chứng trong dịch nuôi cấy có chứa cellulase và xylanase hay không, chúng tôi tiến hành chạy điện di các mẫu với enzyme thương mại xylanase. Enzyme xylanae được hòa tan trong dung dịch đệm acetate 0.1M pH5 với 0.04% Tween theo tỷ lệ 2%. Kết quả thể hiện trong hình 3.11. 1 2 3 4 5 6 7 8 1. Thang chuẩn 5. BT 60 2. Mẫu BT 15 6. NL60 3. Mẫu NL 15 7. TP60 4. Mẫu TP 15 8. Xylanase Hình 3.11: Kết quảđiện di protein Kết quảở hình 3.9 cho thấy các giếng chứa dịch chiết BT, NL, TP đều có vạch protein có trọng lượng phân tử từ 45-70 kDa, có vạch rất giống với dịch enzyme thương mại.
66 55 45 kDa
Qua kết quả thử hoạt tính trên môi trường CMC agar để thử hoạt tính cellulase và so sánh với enzyme xylanase thương mại kết hợp với thang chuẩn có thể kết luận trong dịch chiết có enzyme cellulase và xylanase.
3.8. Nồng độ cồn sau lên men
Sản phẩm của quá trình thủy phân rơm rạ là glucose và các dạng đường khác. Sau khi xác định hàm lượng glucose ở các khoảng thời gian và chọn được thời điểm hàm lượng glucose nhiều nhất chúng tôi tiến hành lên men dịch thu được với chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae trong 72 giờ và đo nồng độ ethanol bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ GC/MS –headspace.
Kết quảđược trình bày ở bảng 3.8 và hình 3.12
Bảng 3.8: Nồng độ cồn sau lên men
MẪU NỒNG ĐỘ CỒN (mg/l) BT 32.8 NL 43.9 TP 32.9 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 N Ồ NG ĐỘ C Ồ N ( m g /l) BT NL TP MẪU BT NL TP
Hình 3.12: Nồng độ cồn của các mẫu sau lên men
Kết quả cho thấy mẫu NL có nồng độ cồn cao nhất, điều này phù hợp với kết quảđo hàm lượng glucose của các mẫu.
Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4.1. Kết luận
Qua các kết quả thu được từ các thí nghiệm trên, chúng tôi rút ra một số kết luận sau:
- Dịch nuôi cấy của các chủng nấm đều có chứa enzyme cellulase và hemicellulase để tham gia quá trình thủy phân nguyên liệu rơm.
- Hoạt lực của các enzyme thủy phân cellulase, hemicellulase và hàm lượng đường thu được cao nhất trong 15 ngày nuôi cấy.
- pH của cơ chất tăng dần theo thời gian làm ảnh hưởng sự sinh trưởng của các chủng nấm và hoạt động của các enzyme.
- Thành phần rơm rạ bị thủy phân nhiều trong 15 ngày đầu tiên và cellulose bị thủy phân nhiều hơn lignin.
- Hiệu suất quá trình lên men đường thành ethanol chưa cao. Mẫu NL có hàm lượng đường sau thủy phân cao nhất và nồng độ cồn của mẫu này sau khi lên men cũng cao hơn hai mẫu còn lại.
Từ các kết quả đó cho phép ta chọn chủng nấm rơm NL có hoạt tính enzyme thủy phân cellulase và hemicellulase cao nhất và nuôi cấy trong khoảng thời gian 15 ngày là hiệu quả nhất trong việc thủy phân nguyên liệu lignocellulose thành đường để lên men.
4.2. Kiến nghị
Để quá trình tiền xử lý, thủy phân và lên men tạo bioethanol hiệu quả hơn, chúng tôi có một số kiến nghị sau:
- Khảo sát thêm khả năng thủy phân của nhiều loại nấm rơm ở các địa phương khác nhau
- Quá trình tiền xử lý đóng vai trò quan trọng, góp phần nâng cao hiệu quả quá trình thủy phân do đó cần nghiên cứu thêm để các thành phần lignocellulose bị thủy phân tốt hơn.
- Quá trình tiền xử lý và thủy phân nếu tiến hành đồng thời sẽ tiết kiệm thời gian và trang thiết bị nên cần nghiên cứu quá trình thủy phân và lên men đồng thời sẽ mang lại ý nghĩa rất lớn trong việc tạo bioethanol.
- Hiệu suất quá trình lên men thấp, cần cải thiện môi trường lên men để hiệu suất lên men cao hơn.