BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ CÔNG THƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC.04/06-10

BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

“NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ VÀ HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẢN
XUẤT CỒN NHIÊN LIỆU TỪ PHẾ PHỤ PHẨM NÔNG
NGHIỆP (BIOMASS)”

MÃ SỐ ĐỀ TÀI: KC.04.07/06-10
Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Công nghiệp Thực phẩm
Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS. Vũ Nguyên Thành



Hà nội -2010 1
VI
ỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
__________________
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Hà nội, ngày 05 tháng 10 năm 2010 BÁO CÁO THỐNG KÊ
KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

I. THÔNG TIN CHUNG
1. Tên đề tài/dự án:
“Nghiên cứu công nghệ và hệ thống thiết bị sản xuất cồn nhiên liệu từ phế
phụ phẩm nông nghiệp (biomass)”

- Thực tế thực hiện: từ tháng 4 năm 2007 đến tháng 6 năm 2010
- Được gia hạn (nếu có):
- Lần 1 từ tháng 4 năm 2007 đến tháng 4 năm 2010
2. Kinh phí và sử dụng kinh phí:
a) Tổng số kinh phí thực hiện: 2370 triệu đồng, trong đó:
+ Kính phí hỗ trợ từ SNKH: 2370 triệu đồng
+ Kinh phí từ các nguồn khác: 0 tr.đ.
+ Tỷ lệ và kinh phí thu hồi đối với dự án (nếu có): 0
b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn SNKH:
Số
TT

Theo kế hoạch Thực tế đạt được Ghi chú
(Số đã được và

đề nghị
quyết toán)
Thời
gian

Kinh phí
VND
Thời
gian

Kinh phí
VND
1 2007 833,300,000

2007 583,000,000

Trả công lao động
(khoa học, phổ
thông)
813.000.000

813.000.000

813.000.000

813.000.000

0

Nguyên, vật liệu,
năng lượng
740.000.000

0

740.000.000

0

0

Thiết bị, máy móc
549.000.000

0


137.000.000 124.305.100 Trích quỹ phát
sự nghiệp
12.694.900

Tổng Cộng
2.370.000.000

909.000.000

2.357.305.100 909.000.000 12.694.9003. Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án:
(Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn,
phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn
bản của tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có)
Số
TT

Kinh phí: 2,370 triệu đồng
2 Hợp đồng số Hợp đồng nghiên cứu khoa
Đ
ề t
ài KC.04.07/06
-
10: Nghiên

4
07/2006/HĐ-
ĐTCT-
KC.04/06-10
ngày12/5/2007
học và phát triển công nghệ cứu công nghệ và hệ thống thiết
bị sản xuất cồn nhiên liệu từ phế
phụ phẩm nông nghiệp
(biomass)
Thời gian thực hiện đề tài 33
tháng từ tháng 4 năm 2007 đến
tháng 12 năm 2009
Kinh phí: 2,370,000,000 VND
3 Quyết định số
1111/QĐ-
BKHCN ngày
13/6/2008
Quyết định về việc cử đoàn
đi công tác nước ngoài
Cử 03 người đi học tập kinh
nghiệm trong lĩnh vực enzyme
tại Thái Lan 29 ngày. Kinh phí:


Đấu thầu chào hang cạnh tranh
01 hệ thống cất cồn 96% giá
144,000,000 VNĐ
7 Quyết định số
2506/QĐ-
BKHCN ngày
09/11/2009

Quyết định về việc điều
chỉnh thời gian thực hiện của
đề tài KC.04.07/06-10
Thời gian thực hiện đề tài điều
chỉnh: 4/2007 - 4/2010
8 Quyết Định số
5952/QĐ-BCT
ngày 25/11/2009
Quyết định về việc cử cán bộ
đi công tác Hàn Quốc
Cử Đinh Thị Mỹ Hằng đi Hàn
Quốc 29 ngày
V
ăn b
ả
n c
ủa
t
ổ chức chủ tr
ì
đ

158/VTP ngày
21/10/2010
Công văn xin đăng ký đấu
thầu thiết bị
Đăng ký đấu thầu 01 hệ thống
cất cồn 96% với kinh phí
144,000,000 VNĐ

4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án:

5
T
T
Tên tổ chức
đăng ký theo
Thuyết minh
Tên tổ chức đã
tham gia thực
hiện
Nội dung
tham gia chủ yếu
Sản phẩm chủ
yếu đạt được
1 Viện khoa học lâm
nghi
ệp Việt Nam

Phân lập và sàng lọc chủng
gi
ống l

1
TS. Vũ
Nguyên
Thành
PGS.TS. Vũ
Nguyên
Thành
Chủ nhiệm đề tài: bao
quát toàn bộ nội dung
nghiên cứu của đề tài
Thiết kế, quản lý hoạt
động của toàn bộ đề
tài

2
PSG. TS.
Ngô Tiến
Hiển
PSG. TS.
Ngô Tiến
Hiển
Cố vấn đề tài Đề xuất, định hướng
nghiên cứu đề tài

3
ThS.
Nguyễn
Thúy
Hường
ThS.

Giang
ThS.
Nguyễn Thị
Hương
Giang
Xác chủng giống lên
men glucose và điều
kiện nuôi cấy
Chủng giống lên men
glucose và điều kiện
nuôi cấy

6
ThS. Đinh
Thị Mỹ
Hằng
ThS. Đinh
Thị Mỹ
Hằng
Tuyển chọn chủng
giống thủy phân
cellulose, xác định điều
kiện nuôi cấy.
Xây dựng quy trình
công nghệ lên men
Sản xuất thực nghiệm
cồn nhiên liệu
Chủng giống thủy
phân cellulose, điều
kiện nuôi cấy để sinh

Quy trình công ngh
ệ 7
công nghệ lên men.
Sản xuất thực nghiệm
cồn nhiên liệu
lên men.
8
CN. Đào
Anh Hải
CN. Đào
Anh Hải
Nghiên cứu thiết kế
thiết bị và đặt hàng chế
tạo trọn gói
Sản xuất thực nghiệm
cồn nhiên liệu
Thiết kế thiết bị và
đặt hàng chế tạo trọn
gói 9
KS.
Nguyễn
Thanh
Thủy
ThS.

ThS. Lê Thùy Mai làm nghiên cứu sinh tại Viện Công nghiệp
Thực phẩm với đề tài: Ứng dụng công nghệ enzyme và vi sinh
vật trong sản xuất cồn nhiên liệu từ phế phụ phẩm nông nghiệp

6. Tình hình hợp tác quốc tế:
Số
TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí,
địa điểm, tên tổ chức hợp tác,
số đoàn, số lượng người tham
gia )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh phí,
địa điểm, tên tổ chức hợp tác,
số đoàn, số lượng người tham
gia )
Ghi
chú*
1
Đoàn Đi Hàn Quốc
Số người 03
Thời gian 21 ngày
Học công nghệ lên men SSF tại
Hàn Quốc
Đoàn đi Thái Lan
Số người: 01 người
Thời gian: 29 ngày từ 22/9/2008
đến 17/10/2008
Địa điểm: Trường Kinh Mong

Ghi chú*
1
- Lý do thay đổi (nếu có):

8. Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu:
(Nêu tại mục 15 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo
sát trong nước và nước ngoài)
Số
TT
Các nội dung, công việc
chủ yếu
(Các mốc đánh giá chủ yếu)
Thời gian
(Bắt đầu, kết thúc
- tháng … năm)
Người,
cơ quan
thực hiện Theo kế
hoạch
Thực tế
đạt được
I
Nghiên cứu quy trình công nghệ
sản xuất cồn nhiên liệu từ phế
phụ phẩm nông nghiệp
11/2009 12/2009 Viện CNTP
1
Nghiên cứu công nghệ xử lý
nguyên liệu
1/2007-

12/2008
4/2007-
12/2008
N.T.H. Giang,
N.T.Thủy
Đ.A.Hải,
V.N.Thành
5
Nghiên cứu ứng dụng enzyme
phục vụ thủy phân nguyên liệu
1/2008-
12/2008
4/2008-
12/2008
N.T. Hường, K.T.
Thủy, L.T.Mai,

9
Đ.T.M.Hằng,
V. N. Thành
6
Xây dựng quy trình công nghệ lên
men
1/2009-
11/2009
4/2009-
12/2009
L.T.Mai,
Đ.T.M.Hằng,
V. N. Thành

công nghệ số 07/2006/HĐ-ĐTCT-KC.04/06-10 ký ngày 12/5/2007, Đề tài
KC.04.07/06-10 có thời gian thực hiện là 33 tháng, từ tháng 4 năm 2007 đến tháng
12 năm 2009. Tuy nhiên trong quá trình thực hiện đề tài có thay đổi công nghệ so
với dự tính ban đầu. Cụ thể là dịch thủy phân hemicellulose sẽ không được dùng
cho lên men ethanol theo như kỹ thuật kinh điển. Thay vào đó dịch này sẽ được sử
dụng sản xuất enzyme cellulase và lên men hỗn hợp C5 - C6. Những thay đổi công
nghệ trên tuy phù hợp hơn với xu thế nghiên cứu hiện nay nhưng cũng làm ảnh
hưởng đến tiến độ thiết kế và thi công lắp đặt hệ thống thiết bị thử nghiệm. Vì vậy
Đề tài xin gia hạn thời gian thực hiện thêm 6 tháng cho đến hết tháng 6 năm 2010.

III. SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI, DỰ ÁN
1. Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:
a) Sản phẩm Dạng I:
Số
TT
Tên sản phẩm và chỉ
tiêu chất lượng chủ yếu
Đơn
vị đo
Số lượng
Theo kế
hoạch
Thực tế
đạt được
1 Ethanol từ phế phụ phẩm
nông nghiệp
lít
150
150 154
2 Chủng giống vi sinh vật

Tên sản phẩm

Yêu cầu khoa học
cần đạt

Ghi
chú

Theo kế hoạch Thực tế
đạt được
1 Phương pháp thủy phân
nguyên liệu thu hồi xylose
từ phế phụ phẩm nông
nghiệp
Có khả năng thủy
phân trên 60%
lượng
hemicellulose
Phương pháp thủy
phân trên 60% lượng
hemicellulose
01
Phương
pháp
2 Phương pháp khử độc dịch
thủy phân hemicellulose
Đảm bảo điều kiện
cho việc ứng dụng
nguyên liệu trong
nuôi cấy vi sinh

cồn 96% từ
nguyên liệu phế
phụ phẩm nông
nghiệp
Đã sản xuất cồn 96%
từ nguyên liệu phế
phụ phẩm nông
nghiệp
02 quy
trình
5 Bản thiết kế thiết bị 02 bản thiết kế
thiết bị (thiết bị
nuôi cấy vi sinh
vật, thiết bị cất
cồn 96)
03 bản thiết kế thiết
bị (thiết kế thiết bị
thủy phân nguyên
liệu, thiết bị nuôi cấy
vi sinh vật, thiết bị
cất cồn 96)
03 bản
vẽ thiết
kế

11
6 Báo cáo khả thi Phân tích khả
năng ứng dụng
công nghệ sản
xuất cồn nhiên

Gene (BGL1) from
traditional starter Yeast
Saccharomycosis fibuligera
BMQ 908 and expression in
Pichia pastor
is.

01 Bài báo
quốc tế, đăng
toàn văn tại
tạp chí hoặc
hội nghị
qu
ốc tế

01 Bài báo
quốc tế,
đăng toàn
văn tại tạp
chí hoặc hội
ngh
ị quốc tế

World Acadermy of
Sience Engenering
and Technology. (Đã
được đăng)

Bài báo trong nước
1 Tinh chế peroxidase từ củ cả

và ứng dụng trong sản xuất
c
ồ
n nhiên li
ệ
u
.

Tạp chí Khoa học và
Công nghệ (Đã được
ch
ấp nhận
đăng
)

4 Nghiên cứu sử dụng dịch
thủy phân hemicellulose
trong sản xuất enzyme
cellulases bằng Aspergillus
niger FEC130
Tạp chí Công Nghiệp

(Đã nộp)
Báo cáo hội nghị khoa học
trong nước

1 Lựa chọn các chủng nấm
mốc sinh cellulase cho sản
xu
ấ


t
ừ

s
ắ
n lát.12
3 Sản xuất cồn nhiên liệu từ bã
mía bằng enzyme thương
phẩm và công nghệ lên men
đ
ồ
ng th
ờ
i (SSF)4 Phát triển phương pháp phân
tích cồn vi lượng bằng
enzyme

5 Phát triển phương pháp phân
tích cồn vi lượng bằng
enzyme
6 Production of fuel ethanol
from sugarcane bagasse
The 5

Ghi chú
(Thời gian kết
thúc)
Theo
kế hoạch
Thực tế
đạt được
1
Chủng nấm men tái tổ hợp sinh
enzyme -glucosidase ngoại bào
01 01 2010

e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN đã được ứng dụng vào thực tế
Số
TT
Tên kết quả
đã được ứng dụng
Thời gian
Địa điểm
(Ghi rõ tên, địa
chỉ nơi ứng
dụng)
Kết quả
sơ bộ
1

2. Đánh giá về hiệu quả do đề tài, dự án mang lại:
a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:

13

thực hiện
Ghi chú
(Tóm tắt kết quả, kết luận chính, người
chủ trì…)
I Báo cáo định kỳ
Lần 1 10/2007 Đề tài được triển khai theo đúng tiến độ

L
ần 2

3
/2008

Đ
ề t
ài đư
ợc triển khai theo đúng

ti
ến độ

Lần 3 3/2009
Đề tài được triển khai theo đúng tiến độ.
Lần4 10/2009 Về tổng thể đề tài được thực hiện với đầy đủ
các nội dung và chất lượng đã đăng ký. Do
một số đề xuất mới trong công nghệ, tiến độ
của đề tài bị chậm lại ở khâu thiết kế và thi
công lắp đặt hệ thống thiết bị thử nghiệm. Vì
vậy đề tài xin gia hạn thời gian thực hiện
thêm 6 tháng (cho tới hết tháng 6 năm 2010)


III Nghiệm thu cơ sở 16/7/2010 Mức độ đánh giá đat.
Đ
ủ điều kiện bảo vệ cấp nh
à nư
ớc

IV Nghiệm thu cấp
nhà nước
17/9/2010
25/9/2010
Mức độ đánh giá loại khá.

Chủ nhiệm đề tài
(Họ tên, chữ ký)
PGS.TS. Vũ Nguyên Thành
Thủ trưởng tổ chức chủ trì
(Họ tên, chữ ký và đóng dấu)

1.3.3. Giới thiệu cellulase 33
1.3.3.1. Phân loại cellulase 33
1.3.3.2. Hoạt động phân giải cellulose 34
1.3.3.3. Các yếu tố điều hoà hoạt động cellulase 36
1.3.4. Sinh học phân tử cellulase 36
1.3.4.1. Cấu trúc gene mã hoá cellulase 37
1.3.4.2. Cơ chế điều hoà sinh tổng hợp cellulase 38
1.3.4.3. Enzyme cellulase tái tổ hợp 40
1.3.5. Tình hình nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng cellulase 43
1.4. VI SINH VẬT LÊN MEN GLUCOSE 43
1.4.1. Vi sinh vật lên men glucose thành ethanol 43
1.4.2. Một số chủng vi sinh vật ứng dụng sản xuất cồn nhiên liệu 44
1.4.2.1.Nấm men 44
1.4.2.2.Vi khuẩn 45
1.4.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến vi sinh vật lên men glucose 46
1.5. VI SINH VẬT LÊN MEN XYLOSE 48
1.5.1. Vi sinh vật lên men sinh ethanol từ xylose 48
1.5.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men xylose 49
1.6. ENZYME THỦY PHÂN CELLULOSE 51
1.6.1. Quá trình thủy phân nguyên liệu bằng hóa chất kết hợp enzyme 51
1.6.2. Giới thiệu một số enzyme thương phẩm sử dụng trong thuỷ phân cellulose 52
1.6.3. Cơ chế xúc tác hoá học của enzyme cellulase 52
1.6.4. Động học enzyme cellulase 54
2

1.6.4.1. Đặc hiệu cơ chất 54
1.6.4.2. Hoạt động phối hợp của các enzyme cellulase 55
1.6.4.3. Ảnh hưởng của pH và nhiệt độ 56
1.7. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ LÊN MEN ETHANOL NHIÊN LIỆU 56
1.7.1. Giới thiệu các quy trình lên men 56

2.2.11. Phương pháp nghiên các yếu tố ảnh hưởng nấm mốc 75
2.2.12. Điện di protein SDS-PAGE và Zymogram 75
2.2.13. Tách chiết DNA 77
2.2.14. Phân tích trình tự DNA 78
2.2.15. Phản ứng PCR 78
2.2.16. Xác định trình tự gene 79
2.2.17. Ghép nối plasmid 79
2.2.18. Biến nạp DNA vào vật chủ 79
2.2.19. Tuyển chọn dòng mang gene biến nạp 81
2.2.20. Biểu hiện gene trên P. pastoris 81
2.2.21. Phương pháp sắc ký lỏng cao áp HPLC 81
2.2.22. Phương pháp xác định các điều kiện tiền xử lý 82
2.2.23. Phương pháp thủy phân bã mía bằng enzyme 82
2.2.24. Phương pháp lên men cồn SSF 83
2.2.25. Phương pháp cất cồn 83
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 85
3

3.1. NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU 85
3.1.1. Khảo sát và lựa chọn nguyên liệu 85
3.1.1.1. Sản xuất lúa gạo và hiện trạng sử dụng phế phụ phẩm 85
3.1.1.2. Công nghiệp mía đường và hiện trạng sử dụng phế phụ phẩm. 86
3.1.1.3. Phế phụ phẩm từ cây ngô và hiện trạng sử dụng. 88
3.1.1.4. Thành phần hóa học của các phế phụ phẩm nông nghiệp 88
3.1.2. Nghiên cứu quy trình xử lý bã mía 89
3.1.2.1. Tác động của các chế độ tiền xử lý đối với nguyên liệu bã mía 89
3.1.2.2 Ảnh hưởng của chế độ tiền xử lý lên khả năng thủy phân và lên men bã mía 90
3.1.2.3.Tiền xử lý cơ học kết hợp hóa học 92
3.1.3. Nghiên cứu điều kiện khử độc nguyên liệu sau xử lý 94
3.1.3.1. Phân tích các sản phẩm trung gian tạo ra trong quá trình tiền xử lý 94

3.4.1.2. Ứng dụng peroxidase thu nhận được trong xác định ethanol 156
3.4.2. Phân lập chủng nấm men lên men ethanol từ xylose từ tự nhiên 158
3.4.2.1. Tuyển chọn các chủng lên men xylose 158
3.4.2.2. Phân loại định tên các chủng lên men xylose 161
3.4.3. Nghiên cứu điều kiện lên men của Candida shehatae CBS 5813 trên dịch tiền xử lý bã
mía 169
3.4.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ 169
3.4.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của cao nấm men 169
3.4.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ lắc 170
4

3.4.4. Đánh giá khả năng lên men hỗn hợp xylose-glucose 171
3.5. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ENZYME THƢƠNG PHẨM 173
3.5.1. Lựa chọn enzyme công nghiệp và xác định đặc tính 173
3.5.1.1. Lựa chọn enzyme công nghiệp phụ trợ 173
3.5.1.2. Khả năng lên men cồn của dịch thủy phân bằng enzyme phụ trợ 174
3.5.2. Xác định điều kiện làm việc của các enzyme 175
3.5.2.1. Lựa chọn dung dịch đệm thích hợp cho quá trình thuỷ phân 175
3.5.2.2. Lựa chọn nồng độ đệm Natri acetate tối ưu 175
3.5.2.3. Ảnh hưởng nhiệt độ đến hoạt động của enzyme 176
3.5.2.4. Ảnh hưởng của pH đến hoạt động của enzyme 176
3.5.2.5. Thời gian thủy phân 177
3.6. XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ LÊN MEN 177
3.6.1. Xác định các điều kiện lên men đồng thời SSF 178
3.6.1.1. Nghiên cứu điều kiện sử dụng enzyme cellulase trong lên men SSF 178
3.6.1.2. Nghiên cứu điều kiện nhiệt độ lên men 181
3.6.1.3. Nghiên cứu điều kiện dinh dưỡng 183
3.6.1.4. Ảnh hưởng của lượng giống tiếp 185
3.6.2. Đánh giá tương tác vi sinh trong quá trình lên men SSF 185
3.6.2.1. Tác động của dịch nấm mốc FEC 130 đến nấm men CNTP 7028 186

3.8.2. Hiệu chỉnh các thông số kỹ thuật 233
3.8.3. Thuyết minh quy trình sản xuất cồn nhiên liệu 235
5

3.8.4. Sản xuất thực nghiệm cồn nhiên liệu từ bã mía 237
3.8.5. Phân tích đánh giá chất lượng sản phẩm 239
3.8.5.1.Chất lượng của cồn nhiên liệu từ bã mía. 239
3.8.5.2.Tính toán giá thành sản phẩm 241
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 244
TÀI LIỆU THAM KHẢO 246
PHỤ LỤC 254
Phụ lục 1. Kết quả giải trình tự của một số chủng nấm mốc 254
Phụ lục 2. Trình tự 26S rDNA của các chủng nấm men lên men xylose 257
Enzyme
EDTA
Acid Etylen Diamin Tetra Axetic
G
Guanine
Glu
Glutamate
GOD
Glucose oxidase
HRP
Horse radish peroxidase
IU
International Unit
Kb
Kilo base
kDa
Kilo dalton
MCS
Multiple Cloning Site
ME
Malt extract
MTBE
Methyl t-butyl ether
NSSF
Nonisothermal Simultaneous Saccharification and Fermentation
OD
Optical Density
P
Product
PCR

2
Hình 1.2.
Sản xuất ethanol bằng phương pháp hóa học của một số công ty
3
Hình 1.3.
Sản lượng ethanol của một số quốc gia [136]
4
Hình 1.4.
Trao đổi thương mại ethanol giữa các quốc gia trên thế giới
5
Hình 1.5.
Cấu trúc lignocellulose trước và sau quá trình tiền xử lý
6
Hình 1.6.
Cấu tạo các thành phần chính trong lignocellulose
7
Hình 1.7.
Hiệu quả của sản xuất ethanol từ một số nguyên liệu
8
Hình 1.8.
Quy trình xử lý nguyên liệu bằng axit đặc
9
Hình 1.9.
Quy trình xử lý nguyên liệu bằng axit loãng
10
Hình 1.10.
Mô hình chung lên men SHF
11
Hình 1.11.
Cấu trúc bậc bốn của cellulase có nguồn gốc từ T. reesei

22
Hình 1.22.
Mô hình lên men liên tục NSSF
23
Hình 1.23.
Mô hình lên men đồng thời đường 5 và 6 cacbon SSCF
24
Hình 1.24.
Mô hình lên men đồng thời sinh tổng hợp cellulase CBP
25
Hình 1.25.
Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất đến hiệu suất lên men
26
Hình 1.26.
Ảnh hưởng của nồng độ enzyme cellulase đến hiệu suất lên men
27
Hình 1.27.
Ảnh hưởng của nồng độ nấm men đến hiệu suất lên men
28
Hình 2.1.
Đồ thị đường chuẩn glucose theo phương pháp Somogyi - Nelson.
29
Hình 2.2.
Mô hình tiền xử lý bã mía bằng hóa chất và nhiệt độ
30
Hình 2.3.
Mô hình kết hợp tiền xử lý bã mía bằng hóa chất và thủy phân bằng enzyme
31
Hình 2.4.
Bộ cất cồn phòng thí nghiệm Salleron Dujardin


41
Hình 3.2.31.
Các khuẩn lạc P. pastoris KM71H và X-33 sau biến nạp
42
Hình 3.2.32.
Sản phẩm PCR sử dụng khuôn DNA của các thể biến nạp.
43
Hình 3.2.33.
Hoạt tính cellobiase của 92 dòng tái tổ hợp X-33/pPICZaA/BLG1.
44
Hình 3.2.34.
Hoạt tính cellobiase của 158 dòng tái tổ hợp KM71H/ pPICZaA/BLG1.
45
Hình 3.2.35.
So sánh hoạt tính cellulase của các chủng tái tổ hợp
46
Hình 3.2.36.
Biểu đồ so sánh hoạt lực cellulase giữa các chủng tái tổ hợp
47
Hình 3.2.37.
Mô hình biến nạp đa bản
48
Hình 3.2.38.
Khả năng sinh trưởng trên nồng độ zeocin cao
49
Hình 3.2.39.
Chọn lọc cấp hai các chủng kháng zeocin cao
50
Hình 3.2.40.

59
Hình 3.4.4.
So sánh tương quan kết quả phân tích độ cồn bằng phương pháp enzyme và
phương pháp đo nhiệt độ sôi.
60
Hình 3.4.5.
Hình ảnh định tính khả năng lên men ethanol từ xylose của một số chủng nấm
men.
61
Hình 3.4.6.
Hình thái tế bào một số chủng nấm men phân lập
62
Hình 3.4.7.
Phân nhóm các chủng nấm men lên men xylose dựa trên phổ PCR-
fingerprinting sử dụng mồi ADN vệ tinh MST2.
63
Hình 3.4.8.
Phổ fingerprinting của các chủng nấm men có khả năng chuyển hóa xylose
thành ethanol.
64
Hình 3.4.9.
Phân bố số lượng các chủng nấm men phân lập có khả năng sinh ethanol từ
xylose.
65
Hình 3.4.10.
Đại diện sinh ethanol cao nhất (đơn vị %, v/v) trong các loài/nhóm khảo sát
66
Hình 3.4.11.
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng lên men của C. shehatae CBS 5813.
67

Sự biến thiên vận tốc phản ứng enzyme NS50010 phụ thuộc vào nồng độ
9

cellobiose
76
Hình 3.6.3.
Hiệu quả thủy phân phối hợp hai enzyme NS50013 và NS50010
77
Hình 3.6.4.
Kết quả lên men đồng thời SSF với các tỉ lệ enzyme bổ sung khác nhau
78
Hình 3.6.5.
Hiệu suất lên men ethanol ở các nhiệt độ khác nhau
79
Hình 3.6.6.
Ảnh hưởng của lượng giống tiếp đến quá trình lên men SSF
80
Hình 3.6.7.
Quy trình lên men SSF từ bã mía
81
Hình 3.6.8.
Sơ đồ tái sử dụng các thành phần sau lên men
82
Hình 3.6.9.
Hiệu quả của các phương pháp tái sử dụng bã mía
83
Hình 3.6.10.
Ảnh hưởng của bổ sung cơ chất đến quá trình lên men
84
Hình 3.6.11.

Hình 3.7.1.
Quy trình tiền xử lý bã mía bằng axit, kiềm và nhiệt độ.
95
Hình 3.7.2.
Quy trình lên men đồng thời tạo ethanol từ bã mía (SSF)
96
Hình 3.7.3.
Một số hình ảnh về thiết bị lên men cồn nhiên liệu
97
Hình 3.8.1.
Một số thiết bị phục vụ lên men cồn nhiên liệu.
98
Hình 3.8.2.
Một số hình ảnh vận hành thiết bị thủy phân và lên men.
99
Hình 3.8.3.
Một số hình ảnh tháp chưng cất cồn.
100
Hình 3.8.4.
Quy trình công nghệ lên men SSF trên quy mô pilot
101
Hình 3.8.5.
Cơ cấu chi phí trong sản xuất cồn nhiên liệu từ bã mía.