

Nhiên liệu là vật chất được sử dụng để giải phóng năng lượng khi cấu
trúc vật lý hoặc hóa học bị thay đổi. Năng lượng có thể được giải phóng khi
cần thiết và sự giải phóng năng lượng được kiểm soát để phục vụ mục đích
của con người. Mọi dạng sự sống trên Trái đất, từ những cấu trúc vi sinh
vật cho đến động vật và con người, đều phụ thuộc và sử dụng nhiên liệu là
nguồn cung cấp năng lượng. Các tế bào trong cơ thể sống tham gia quá trình
biến đổi hóa học mà qua đó năng lượng trong thức ăn hoặc ánh sáng Mặt
trời được chuyển hóa thành những dạng năng lượng có thể duy trì sự sống.
Con người sử dụng nhiều cách thức nhằm biến đổi năng lượng ở nhiều hình
thức thành những dạng phù hợp mới mục đích sử dụng phục vụ cuộc sống và
các quá trình xã hội. Ứng dụng giải phóng năng lượng từ nhiên liệu rất đa
dạng trong cuộc sống như đốt cháy khí tự nhiên để đun nấu, kích nổ xăng
dầu để chạy động cơ, biến năng lượng hạt nhân thành điện năng,…. Các dạng
nhiên liệu phổ biến được dùng là dầu hỏa, xăng dầu, than đá, chất phóng xạ,
…. Hiện tại, trên hầu hết các quốc gia trên thế giới, than đá vẫn là nguồn
nguyên liệu chính cung cấp điện năng cho nhu cầu trong nước. Một vấn đề
đang được quan tâm là nguồn năng lượng hóa thạch này ngày nay đang dần
khan hiếm và khó có thể tái tạo được.
Những năm gần đây, dư luận nói đến nhiều về nguồn năng lượng mới,
gọi là năng lượng lựa chọn, năng lượng thay thế hay năng lượng xanh. Ưu
điểm của nguồn năng lượng này là sạch, có sẵn trong thiên nhiên, khụng gõy
ô nhiễm, không bị cạn kiệt và là giải pháp tốt nhất nhằm tiết kiệm năng lượng
hóa thạch cho tương lai. Đẩy mạnh sử dụng cồn nhiên liệu là một trong những
lựa chọn chiến lược bảo vệ an toàn tài nguyên quốc gia và phát triển nguồn
năng lượng tái sinh sạch. Việc này không chỉ có thể ứng phó với sự thiếu hụt
năng lượng dầu mỏ của thế giới trong tương lai, mà còn có thể bảo vệ, duy trì
nguồn năng lượng quốc gia và bảo vệ môi trường. Để đối phó với những cuộc
khủng hoảng dầu mỏ của thế giới những năm 70 và giảm bớt sự phụ thuộc
vào việc nhập khẩu xăng dầu, Braxin bắt đầu phát triển nhiên liệu cồn để tận

• Tuyển chọn ra chủng có năng lực lên men cao nhất từ các chủng phân
lập được.
• Khảo sát môi trường thích hợp nhất cho chủng nấm men phân lập được.
45:5;<  ="

• Sơ bộ đánh giá được trong mẫu men lỏ cú những loại vi sinh vật nào,
ý nghĩa của chúng trong bánh men truyền thống, làm cơ sở cho các nghiên
cứu liên quan tiếp theo.
2
• Biết được trong mẫu men lỏ cú những chủng nấm men nào và chủng
nào có năng lực lên men tốt nhất.

• Sau quá trình nghiên cứu, tuyển chọn được các chủng nấm men có
hoạt lực cao trong sản xuất cồnrượu.
• Nắm được điều kiện nuôi cấy thích hợp nhất cho chủng nấm men phát
triển. Từ đó, tăng sinh chúng để lấy số lượng lớn giống cung cấp cho sản xuất
rượu trên quy mô công nghiệp.
3
6
>?@AB>C1D
6545E,#F
 !
Cồn sinh học (Bioethanol) là một loại nhiên liệu lỏng, trong đó có sử
dụng ethanol như là một loại phụ gia nhiên liệu pha trộn vào xăng thay phụ
gia chì. Ethanol được chế biến thông qua quá trình lên men các sản phẩm hữu
cơ như tinh bột, cellulose, lignocellulose. Ethanol được pha chế với tỷ lệ thích
hợp với xăng tạo thành Bioethanol có thể thay thế hoàn toàn cho loại xăng sử
dụng phụ gia chì truyền thống.
"#$%&
"#$

Chất xúc tác thông thường là axít phốtphoric, được hút bám trong
các chất có độ xốp cao chẳng hạn như điatomit (đất chứa tảo cát) hay than
củi; chất xúc tác này đã lần đầu tiên được công ty dầu mỏ Shell sử dụng để
sản xuất Etanol ở mức độ công nghiệp năm 1947. Các chất xúc tác rắn, chủ
yếu là các loại ụxớt kim loại khác nhau, cũng được đề cập tới trong các
sách vở hóa học.
Trong công nghệ cũ, lần đầu tiên được tiến hành ở mức độ công nghiệp
vào năm 1930 bởi Union Carbide, nhưng ngày nay gần như đã bị loại bỏ thì
Etylen đầu tiên được hyđrat hóa gián tiếp bằng phản ứng của nó với axít
sulfuric đậm đặc để tạo ra Ethyl sulfat, sau đó chất này đượcthủy phân để tạo
thành Etanol và tái tạo axớt sulfuric:
Etanol để sử dụng công nghiệp thông thường là không phù hợp với
mục đích làm đồ uống cho con người ("biến tính") do nú cú chứa một
lượng nhỏ các chất có thể là độc hại (chẳng hạnmêthanol) hay khó chịu
(chẳng hạn denatonium- C
21
H
29
N
2
O•C
7
H
5
O
2
-là một chất rất đắng, gây tê).
Ethanol biến tính có số UN là UN 1987 và Ethanol biến tính độc hại có số
là UN 1986.
'()*.

của tinh bột thành glucoza được thực hiện nhanh chóng hơn bằng cách xử lý
hạt với axớt sulfuric loãng, enzym nấm amylas, hay là tổ hợp của cả hai
phương pháp.
Về tiềm năng, glucoza để lên men thành ờtanol có thể thu được
từ xenluloza. Việc thực hiện công nghệ này có thể giúp chuyển hóa một loại
các phế thải và phụ phẩm nông nghiệp chứa nhiều xenluloza, chẳng hạn lừi
ngô, rơm rạ hay mùn cưa thành các nguồn năng lượng tái sinh. Cho đến gần
đây thì giá thành của các enzym cellulas có thể thủy phân xenluloza là rất cao.
Hãng Iogen ở Canada đã đưa vào vận hành xí nghiệp sản xuất Etanol trên cơ
sở xenluloza đầu tiên vào năm 2004.
Phản ứng thủy phân cellulose gồm các bước.
Bước 1, thủy phân xenluloza thành mantoza dưới tác dụng của
men amylaza.
Bước 2, thủy phân tiếp mantoza thành glucoza hoặc fructoza dưới tác
dụng của men mantaza.
Bước 3, phản ứng lên men rượu có xúc tác là men zima.
6
Với giá dầu mỏ tương tự như các mức giá của những năm thập niên
1990 thì công nghệ hyđrat húa ờtylen là kinh tế một cách đáng kể hơn so với
công nghệ lên men để sản xuất ờtanol tinh khiết. Sự tăng cao của giá dầu mỏ
trong thời gian gần đây, cùng với sự không ổn định trong giá cả nông phẩm
theo từng năm đã làm cho việc dự báo giá thành sản xuất tương đối của công
nghệ lên men và công nghệ hóa dầu là rất khó.
/%%$01,.234!
Theo thông tin của EU tháng1/2007 tiêu thụ năng lượng toàn cầu đã
tăng lên gấp đôi từ 10 tỷ tấn qui ra dầu/năm tăng lên 22 tỷ tấn qui dầu/năm
vào năm 2050.
Giáo sư Nghê Duy Đấu, Viện sĩ công trình Đại học Thanh Hoa (Bắc
Kinh) cho biết theo Bộ Năng lượng Mỹ và Uỷ ban năng lượng thế giới dự báo
nguồn năng lượng hoá thạch không còn nhiều: dầu mỏ còn 39 năm, khí thiên

diesel sinh học. Với nguyên liệu là tinh bột và đường, nhờ quá trình phân giải
của vi sinh vật có thể sản xuất ra ethanol, sau đó tách nước bổ sung các chất
phụ gia thành ethanol biến tính, gọi là ethanol nhiên liệu biến tính hay cồn
nhiên liệu. Diesel sinh học nói riêng hay nhiên liệu sinh học nói chung là một
loại năng lượng tái tạo.
Mới đây tại Hội nghị năng lượng sinh học Trường đại học Georgia
(Mỹ), giáo sư vật lý đã nghỉ hưu 70 tuổi - hiện là lóo lóo nụng – Zimmy Grine
đã giới thiệu một loại ethanol nhiên liệu được chưng cất từ lúa mì và lạc.
Theo tính toán về nhiệt lượng thì 1,5 lít ethanol có thể thay thế 1 lít xăng. Nếu
pha ethanol với xăng thì tuỳ theo độ tinh khiết của chúng có thể giảm lượng
xăng từ 10 đến 15% mà công suất và hiệu suất mài mòn động cơ không đổi.
Ấn Độ dự kiến số ô tô của quốc gia này vào năm 2007 là 10 triệu chiếc và
hàng năm nhu cầu nhập dầu mỏ của họ tăng khoảng 10%. Năm 2004 trong tổng
số 114 triệu tấn dầu của quốc gia này có đến 75 % là nhập từ nước ngoài với số
tiền là 26 tỷ USD. Trong báo cáo năm 2003 của Uỷ ban phát triển nhiên liệu sinh
học của Ấn Độ cho rằng khả năng sản xuất 29 triệu lít cồn ethanol của họ đủ tạo
ra hỗn hợp nhiên liệu 5% cồn cho đến kế hoạch lần thứ 12.
Braxin sản xuất 14 tỷ lít cồn (tương đương 20 vạn thùng) từ cây mía.
Luật pháp nước này qui định tất cả các loại xe phải sử dụng xăng pha với
22% cồn ethanol và nước này đó cú 20% số lượng xe chỉ dựmg cồn ethanol.
Chương trình sản xuất cồn này của họ tạo việc làm cho 1 triệu người và tiết
8
kiệm được 60 tỷ USD tiền nhập dầu trong 3 thập kỷ qua. Số tiền này lớn gấp
10 lần chi cho chương trình trên và gấp 50 lần số tiền trợ cấp ban đầu.Từ sau
1985 sản lượng ethanol nhiên liệu đạt bình quân 10 triệu tấn/năm, thay thế luỹ
kế 200 tấn dầu mỏ. Hiện nay toàn bộ xăng chạy ô tô của Braxin đều pha 20-
25% ethanol sinh học và đó cú loại ô tô chạy hoàn toàn bằng ethanol sinh học.
Năm 2005 có 70% số ụtụ đó sử dụng nhiên liệu sinh học. Lượng tiêu thụ
ethnol sinh học ở quốc gia này đạt 12 triệu tấn năm 2005, thay thế 45% lượng
tiêu thụ xăng và chiểm 1/3 tổng lượng tiêu thụ nhiên liệu cho các loại xe, tạo

kỹ thuật.
Giai đoạn 2011-2015, sẽ phát triển mạnh sản xuất và sử dụng nhiên
liệu sinh học thay thế một phần nhiên liệu truyền thống, mở rộng quy mô
sản xuất và mạng lưới phân phối phục vụ cho giao thông và các ngành sản
xuất công nghiệp khác, đa dạng hóa nguồn nguyên liệu. Đến năm 2020,
công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học ở Việt Nam sẽ đạt trình độ tiên tiến
trên thế giới, với sản lượng đạt khoảng 5 tỷ lít xăng E10 và 500 triệu lít dầu
diesel sinh học B10/năm.Theo các chuyên gia, xăng E10 là xăng pha cồn
với hàm lượng cồn tối đa là 10%, đáp ứng hoàn toàn mọi hoạt động binh
thường của ô tô, xe máy.
Bộ Công nghiệp đang triển khai công nghệ sản xuất các loại hoá chất,
phụ gia cần thiết để pha chế nhiên liệu sinh học với xăng. Các đơn vị thuộc
Bộ sẽ ứng dụng và làm chủ công nghệ sản xuất các chất phụ gia, chất xúc tác
để pha chế xăng với ethanol và diesel sinh học và diesel khoáng, triển khai
sản xuất cỏc hoỏ chất, phụ gia cung cấp cho các cơ sở pha chế. Dự kiến năm
2007 làm chủ công nghệ này và sản xuất với qui mô nhỏ. Năm 2011-2015 mở
rộng cơ sở sản xuất phụ gia và bảo đảm cho nhu cầu trộn xăng E5/E10, dầu
B5/B10.
91&:;<1=8,-*-;1,()*
1,
Các loài cây sau đây đang được sử dụng để cung cấp nguyên liệu sản
xuất nhiên liệu sinh học.
Với ưu thế về diện tích canh tác, Mỹ sử dụng ngô để sản
xuất ethanol.
10
Từ năm 1975 Braxin đã có kế hoạch dựng mớa làm nguyên liệu sản
xuất cồn thay thế xăng và khuyến khích sử dụng nhiên liệu sinh học bằng
các biện pháp như: sử dụng xăng để chạy xe phải pha một tỷ lệ ethanol
nhiên liệu, đầu tư trồng và cải tạo giống mía để sản xuất nhiên liệu sinh
học, cải tiến công nghệ sản xuất ethanol, nghiên cứu sản xuất ô tô chạy

tạp, gần giống như tế bào thực vật. Có đầy đủ các cấu tạo thành tế bào, màng
tế bào chất, tế bào chất, ty thể, riboxom, nhân, không bào và các hạt dự trữ.
- Thành tế bào
Thành tế bào nấm men được cấu tạo bởi hai lớp phân tử bao gồm 90%
là hợp chất glucan và mannan, phần còn lại là protein, lipit và glucozamin.
Glucan là hợp chất cao phân tử của D - Glucoza, mannan là hợp chất cao
phân tử của D - Manoza.
Trên thành tế bào có nhiều lỗ, qua đó các chất dinh dưỡng được hấp thu
và các sản phẩm của quá trình trao đổi chất được thải ra.
- Màng nguyên sinh chất
Màng nguyên sinh chất của tế bào nấm men dày khoảng 8 nm có
cấu tạo tương tự như màng nguyên sinh chất của vi khuẩn.
12
Tế bào chất của nấm men cũng tương tự như tế bào chất của vi khuẩn,
độ nhớt của tế bào chất cao hơn của nước 800 lần.
Nhân tế bào nấm men là nhân điển hình, có màng nhân, bên trong là
chất dịch nhân có chứa hạch nhân. Cũng như nhân tế bào của vi sinh vật bậc
cao, nhân tế bào nấm men ngoài AND còn có protein và nhiều loại men. Hạch
nhân của tế bào nấm men không phải chỉ gồm một phân tử AND như ở vi
khuẩn mà đó cú cấu tạo nhiễm sắc thể điển hình và cú quỏ trỡnh phõn
bào nguyên nhiễm còn gọi là giỏn phõn. Quỏ trỡnh giỏn phõn gồm 4
giai đoạn như ở vi sinh vật bậc cao. Số lượng nhiễm sắc thể trong tế bào
nấm men khác nhau tuỳ loại nấm men. ỞSaccharomyces serevisiaelà nhóm
nấm men phân bố rộng rãi nhất, thể đơn bội của nó có n = 17 nhiễm sắc thể,
thể lưỡng bội có 2n = 34. Ngoài nhiễm sắc thể ra, trong nhân tế bàoS.
serevisiaecũn có từ 50 đến 100 plasmic có cấu tạo là 1 phân tử AND hình
vòng kớn cú kích thước 2 mm, có khả năng sao chép độc lập, mang thông tin
di truyền.
- Ty thể:
Khác với vi khuẩn, nấm men đó cú ty thể giống như ở tế bào bậc cao,

tử túi. Bào tử túi là những bào tử được hình thành trong một túi nhỏ
còn gọi là nang. Trong nang thường chứa từ 1-8 bào tử, đôi khi đến 12 bào
tử. Phương thức hình thành túi phụ thuộc vào hình thức sinh sản của nấm
men. Bào tử bắn là những bào tử ỳau khi hình thành nhờ năng lượng của tế
bào bắn mạnh về phía đối diện. Đó là một hình thức phát tán bào tử. Có thể
quan sát bào tử bắn bằng cách nuôi cấy nấm men trên đĩa petri, vài ngày sau
thấy xuất hiện trên nắp hộp phía đối diện thành một lớp mờ mờ. Đem nắp hộp
soi dưới kính hiển vi sẽ thấy rõ các bào tử.
'(
Ở 3 nấm men có 3 hình thức sinh sản
- Sinh sản sinh dưỡng : là hình thức sinh sản đơn giản nhất của nấm
men. Có 2 hình thức sinh sản sinh dưỡng: nảy chồi và hình thức ngang
phân đôi tế bào như vi khuẩn. Ở hình thức nảy chồi, từ một cực của tế bào
mẹ nảy chồi thành một tế bào con, sau đó hình thành vách ngăn ngang giữa
hai tế bào. Tế bào còn có thể tách khỏi tế bào mẹ hoặc có thể dính với tế
14
bào mẹ và lại tiếp tục nảy chồi làm cho nấm men giống như hình dạng cây
xương rồng tai nhỏ.
- Sinh sản đơn tính: bằng hai hình thức bào tử túi và bào tử bắn như đã
nói ở phần bào tử.
- Sinh sản hữu tính: do hai tế bào nấm men kết hợp với nhau hình thành
hợp tử. Hợp tử phân chia thành các bào tử nằm trong nang, nang chín bào tử
được phát tán ra ngoài. Nếu 2 tế bào nấm men có hình thái kích thước giống
nhau tiếp hợp với nhau thì được gọi là tiếp hợp đẳng giao. Nếu 2 tế bào nấm
men khác nhau thì gọi là tiếp hợp dị giao.
Trong chu trình sống của nhiều loài nấm men, có sự kết hợp các hình
thức sinh sản khác nhau. Sau đây là quá trình sinh sản của S. serevisiae - một
loài nấm men phân bố rộng rãi trong thiên nhiên. Chu trình sống của nấm
men này có 2 giai đoạn đơn bội và lưỡng bội. Đầu tiên tế bào sinh dưỡng đon
bội (n) sinh sôi nảy nở theo lối nảy chồi. Sau đó 2 tế bào đơn bội kết hợp với

0
C, ở 40
0
C thì ngừng phát triển và men bị chết.

G65%
7*88B!
Nấm mốc trong men rượu thường là Asppergillus và Mucor. Những
chủng nấm mốc có hoạt khả năng đường hóa cao hay xuất hiện trong men
rượu là Asp.usamii, Asp.niger, Asp.awamori, Asp.oryzae. Nếu chủng nấm
mốc hình thành trong men rượu không có khả năng đường hóa cao thì chất
lượng men sẽ kém, khả năng lên men kém.
Sử dụng nấm mốc Aspergillus niger. Đây là một trong những loài nấm
mốc phổ biến nhất của Aspergillus. Khi mới phát triển sợi nấm màu trắng, sau
đó sẫm lại nhưng không hoàn toàn đen. Bào tử của chúng có màu đen tuyền.
16
Từ một sợi đầu tiên, chúng phân nhánh tạo ra 2-4 nhánh sợi nhỏ. Từ cỏc
nhỏnh này sẽ phát triển thành những đỉnh bào tử và từ đó sẽ phát triển thành
những bào tử màu đen. Aspergillus niger là chủng nấm mốc có khả năng phát
triển ở nhiệt độ tối ưu là 28 – 32
0
C, có khả năng đường hóa tốt. Loại nấm này
có khả năng sinh enzyme rất mạnh, trong đó chủ yếu là các loại enzyme
amylase, protease, maltase,…

G:I%$
7;1,
"9=;
Các mẫu lá được lấy từ các loại cây mà người dân bản địa sử dụng làm
men trưng cất rượu.

noãn, đầu nhụy nghiêng. Quả cong rất dẹt, mặt quả có nhiều lông. Hạt 2-4,
hình lăng kính.
GO52N/ "'%"
• 2/-I
Câyđại hồi, hayđại hồi hươnghoặcbát giác hồi hươnghoặc đơn giản chỉ là
câyhồi, danh pháp khoa họcIllicium verum, (tiếng Trung: 八角,pinyin:bājiǎo,
cú nghĩa là "tỏm cỏnh") là một loài câygia vịcó mùi thơm tương tự như
câytiểu hồi, thu được từvỏ quảhình sao củaIllicium verum, một loại cây xanh
quanh năm có nguồn gốc ởTrung Quốcvà đông bắcViệt Nam. Các quả hình
sao được thu hoạch ngay trước khi chớn. Nú được sử dụng rộng rãi trongẩm
thực Trung Hoavà ở mức độ ít hơn ở vùngĐông Nam ÁvàIndonesia. Đại hồi
là một thành phần củangũ vị hươngtruyền thống trong cách nấu ăn của người
Trung Quốc. Nó cũng là một thành phần được sử dụng trong nấu nước dùng
cho mónphởcủa ngườiViệt Nam.
Đại hồi chứaanethol(C
10
H
12
O), cùng thành phần tương tự để tạo ra mùi vị
như câytiểu hồi vốn không có quan hệ họ hàng gì. Gần đây, đại hồi được
19
ngườiphương Tâysử dụng như là chất thay thế rẻ tiền hơn cho tiểu hồi trong
việc nướng bánh cũng như trong sản xuấtrượu mùi.
Đại hồi cũng được sử dụng trongtrànhư là liệu pháp chữađau bụngvàthấp
khớp, và các hạt của nó đôi khi cũng được nhai sau bữa ăn để giúp tiêu hóa.
GP52N/-
20
:
QR>1DQCST@U@V2W
:545$"XY(9,

5 Agar 20 Việt Nam
6 Nước cất 1 Việt Nam
21
Z6IL"*X[\$%IL"*X[/&-
!%"LIP5OZ+cOdP5
H>> >8L"*X[ XY_a
1 Pepton 10
2 KH
2
PO
4
3 – 5
3 MgSO
4
.7H
2
O 3 – 5
4 Glucose 50
5 Nước cất 1000 ml
Z:5>8 4"L"*X[ '%e"'e
,'#5
H>> >8 XY_`a b,%"#9
1 Cao nấm men 5 Trung Quốc
2 Pepton 10 Trung Quốc
3 Glucose 20 Việt Nam
4 Nước cất 1 Việt Nam
Môi trường thử khả năng lên men của nấm men.
Sử dụng dung dịch đường 10% được hấp thanh trùng ở 121
0
C trong

C. Sau 48h khi các khuẩn lạc đã
xuất hiện, nhận dạng sơ bộ và đếm khuẩn lạc trên đĩa thạch sau đó dùng que
cấy tách những khuẩn lạc khác nhau về hình dạng cấy ra từng môi trường cấy
riêng biệt và đặt kí hiệu cho từng chủng.
23

24
Thu nhập lá cây men lá
Lấy 1g mẫu nghiền nhỏ
Hòa 1g mẫu vào 9ml nước
cất vô trùng
Hút 1000 mẫu dung dịch
hòa loãng
Pha loãng theo dãy thập
phân đến 10
-5
Đổ 1/3 đĩa peptri
Bật UV trong 15 phút
Hấp thanh trùng ở 120
0
C
Pha môi trường hansen
Đạy nắp hộp thạch
Nuôi cấy trong phòng thí nghiệm ở 30
0
C
trong thời gian 24-48h
Cấy trên môi trường thạch với các nồng độ
khác nhau
Chọn khuẩn lạc cấy sang môi trường lỏng

Pha môi trường hansen đặc
Rót 10ml môi trường vào ống nghiệm
Để môi trường nằm nghiêng đến khi đông
đặc
Nuôi ở 30
0
C
̣
̣
̣
trong 24-48h
Pha môi trường hansen đặc
Bảo quản ở 4
0
C trong tủ lạnh
Thanh trùng ở 120
0
C trong 15 phút
Tiến hành cấy theo đường ziczac

Trích đoạn Đo hàm lượng đường sót trong giấm chín (phương pháp Graxianop). TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1 Nhiên liệu sinh học

---