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
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
Chủ nhiệm đề tài
Cơ quan chủ trì
PGS.TS. Vũ Nguyên Thành
Ban Chủ nhiệm chương trình
Hà nội -2010
PGS.TS. Lê Đức Mạnh
Bộ Khoa học và Công nghệ
VIỆN 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)”
Mã số đề tài: KC.04.07/06-10
Thuộc: Chương trình: “Nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học”
KC.04/06-10
2. Chủ nhiệm đề tài/dự án:
Họ và tên: Vũ Nguyên Thành
Nam/Nữ: Nam
Ngày sinh: 6/9/1968
Học hàm học vị: Phó Giáo Sư, Tiến Sỹ
Chức danh khoa học: Nghiên cứu viên chính
Chức vụ: Phó CN Bộ môn Vi sinh
Điện thoại: Cơ quan: 04.35589004
Nhà riêng: 04.3869 8541
Mobile: 0912 390182
Fax: 04.3858 4554
E-mail:
[email protected]
Tên cơ quan đang công tác: Viện Công nghiệp Thực phẩm
Địa chỉ cơ quan: 301-Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội
Địa chỉ nhà riêng: 72/C8, Tập thể Đại học Kinh tế Quốc dân, Hà Nội
3. Tổ chức chủ trì đề tài/dự án:
Tên tổ chức chủ trì đề tài: Viện Công nghiệp Thực phẩm
Điện thoại: 04.3558 9004
Fax: : 04.3858 4554
E-mail:
[email protected]
Website: www.firi.vn
Địa chỉ cơ quan: 301-Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội
Họ và tên thủ trưởng tổ chức: Lê Đức Mạnh
1
Số tài khoản: 931.01.016 Kho Bạc Nhà Nước Thanh Xuân, Hà nội.
Tên cơ quan chủ quản đề tài: Bộ Công thương
II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN
1. Thời gian thực hiện đề tài/dự án:
- Theo Hợp đồng đã ký kết:
từ tháng 4 năm 2007 đến tháng 12 năm 2009
- 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
1
2
3
Theo kế hoạch
Thời
Kinh phí
gian
VND
2007
2008
2009
Thực tế đạt được
Thời
Kinh phí
gian
VND
833,300,000 2007
963,800,000 2008
572,900,000 2009
2010
583,000,000
925,000,000
862,000,000
2
Ghi chú
(Số đã được và
đề nghị
quyết toán)
401,396,000
1,226,402,940
742,200,560
c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi:
Đối với đề tài:
Tổng kinh phí được cấp
Nội dung
Tổng số
Trả công lao động
(khoa học, phổ
thông)
Nguyên, vật liệu,
năng lượng
Thiết bị, máy móc
Xây dựng,
chữa nhỏ
sửa
Đơn vị tính: đồng
Kinh phí
Tổng kinh phí đã chi
chênh
lệch
Tổng số
Khoán chi
Tổng số
Khoán chi
813.000.000 813.000.000
813.000.000 813.000.000
0
740.000.000
0
740.000.000
0
0
549.000.000
35.000.000
0
0
549.000.000
35.000.000
0
0
0
0
Chi khác
233.000.000
Trong đó đoàn ra
Trích quỹ phát
sự nghiệp
137.000.000
Tổng Cộng
96.000.000
220.305.100
96.000.000 12.694.900
124.305.100
12.694.900
2.370.000.000 909.000.000 2.357.305.100 909.000.000 12.694.900
3. 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
Số, thời gian
ban hành văn
bản
Tên văn bản
Quyết định, văn bản của cơ quan quản lý
1 Quyết định số Quyết định phê duyệt, Chủ
2092/QĐnhiệm, Cơ quan chủ trì và
BKHCN
ngày kinh phí các đề tài, dự án bắt
22/9/2006
đầu thực hiện năm 2006
thuộc Chương trình KHCN
trọng điểm cấp Nhà nước
giai
đoạn
2006-2010
“Nghiên cứu phát triển và
ứng dụng công nghệ sinh
học” Mã số KC.04/06-10
Ghi chú
Đề tài KC.04.07/06-10: Nghiên
cứu công nghệ và hệ thống thiết
bị sản xuất cồn nhiên liệu từ phế
phụ
phẩm
nông
nghiệp
(biomass)
Chủ nhiệm TS. Vũ Nguyên
Thành
Cơ quan chủ trì: Viện Công
nghiệp Thực phẩm
Kinh phí: 2,370 triệu đồng
2
Hợp
đồng
số Hợp đồng nghiên cứu khoa
3
Đề tài KC.04.07/06-10: Nghiên
07/2006/HĐĐTCTKC.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
4
5
Quyết định số
1111/QĐBKHCN
ngày
13/6/2008
Quyết
định
4890/QĐ-BCT
Quyết định số số
2397/QĐBKHCN
ngày
28/10/2009
Quyết định về việc cử đoàn Cử 03 người đi học tập kinh
đi công tác nước ngoài
nghiệm trong lĩnh vực enzyme
tại Thái Lan 29 ngày. Kinh phí:
137 triệu đồng
Quyết định về việc cử cán bộ Cử Nguyễn Thanh Thủy đi Thái
đi công tác Thái Lan
Lan 29 ngày
Quyết định về việc cử các Cử 01 người đi học tập kinh
đoàn đi công tác nước ngoài nghiệm tại nghiên cứu về lĩnh
vực lên men vi sinh vật tại Hàn
Quốc 29 ngày. Kinh phí:
89,527,900 VNĐ
Quyết định về việc phê duyệt Đấu thầu chào hang cạnh tranh
kế hoạch đấu thầu mua sắm 01 hệ thống cất cồn 96% giá
thiết bị của đề tài 144,000,000 VNĐ
KC.04.07/06-10
Quyết định về việc điều Thời gian thực hiện đề tài điều
chỉnh thời gian thực hiện của chỉnh: 4/2007 - 4/2010
đề tài KC.04.07/06-10
Quyết định số
2398/QĐBKHCN
ngày
28/10/2009
7 Quyết định số
2506/QĐBKHCN
ngày
09/11/2009
8 Quyết Định số Quyết định về việc cử cán bộ
5952/QĐ-BCT
đi công tác Hàn Quốc
ngày 25/11/2009
Văn bản của tổ chức chủ trì đề tài
1 Công văn số Công văn xin điều chỉnh
147/VTP ngày đoàn ra
14/10/2009
6
2
3
Cử Đinh Thị Mỹ Hằng đi Hàn
Quốc 29 ngày
Đề tài đã cử 01 người đi Thái
Lan 29 ngày và đã quyết toán
47,472,400 VNĐ, đề tài xin điều
chỉnh sử dụng số kinh phí còn
lại là 89,527,600 VNĐ để cử 01
người đi Hàn Quốc 29 ngày
Công văn số Công văn xin gia hạn thực Xin gia hạn thời gian thực hiện
148/VTP
hiên đề tài KC.04.07/06-10
đề tài thêm 6 tháng đến hết
ngày14/10/2009
tháng 6/2010
Công văn số Công văn xin đăng ký đấu Đăng ký đấu thầu 01 hệ thống
158/VTP ngày thầu thiết bị
cất cồn 96% với kinh phí
21/10/2010
144,000,000 VNĐ
4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án:
4
T
T
1
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
Viện khoa học lâm
nghiệp Việt Nam
Phân lập và sàng lọc chủng
giống lên men xylose
Một số chủng
lên men xylose
- Lý do thay đổi: Viện khoa học lâm nghiệp Việt Nam thường xuyên đi công tác
các tỉnh nên dễ dàng lẫu mẫu đa dạng từ nhiều vùng địa lý khác nhau để phân lập.
5
5. Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án:
(Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá
10 người kể cả chủ nhiệm)
Số
TT
1
2
3
4
5
6
7
Tên cá
nhân đăng
ký theo
Thuyết
minh
Tên cá
nhân đã
tham gia
thực hiện
TS. Vũ
Nguyên
Thành
PGS.TS. Vũ
Nguyên
Thành
PSG. TS.
Ngô Tiến
Hiển
PSG. TS.
Ngô Tiến
Hiển
ThS.
Nguyễn
Thúy
Hường
ThS.
Nguyễn
Thúy
Hường
TS. Nguyễn TS. Nguyễn
Thị Việt
Thị Việt
Anh
Anh
ThS.
Nguyễn Thị
Hương
Giang
ThS.
Nguyễn Thị
Hương
Giang
ThS. Đinh
Thị Mỹ
Hằng
ThS. Đinh
Thị Mỹ
Hằng
ThS.
Dương Anh
Tuấn
ThS. Lê
Thùy Mai
Nội dung tham gia
chính
Sản phẩm chủ yếu
đạt được
Chủ nhiệm đề tài: bao Thiết kế, quản lý hoạt
quát toàn bộ nội dung động của toàn bộ đề
nghiên cứu của đề tài
tài
Cố vấn đề tài
Đề xuất, định hướng
nghiên cứu đề tài
Nghiên cứu công nghệ
sử lý nguyên liệu
Ứng dụng enzyme công
nghiệp phục vụ thủy
phân nguyên liệu
Phân lập chủng giống
sinh cellulase
Công nghệ sử lý
nguyên liệu
Ứng dụng enzyme
công nghiệp phục vụ
thủy phân celluloses
Một số chủng giống
sinh cellulase
Xác chủng giống lên Chủng giống lên men
men glucose và điều glucose và điều kiện
kiện nuôi cấy
nuôi cấy
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
Nghiên cứu thành phần
hệ enzyme ngoại bào,
thử nghiệm tạo chủng
lên sinh enzyme thủy
phân tái tổ hợp
Ứng dụng enzyme
thương phẩm phục vụ
thủy phân nguyên liệu.
Xây dựng quy trình
6
Chủng giống thủy
phân cellulose, điều
kiện nuôi cấy để sinh
tổng hợp cellulases.
Quy trình công nghệ
lên men
Xác định thành phần
hệ enzyme ngoại bào,
tạo chủng tái tổ hợp
sinh enzyme thủy
phân
Ứng dụng enzyme
thương phẩm phục vụ
thủy phân cellulose
Quy trình công nghệ
Ghi
chú
*
8
9
10
CN. Đào
Anh Hải
CN. Đào
Anh Hải
KS.
Nguyễn
Thanh
Thủy
ThS.
Nguyễn
Thanh Thủy
ThS. Khuất
Thị Thủy
ThS. Khuất
Thị Thủy
- Lý do thay đổi:
công nghệ lên men.
Sản xuất thực nghiệm
cồn nhiên liệu
Nghiên cứu thiết kế
thiết bị và đặt hàng chế
tạo trọn gói
Sản xuất thực nghiệm
cồn nhiên liệu
Xác định chủng giống
lên men xylose và điều
kiện nuôi cấy
lên men.
Nghiên cứu công nghệ
xử lý nguyên liệu.
Ứng dụng enzyme công
nghiệp phục vụ thủy
phân nguyên liệu
Công nghệ xử lý
nguyên liệu
Ứng dụng enzyme
công nghiệp phục vụ
thủy phân cellulose
Thiết kế thiết bị và
đặt hàng chế tạo trọn
gói
Chủng giống lên men
xylose và điều kiện
nuôi cấy
ThS. Dương Anh Tuấn đi làm nghiên cứu sinh ở nước ngoài
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
1
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí,
địa điểm, tên tổ chức hợp tác,
số đoàn, số lượng người tham
gia...)
Đoàn Đi Hàn Quốc
Số người 03
Thời gian 21 ngày
Học công nghệ lên men SSF tại
Hàn Quốc
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh phí,
địa điểm, tên tổ chức hợp tác,
số đoàn, số lượng người tham
gia...)
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
Kutt, Thonburi, Bangkok, Thái
Lan
Kinh phí 47,472,400 VNĐ
Học tập kinh nghiệm trong lĩnh
vực enzyme
Đoàn đi Hàn Quốc
Số người: 01 người
Thời gian: 29 ngày từ 25/12/2009
đến 22/1/2010
Địa điểm: Trường Dongguk,
Seoul, Hàn Quốc
Kinh phí: 89,527,900 VNĐ
7
Ghi
chú*
Học tập kinh nghiệm tại nghiên
cứu về lĩnh vực lên men vi sinh
vật tại
- Lý do thay đổi (nếu có): Cùng một mức kinh phí đề tài mong muốn tiếp nhận được
nhiều kinh nghiệm hơn trong cả lĩnh vực enzyme và lên men
7. Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị:
Số
TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí,
địa điểm )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian,
kinh phí, địa điểm )
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)
I
Nghiên cứu quy trình công nghệ
sản xuất cồn nhiên liệu từ phế
phụ phẩm nông nghiệp
1
Nghiên cứu công nghệ xử lý
nguyên liệu
Thời gian
(Bắt đầu, kết thúc
- tháng … năm)
Theo kế
Thực tế
hoạch
đạt được
Người,
cơ quan
thực hiện
11/2009
12/2009
Viện CNTP
1/2007-
4/2007-
12/2007
12/2007
N.T. Hường, K.T.
Thủy, V.N. Thành
2
Xác định/tạo chủng thủy phân
cellulose và điều kiện nuôi cấy
1/200712/2008
4/200712/2008
Đ.T.M. Hằng,
L.T.Mai, Đ. A. Hải,
N.T.V. Anh,
V. N. Thành
3
Xác định chủng giống lên men
glucose và điều kiện nuôi cấy
1/200712/2008
4/200712/2008
N.T.H. Giang,
N.T.Thủy,
V. N. Thành
4
Xác định chủng giống lên men
xylose và điều kiện nuôi cấy
1/200712/2008
4/200712/2008
5
Nghiên cứu ứng dụng enzyme
phục vụ thủy phân nguyên liệu
1/200812/2008
4/200812/2008
8
N.T.H. Giang,
N.T.Thủy
Đ.A.Hải,
V.N.Thành
N.T. Hường, K.T.
Thủy, L.T.Mai,
Đ.T.M.Hằng,
V. N. Thành
6
Xây dựng quy trình công nghệ lên
men
1/200911/2009
4/200912/2009
L.T.Mai,
Đ.T.M.Hằng,
V. N. Thành
II
Nghiên cứu xây dựng hệ thống
thiết bị sản xuất cồn nhiên liệu
từ phế phụ phẩm nông nghiệp
12/2009
5/2010
Viện CNTP
1
Nghiên cứu thiết kế thiết bị và đặt
hàng chế tạo trọn gói
1/20086/2009
4/200811/2009
Đ.A.Hải, L. H
Điển, V.N. Thành
2
Sản xuất thực nghiệm cồn nhiên
liệu
1/200911/2009
12/20095/2010
Đ.A.Hải, L.T.Mai,
Đ.T.M.Hằng,
V. N. Thành
Tổng kết, báo cáo
12/2009
L.T.Mai,
Đ.T.M.Hằng,
V. N. Thành
6/2010
- Lý do thay đổi (nếu có): Theo Hợp đồng nghiên cứu khoa học và phát triển
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
thủy phân cellulose
Chủng
01
01
01
9
3
Chủng giống vi sinh vật
lên men sinh ethanol từ
glucose của dịch thủy
phân cellulose
Chủng
03
03
03
4
Chủng giống vi sinh vật
lên men sinh ethanol từ
xylose của dịch thủy phân
hemicellulose
Chủng
02
02
02
5.
Hệ thống dây chuyền thiết
bị
Dây
chuyền
01
01
01
b) Sản phẩm Dạng II:
Số
TT
Tên sản phẩm
Yêu cầu khoa học
cần đạt
Theo kế hoạch
Thực tế
đạt được
Ghi
chú
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
vật
Đảm bảo điều kiện
cho việc ứng dụng
nguyên liệu trong
nuôi cấy mấn men
lên men xylose và
nấm mốc sinh
cellulase
01
Phương
pháp
3
Quy trình công nghệ thủy
phân cellulose từ phế phụ
phẩm nông nghiệp bằng vi
sinh vật kết hợp enzyme
Thủy phân được
50% cellulose mỗi
mẻ (sau khi đã loại
bỏ hemicellulose)
Đã thủy phân được
trên 50% cellulose
mỗi mẻ (sau khi đã
loại bỏ
hemicellulose)
01 quy
trình
4
Quy trình công nghệ sản
xuất cồn nhiên liệu từ phế
phụ phẩm nông nghiệp
Có thể sản xuất
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
10
6
Báo cáo khả thi
Phân tích khả
năng ứng dụng
công nghệ sản
xuất cồn nhiên
liệu từ phế phụ
phẩm nông nghiệp
Đã phân tích quy
trình công nghệ và
khả năng ứng dụng
công nghệ sản xuất
cồn nhiên liệu từ phế
phụ phẩm nông
nghiệp
01 báo
cáo
c) Sản phẩm Dạng III:
Số
TT
Tên sản phẩm
Yêu cầu khoa học
cần đạt
Theo
Thực tế
kế hoạch
đạt được
Số lượng, nơi công
bố
(Tạp chí, nhà xuất
bản)
Bài báo quốc tế
1
Cloning of a β-glucosidase
Gene (BGL1) from
traditional starter Yeast
Saccharomycosis fibuligera
BMQ 908 and expression in
Pichia pastoris.
01 Bài báo
quốc tế, đăng
toàn văn tại
tạp chí hoặc
hội
nghị
quốc tế
01 Bài báo
quốc
tế,
đăng toàn
văn tại tạp
chí hoặc hội
nghị quốc tế
World Acadermy of
Sience
Engenering
and Technology. (Đã
được đăng)
04 bài đăng
đăng
toàn
văn tại tạp
chí hoặc hội
nghị
trong
nước
Dự kiến có
04 bài báo
đăng toàn
văn tại tạp
chí
trong
nước
Tạp chí Công nghệ
Sinh học. (Đã được
chấp nhận đăng).
Bài báo trong nước
1
2
3
4
Tinh chế peroxidase từ củ cải
trắng Raphanus sativus var
hortensis và ứng dụng trong
xét nghiệm ethanol.
Phân lập và sàng lọc nấm
men có khả năng lên men Dxylose từ thiên nhiên Việt
Nam.
Nghiên cứu tiền xử lý bã mía
và ứng dụng trong sản xuất
cồn nhiên liệu.
Nghiên cứu sử dụng dịch
thủy phân hemicellulose
trong sản xuất enzyme
cellulases bằng Aspergillus
niger FEC130
Tạp chí Công nghệ
Sinh học (Đã được
chấp nhận đăng)
Tạp chí Khoa học và
Công nghệ (Đã được
chấp nhận đăng)
Tạp chí Công Nghiệp
(Đã nộp)
Báo cáo hội nghị khoa học
trong nước
1
2
Lựa chọn các chủng nấm
mốc sinh cellulase cho sản
xuất cồn nhiên liệu
Lựa chọn chủng giống có
khả năng chịu nhiệt, chịu
chất sát trùng ứng dụng trong
sản xuất cồ từ sắn lát.
02 bài trong
Hội nghị
khoa học
trong nước
11
06 bài trong
Hội nghị
khoa học
Quốc tế
International meeting
“Bio- ethanol: Status
and Future” Trường
Hanoi, University of
Technology
2527/03/2009
3
4
5
6
Sản xuất cồn nhiên liệu từ bã
mía bằng enzyme thương
phẩm và công nghệ lên men
đồng thời (SSF)
Phát triển phương pháp phân
tích cồn vi lượng bằng
enzyme
Phát triển phương pháp phân
tích cồn vi lượng bằng
enzyme
Production of fuel ethanol
from sugarcane bagasse
The 5 th international
seminar on the green
Enviromental
Technology between
KENTEC
and
NACENTECH
20/8/2010
d) Kết quả đào tạo:
Số
TT
Cấp đào tạo, Chuyên
ngành đào tạo
1
2
Thạc sỹ
Tiến sỹ
Số lượng
Theo kế hoạch
Thực tế đạt
được
Ghi chú
(Thời gian kết
thúc)
02
01
2008
2010
03
01
đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền đối với giống cây
trồng:
Số
TT
1
Kết quả
Theo
Thực tế
kế hoạch
đạt được
Tên sản phẩm
đăng ký
Chủng nấm men tái tổ hợp sinh
enzyme -glucosidase ngoại bào
01
01
Ghi chú
(Thời gian kết
thúc)
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)
1
2. Đánh giá về hiệu quả do đề tài, dự án mang lại:
a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:
12
Kết quả
sơ bộ
(Nêu rõ danh mục công nghệ và mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ
công nghệ so với khu vực và thế giới…)
Đề tài đã góp phần làm sáng tỏ những thuận lợi và khó khăn trong công nghệ
sản xuất cồn nhiên liệu từ phế phụ phẩm nông nghiệp và đưa ra những định hướng
rõ ràng trong nghiên cứu lâu dài. Kinh nghiệm nghiên cứu trong lĩnh vực enzyme,
vi sinh, công nghệ tạo vi sinh vật tái tổ hợp được cải thiện.
Mặc dù sản xuất cồn nhiên liệu từ lignocellulose chưa thực sự kinh tế, tuy
nhiên xét về góc độ môi trường, những thành quả của đề tài có thể áp dụng trong
tận thu nguyên liệu giàu cellulose làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Hiện nay
công ty TNHH MTV Phước Hưng, Bình Phước đã đề xuất phối hợp với đề tài
trong việc tìm kiếm giải pháp tận thu bã sắn phục vụ sản xuất cồn, giảm thiểu chất
thải ra môi trường.
b) Hiệu quả về kinh tế xã hội:
(Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do đề tài, dự án tạo ra so với các sản phẩm
cùng loại trên thị trường…)
Việt Nam đang hòa nhập vào xu thế của thế giới và có những bước đi mạnh
mẽ trong lĩnh vực ứng dụng nhiên liệu sinh học, và đặc biệt là cồn nhiên liệu. Nhu
cầu thị trường về cồn nhiên liệu là rất lớn và không giới hạn quốc gia. Với ưu thế
sử dụng một nguồn nguyên liệu rẻ và thực sự dồi dào, cồn nhiên liệu từ phế phụ
phẩm nông nghiệp thực sự sẽ có một tương lai tốt đẹp. Tuy nhiên hiện nay giá
thành sản xuất cồn nhiên liệu từ lignocellulose của đề tài và trên thế giới đều chưa
có khả năng cạnh tranh với các nguồn nguyên liệu khác. Theo đánh giá của giới
khoa học quốc tế sản phẩm sẽ có khả năng thương mại sau 10-15 năm.
13
3. Tình hình thực hiện chế độ báo cáo, kiểm tra của đề tài, dự án:
Số
TT
Nội dung
Thời gian
thực hiện
Báo cáo định kỳ
Lần 1
Lần 2
Lần 3
10/2007
3/2008
3/2009
Lần4
10/2009
Kiểm tra định kỳ
Lần 1
Lần 2
09/11/2007
05/06/2008
Lần 3
15/4/2009
Lần 4
20/11/2009
III
Nghiệm thu cơ sở
16/7/2010
IV
Nghiệm thu cấp
nhà nước
17/9/2010
25/9/2010
I
II
Ghi chú
(Tóm tắt kết quả, kết luận chính, người
chủ trì…)
Đề tài được triển khai theo đúng tiến độ
Đề tài được triển khai theo đúng tiến độ
Đề tài được triển khai theo đúng tiến độ.
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)
với tổng kinh phí không thay đổi.
Đề tài thực hiện đúng tiến độ
Đề tài đạt được mục tiêu đề ra, hoàn thành
đúng tiến độ
Đề tài đã thực hiện hầu hết các nội dung theo
đăng ký. Đẩy nhanh tiến độ phần thiết kế và
đặt hang thiết bị, tập trung vào mục tiêu và
sản phẩm cuối cùng
Đề tài đã hoàn thành cơ bản các nội dung và
sản phẩn đăng ký, đề tài đã thực hiện chậm
tiến độ và được Bộ KHCN phê duyệt kéo dài
thêm 4 tháng.
Cơ quan chủ trì đốc thúc chủ nhiệm đề tài
khẩn trương hoàn thành đề tài, tập trung giải
quyết nội dung chế tạo thiết bị và sản xuất thử
nghiệm cồn
Mức độ đánh giá đat.
Đủ điều kiện bảo vệ cấp nhà nước
Mức độ đánh giá loại khá.
Chủ nhiệm đề tài
(Họ tên, chữ ký)
Thủ trưởng tổ chức chủ trì
(Họ tên, chữ ký và đóng dấu)
PGS.TS. Vũ Nguyên Thành
PGS.TS. Lê Đức Mạnh
14
MỤC LỤC
MỤC LỤC................................................................................................................................. 1
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................... 6
DANH MỤC CÁC HÌNH ......................................................................................................... 7
DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................................... 10
MỞ ĐẦU ................................................................................................................................. 12
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................................. 14
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CỒN NHIÊN LIỆU ............................................................................ 14
1.1.1. Xu thế phát triển công nghiệp cồn nhiên liệu .............................................................. 14
1.1.2. Công nghệ sản xuất ethanol ........................................................................................ 15
1.1.3. Tình hình sản xuất ethanol nhiên liệu toàn cầu ............................................................ 16
1.1.4. Sản xuất và nghiên cứu ethanol ở Việt Nam ............................................................... 19
1.2. QUY TRÌNH XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU ........................................................................... 22
1.2.1. Nguyên liệu sản xuất cồn nhiên liệu ........................................................................... 22
1.2.2. Sản xuất ethanol từ phế phụ phẩm nông nghiệp .......................................................... 23
1.2.3. Phương pháp thủy phân nguyên liệu ........................................................................... 26
1.2.3.1. Tiền xử lý nguyên liệu bằng axit đặc ................................................................... 26
1.2.3.2. Tiền xử lý nguyên liệu bằng axit loãng ................................................................ 27
1.2.3.3. Thủy phân nguyên liệu bằng enzyme .................................................................. 28
1.2.3.4. Khử độc dịch thủy phân hemicellulose ................................................................ 29
1.3. ENZYME CELLULASE VÀ VI SINH VẬT PHÂN HỦY CELLULOSE .................... 30
1.3.1. Lịch sử phát hiện cellulase .......................................................................................... 30
1.3.2. Vi sinh vật phân hủy cellulose .................................................................................... 31
1.3.2.1. Nấm mốc (nấm sợi) ............................................................................................. 32
1.3.2.2. Vi khuẩn ............................................................................................................ 32
1.3.2.3. Xạ khuẩn........................................................................................................... 33
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
1
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
1.7.1.1. Lên men riêng rẽ SHF ......................................................................................... 56
1.7.1.2. Quy trình lên men đồng thời SSF ........................................................................ 57
1.7.1.3. Quy trình lên men liên tục NSSF ......................................................................... 58
1.7.1.4. Quy trình lên men đồng thời đường 5 và 6 cacbon SSCF..................................... 59
1.7.1.5. Quy trình lên men đồng thời sinh tổng hợp enzyme cellulase CBP ...................... 60
1.7.2. Tác động của các yếu tố đến quá trình lên men ........................................................... 62
CHƢƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP ........................................................... 64
2.1. NGUYÊN LIỆU ............................................................................................................... 64
2.1.1. Chủng vi sinh vật........................................................................................................ 64
2.1.2. Bã mía và enzyme ...................................................................................................... 64
2.1.3. Nguồn mẫu phân lập ................................................................................................... 64
2.1.4. Hoá chất ..................................................................................................................... 64
2.1.5. Plasmid và mồi PCR ................................................................................................... 65
2.1.6. Môi trường nuôi cấy và dung dịch đệm....................................................................... 65
2.1.6.1. Môi trường nuôi cấy............................................................................................ 65
2.1.6.2. Dung dịch đệm .................................................................................................... 67
2.1.7. Thiết bị ....................................................................................................................... 68
2.2. PHƢƠNG PHÁP.............................................................................................................. 68
2.2.1. Phân lập nấm men lên men glucose ............................................................................ 68
2.2.2. Phân lập tuyển chọn các chủng nấm men lên men xylose ............................................ 68
2.2.7. Phương pháp phân lập nấm mốc ................................................................................. 69
2.2.3. Thử khả năng chuyển hóa xylose thành ethanol .......................................................... 70
2.2.4. Quan sát hình thái tế bào ............................................................................................ 70
2.2.5. Xây dựng phương pháp xác định nhanh ethanol trong dịch lên men ............................ 70
2.2.5.1. Tinh chế peroxidase từ củ cải trắng phục vụ xét nghiệm ethanol ......................... 70
2.2.5.2. Xác định nồng độ ethanol bằng phản ứng oxidase-peroxidase ............................. 71
2.2.6. Đánh giá khả năng lên men ở nhiệt độ cao của nấm men ............................................ 72
2.2.8. Phương pháp xác định mật độ tế bào trên đĩa thạch..................................................... 72
2.2.9. Phương pháp tách chiết celulase ................................................................................. 72
2.2.10. Phương pháp xác định đường khử Somogyi – Nelson ............................................... 73
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
2
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
3.1.3.2. Xác định phương pháp khử độc nguyên liệu ........................................................ 95
3.1.4. Quy trình xử lý bã mía và khử độc dịch thủy phân ...................................................... 96
3.2. NGHIÊN CỨU VÀ PHÂN LẬP CHỦNG SINH CELLULASE .................................... 97
3.2.1. Tuyển chọn chủng giống thủy phân cellulose .............................................................. 97
3.2.1.1. Xác định kỹ thuật định lượng hoạt tính enzyme cellulase .................................... 97
3.2.1.2. Phân lập nấm mốc sinh cellulase ngoại bào ....................................................... 100
3.2.1.3. Nghiên cứu thành phần enzyme ngoại bào nấm mốc ......................................... 104
3.2.1.4. Định tên một số nấm mốc bằng giải trình tự gene 26S rDNA ............................ 107
3.2.2. Nghiên cứu đặc điểm và điều kiện nuôi cấy chủng A. niger FEC130 ........................ 110
3.2.2.1. Thử nghiệm nuôi cấy A. niger FEC130 trên dịch thủy phân hemicellulose ........ 110
3.2.2.2. Xác định điều kiện nuôi cấy A. niger FEC130 ................................................... 114
3.2.2.3. Thử nghiệm tinh chế cellulase ngoại bào ........................................................... 116
3.2.2.4. Khảo sát gene mã hóa cellulase và xylanase trong A. niger FEC130 .................. 118
3.2.3. Thử nghiệm tạo chủng sinh enzyme thủy phân tái tổ hợp .......................................... 121
3.2.3.1. Thiết kế mồi PCR ............................................................................................. 121
3.2.3.2. Tách dòng bằng PCR và biến nạp vào E. coli .................................................... 126
3.2.3.3. Giải trình tự gene mã hóa enzyme β-glucosidase ............................................... 129
3.2.3.4. Chuyển gene tách dòng vào vật chủ biểu hiện ................................................... 133
3.2.3.5. Biến nạp vector biểu hiện pPICZA/BGL1 vào P. pastoris............................... 133
3.2.3.6. Thể hiện gene mã hóa hóa enzyme và đánh giá hoạt tính ................................... 136
3.2.4.7. Tuyển chọn một số chủng có hoạt tính cellobiase cao .................................... 137
3.2.3.8. Tuyển chọn chủng mang gene đa bản BGL1 ..................................................... 138
3.3. CHỦNG GIỐNG LÊN MEN GLUCOSE VÀ ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY ..................... 142
3.3.1. Phân lập chủng giống nấm men chịu nhiệt ................................................................ 142
3.3.2. Khảo sát khả năng chịu nhiệt của một số chủng nấm men trong STG ........................ 145
3.3.3. Đánh giá khả năng lên men một số chủng tiềm năng ................................................. 149
3.3.4. Định tên các chủng lựa chọn bằng giải trình tự gene 26S rDNA ............................... 152
3.4. PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN CHỦNG LÊN MEN XYLOSE ................................ 154
3.4.1. Xây dựng phương pháp xác định nhanh ethanol trong dịch lên men .......................... 154
3.4.1.1. Tinh chế peroxidase từ củ cải trắng phục vụ xét nghiệm ethanol ....................... 154
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
3
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
3.6.2.2. Ảnh hưởng của enzyme thương phẩm đến nấm men CNTP 7028 ...................... 187
3.6.2.3. Ảnh hưởng của đệm đến nấm men CNTP 7028 ................................................. 188
3.6.3. Xác định phương pháp tái sử dụng nguyên liệu ......................................................... 188
3.6.3.1. Tái sử dụng bã mía ............................................................................................ 189
3.6.3.2. Tái sử dụng enzyme .......................................................................................... 190
3.6.3.3. Tái sử dụng nấm men ........................................................................................ 191
3.6.4. Đánh giá tác động ức chế ngược trong quá trình lên men .......................................... 192
3.6.5. Đánh giá khả năng kết hợp SHF và SSF ................................................................... 194
3.6.5.1. Xác định hiệu suất lên men SHF ....................................................................... 194
3.6.5.2. Xác định hiệu suất lên men SSF ........................................................................ 196
3.6.5.3. Đánh giá khả năng kết hợp SSF và SHF ............................................................ 198
3.6.6. Khảo sát ứng dụng enzyme vi sinh vật trong lên men SSF ........................................ 199
3.6.6.1. Lên men SSF sử dụng enzyme nấm mốc A. niger FEC130 ................................ 199
3.6.6.1. Thử nghiệm bổ sung enzyme tái tổ hợp trong lên men SSF ............................... 200
3.7. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ................................................ 204
3.7.1.Nghiên cứu thiết kế thiết bị thủy phân ....................................................................... 204
3.7.1.1. Quy trình và đặc điểm của thiết bị thủy phân ..................................................... 204
3.7.1.2. Thiết kế kỹ thuật thiết bị thủy phân ................................................................... 205
3.7.1.3. Chế tạo thiết bị thủy phân.................................................................................. 208
3.7.2. Thiết kế và chế tạo thiết bị lên men........................................................................... 211
3.7.2.1. Quy trình lên men và đặc điểm của thiết bị lên men .......................................... 211
3.7.2.2. Thiết kế kỹ thuật thiết bị lên men ...................................................................... 212
3.7.2.3. Chế tạo thiết bị lên men..................................................................................... 214
3.7.3. Nghiên cứu thiết kế thiết bị cất cồn ........................................................................... 218
3.7.3.1. Thiết kế kỹ thuật của hệ thống tháp chưng luyện ............................................... 218
3.7.3.2. Chế tạo hệ thống tháp chưng luyện.................................................................... 223
3.8. SẢN XUẤT THỰC NGHIỆM CỒN NHIÊN LIỆU ..................................................... 227
3.8.1. Vận hành hệ thống thiết bị ........................................................................................ 227
3.8.1.1. Danh mục và hệ thống dây truyền các thiết bị ................................................... 227
3.8.1.2. Vận hành hệ thống dây chuyền thiết bị .............................................................. 230
3.8.2. Hiệu chỉnh các thông số kỹ thuật .............................................................................. 233
3.8.3. Thuyết minh quy trình sản xuất cồn nhiên liệu .......................................................... 235
4
.PDF 
309 
190 
104 
