Phương pháp sản xuất bioethanol từ

Phương pháp sản xuất bioethanol từ hạt dưa hấu In E-mail
Bầu chọn của người dùng: / 1
tẻ nhạtxuất sắc Bình chọn
Hỏi đáp công nghệ
Hỏi: Xin cho biết phương pháp sản xuất bioethanol từ hạt dưa hấu? (Việt Cường, Tp.HCM).



Đáp: Sau cuộc khủng hoảng dầu mỏ vào những năm 1970, nghiên cứu và phát triển bioethanol như một nguồn năng lượng thay thế và nguyên liệu chủ yếu lấy từ sinh khối cây trồng như ngô, mía đường hoặc từ gỗ được quan tâm nhiều. Tuy nhiên, việc sản xuất bioethanol từ ngô và mía gặp phải khó khăn về cung-cầu nguyên liệu và giá thành kể từ khi giá ngũ cốc tăng nhanh trong đầu năm 2008. Còn nguồn sinh khối gỗ cho năng suất ethanol cao, nhưng sản xuất ethanol từ gỗ phải xử lý enzyme đường hóa cellulose và hemi-cellulose, đồng thời gỗ có chứa khoảng 15 đến 25% lignin gồm nhiều hợp chất thơm kỵ nước phải xử lý phức tạp để loại bỏ phần lignin này nên chi phí tăng cao. Hơn nữa, sử dụng nhiều gỗ sẽ dẫn đến suy thoái rừng, làm trái đất nóng lên, gây hại nghiêm trọng môi trường.

Để giải quyết những vấn đề trên, sáng chế US20120045810 của tác giả Baek Young Song (Daejeon, Hàn Quốc) đăng ký tại Mỹ năm 2012 cung cấp phương pháp sản xuất bioethanol sử dụng hạt dưa hấu, một loại rác thải thực phẩm trong gia đình, trang trại, v.v, … Hầu hết các hạt dưa hấu đều chứa 41,6% carbohydrate như sucrose, glucose, fructose…, 27,4% acid béo, 18,9% protein, và các thành phần khác như khoáng chất, vitamin, hoặc các loại tương tự.

Phương pháp sản xuất bioethanol theo sáng chế này gồm các công đoạn chính như sau:

• Khử trùng hạt ở 121 độ C từ 10 đến 20 phút trong điều kiện yếm khí. Nếu hạt dưa không được khử trùng trong điều kiện thích hợp sẽ sinh nhiều nấm mốc, làm giảm năng suất.

• Nghiền mịn, nhằm tạo hiệu quả cao trong quá trình lên men.

• Loại trừ axit linoleic khỏi hạt dưa hấu bằng cách dùng acid acetic khan hoặc alcohol. Tốt nhất là thêm vào axit axetic khan từ 1-3 lần tổng trọng lượng hạt dưa hấu.

• Chuẩn bị dung dịch nấm men: một lít nước cất cộng thêm 5g chiết xuất nấm men (các dòng nấm men có thể sử dụng như: saccharomyces cerevisiae KCCM 1129, saccharomyces cerevisiae KFCC 11352 hoặc saccharomyces sache KFCC 11513), 5g peptone, 5g glucose; có thể tăng lượng khoáng chất bằng cách thêm: 1g (NH4)2SO4, 1g KH2PO4, 1g K2HPO4, 0,2g MgSO4.H2O, 0,1g chiết xuất nấm men, 10mg FeSO4, 2mg CaCl2, 2mg MgSO4 và 2mg ZnSO4.

• Phối trộn theo trọng lượng giữa những hạt dưa đã loại bỏ acid linoleic và dung dịch nấm men với tỷ lệ từ 01:08 đến 01:12.

• Tiếp theo khuấy đều với tốc độ từ 100 đến 300 vòng/phút tại 25-35 độ C trong 5-15 ngày để tiến hành quá trình lên men.


Nấm men Saccharomyces cerevisiae

Ví dụ: Sản xuất ethanol từ các chủng nấm men khác nhau

Bước 1: chuẩn bị 3 loại dung dịch nấm men (Saccharomyces cerevisiae KCCM 1129, Saccharomyces cerevisiae KFCC 11352 và Saccharomyces sache KFCC 11513), đặt ở nhiệt độ phòng từ 25 đến 30 độ C để kích hoạt. Sau khi khử trùng hạt dưa hấu ở 121 độ C từ 10 - 20 phút dưới điều kiện kỵ khí và nghiền bằng máy xay, cho hạt dưa hấu phản ứng với acid acetic khan để loại bỏ axit linoleic. Tiếp theo, những hạt đã xử lý được chia thành ba phần, mỗi phần 10g.

Bước 2: ba phần được cho vào ba đĩa Petri và 3 chủng nấm men khác nhau được tiêm vào 3 đĩa tương ứng: 100g dung dịch nấm men có chứa Saccharomyces cerevisiae KCCM 1129 cho vào đĩa thứ nhất, 100g dung dịch nấm men có chứa nấm men Saccharomyces cerevisiae KFCC 11352 cho vào đĩa thứ 2 và 100g dung dịch nấm men có chứa Saccharomyces sache KFCC 11513 cho vào đĩa thứ 3. Sau đó, thêm vào mỗi nhóm 900g nước cất, tiếp theo lên men ở 30 độ C và khuấy 180 vòng/phút trong 10 ngày.

Kết quả thu được 42,5 ml ethanol từ đĩa 1; 36,5 ml ethanol từ đĩa 2 và 38,2 ml ethanol từ đĩa 3.

Từ kết quả trên cho thấy lượng ethanol thu được bằng cách sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae KCCM 1129 cho năng suất sản xuất ethanol cao nhất.

Phương pháp sản xuất bioethanol từ hạt dưa hấu theo sáng chế này thân thiện với môi trường và năng suất cao (trên 4.000 lít/ha), so với lên men ethanol từ bắp, (thường năng suất khoảng 3.100 lít/ha). Bên cạnh đó, lượng khí thải dioxide carbon có thể giảm tối đa 90% hoặc hơn so với ethanol sản xuất công nghiệp, và giảm đáng kể phát thải các chất độc hại khác như benzen, carbon monoxide, v.v...

STINFO Số 7/2012.

Các tin khác:
Công nghệ sản xuất sơn chịu nhiệt - (16/07/2012 08:50)
Phương pháp sản xuất gỗ nhân tạo - (22/05/2012 11:48)
Cơ sở khoa học của việc lên men kim chi và cách làm kim chi - (06/04/2012 12:42)
Sản xuất kem, dầu xoa bóp giảm đau làm từ tỏi và dầu gan cá mập - (22/03/2012 09:26)
Phương pháp xử lý nước biển nhiễm dầu - (15/02/2012 09:22)
Quy trình sản xuất thức ăn dạng viên cho cá từ nguyên liệu cá tươi - (06/01/2012 08:26)
Phương pháp xử lý dầu ăn phế thải để có thể dùng trong thực phẩm - (20/12/2011 10:07)
Sản xuất kem chăm sóc da từ bột vỏ sò hoặc ngọc trai - (07/11/2011 08:38)
Sản xuất thực phẩm chức năng có tác dụng hạ áp từ rau củ - (04/10/2011 08:49)
Sản xuất nước giải khát

結果 (中文) 3:

方法从生产bioethanol粒西瓜在电子邮件选择的用户：/无聊的nhạtxuất色调选择技术问答问：请问从种子生产方法bioethanol西瓜？（tp.hcm越强）。回答：在石油危机1970年代，研究和开发bioethanol作为能量来源取代和成分从生物质作物如玉米，棉花糖或者从木材到感兴趣的。然而，从玉米生产bioethanol甘蔗遇到困难弓桥困难和成本-材料以来，粮食价格在2008年开始激增。木头还源生物质乙醇生产率高，但生产的乙醇从木材处理酶的糖化纤维素和纤维素-木半自动，同时含有大约15到25%香化合物包括木质素多高水处理复杂的木质素可以消除部分成本的升高。此外，使用的木材会导致森林衰退、全球变暖、环境危害严重。为了解决这些问题，作者的创作us20120045810 baek Young Song（韩国大田广域市，2012年）在美国注册的方法bioethanol提供生产用种子，西瓜，一种垃圾食物在家庭农场等，大部分种子，西瓜像sucrose都包含41,6 %碳水化合物，葡萄糖，果糖，脂肪酸27,4 18,9 % %，蛋白质和其他成分，如维生素，矿物质，或一种类似。方法根据本发明生产bioethanol各工段主要包括如下：不消毒的种子在121摄氏度10到20分钟在厌氧条件下。如果瓜子不消毒的条件适合会生很多霉菌，降低生产率。不磨平滑，以创建高效的发酵过程。不排除从酸linoleic粒西瓜通过用酸acetic可汗或酒精。最好是添加乙酸可汗从1-3次总重量的种子，西瓜。不准备酵母液：蒸馏水加一升5g提取酵母（酵母线可以使用，如：kccm 1129年酿酒酵母，酿酒酵母或酵母属kfcc 11352 sache kfcc 11513），5g peptone，5g葡萄糖、矿物质，可以增加通过添加额外的点（：nh4）2so4 kh2po4 k2hpo4，点，点，0,2g mgso4.h2o，0,1g提取酵母，10mg feso4，2mg cacl2，2mg mgso4和2mg znso4。不协调之间的混合与重量的瓜子linoleic消除酸和酵母液和比例：从01到08 01：12。不下搅拌速度从100到300转/分钟在25 - 35摄氏度，在5 - 15天进行发酵的过程。酵母酿酒酵母例如：乙醇生产从不同的酵母菌株第一步：准备三种不同的液体（1129年kccm酵母酿酒酵母，酿酒酵母和酵母属kfcc 11352 sache kfcc 11513），安装在房间的温度从25到30度C激活后消毒的种子，西瓜在121摄氏度的10 - 20分钟的空气条件下的骑兵用磨和磨粒西瓜，与酸反应acetic可汗linoleic消除酸。接下来，这些粒子的处理分为三个部分，每个部分的十点。第二步：三分之一到三培养皿和三个不同的酵母菌株注射三盘相对应：100g溶液含有酵母酿酒酵母kccm 1129年在第一盘，100g溶液含有酵母酵母酿酒酵母kfcc 11352开口的第二和100g内容翻译sache酵母属酵母含有kfcc 11513在第三盘。然后，每个小组900g添加蒸馏水，在30℃下发酵搅拌180转/分钟C和10天。结果得到一个从磁盘42,5毫升乙醇、乙醇36,5毫升毫升乙醇38,2从磁盘从磁盘2和3。结果表明，从量上得到用乙醇酵母酿酒酵母kccm 1129年给乙醇生产效率最高。方法从生产bioethanol粒西瓜在专利和友好的环境，生产率高（在4000升/哈），从玉米乙醇发酵相比，（通常功率大约3.100升/哈）。此外，dioxide碳排放减少的最大90%或比乙醇的工业生产，大幅降低了下发现毒药