10. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP THỦY PHÂN LIGNOCELLULOSE TỪ DĂM GỖ THÔNG (PINUS) ĐỂ NÂNG CAO HIỆU SUẤT THU HỒI GLUCOSE

Tóm tắt

Sản xuất glucose từ sinh khối lignocellulose dăm gỗ thông là yếu tố chính góp phần vào giảm chi phí tổng trong quá trình chuyển hóa sinh khối thành ethanol và quá trình thủy phân cellulose bằng enzyme mang lại nhiều lợi thế hơn so với các phương pháp xử lý bằng hóa học bởi sự khả năng hoạt động linh hoạt của enzyme, không gây ô nhiễm môi trường, năng suất đạt cao và tạo ít sản phẩm phụ nhất. Thủy phân enzyme theo mẻ ở nồng độ bã rắn cao đang gặp phải những trở ngại trong quá trình thủy phân như độ nhớt phản ứng cao, nồng độ glucose tích lũy cao. Một chiến lược kiểm soát tối ưu cho quá trình thủy phân fed - batch đã được nghiên cứu nhằm khắc phục các vấn đề trên, tiến hành bổ sung dần cơ chất theo tỷ lệ 25 %/lần (tương ứng fed - batch 4 lần) lần lượt tại các thời điểm 0 giờ, 6 giờ, 12 giờ và 18 giờ. Quá trình chuyển đổi cellulose được tối đa hóa và nồng độ glucose được tích lũy tối đa trong thời gian bổ sung dần cơ chất (fed - batch) đạt 190,1 g/L với hiệu suất thu hồi 70,7 %, tốc độ thủy phân lớn nhất 3,55 (g/L × h). Sau 96 giờ thủy phân nâng hiệu suất thủy phân lên 93,7 % và nồng độ glucose đạt 252 g/L.