SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ CẦN THƠ

Khoa học, công nghệ và Đổi mới sáng tạo - Khơi dậy khát vọng kiến tạo tương lai

Tối ưu hóa quy trình kỹ thuật sản xuất Bioethanal từ cây lúa miến ngọt (Sweet Sorghum)

[19/07/2023 13:58]

Vấn đề năng lượng tại hầu hết các quốc gia trên thế giới luôn được đặt lên hàng đầu. Với những ưu điểm thân thiện với môi trường, ít gây hiệu ứng nhà kính và khả năng tái sinh gần như vô tận, nhiên liệu sinh học đang là lựa chọn phát triển hàng đầu để thay thế cho nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn kiệt.

Theo Viện nghiên cứu cây trồng quốc tế cho các vùng nhiệt đới bán khô hạn (ICRISAT) ở Ấn Độ, cây có thể trồng trong điều kiện khô hạn, khí hậu nóng, chịu được mặn và ngập úng. Chỉ tiêu thụ ½ lượng nước và phân bón so với bắp và mía đường. Sản xuất ethanol từ lúa miến ngọt mang lại hiệu quả kinh tế hơn so với các loại cây nguyên liệu khác. Cụ thể tại Ấn Độ, chi phí nguyên liệu sản xuất 1 gallon (3,78 lít) ethanol từ lúa miến ngọt tính ra là 1,74 USD so với mức 2,19 USD đối với cây mía đường và 2,12 USD đối với bắp. Đặc biệt, sử để sản xuất năng lượng hoàn toàn không ảnh hưởng an ninh lương thực như các loại cây lương thực khác.

Tuy nhiên, trong sản xuất ethanol, cần lưu ý lúa miến ngọt có một nhược điểm là phải được điều chế trong vòng 24 giờ sau thu hoạch, nếu không thành phần đường trong thân cây gần như sẽ bị phân giải hết.

Lúa miến 650Bx: Dịch syrup lúa miến được cung cấp bởi Công ty TNHH Điện hơi Công nghiệp Tín Thành. Dịch được bảo quản tại nhiệt độ phòng và pha loãng để hạ độ brix xuống đến ngưỡng yêu cầu của từng thí nghiệm.

Bếp đun cách thủy, brix kế, máy bơm mini, cân điện tử, máy quang phổ hấp thu UV VIS, máy hấp tiệt trùng Chủng Saccharomyces sp; Nutri Yeast: AYF 1000 , thuốc thử acid dinitrosalisylic (DNS), NaOH 2N, sodium potassium tartrate, C2H5OH, tủ sấy 1050C.

Xác định hàm lượng đường bằng Bix kế

Độ Brix (0Bx) biểu thị hàm lượng đường chứa trong dung dịch. 10Bx là 1g succrosetrong 100gram dung dịch và được hiểu là hàm lượng đường trong dung dịch theo phần trăm khối lượng (%w/w). Nếu dung dịch chứa những thành phần chất rắn hòa tan khác, khi đó 0Bx chỉ là giá trị xấp xỉ hàm lượng đường chứa trong đó.

Phương pháp đường chuẩn

Đồ thị theo hệ tọa độ A - C (mật độ quang - nồng độ) phải là đường thẳng đi qua gốc tọa độ. Để lập đồ thị A - C ta chọn hệ các dung dịch chất nghiên cứu có nồng độ chính xác C1, C2, C3,... Cn, xác lập các điều kiện để tạo các hợp chất có hiệu ứng hấp thụ bức xạ điện từ ở λmax chọn trước. Đo mật độ quang tương ứng A1, A2, A3, An.

Phương pháp đo nồng độ cồn

Nguyên tắc hoạt động của phù kế dựa vào lực đẩy Ácsimét. Phù kế nổi cân bằng khi trọng lực của nó bị cân bằng bởi trọng lượng của thể tích chất lỏng bị nó chiếm chỗ. Nếu khối lượng riêng chất lỏng càng nhẹ, thể tích chiếm càng lớn và phù kế càng chìm sâu.

Phương pháp thống kê - xử lý số liệu: sử dụng phần mềm Jmp

Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng đường khử trong dịch syrup lúa miến đạt 49,83% về khối lượng. Thời gian nhân sinh khối tối ưu của chủng Saccharomyces cerevisiae trong dịch đường hiếu khí là 3 giờ trước khi đi vào quá trình lên men kị khí. Nồng độ nấm men 0,2g/L và thời gian lên men 108 giờ là tối ưu cho quá trình lên men dịch lúa miến. Nồng độ dịch lúa miến lên men tốt nhất tại 200 Brix.

Tạp chí Khoa học & Kinh tế Phát triển ĐH Nam Cần Thơ
Bản quyền @ 2017 thuộc về Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ
Địa chỉ: Số 02, Lý Thường kiệt, phường Tân An, quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ
Điện thoại: 0292.3820674, Fax: 0292.3821471; Email: sokhcn@cantho.gov.vn
Trưởng Ban biên tập: Ông Trần Đông Phương An - Phó Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ