THÔng tin về luận văn thạc sĩ



tải về 39.31 Kb.
Chuyển đổi dữ liệu21.08.2016
Kích39.31 Kb.
THÔNG TIN VỀ LUẬN VĂN THẠC SĨ

1. Họ và tên học viên: Bùi Thị Hoàng Yến 2. Giới tính: Nữ

3. Ngày sinh: 25/12/1986 4. Nơi sinh: Thái Bình

5. Quyết định công nhận học viên số: 2714/CTSV, ngày 18 tháng 12 năm 2008

6. Các thay đổi trong quá trình đào tạo:

Thay đổi tên đề tài luận văn thạc sĩ.

Tên đề tài cũ: Nghiên cứu qui trình sản xuất Bio – ethanol ở quy mô nhỏ từ cây cao lương ngọt Sorghum bicolor

Tên đề tài mới: Nghiên cứu sản xuất ethanol nhiên liệu từ thân và hạt của cây cao lương ngọt Sorghum bicolor

Thời gian quyết định điều chỉnh tên đề tài luận văn ngày 11/7/2011



Thay đổi người hướng dẫn:

Người hướng dẫn cũ: PGS.TS Bùi Phương Thuận, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN

Người hướng dẫn mới: TS. Nguyễn Thị Phượng, Viện Môi trường Nông nghiệp – Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

Thời gian quyết định điều chỉnh người hướng dẫn ngày 11/7/2011

7. Tên đề tài luận văn:

Nghiên cứu sản xuất ethanol nhiên liệu từ thân và hạt của cây cao lương ngọt Sorghum bicolor

8. Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm 9. Mã số: 604230

10. Cán bộ hướng dẫn khoa học:

TS. Nguyễn Thị Phượng, Viện Môi trường Nông nghiệp – Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

11. Tóm tắt các kết quả của luận văn:

Nhiên liệu sinh học có nhiều loại, trong đó chú ý đến ethanol bởi tính ưu việt của nó, có thể thay thế cho xăng, dầu hoặc pha lẫn với xăng để chạy các động cơ. Cao lương ngọt là một loại cây lương thực, thân có hàm lượng đường cao, nên thân có thể ép lấy dịch để sản xuất ethanol nhiên liệu. Ở Việt Nam, cây cao lương ngọt đang được đẩy mạnh nghiên cứu để sản xuất ethanol nhiên liệu. Từ những lợi ích trên của cây cao lương ngọt chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sản xuất ethanol nhiên liệu từ thân và hạt của cây cao lương ngọt Sorghum bicolor”

Thông thường, ethanol chỉ được sản xuất từ dịch ép thân cây cao lương ngọt, với đề tài nghiên cứu này chúng tôi sẽ tiến hành nghiên cứu triệt để cả phần thân và hạt cao lương, trong đó phần thân bao gồm cả dịch ép vã bã sau khi ép. Từ đó, cho chúng ta thấy bức tranh tổng quát về khả năng sinh ethanol của cả cây cao lương.



  1. Sản xuất ethanol từ dịch ép thân cao lương ngọt

Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu sơ bộ khả năng chiết rút dịch đường từ thân cây cao lương ngọt, kết quả cho thấy hàm lượng dịch ép tối đa trong thân là khá cao, chiếm 80% trọng lượng thân. Tuy nhiên, lượng dịch ép thân và lượng đường của dịch ép giảm theo thời gian nên cao lương sau khi thu hoạch nên ép dịch ngay và nếu bảo quản trong điều kiện thường chỉ nên tối đa 2 ngày.

Sau khi thu được dịch ép thân cao lương, chúng tôi đã tiến hành phân lập nấm men, tuyển chọn các chủng nấm men có khả năng lên men tốt nhất. Các chủng nấm men thu thập được nuôi cấy trong bình Engol, kết quả cho thấy 5 chủng (H12A.2, B6.2, B9.3, L1.2, L1.3) thể hiện hoạt tính lên men cao nhất (tạo được 5ml CO2 trong thời gian ngắn nhất chỉ sau từ 5,1 – 6,2 giờ nuôi cấy). Tiếp theo, 5 chủng này sẽ được tiến hành nuôi cấy trong các bình lên men nhằm tìm ra chủng có khả năng lên men cao nhất. Trong số này, khả năng lên men của chủng H12A.4 cao nhất,(với hàm lượng cồn 9%) nên được lựa chọn để tiến hành lên men dịch cao lương.

Trên thực tế, quá trình lên men chịu rất nhiều các yếu tố ảnh hưởng như mật độ tế bào, nhiệt độ, pH, nồng độ đường, nồng độ cồn, chất dinh dưỡng…Các yếu tố này sẽ quyết định đến khả năng sinh ethanol hay hiệu suất của quá trình lên men. Do vậy, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu sự ảnh hưởng của các yếu tố trên đối với quá trình lên men dịch cao lương. Kết quả thu được như sau: mật độ thích hợp để lên men cho lượng cồn cao nhất là 2x107 tb/ml; nồng độ đường thích hợp là 15%Bx ; chủng H12A.4 có khả năng lên men trong môi trường có phổ pH tương đối rộng (từ 3,5 – 5,5); Tại nhiệt độ 300C, tất cả nấm men lên men tốt nhất, sinh cồn cao nhất và hiệu suất cao nhất.



  1. Sản xuất ethanol từ bã ép thân cao lương ngọt

Bã thân cao lương chứa chủ yếu hàm lượng cellulose, nên trước khi thực hiện quá trình lên men, bã phải được xử lý lý hóa bằng axit, base, enzyme để chuyển thành các đường dễ lên men. Nghiên cứu cho thấy mẫu được xử lý với H2SO4 0,75% + hấp 1150C/1 giờ và sau đó xử lý NaOH 1N + hấp 1150C/1h cho kết quả tốt nhất (lượng đường khử thu được cao nhất đạt 0,244g/g trong dịch thủy phân và 0,446 g/g tính theo tổng lượng đường khử ).

Ngoài ra, kích thước bã cao lương cũng ảnh hưởng rất lớn đến quá trình xử lý lý hóa, enzyme. Kết quả chi ra với kích thước bã vừa ( ≤ 3mm) cho kết quả cao hơn hẳn (sau tổng 3 lần xử lý cho hàm lượng đường khử cao nhất 0,419). Bên cạnh đó, dung dịch đệm cũng có vai trò ổn định hoạt tính enzyme trong quá trình thuỷ phân. Qua nghiên cứu cho thấy đệm natri acetat cho kết quả là tốt nhất, lượng đường khử đạt 0,231g/g. . Việc xác định nồng độ enzyme thích hợp rất quan trọng và kết quả nghiên cứu cho thấy với nồng độ enzyme cellulase là 2% và β-glucosidase là 0,1% thi cho lượng đường khử cao nhất (lượng đường khử tạo thành đạt 0,296 g/g).

Kết quả nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men như sau: hàm lượng đường thu được là lớn nhất sau 48 giờ thủy phân (đạt 0,291 g đường/g cơ chất khô); với pH 5,0 cho độ cồn cao nhất (đạt 3,7%v/v); mẫu sử dụng tỷ lệ dung dịch đệm natri acetat và bã ép thân cây cao lương là 5,5:1 lượng cồn thu được là cao nhất (đạt 3,85 %v/v).

  1. Sản xuất ethanol từ hạt cây cao lương ngọt

Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình dịch hóa và kết quả thu được như sau: tỷ lệ bột dịch 30%; pH tối thích cho enzym Termamyl hoạt động là pH 6,5; nhiệt độ 950C thích hợp cho quá trình dịch hóa; nồng độ Termamyl 0,06%; và quá trình dịch hóa diễn ra trong 30 phút .

Tiếp theo, chúng tôi tiến hành quá trình đường hóa và cũng nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình này và kết quả thu được như sau: nồng độ AMG thích hợp là 0,5%; thời gian đường hóa thích hợp khoảng 60 phút; tỷ lệ giống bổ sung là 3,8 x 107 tế bào/ml; tỷ lệ dinh dưỡng bổ sung là MgSO4 0,05%, KH2PO4 0,5% và ure 0,136%; hàm lượng cồn trong dịch thủy phân hạt cao lương đạt giá trị khá cao sau 5 ngày lên men (đạt 8,8 %v/v).

Như vậy, so với sản xuất ethanol nhiên liệu từ dịch ép thân ( độ cồn đạt 9 % v/v) thì hạt cao lương ngọt cho độ cồn thấp hơn (8,8%v/v), nhưng so với bã ép thân cao lương ( độ cồn đạt 3,85 % v/v) thì độ cồn khá cao. Tuy nhiên nếu xét về khía cạnh công sức thì sản xuất ethanol từ dịch ép thân tiêu tốn ít công đoạn, thời gian nhất, và lại dễ làm. Mặt khác, xét về hiệu quả kinh tế thì cao nhất. Trong khi đó, quá trình sản xuất ethanol từ bã thân cao lương và hạt cao lương phải mất nhiều công sức hơn, do không thể tiến hành lên men trực tiếp được mà phải trải qua các giai đoạn xử lý.

12. Khả năng ứng dụng trong thực tiễn

Đề tài có khả năng ứng dụng thực tiễn cao, việc sử dụng cây cao lương ngọt để sản xuất ethanol nhiên liệu có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng tăng cao hiện nay.

13. Những hướng nghiên cứu tiếp theo: Không

14. Các công trình đã công bố có liên quan đến luận văn: Không



Ngày 09 tháng 01 năm 2012

Học viên

Bùi Thị Hoàng Yến



INFORMATION ON MASTER’THESIS

1. Full name: Bùi Thị Hoàng Yến 2.Gendor: Nữ

3.Date of birth: 25/12/1986 4. Place of birth: Thái Bình

5. Admission decision number No: 2714/CTSV, 18.Dec.2008

6. Changes in academic process:

Change in title

The old: Research of Process of producing Bio – ethanol at small scale from the sweet Kaoliang Sorghum bicolor

The new: Research of ethanol production from the trunks and seeds of the sweet Kaoliang Sorghum bicolor

Time to decide that change: 11.Jul.2011



Change in Supervisors:

The old: PhD.Bùi Phương Thuận, University of Science –HN National University.

The new: PhD Nguyễn Thị Phượng, Institute of agricultural environment – Institute of Vietnam Agriculture and Science.

Time to decide that change: 11.Jul.2011

7. Official thesis title:

Research of ethanol production from the trunks and seeds of the sweet Kaoliang Sorghum bicolor

8. Majority: Experimental biology 9. Code: 604230

10. Supervisors::

PhD Nguyễn Thị Phượng, Institute of agricultural environment – Institute of Vietnam Agriculture and Science

11. Summary of the finding of the thesis:

Biological fuel exists in many kinds in which Ethanol is quite special of its preeminence. It can replace for petro or gas for running engines. Sweet kaoliang provides food. The body contains high level of sugar. Therefore, it can be squeezed and used to make ethanol. In Vietnam, production of ethanol from sweet kaoliang is being stepped up. From advantages of sweet kaoliang, we has taken the subject: “Research of ethanol production from the trunks and seeds of the sweet Kaoliang Sorghum bicolor

Normally, ethanol is made only of liquid squeezed from tree trunks. However, with this subject, we will research thoroughly both trunks ad seeds. The trunk includes squeezed liquid and residue. As a result, we can understand a general picture of ability of ethanol production from the whole sweet kaoliang.



Ethanol production from squeezed liquid

We implement preliminary research of ability of the body giving liquid. The result shows a high level, accounted for 80 % of body weight. However, the level of squeezed liquid and sugar goes down by time. Therefore, right after harvesting, kaoliang should be squeezed for liquid and should be preserved in normal conditions at maximum of 2 days.

After collecting squeezed liquid, we begin subdividding yeasts, selecting kinds of yeasts that can ferment best. Kinds of selected yeasts are grown in Engol bottles. The result is 5 kinds (H12A.2, B6.2, B9.3, L1.2, L1.3) expressing the highest level of fermenting (5ml CO2 in shortest time from 5.1 – 6.2). Next, these 5 kinds will be grown in ferment bottles to find out the kind with the best ability of fermenting. Consequently, H12A.4 shows the best with the alcohol of 9 % and selected for final.

In reality, fermenting process is affected by many factors such as cell density, temperature, pH, sugar concentration, alcohol, nutrients… These factors decide the ability of producing ethanol or productivity of fermenting. Therefore, we also researched the effect of these factors on fermenting process. The result is the best level of density for fermenting alcohol is 2x107 tb/ml; sugar concentration is 15%Bx. H12A.4 is able to ferment in condition of pH from 3,5 – 5,5. At 300C, all yeasts active at the best, producing of alcohol most, and highest productivity.

  1. Ethanol production from the residue

The residue contains much cellulose. Therefore, before fermenting, residue must be processed with acid, base, enzyme to move into easily fermentable sugar. The research shows that the sample processed with H2SO4 0,75% + 1150C/1 hour and then processed with NaOH 1N + 1150C/1 hour proves the best (the sugar achieve 0,244g/g in hydrolysis and 0,446 g/g counted on the general of deoxidized sugar).

Besides, the dimension of residue also impacts the physicochemical process, enzyme. The result proves that dimension of residue ≤ 3mm brings good effect (3 times of processing leads to highest level of sugar 0,419). Moreover, the liquid also plays a role in stabilize the activeness of enzym during the hydrolysis. Over the research, natri acetat brings the best result with deoxidized sugar of 0,231g/g. Determining the concentration of enzyme is very important. The concentration of enzyme cellulase is 2% và β-glucosidase is 0,1% that gives biggest amount of sugar (0,296 g/g).

Research result on factors impacting fermenting process: biggset amount of sugar is achieved after 48 hours of hydrolysis (0,291 g). With pH 5,0, highest level of alcohol (3,7%v/v). To used samples, the ratio of liquid natri acetat and the residue is 5,5:1, achieved level of alcohol is highest (3,85 %v/v).

  1. Ethanol production from the seeds

We reseach factors affecting the process of colliquation and we get the result as: the ratio of starch liquor 30%; best pH for enzym Termamyl is pH 6,5; temperature 950C is ideal for the process of colliquation; concentration of Termamyl 0,06%; and the process lasts for 30 mini tues .

Next, we carry out the process of dissolved sugar and also reseach factors affecting the process. The result is: the appropriate concentration of AMG is 0,5%; time should be about 60 minitues; the added ratio is 3,8 x 107 cells/ml; the added nutrients is MgSO4 0,05%, KH2PO4 0,5% và ure 0,136%; amount of alcohol in hydrolysis is quite big after 5 days of fermenting (8,8 %v/v).

Therefore, compared to the production of ethanol from liquid squeezed from body (achieved alcohol 9%), seeds give lower level of alcohol (8.8%v/v), but higher than it from the residue (3.85 % v/v). However, the production of ethanol from liquid squeezed from body is easy to implement and save time. On the other hand, it brings the biggest effects. Meanwhile, the production of ethanol from the residue takes much labour because of implementing many processing stages instead of fermenting directly.

12. Practical applicability.

High practical applicability, the production of ethanol from sweet kaoliang can meet rising need of energy today.

13. Further direction of research: No

14. Thesis-related publications: No



Ngày 09 tháng 01 năm 2012

Trainee



Bùi Thị Hoàng Yến
: files -> ChuaChuyenDoi
ChuaChuyenDoi -> ĐẠi học quốc gia hà NỘi trưỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Thị Hương XÂy dựng quy trình quản lý CÁc công trìNH
ChuaChuyenDoi -> TS. NguyÔn Lai Thµnh
ChuaChuyenDoi -> Luận văn Cao học Người hướng dẫn: ts. Nguyễn Thị Hồng Vân
ChuaChuyenDoi -> 1 Một số vấn đề cơ bản về đất đai và sử dụng đất 05 1 Đất đai 05
ChuaChuyenDoi -> Lê Thị Phương XÂy dựng cơ SỞ DỮ liệu sinh học phân tử trong nhận dạng các loàI ĐỘng vật hoang dã phục vụ thực thi pháp luật và nghiên cứU
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Hà Linh
ChuaChuyenDoi -> ĐÁnh giá Đa dạng di truyền một số MẪu giống lúa thu thập tại làO
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiêN
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Văn Cường




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương