Nghiên cứu điều kiện thủy phân rong lục bằng chế phẩm enzyme thô thu được

TS Nguyễn Thanh Hằng Tên luận văn: Nghiên cứu điều kiện thủy phân rong lục bằng chế phẩm enzym thô thu được từ vi sinh vật Nội dung cam đoan: Tôi xin cam đoan, trong suốt quá trình nghiê

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LỜI CAM ĐOAN

Học viên: Hà Thị Nhã Phương

Nơi đào tạo: Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

Người hướng dẫn : PGS TS Nguyễn Thanh Hằng

Tên luận văn: Nghiên cứu điều kiện thủy phân rong lục bằng chế phẩm enzym thô thu được từ vi sinh vật

Nội dung cam đoan:

Tôi xin cam đoan, trong suốt quá trình nghiên cứu luận văn thạc sĩ, dưới

sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của giáo viên hướng dẫn, tôi đã tiến hành nghiên cứu luận văn một cách trung thực, toàn bộ nội dung trong báo cáo luận văn được tôi trực tiếp thực hiện Tất cả các nghiên cứu không sao chép từ các báo cáo khoa học, luận văn tiến sĩ, thạc sĩ hay sách của bất cứ tác giả nào

Học viên

Hà Thị Nhã Phương

Tôi xin trân trọng cảm ơn Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện cho tôi được học tập và nghiên cứu trong suốt quá trình học

uối c ng, tôi muốn ày t ng cảm ơn gi đ nh, ạn , đ ng nghiệp

đã động vi n, giúp đỡ tôi hoàn thành uận v n này

Học viên

Hà Thị Nhã Phương

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ii

LỜI CẢM ƠN iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC BIỂU ĐỒ vii

MỞ ĐẦU 1

Chương I: TỔNG QUAN 3

1.1 Sự phát triển ethanol nhiên liệu từ nguyên liệu rong biển 3

1.1.1.Tình hình nghiên cứu và sản xuất ethanol nhiên liệu từ rong biển trên thế giới 3

1.1.2 Triển vọng về phát triển nhiên liệu sinh học ở Việt Nam 6

1.2 Nguyên liệu sản xuất ethanol từ rong biển 8

1.2.1 Thành phần hóa học của các loại rong biển 8

1.2.2 Tiềm năng từ nguồn nguyên liệu rong biển 10

1.3 Công nghệ sản xuất ethanol từ rong biển 12

1.3.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất ethanol từ rong biển 12

1.3.2 Quá trình xử lý nguyên liệu 13

1.3.3 Quá trình thủy phân rong biển 13

1.3.4 Quá trình lên men dịch thủy phân rong biển 19

Chương II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 Vật liệu 21

2.1.1 Sinh khối rong Lục 21

2.1.2 Vi sinh vật sinh enzyme thủy phân rong Lục 21

2.1.3 Hoá chất 22

2.1.4 Thiết bị 23

2.2 Phương pháp phân tích 23

2.2.1 Xác định hàm lượng polysaccharid thô từ sinh khối rong Lục 23

2.2.2 Xác định tinh bột thô 24

2.2.3 Xác định Ulvan thô 25

2.2.4 Xác định hoạt độ của chế phẩm enzyme 25

2.2.5 Xác định đường khử theo phương pháp Somogyi – Nelson 26

2.2.6 Xác định hàm lượng carbohydrat hòa tan của dịch rong Lục thủy phân bằng phương pháp Dubois 27

2.2.7 Phương pháp toán học 28

2.2.8 Thống kê số liệu 29

2.3 Phương pháp nghiên cứu 30

2.3.1 Phương pháp nuôi cấy t hợp bốn chủng vi sinh vật và thu nhận enzyme thô từ cơ chất rong Lục 30

2.3.2 Tiền xử lý 30

2.3.3 Thủy phân bằng enzyme 30

Chương III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 31

3.1 Thành phần polysaccharid của rong Lục 32

3.2 Sản xuất và xác định hoạt độ enzym của chế phẩm vi sinh vật 33

3.2.1 Giải thích sơ đồ 33

3.2.2 Xác định hoạt độ chế phẩm enzyme thô 35

3.3 Khảo sát quá trình thủy phân sinh khối rong Lục từ enzyme vi sinh vật 36

3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân rong Lục 36

3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình thủy phân rong Lục 37

3.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình thủy phân rong Lục 37

3.4 Tối ưu hóa điều kiện thủy phân rong lục để thu nhận dịch thủy phân có hàm lượng đường cao 38

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

PHỤ LỤC 48

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các công ty đang tham gia sản xuất nhiên liệu sinh học từ rong biển [12] 6

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của các loại rong biển [17] 9

Bảng 1.3 Diện tích nuôi và sản lượng rong biển tại thời điểm khảo sát (2009) và dự kiến đến năm 2015 [20] 10

Bảng 1.4 So sánh năng suất nuôi trồng của các nguồn sinh khối 11

Bảng 1.5 Thành phần hóa học rong biển và đường tạo thành bởi thủy phân của các loài rong biển [17] 14

Bảng 1.6 Bảng các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân bằng axit 18

Bảng 1.7 Bảng các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân bằng enzyme 18

Bảng 3.1 Thành phần polysaccharid rong Lục 32

Bảng 3.2 Hoạt độ chế phẩm enzyme vi sinh vật khi thủy phân các loại polysaccharid 36 Bảng 3.3 Ma trận thực nghiệm 39

Bảng 3.4 Kết quả mô hình hồi quy tuyến tính trên excel 40

Bảng 3.5 Kết quả tính bước chuyển động (∆j) của các yếu tố 41

Bảng 3.6 Tối ưu hóa điều kiện thủy phân rong theo Box-wilson 42

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất ethanol từ rong biển 12

Hình 2.1 Chế phẩm sinh học TRICHOMIX-DT … 22

Hình 2.2 Quy trình xử lý nguyên liệu và thủy phân rong biển bằng enzyme 31

Hình 3.1 Sơ đồ sản xuất chế phẩm enzym từ nuôi cấy các chủng vi sinh vật …….33

Hình 3.2 Canh trường nuôi cấy vi sinh vậy và chế phẩm enzyme thu được 35

Hình 3.3 Ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân 36

Hình 3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình thủy phân 37

Hình 3.5 Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình thủy phân 38

MỞ ĐẦU

Kể từ cuộc cách mạng công nghiệp thế giới, nhu cầu về năng lượng trên thế giới ngày càng tăng và được đáp ứng chủ yếu do nguồn nhiên liệu hóa thạch như than, dầu và khí tự nhiên Tuy nhiên, nhu cầu về năng lượng không ngừng tăng nhanh và nguồn tài nguyên nhiên liệu hóa thạch đang cạn kiệt do trữ lượng có hạn

mà sự tăng trưởng nhanh chóng của những nền kinh tế có thu nhập thấp, trung bình ngày càng lớn Mặt khác dân số thế giới đang ngày một tăng lên, dự kiến lượng tiêu thụ khí đốt, than đá, dầu sẽ tăng lên 26% trong 20 năm tiếp theo Ngoài ra, vấn đề môi trường và kinh tế đang gặp phải nhiều thách thức liên quan đến việc sử dụng tài nguyên nhiên liệu hóa thạch, bao gồm hiệu ứng nhà kính, sự nóng lên toàn cầu, rút xuống sông băng, mực nước biển dâng, mất đa dạng sinh học, dầu thô tăng giá dầu,

và mất an ninh năng lượng Tất cả những yếu tố này đã nhấn mạnh sự cần thiết phải thay thế nguồn nhiên liệu hóa thạch bằng các nguồn nhiên liệu khác sạch có hiệu quả kinh tế và sử dụng cao và có khả năng phục hồi

Nhiên liệu sinh học là một thay thế tuyệt vời cho các nguồn năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch truyền thống, vì chúng có thể được sản xuất từ nguồn cung sinh khối tái tạo dồi dào Trong đó, ethanol nhiên liệu sinh học là một trong những giải pháp ưu tiên trong chính sách năng lượng của nhiều nước trên thế giới Nhiên liệu sinh học như ethanol ít độc hại, có thể phân hủy và tạo ra các chất gây ô nhiễm ít hơn

so với nhiên liệu dầu khí Các nguồn nguyên liệu đã được nghiên cứu sản xuất ethanol bao gồm các loại cây lương thực, đường mía, lignocellulose từ gỗ, phụ phẩm nông nghiệp… Tuy nhiên những nguồn nguyên liệu này gây tác động không tốt đến an ninh lương thực, kỹ thuật sản xuất, môi trường sản xuất Do vậy, rong tảo biển là đối tượng đang được thế giới quan tâm trong lĩnh vực sản xuất ethanol nhiên liệu sinh học Việt Nam là nước nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa Đông Nam châu Á với hệ thống sông suối dày đặc cùng với trên 3260km bờ biển, trên 3000 đảo và quần đảo, cùng với hệ sinh thái điển hình trong vùng nước thềm lục địa rộng lớn như các rạn san hô, rừng ngập mặn, chuỗi đầm phá ven biển các hệ cửa sông… chúng là nơi

sinh sống và phát triển của hàng vạn các loài thủy sinh vật, trong đó có rong tảo biển Rong tảo biển là nguồn sinh khối tự nhiên rất đa dạng về chủng loại, phong phú về sản lượng Thành phần rong tảo biển có hàm lượng polysacchrid cao, có khả năng thủy phân thành các dạng đường đơn, đây là nguồn cơ chất quan trọng cho vi sinh vật thực hiện quá trình lên men sản xuất nhiên liệu sinh học Bên cạnh đó, rong biển không có lignin, vì vậy có thể xem rong tảo biển là vật liệu dễ phân giải thành glucose hơn các thực vật trên cạn, đặc biệt hàm lượng carbonhydrate trong một số

loài rong rất cao từ 40% - 79,4% (Gelidium amansi) và hiệu suất chuyển hóa của

quá trình lên men ethanol khoảng 70% Mặt khác, rong biển có sản lượng tự nhiên lớn, vòng đời sinh trưởng ngắn, khả năng sinh sản và sinh trưởng nhanh, có thể được phát triển trong một loạt các môi trường bao gồm cả nước ngọt, nước mặn, nước thải đô thị mà không cạnh tranh với đất nông nghiệp; không cần phân bón, không gây ô nhiễm môi trường; chi phí sản xuất thấp, dễ thu hoạch… Với rất nhiều những ưu điểm như vậy, hiện nay, rong biển đang được biết đến như là nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản suất ethanol nhiên liệu sinh học thế hệ thứ 3

Trong công nghệ sản xuất ethanol nhiên liệu từ rong biển, quá trình thủy phân rong biển đóng vai trò quan trọng nhằm tạo ra các sản phẩm để tiến hành lên men

tạo ra ethanol Do đó, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu điều kiện thủy phân

rong Lục bằng chế phẩm enzym thô thu được từ vi sinh vật” để ứng dụng trong

sản xuất cồn nhiên liệu

Mục đích: Nghiên cứu các điều kiện thủy phân rong Lục bằng chế phẩm enzym thô

thu được từ các chủng vi sinh vật

Đối tƣợng nghiên cứu: Rong lục Chaetomorpha sp

Phạm vi nghiên cứu: Xác định các thông số công nghệ thủy phân rong Lục bằng

chế phẩm enzym thô thu được từ các chủng vi sinh vật

Ý nghĩa khoa học của đề tài

Góp phần tìm nguồn nguyên liệu mới thay thế cho các nguồn nguyên liệu ph biến trong sản xuất bioethanol hiện nay đang ảnh hưởng đến an ninh lương thực và chất đốt

Giải quyết vấn đề kỹ thuật trong sản xuất ethanol nhiên liệu từ rong Lục

Chương I TỔNG QUAN

1.1 Sự phát triển ethanol nhiên liệu từ nguyên liệu rong biển

1.1.1 Tình hình nghiên cứu và sản xuất ethanol nhiên liệu từ rong biển trên thế giới

Trên thế giới, tình hình nghiên cứu và sản xuất ethanol từ nguyên liệu rong biển cũng đã được nhiều nước quan tâm

Brazil là nước sẽ xây dựng nhà máy sản xuất nhiên liệu sinh học từ rong biển đầu tiên trên thế giới vào cuối năm 2013

Bên cạnh đó, một số nước cũng đã có các dự án phát triển rong biển công nghiệp

Tại Nhật, dự án Sunrise [7] sản xuất bioethanol từ rong biển Sargassum được

nuôi trồng ở ngoài biển Nhật Bản Kế hoạch của họ bắt đầu vào năm 2012, phát triển công nghệ nuôi rong biển vào năm 2016, và thiết lập một quy trình sản xuất khoảng năm 2020 Nhật Bản bắt đầu triển khai từ tháng 3/2007, theo đó họ sử dụng

t ng cộng 10.000km2 mặt nước để trồng loài rong mơ Sargassum hondawara nhằm sản xuất mỗi năm 20 triệu mét khối bioethanol, nghĩa là tương đương với 1/3 nhu cầu tiêu thụ nhiên liệu của nước này

Tại Na Uy, dự án sản xuất ethanol và các sản phẩm Lipids, Proteins, Iodine từ rong biển theo quỹ tài trợ của BAL’s R&D bắt đầu từ cuối năm 2010

Tại Hàn Quốc, dự án 275 triệu USD trong 10 năm để sản xuất 400 triệu gallon vào năm 2020 xấp xỉ 13% nhu cầu tiêu thụ trong nước Dự án sẽ nuôi trồng rong biển trên diện tích 8.600 ha Đầu tháng 11/2008 một dự án hợp tác được ký giữa Hàn Quốc và Indonesia nhằm trồng rong ở các đảo Maluku, Belitung và Lombok để

sản xuất biodiesel theo công nghệ Italia [12]

Tương tự, một dự án giữa chính phủ Philippin và Viện Kỹ thuật công nghệ Hàn Quốc, đầu tư 5 triệu USD để trồng 250 acre rong biển và sản xuất ethanol từ công nghệ Hàn Quốc

Dự án Sea Gardens Project của trường University of Costa Rica với tài trợ của World Bank để nuôi trồng rong biển sản xuất bioethanol [12]

Dự án Biomara, phối hợp giữa Hiệp hội Khoa học Biển Scotland và Liên minh châu Âu với sự điều hành của 2 chính phủ Ailen và Scotland, với mục tiêu sản xuất nhiên liệu sinh học thế hệ thứ ba từ sinh khối tảo Đã đầu tư 8 triệu USD vào năm

2009, để đánh giá tiềm năng rong biển và chọn dòng miccroalgae để sản xuất quy

mô công nghiệp [12]

Tại Chile, dự án sản xuất ethanol từ rong biển của Chile giữa Bio-Architecture Lab (BAL) với Công ty dầu khí ENAP và trường Đại học Los Angeles Đã đầu tư 5 triệu USD từ năm 2010 để sản xuất 165 triệu lít ethanol vào năm 2012

Tại Ý, dự án giữa thành phố Venice JV và Nhà máy điện, đã đầu tư 200 triệu Euro để sản xuất 40 MW bằng nhiên liệu từ rong biển cung cấp cho 1/2 nhu cầu điện của thành phố và cảng

Ở Argentina vừa khánh thành nhà máy sản xuất diesel sinh học từ tảo đầu tiên tại khu vực Mỹ Latinh của công ty Oilfox S.A với mục tiêu thay thế dần cho việc sản xuất nhiên liệu sinh học từ dầu đậu tương

Năm 2007, các nhà nghiên cứu của trường Đại học Công nghệ và Khoa học biển (Tokyo University of Marine Science and Technology), viện nghiên cứu Mitsubishi (Mitsubishi Research Institute), Viện Công nghiệp nặng (Mitsubishi Heavy Industries) có kế hoạch triển khai dự án mang tên “Ocean Sunrise Project”,

dự án sẽ thành lập nông trại rong biển và xây dựng nhà máy sản xuất ethanol từ rong biển [7]

Ở Đan Mạch, các viện nghiên cứu và trường đại học như National Evironmental Research Institute (NERI), Technological University of Denmark (Rio DTU), Danish Technology Institute đã chuẩn bị dự án nghiên cứu tiềm năng

sản xuất Ethanol từ rong lục Ulva sp

Ở Irael, với dự án kỹ thuật xanh “Green Technology”, đã sản xuất thành công ethanol từ rong biển và tính toán được rằng cứ 5 kg rong khô sẽ sản xuất được 1 lít nhiên liệu sinh học (Irael Seambiotic Ltd)

Tại Mỹ, các công ty tham gia vào dự án Nghiên cứu Năng lượng sản xuất nhiên liệu từ rong biển gần đây và đã được Oilgae (2010) thống kê vào danh sách

các công ty tham gia sản xuất nhiên liệu sinh học từ rong biển (Bảng 1.1)

Bảng 1.1 Các công ty đang tham gia sản xuất nhiên liệu sinh học từ rong biển [12]

Green Gold Algae and Seaweed

Sciences, Inc (Mỹ) Nuôi ao đất chuyển đ i ethanol

Butamax Advance

Economic Development Corporation

(CORFO) and Bio-Architecture Lab

(BAL)-( Chilean)

Sản xuất ethanol từ rong biển

Blue Sun Energy (Mỹ) Sản xuất nhiên liệu máy bay

Holmfjord AS8 (Na Uy) Sản xuất nhiên liệu từ rong biển

Sea Gardens Project at the

University of Costa Rica Sản xuất nhiên liệu từ rong biển

Dự án Sunrise (Nhật) Sản xuất nhiên liệu từ rong biển Sargassum

Oilfox S.A (Argentina) Sản xuất nhiên liệu từ rong biển

1.1.2 Triển vọng về phát triển nhiên liệu sinh học ở Việt Nam

Tại Việt Nam việc phát triển nhiên liệu sinh học rất có triển vọng, nhiên liệu sinh học có thể làm nhiên liệu thay thế cho xăng dầu có nguồn gốc dầu mỏ Là một đất nước có nền nông nghiệp lâu đời, nên Việt Nam có nguồn sinh khối thực vật rất

đa dạng diện tích đất hoang hóa đồi núi còn nhiều Nhiều giống cây trồng tại Việt

Nam có thể sử dụng làm nguyên liệu cho nhiên liệu sinh học ethanol như sắn, ngô, mía, ngũ cốc và nguồn sinh khối giàu cellulose , ngoài ra với điều kiện tự nhiên thích hợp đã du nhập được một số giống cây ngoại lai dùng làm cây nguyên liệu cho sản xuất diesel (cây cộc rào Jatropha), bên cạnh đó các sản phẩm phụ có nguồn gốc lipid của quá trình chế biến thủy sản cũng được sử dụng sản xuất nhiên liệu sinh học Chính sách hỗ trợ và phát triển nhiên liệu sinh học của nhà nước bao gồm nhiều đề án với các quyết định rõ ràng:

Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025 (Quyết định 177/2007/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 20/11/2007

Quyết định 5368/QĐ-BCT của Bộ Công Thương ngày 6/10/2008 và Quyết định 2696/QĐ-BCT ngày 29/5/2009 về việc phê duyệt danh mục các đề tài, dự án

để tuyển chọn để thực hiện trong năm 2009, 2010 nhằm mục đích hiện thực hóa Đề

án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025

Quyết định 1842/QĐ-BNN-LN về phê duyệt Đề án “Nghiên cứu, phát triển và

sử dụng sản phẩm cây cọc rào (Jatropha curcas L.) ở Việt Nam giai đoạn

2008-2015 và tầm nhìn đến 2025”

Thông tư liên tịch 147/2009/TTLT-BTC-BCT ngày 21/7/2009 Quy định chế

độ quản lý, sử dụng kinh phí ngân sách nhà nước thực hiện Đề án phát triển nhiên liệu sinh học

Sự đầu tư mạnh mẽ của các tập đoàn công ty nhà nước và các công ty tư nhân trong và ngoài nước vào việc phát triển nhiên liệu sinh học ở Việt Nam Đi đầu trong lĩnh vực này là Tập đoàn Dầu khí quốc gia (PetroVietnam), bên cạnh đó còn

có một số công ty T ng Công ty Dầu Việt Nam, TNHH Nhiên liệu Sinh học Phương Đông, Công ty C phần Nhiên liệu Sinh học Dầu khí miền Trung, Công ty

C phần Đồng Xanh, Công ty xuất khẩu cá da trơn Agifish, Tập đoàn Saigon Petro, Công ty đồ uống Sài Gòn (SABECO)

Tình hình nghiên cứu trong nước:

Nhóm nghiên cứu đề tài về biomass, do tiến sĩ Phan Đình Tuấn, trường đại học Bách Khoa TP.HCM phụ trách Biomass là đề tài nghiên cứu công nghệ xử l các phế phẩm trong sản xuất nông nghiệp như rơm, rạ, trấu nhằm sản xuất bioethanol, tiến đến xây dựng cơ sở dữ liệu về sản xuất và sử dụng biomass tại xã Thái Mỹ, huyện Củ Chi, TP.HCM nhằm phục vụ cho việc thiết kế mô hình biomass tại Việt Nam Tuy nhiên hiện nay, đề tài nghiên cứu đang ở giai đoạn thăm dò, có

sự phối hợp với trường đại học Tokyo và đại học sư phạm kỹ thuật Toyohasi, Nhật bản, thời gian triển khai 4/2005-3/2007

Năm 2004 phân Viện vật liệu TP HCM đã nghiên cứu thành công công nghệ sản xuất dầu biodiesl từ m động vật Trong đó nhóm nghiên cứu của tiến sĩ Nguyễn Đình Thành đã ra mắt công nghệ dầu biodiesel từ m cá ba sa, cá tra tại tỉnh An Giang nhằm giải quyết lượng mở thừa

Tại Việt Nam vấn đề nghiên cứu sản xuất nhiên liệu sinh học từ sinh khối tảo là hướng phát triển mới Hiện tại đã có một số phòng thí nghiệm tiến hành nghiên cứu nhiên liệu sinh học từ tảo Phòng nghiên cứu tảo của Viện Công nghệ Sinh học đã và đang nghiên cứu Diesel sinh học được sản xuất từ sinh khối vi tảo của Việt Nam Ngoài ra còn có một nhóm nghiên cứu sản xuất biobutanol từ sinh khối rong

Enteromorpha sp của Viện Sinh học Nhiệt đới Tuy vậy tất cả các công nghệ sản

xuất nhiên liệu sinh học trong thời gian qua từ các nguồn nguyên liệu trên cũng chỉ mới thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm

1.2 Nguyên liệu sản xuất ethanol từ rong biển

1.2.1 Thành phần hóa học của các loại rong biển

Rong biển có hàm lượng polysaccharides cao có tiềm năng làm nguyên liệu cho

sản xuất nhiên liệu sinh học, được thể hiện ở bảng dưới đây

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của các loại rong biển [17]

Carbohydrate trong rong Đỏ gồm: agar, carrageenan, xylane, mannan và một ít cellulose (2 – 10%) Agar chiếm 50 – 70% trọng lượng khô là nguồn carbohydrate chính Agar và carrageenan thủy phân tạo thành galactose, xylane thành xylose, mannane thành mannose, và rất ít glucose từ cellulose [17] Qua đó cho thấy hàm lượng glucose được tạo ra từ rong đỏ sau thủy phân là rất thấp, nên rong Đỏ không phải là nguyên liệu thích hợp để sản xuất ethanol

Trong rong Nâu thành phần carbohydrate gồm alginate, fucoidan, laminaran, cellulose Hàm lượng alginate cao 30 – 40% trọng lượng khô, là nguồn carbohydrate chính trong rong Nâu, và 5 – 6% cellulose Alginate thủy phân thành D-mannuronic axit và M,D – glucuronic axit hai sản phẩm này tiếp tục thủy phân thành L – fucose, galatose, glucuronic axit quá trình thủy phân cuối tạo ra glucose

và mannitol, và 5 – 6% glucose được tạo ra từ cellulose [17] Mặc dù sản phẩm thủy phân cuối cùng của rong Nâu có chứa nhiều glucose nhưng quá trình thủy phân lại quá phức tạp do phải trải qua nhiều bước Do vậy việc sản xuất ethanol từ rong Nâu cũng không đạt chất lượng

Carbohydrate trong rong Lục gồm cellulose, tinh bột, xylane, mannose, fructan, paramylon Trong đó cellulose và tinh bột là hai thành phần chính, cellulose

và tinh bột khoảng 40 – 50% [17] Do vậy khi thủy phân rong Lục sẽ thu được một lượng lớn glucose, ngoài ra glucose còn được thu nhận từ thủy phân paramylon (β – 1,3 – glucan), tạo ra nguồn glucose dồi dào Rong Lục rất thích hợp làm nguồn nguyên liệu để sản xuất ethanol

1.2.2 Tiềm năng từ nguồn nguyên liệu rong biển

Nước ta nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa Đông Nam với hệ thống sông suối dày đặc cùng với trên 3260 km bờ biển, 3000 đảo và quần đảo đã tạo ra hệ sinh thái ngập mặn có diện tích vô cùng lớn, điển hình hệ sinh thái rừng ngập mặn, chuỗi đầm phá ven biển, các hệ cửa sông Các hệ sinh thái này là môi trường thích hợp cho các

đối tượng rong Lục phát triển Theo kết quả nghiên cứu của đề tài “Nghiên cứu đánh

giá tiềm n ng rong iển Việt Nam sử dụng làm nguyên liệu sản xuất ethanol nhiên liệu” của tác giả Lê Như Hậu, nguồn sinh khối rong biển được thể hiện ở bảng 1.3

Bảng 1.3 Diện tích nuôi và sản lượng rong biển tại thời điểm khảo sát (2009) và dự

kiến đến năm 2015 [20]

Loài

Diện tích (ha)

Sản lượng (tấn khô)

Diện tích (ha)

Sản lượng (tấn khô)

Rong Lục 62.634 42.056 539.512 2.482.581 Rong Đỏ 11.937 5.500 14.073 57.904 Rong Nâu 2.229 9.489 2.229 9.489

T ng 76.800 57.045 555.814 2.549.974

Rong Lục có nguồn sinh khối dồi dào, có thành phần hóa học thích hợp cho sản xuất ethanol, không cạnh tranh lương thực và chất đốt Vì vậy rong Lục là nguồn nguyên liệu tiềm năng, mang tính n định, lâu dài và có hiệu quả sử dụng cũng như hiệu quả kinh tế cao để sản xuất ethanol nhiên liệu

Một kết quả so sánh dưới đây đã chứng minh sản xuất ethanol nhiên liệu từ rong biển thuận lợi hơn so với thực vật trên cạn

Bảng 1.4 So sánh năng suất nuôi trồng của các nguồn sinh khối

Thực vật trên cạn Thực vật biển

Đường – Tinh bột Gỗ Rong biển

Nguyên liệu thô Đường, bắp, các loại

củ Gỗ mục, giấy Các loài rong biển

Thời gian thu

Ánh sáng, CO2, thuỷ lợi, đất, phân bón

Ánh sáng, CO2, nước biển

Từ bảng 1.4 cho ta thấy, rong biển có khả năng sinh trưởng và phát triển nhanh, chu kì nuôi trồng ngắn, do vậy có thời gian thu hoạch liên tục nhiều lần trong năm (4 – 6 lần /năm) So với các loại sinh khối trên cạn, sinh khối rong biển lớn, sản lượng thu hoạch hàng năm gấp 3 so với sản lượng cây lương thực và 60 lần

so với cây lấy gỗ Điều kiện canh tác nuôi trồng để rong biển sinh trưởng và phát triển đơn giản hơn so với thực vật trên cạn, không sử dụng vật liệu khó khăn như: thuỷ lợi, phân bón, đất,… nên không gây ô nhiễm môi trường, không cạnh tranh đất canh tác… Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, có vùng biển rộng, là điều kiện thuận lợi để rong biển sinh trưởng và phát triển cho sinh khối lớn Ngoài ra, trong thành phần của rong biển không chứa ligin nên quá trình xử lý, chế biến nguyên liệu ứng dụng trong quy trình sản xuất ethanol nhiên liệu đơn giản, không yêu cầu kỹ thuật phức tạp Công nghệ này đầu tư trang thiết bị ít tốn kém, hiệu suất n định

1.3 Công nghệ sản xuất ethanol từ rong biển

1.3.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất ethanol từ rong biển

Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất ethanol từ rong biển

Rong biển là thực vật bậc thấp có cấu tạo tế bào đơn giản, nên quá trình xử lý

và thủy phân rong biển không phức tạp như các nguồn sinh khối thực vật khác Thông thường quá trình xử lý thủy phân rong biển theo các tác giả [12], [21] như sau: Rong biển tươi sau thu hoạch được loại tạp, loại muối sau đó rong được sấy khô mang lưu giữ chuẩn bị cho quá trình thủy phân

Trước khi thủy phân rong được xử l cơ học, xay nghiền nhằm làm nhỏ kích thước rong giúp cho quá trình thủy phân diễn ra dễ dàng

Thủy phân là quá trình phân hủy các polysaccharid thành các oligo – monosaccharid Quá trình này được tiến hành dưới xúc tác của nhiệt độ cao kết hợp với hóa học (axit, bazơ), hoặc sinh học (enzyme)

Kết quả của quá trình thủy phân tạo ra hỗn hợp dung dịch đường và bã rong

Rửa mặn

và lọc tạp

Cắt/nghiền nhỏ

Xử l sơ bộ (axit)

Thủy phân Dịch đường

1.3.2 Quá trình xử lý nguyên liệu

Sau thu hoạch, rong biển được tiền xử lý và thủy phân Hầu hết các dạng sinh khối phải được xử l trước khi ứng dụng sản xuất nhiên liệu sinh học Bước đầu tiên của tiền xử lý là loại bỏ sơ bộ các mảnh vụn như đá, cát, ốc, hoặc rác có trong sinh khối, thường thao tác bằng tay hoặc rửa [8] Sau đó, sinh khối được xay nhỏ giảm diện tích bề mặt giúp nâng cao hiệu quả của quá trình thủy phân [23] Cuối cùng, sinh khối được làm mất nước 20-30% để kéo dài thời gian bảo quản và giảm chi phí vận chuyển trong trường hợp phải được bảo quản trong thời gian dài hoặc vận chuyển trên quãng đường dài trước khi tiếp tục xử lý [8], [23]

1.3.3 Quá trình thủy phân rong biển

Sau khi tiền xử lý, quá trình thủy phân sinh khối rong biển được diễn ra, các dạng polysaccharid bị thủy phân thành monosaccharid làm nguyên liệu cho quá trình lên men Rong biển được thủy phân bằng hai phương pháp chính gồm thủy phân bằng axit loãng và thủy phân bằng enzyme

Nghiên cứu thứ nhất cho thấy carbohydrat rong biển của cả ba loại rong (Nâu,

Đỏ, và Lục) được thủy phân một cách hiệu quả để tạo ra monosacarit bởi axit

H2SO4 loãng ở nhiệt độ cao [15] Bốn yếu tố quan trọng cho tối ưu quá trình đường hóa trong quá trình thủy phân acid sulfuric được xác định là: nhiệt độ phản ứng, thời gian phản ứng, nồng độ acid và khối lượng rong biển

Nghiên cứu thứ hai cho thấy khi tiền xử lý NaCl trong rong (Gelidium

amansii) có thể cải thiện hiệu quả của quá trình thủy phân bằng enzyme (cellulase,

xylanase, and β – glucosidase) và hàm lượng đường của dịch thủy phân tăng 5% so với các mẫu không xử l trước [28]

Nghiên cứu thứ ba chứng minh hiệu quả của việc kết hợp tiền xử lý bằng axit sau đó thủy phân bằng enzyme trong đường hóa rong biển, tạo thành sản lượng

đường khử tối đa 0,566 g/g của rong G amansii và 0,376 g/g của rong Laminaria

japonica [16]

Bảng 1.5 Thành phần hóa học rong biển và đường tạo thành bởi thủy phân của

các loài rong biển [17]

t (%)

Lipid (%)

Protein (%)

Tro (%)

Hiệu suất thủy phân

Thành phần đường

rong tươi Ngoài ra sinh khối Gracilaria salicornia còn được thủy phân bằng

enzyme cellulase và có hiệu suất 13,8 g (glucose/kg rong tươi) cao hơn nhiều so với thủy phân bằng axit loãng Sau khi thủy phân dung dịch đường được lên men với

Escherichia coli KO11, đây là loại vi khuẩn tái t hợp có khả năng lên men nguồn

cơ chất galactose, cho hiệu suất lên men 79,1 g ethanol/1kg rong khô (100,2 ml

ethanol/1kg rong khô) [26]

Trung Quốc còn nghiên cứu sản xuất cồn từ bả thải rong Laminaria japonica

sau khi sản xuất aginate Bả thải được thủy phân bằng axit sunfuric và enzyme

cellulase và cellobiase sau đó lên men bằng chủng vi sinh vật Saccharose cerevisiae

Điều kiện thủy phân và lên men, bằng axit với nồng độ 0; 0,1; 0,2; 0,5 and 1,0% (w/v) trong thời gian 30 phút, 1 giờ, 1,5 giờ và thủy phân bằng enzyme tại điều kiện (500C, pH 4,8, 48 giờ) và lên men ở 300C trong 36 giờ Kết quả thu được sau thủy phân 277,5 g glucose/kg bã thải khô và hiệu suất lên men là 0,143 lít ethanol/1kg bã

thãi [11]

Nhật Bản cũng sử dụng rong Lục để nghiên cứu sản xuất cồn Mẫu rong được

thu rải rác tại Việt Nam, Thái Lan, Nhật bao gồm các chi Enteromorpha,

Chaetomorpha, Cladophora, Caulerpa Sau đó xác định hàm lượng carbohydrat

t ng số, và hàm lượng glucose của từng loài Các chi Enteromorpha,

Chaetomorpha, Cladophora có hàm lượng glucose cao 180 – 335mg/g Rong được

xử lý ở nhiệt độ 120oC sau đó thủy phân với phức hệ enzyme Acremonium cellulase

Sau quá trình thủy phân rong được lên men với Saccharomyces cerevisiae IR-2 [14]

Đầu năm 2011, nhóm nghiên cứu của Mitsunori Yanagisawa của Viện Khoa

học kỹ thuật Tokyo Nhật Bản đã đưa ra kỹ thuật sản xuất cồn từ rong (Ulva pertusa Kjellman), (Alaria crassifolia Kjellman), và agar weed (Gelidium elegans

Kuetzing) Quá trình thủy phân các polysaccharid của các loại rong này được thực hiện sau khi đã tiền xử lý với nhiệt 121oC trong 20 phút, sau đó rong được thủy phân bởi các nhóm enzyme thủy phân cellulose (Avicel, Merck, Germany), thủy phân tinh bột (Starch, Sol-uble, Wako Pure Chemical Industry Ltd., Japan), thủy phân β-1,3-

glucan (Curdlan, Wako Pure Chemical Industry Ltd., Japan) Sau đó xác định hàm

lượng carbohydrat t ng số, và hàm lượng glucose của từng loài bởi hệ thống HPLC

Sau quá trình thủy phân rong được lên men với Saccharomyces cerevisiae IAM 4178

Sau quá trình lên men thu được 30,0 – 34,4 g/lít (38,02 – 43,59 ml ethanol/lít) [30]

1.3.3.1 Thủy phân bằng axit

Quá trình thủy phân rong biển bằng axit tạo ra hỗn hợp dung dịch đường cần cho quá trình lên men ethanol Các ion H+ có trong axit tác động trực tiếp đến polyme saccharid tại các liên kết mắt xích nối các monosacchadid tạo ra các oligo hoặc monosaccharid

Các dạng axit sử dụng thủy phân sinh khối rong có tính oxi hóa mạnh (HCl,

H2SO4, HCHO….) nhưng đa phần trong các nghiên cứu thủy phân sinh khối rong biển các tác giả thường sử dụng axit H2SO4 với nồng độ dao động (0,1 – 5% v/v) kết hợp nhiệt độ cao (120 – 200oC)

1.3.3.2 Thủy phân bằng enzyme

Trước khi được thủy phân bằng enzyme, rong biển được tiền xử lý bằng axit loãng nhằm đảm bảo khả năng tiếp cận của enzyme đến các liên kết của các polysaccharid Quá trình tiền xử lý sinh khối rong biển phụ thuộc vào cấu trúc sinh học của mỗi loại rong Trong sản xuất ethanol đối tượng rong Nâu, Đỏ có quá trình tiền xử l đơn giản hơn rong Lục

Sinh khối rong Đỏ Gracilaria salicornia được tiền xử lý trong axit H2SO4 loãng 2% ở nhiệt độ 120oC trong 30 phút sau đó được đường hóa và lên men nhờ enzyme thủy phân và vi sinh vật [26]

Sinh khối rong Nâu Laminaria japonica, và Sargassum fulvellum được tiền xử

lý trong axit H2SO4 0,1 – 0,3 N ở nhiệt độ 120oC trong 20 phút, sau đó được thủy

phân trong các loại enzyme Celluclast 1,5L, Viscozyme L, Novoprime 959 [18]

Sinh khối rong Lục có kết cấu vỏ tế bào bền vững hơn rong Nâu và rong Đỏ, nguyên nhân sản phẩm cellulose được t ng hợp từ rong Lục cao hơn các loại rong khác, do vậy quá trình tiền xử lý cho thủy phân bằng enzyme phức tạp hơn Rong

Lục Chaetomorpha linum được tiền xử lý ở nhiệt độ cao (180, 190, 200oC trong 10

phút) sau đó sinh khối Chaetomorpha linum được oxi hóa trong nồng độ oxi 12 bars Ngoài ra một phương pháp xử lý khác, sinh khối Chaetomorpha linum được gây n

bởi áp suất hơi (1,9 Mpa) sau đó được xử lý ở nhiệt độ 200-210oC trong 5 phút Phương pháp thứ ba cho xử lý sinh khối giàu cellulose sử dụng các bước sóng plasma trong thời gian (20 – 60 phút), điều kiện bước sóng (ø: 7 cm, length: 2 cm) [25] Sau quá trình tiền xử lý, rong Lục được thủy phân bởi nhóm enzyme hydrolase

là phức hệ enzyme cellulase được thu nhận từ giống vi sinh vật Trong số những vi

sinh vật có khả năng thủy phân sinh khối rong biển, nấm mốc Trichoderma reesei

được quan tâm nhiều hơn cả Nấm mốc T reesei có khả năng sinh một loạt các

enzyme phân hủy cellulose thành đường và các cấu thành khác Hiện nay có nhiều nghiên cứu tập trung vào đánh giá và phát triển khả năng phân hủy một số chất ức

chế có trong dịch thủy phân nhằm tăng hoạt độ lên men của S.cerevisiae và làm

giảm chi phí cho các công đoạn khử độc dịch thủy phân Trong công đoạn sản xuất

enzyme, một loạt các gene sinh cellulase của Envinia chrysantheiììi, Acidothermus

cellulolyticus đã được tách dòng và thế hiện Ngoài ra các vi sinh vật thuộc nhóm

sản xuất cellulase truyền thống như Clostriiỉium Cellulomonas Trichoderma,

Penicillium, Neurospora Fusarium, Aspergillus cũng đang được sử dụng

Nhóm phức hệ enzyme này tác động đặc hiệu đến các polysaccharid bao gồm (arabinose, celluose, β – glucan, hemicellulose, xylan) Các polysaccharid này sẽ bị enzyme cắt tại các vị trí đặt hiệu tạo ra các sản phẩm oligosaccharid và các monosaccharid (glucose, arabinose, xylose, manose) Đây là các loại đường đơn cần cho quá trình lên men ethanol của vi sinh vật

1.3.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân rong biển

Sau quá trình nuôi trồng và thu hoạch rong biển, sinh khối phải được tiền xử

l trước khi thủy phân Bước đầu tiên của tiền xử lý là để loại bỏ các yếu tố bên ngoài, cụ thể các mảnh vụn như đá, cát, ốc, hoặc các dạng chất rắn khác bám vào trong quá trình khai thác sinh khối quá trình này được thực hiện bằng các thao tác tay, sấy khô, rửa Sau đó rong nguyên liệu được xay nhỏ để giảm kích thước bề mặt Tất

cả bước tiền xử l có tác động trực tiếp nâng cao hiệu quả của quá trình thủy phân Sau khi tiền xử lý, thủy phân sinh khối rong biển là quá trình quan trọng để tạo

ra các dạng đường đơn nằm trong các cấu trúc polysaccharides, các đường đơn là nguyên liệu quan trọng cho lên men Quá trình thủy phân sinh khối rong biển thường được tiến hành theo hai phương pháp, một là thủy phân rong biển bằng axit loãng, hai là thủy phân bằng enzyme, trong đó hai quá trình này chịu tác động của nhiều yếu tố ảnh hưởng

Theo các nghiên cứu [11], [26], [5] cho thấy carbohydrat rong biển của các ngành (Nâu, Đỏ, và Lục) được thủy phân hiệu quả để tạo ra monosacarit bởi axit

loãng H2SO4 ở nhiệt độ cao Bốnyếu tố quan trọng cho tối ưuđường hóa trong quá trình thủy phân axit H2SO4 loãng được xác định là nhiệt độ phản ứng, thời gian phản ứng, nồng độ axit, và khối lượng rong biển (bảng 1.6)

Bảng 1.6 Bảng các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân bằng axit

Thành

phần loại Axit

Khối lƣợng/Thể tích

Thời gian (phút)

Nhiệt

độ ( o C)

Nồng

độ axit (%v/v)

Tác giả

Gracilaria

salicornia Sulfuric 1/20 30 120 2

(Wang X, 2011)

Cladophora

socialis Sulfuric 1/10 40 120 4

(Võ Thành Trung, 2011)

L japonica Sulfuric 1/10 50 120 1 (Ge L,

2011)

Sinh khối rong biển có nhiều dạng poysaccharid phức tạp vì vậy quá trình thủy phân sinh khối này bằng enzyme bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố Có hai giai đoạn chính tác động đến quá trình thủy phân bằng enzyme là giai đoạn tiền xử lý và giai đoạn thủy phân

Trong giai đoạn tiền xử lý, các tác giả thường sử dụng các phương pháp l học, hóa học, cơ học tác động trực tiếp lên sinh khối rong biển

Các yếu tố quan trọng cho tối ưu đường hóa trong quá trình thủy phân bằng enzyme được xác định là nhiệt độ phản ứng, thời gian phản ứng, nồng độ enzyme,

và khối lượng rong biển Theo nghiên cứu của tác giả [30] rong Lục Ulva lactuca được thủy phân bởi enzyme Meicelase có hoạt độ 17 UI/g, thời gian thủy phân 120 giờ, t = 50oC Còn theo nghiên cứu của tác giả [25] rong Lục Chaetomorpha linum

được thủy phân bởi enzyme Celluclast 1,5 L có hoạt độ 15 UI/g, thời gian thủy phân

24 giờ, t = 50oC, pH = 4,8 (bảng 1.7)

Bảng 1.7 Bảng các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân bằng enzyme

Sinh khối Tiền xử lý Enzyme

Tỷ lệ (rong khô/thể tích dịch)

Liều dùng pH Tác giả

15 UI/g 5,5

(Nadja Schultz-Jensen, 2013)

a, 2011)

1.3.3.4 Một số enzyme sử dụng cho quá trình thủy phân rong biển

Nhóm phức hệ enzyme sử dụng cho quá trình thủy phân rong biển tác động đặc hiệu đến các polysaccharid bao gồm arabinose, celluose, β – glucan, hemicellulose, xylan Các polysaccharid này sẽ bị enzyme cắt tại các vị trí đặc hiệu tạo ra các sản phẩm oligosaccharid và các monosaccharid (glucose, arabinose,

xylose, manose)

- Tên thương phẩm Visocozyme L có mã số (V2010 – 50ml) được thu nhận từ giống nấm mốc Aspergillus sp của hãng Sigma Enzyme này tác động đặc hiệu đến các polysaccharid bao gồm arabinose, celluose, β – glucan, hemicellulose, xylan Hoạt độ: 1000 UI/g chất khô

Visocozyme L là enzyme có khả năng chịu nhiệt cao, hoạt động tốt pH 5,0, ở nhiệt độ 40 – 50oC

- Tên thương phẩm Cellulase có mã số (C2605 – 50ml) được thu nhận từ giống nấm mốc Aspergillus sp của hãng Sigma Enzyme này tác động đặc hiệu đến các polysaccharid bao gồm (celluose, hemicellulose)

Hoạt độ: 1000 UI/g chất khô

Cellulase là enzyme hoạt động tốt pH 4,8 – 5,0, ở nhiệt độ 40 – 50oC

1.3.4 Quá trình lên men dịch thủy phân rong biển

Các dạng nhiên liệu sinh học lỏng như ethanol và butanol được sản xuất từ tảo

là quá trình chuyển hóa sinh học các loại đường của sinh khối tảo bởi các tế bào vi sinh vật như nấm men hoặc vi khuẩn Rong biển giàu carbohydrat nên được sử dụng lên men sản xuất nhiên liệu sinh học Quá trình sản xuất ethanol sinh học từ rong biển, bằng cách chuyển đ i sinh khối rong thành dịch đường sau đó dịch đường được lên men bởi các vi sinh vật

Trong các nhóm vi sinh vật sinh ethanol, nấm men Saccharomyces cerevisiae vẫn là vi sinh vật có ứng dụng rộng rãi nhất S.cerevisiae có khả năng tích lũy tới

18% ethanol trong các môi trường có thành phần tương đối đơn giản Nấm men

S.cerevisiae có thể lên men nhiều đường đơn như glucose, manose đường đôi như

sucrose, hoặc đường ba như raffinose Với năng lực lên men cao và là đối tượng

được tìm hiểu kỹ nhất, nấm men S.cerevisiae là ứng cử viên tiềm năng nhất cho công

đoạn chuyển hóa glucose thành ethanol trong sản xuất cồn nhiên liệu từ sinh khối

Chương II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu

2.1.1 Sinh khối rong Lục

Chi Chaetomorpha, Cladophora Ngành Chlorophyta, Lớp Ulvophyceae, Bộ

Cladophorales, Họ Cladophoraceae (Nguyễn Hoàng Hộ, 1969) [1]

Sinh khối rong Lục Chaetomorpha, Cladophora gồm Chaetomorpha linum,

Chaetomorpha cappilaris, Cladophora cripula, Cladophora socialis cùng sống

chung với nhau trong cùng một quần thể và có biến động tỷ lệ khối lượng giữa các loài theo nhiều yếu tố khác nhau Sinh khối rong Lục đem nghiên cứu được thu tại

xã Vĩnh Thái, Thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa Rong sau khi xử l đạt độ

ẩm 13 – 15%

2.1.2 Vi sinh vật sinh enzyme thủy phân rong Lục

Hiện nay trên thị trường có chế phẩm sinh học TRICHOMIX-DT của công ty Điền Trang, Việt Nam Đây là nhóm vi sinh vật phân hủy cellulose, chitin, lignin phát triển tốt trong điều kiện độ ẩm 55 ‒ 65%, T0

= 30 – 40oC, pH 5,0 – 6,5

Nhóm chế phẩm này có chứa 4 chủng vi sinh vật Streptomyces spp.,

Pseudomonas spp., Bacillus subtilis, và Trichoderma spp với thành phần:

o Trichoderma spp > 1 tỷ bào tử/g

o Streptomyces spp > 1 tỷ bào tử/g

o Bacillus subtilis > 1 tỷ bào tử/g

o Pseudomonas spp > 1 triệu bào tử/g

Hình 2.1 Chế phẩm sinh học TRICHOMIX-DT

Trichoderma sp là nhóm vi sinh có khả năng t ng hợp enzyme Ulvanases

(Ulvan lyase, rhamnogalacturonase), cellulases (endoglucanases, exoglucanases và cellobiases) and hemicellulases (endo và exo xylanases, galactanases, xyloglucanases and mannanases) [13]

Streptomyces và Pseudomonas là hai giống vi sinh vật có khả năng sản sinh

enzyme endo cellulase, có khả năng cắt các liên kết [1,4-(1,3;1,4)-beta-D-glucan 4glucanhydrolase) [13]

Như vậy các giống Trichoderma, Streptomyces và Pseudomonas có khả năng

sinh enzyme thủy phân các dạng polysacharid tương đồng với polysaccharid của sinh khối rong Lục, nên sử dụng các giống vi sinh này cho thủy phân rong Lục là thích hợp

2.1.3 Hoá chất

Các hóa chất dùng trong nghiên cứu phòng thí nghiệm thuộc loại tinh khiết

ở mức độ phân tích