BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THỬ NGHIỆM CỐ ĐỊNH SACCHAROMYCES
CEREVISIAE VÀ PICHIA ANOMALA TRÊN CHẤT
MANG PVA – ALGINATE VÀ ỨNG DỤNG TRONG
LÊN MEN THU NHẬN ETHANOL TỪ VỎ CACAO
Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Giảng viên hướng dẫn : ThS. Trần Thị Tưởng An
Sinh viên thực hiện : Ngô Lê Hồng Duyên
MSSV: 1211100062 Lớp: 12DSH02
TP. Hồ Chí Minh, 2016
Đồ án tốt nghiệp
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, đồ án tốt nghiệp “Thử nghiệm cố định
Saccharomyces cerevisiae và Pichia anomala trên chất mang PVA-alginate và
ứng dụng trong lên men thu nhận ethanol từ vỏ cacao” là công trình nghiên cứu
thực sự của cá nhân tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, kiến thức
và dựa trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết và dựa trên sự hướng dẫn khoa học của Th.S
Trần Thị Tưởng An.
Các số liệu sử dụng trong đồ án là trung thực và có nguồn gốc cụ thể, rõ
ràng. Nội dung đồ án có tham khảo và sử dụng các tài liệu thông tin được đăng tải
trên các sách, tác phẩm, tạp chí và các trang web theo danh mục tài liệu của khóa
luận.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 08 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Ngô Lê Hồng Duyên
Đồ án tốt nghiệp
ii
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Công nghệ Tp. Hồ
Chí Minh, Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ sinh học – Môi trường – Thực phẩm đã
tạo điều kiện cho em được thực hiện đồ án này. Em xin cảm ơn toàn thể thầy cô
trong khoa Công nghệ sinh học – Môi trường – Thực phẩm đã tận tình truyền đat
các kiến thức và kỹ năng để em có thể hoàn thành khóa luận này.
Trong suốt khoảng thời gian làm khóa luận tốt nghiệp tại phòng thí nghiệm
Năng Lượng Sinh Học và Biomass – Đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh. Em xin
chân thành gửi lời cảm ơn đến:
Cô Trần Thị Tưởng An, trường Đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh. Cảm ơn
cô đã gợi ý đề tài, tạo điều kiện cho em được làm khóa luận tại đại học Bách Khoa,
tận tình hướng dẫn chi tiết công việc, luôn theo sát chỉ dẫn, động viên em, hỗ trợ
kinh phí suốt quá trình làm khóa luận.
Em xin gửi lời cảm ơn đến các anh, các chị làm việc trong phòng thí nghiệm
đã nhiệt tình hỗ trợ em trong suốt thời gian làm việc ở đây.
Cảm ơn ba mẹ người đã luôn luôn bên cạnh động viên tinh thần em trong
những lúc em cảm thấy khó khăn nhất.
Cuối cùng, cảm ơn tất cả các bạn trong phòng thí nghiệm những người bạn đã
luôn bên cạnh và giúp đỡ em trong mọi việc.
Mặc dù đã cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất. Song do
buổi đầu mới làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận với thực nghiệm
và máy móc hiện đại cũng như hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không
tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự góp của quý thầy cô và các bạn
để kiến thức của em trong lĩnh vực này được hoàn thiện hơn.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 08 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Ngô Lê Hồng Duyên
Đồ án tốt nghiệp
iii
MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................................. i
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẲT ...................................................................................... v
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH .................................................................................................. vii
LỜI MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề .................................................................................................................. 1
2. Mục tiêu đề tài ........................................................................................................... 2
3. Nội dung nghiên cứu .................................................................................................. 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................... 3
1.1 Giới thiệu về bioethanol ......................................................................................... 3
1.1.1 Khái niệm ........................................................................................................ 3
1.1.2 Các thế hệ bioethanol ...................................................................................... 6
❖ Bioethanol thế hệ thứ nhất ..................................................................................... 6
❖ Bioethanol thế hệ thứ hai ....................................................................................... 6
❖ Bioethanol thế hệ thứ ba ........................................................................................ 6
1.2 Quy trình sản xuất ethanol ..................................................................................... 7
1.2.1 Tiền xử lý ........................................................................................................ 8
1.2.2 Thủy phân ..................................................................................................... 10
1.2.3 Lên men ........................................................................................................ 11
1.2.4 Chưng cất, thu hồi bioethanol ....................................................................... 11
1.3 Nguồn nguyên liệu sản xuất bioethanol ............................................................... 13
1.3.1 Một số nguồn nguyên liệu sản xuất bioethanol ............................................ 13
1.3.2 Sản xuất bioethanol sử dụng nguồn nguyên liệu vỏ cacao ........................... 15
1.3.2.1 Giới thiêu về vỏ cacao ............................................................................... 15
1.3.2.2 Tình hình sản xuất cacao ở Việt Nam ....................................................... 15
1.4 Cố định tế bào ...................................................................................................... 17
1.4.1 Định nghĩa và các phương pháp cố định....................................................... 17
1.4.2 Ưu điểm & nhược điểm ................................................................................ 20
1.4.3 Chất mang .................................................................................................... 22
1.4.4 Saccharomyces & Pichia .............................................................................. 26
1.4.5 Một số nghiên cứu về cố định tế bào ............................................................ 28
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................... 32
2.1 Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài ................................................................. 32
2.1.1 Thời gian nghiên cứu .................................................................................... 32
2.1.2 Địa điểm nghiên cứu ..................................................................................... 32
Đồ án tốt nghiệp
iv
2.1.3 Đối tượng nghiên cứu ................................................................................... 32
2.1.4 Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 32
2.2 Vật liệu và thiết bị ................................................................................................ 32
2.2.1 Nguyên vật liệu dùng trong nghiên cứu ........................................................ 32
2.2.2 Hóa chất sử dụng .......................................................................................... 33
2.2.3 Thiết bị và dụng cụ ....................................................................................... 34
2.3 Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 35
2.3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ................................................................................. 35
2.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm ..................................................................... 36
2.4 Phương pháp phân tích ......................................................................................... 39
2.4.1 Phương pháp Vi sinh..................................................................................... 39
2.4.2 Phương pháp sinh hóa ................................................................................... 42
2.4.3 Xử lý số liệu .................................................................................................. 43
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ........................................................................ 44
3.1 Quá trình cố định tế bào ....................................................................................... 44
3.1.1 Cảm quan nồng độ sodium alginate .............................................................. 44
3.1.2 Ảnh hưởng của nồng độ PVA ....................................................................... 45
3.2 Kết quả sử dụng chế phẩm S.cerevisia và P.anomala cố định trên PVA để lên
men thu bioethanol từ vỏ cacao ...................................................................................... 48
3.2.1 Ảnh hưởng của thời gian (giờ) lên men ........................................................ 48
3.2.2 Ảnh hưởng của pH ........................................................................................ 52
3.2.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men ...................................................................... 54
3.3 Khả năng tái sử dụng chế phẩm lên men S.cerevisiae và P.anomala cố định trên
gel PVA để lên men ........................................................................................................ 57
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 61
4.1 Kết luận ................................................................................................................ 61
4.2 Kiến nghị .............................................................................................................. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 62
TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT ................................................................................................. 62
TÀI LIỆU NƯỚC NGOÀI ............................................................................................. 62
TÀI LIỆU TỪ INTERNET ............................................................................................. 63