QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ETHANOL BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC pptx


1. Triệu Thị Việt Anh

2. Trần Ngọc Anh

3. Lê Tuấn Anh

4. Nguyễn Văn Cao

5. Nguyễn Duy Khánh

6. Trần Trung Đức

7.Lê Hữu Hoàng

8. Vũ Văn Quyền

9. Đinh Văn Tuân

10. Lê Đức Anh
GV: Cô Nguyễn Thị Linh
Đề bài:
QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ETHANOL
BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC
MÔN
CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG
I. MỞ ĐẦU

Ethanol là một trong những hơp chất hữu cơ được ứng dụng
trong nhiều lĩnh vực khác nhau: y tế, dược phẩm, hóa chất…
cũng như trong đời sống hàng ngày.


Do đó, sản xuất Ethanol bằng công nghệ sinh học với số
lượng lớn, trên quy mô công nghiệp là một trong những yêu
cầu của nền kinh tế, nhằm cung cấp phần nào nguồn nhiên
liệu, hóa chất cho nền công nghiệp cũng như góp phần hạn
chế ô nhiễm môi trường.

Hiện nay, có rất nhiều quy trình, công nghệ khác nhau được
ứng dụng trong thực tế sản xuất ethanol. Sau đây chỉ xin
giới thiệu quy trình sản xuất ethanol từ nguyên liệu chứa
tinh bột, rỉ đường và từ xenlulozo
Nguyên
Liệu
Ethanol nguồn nhiên
liệu sạch
1. TÁC NHÂN VI SINH VẬT
II. NỘI DUNG
2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
3.MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG
VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
II. NỘI DUNG
2.1. Tác
nhân vi
sinh vật.
2.2.Quy
trình sản
xuất.
2.3.Một số
nguyên nhân
hư hỏng và

biện pháp
khắc phục:
2.1. Tác nhân VSV
Trong sản xuất cồn từ nguyên liệu tinh
bột có thể kể đến một số VSV như:
- Nấm mốc (thủy phân tinh bột
thành đường).
- Nấm men (lên men dịch đường
thành rượu).
- Vi khuẩn lactic (axit hóa đường
trước khi lên men)
II. NỘI DUNG
2.1. Tác
nhân vi
sinh vật.
2.2.Quy trình sản
xuât.
2.4.Một số
nguyên nhân hư
hỏng và biện
pháp khắc phục:
**Nhân giống:
Tùy thuộc vào chủng, giống, trạng thái sinh
lý cũng như điều kiện nuôi cấy mà tỉ lệ
thành phần môi trường có thể thay đổi. Tuy
nhiên, thành phần các chất dinh dưỡng có
thể kể đến như: glucide, protide, chất
khoáng, các nguyên tố vi lượng, vitamin,…
II. NỘI DUNG
2.1. Tác nhân vi

sinh vật.
2.2.Quy trình
sản xuất.
2.3.Một số
nguyên nhân hư
hỏng và biện
pháp khắc phục:
Nguyên liệu
tinh bột
Nấu nguyên liệu
Đường hóa
nguyên liệu
Lên men
dịch đường
Chưng cất và
tinh chế
Nấm men
Nhân
giống
Nhân
giống
Nấm mốc
Enzyme
amylaza
Ethanol
3.1 Nguyên liệu sản xuất ethanol từ
tinh bột:
Nguyên liệu được sử dụng chủ yếu là:
bã sắn, khoai, tấm gạo, ngô….
II. NỘI DUNG

2.1. Tác nhân vi
sinh vật.
2.2.Quy trình
sản xuât.
2.4.Một số
nguyên nhân hư
hỏng và biện
pháp khắc phục:
3.2 Mục đích của nấu nguyên liệu:

Là phá vỡ màng tế bào tinh bột và
biến tinh bột thành trạng thái hoà tan
trong nước. Trong quá trình nấu tinh
bột sẽ được trương nở và hồ hoá.
II. NỘI DUNG
2.1. Tác nhân
vi sinh vật.
2.2.Quy trình
sản xuât.
2.4.Một số
nguyên nhân
hư hỏng và
biện pháp khắc
phục:

3Nguyên liệu tinh bột sau khi được
hồ hoá được làm nguội về nhiệt độ
60
0
C (

±
2
0
C) để thực hiện quá trình
đường hoá.
Đường hóa nguyên liệu:


II. NỘI DUNG
2.1. Tác nhân
vi sinh vật.
2.Quy trình sản
xuât.
2.4.Một số
nguyên nhân
hư hỏng và
biện pháp khắc
phục:
Đ
Ư
Ờ
N
G

H
Ó
A


L

À

G
Ì
?
l
à

q
u
á

t
r
ì
n
h

e
n
z
y
m

a
m
y
l
a
s

e

s
ẽ

c
h
u
y
ể
n

h
ó
a

t
i
n
h

b
ộ
t

t
h
à
n
h

đ
ư
ờ
n
g

d
ễ

l
ê
n

m
e
n
.

Q
u
á

t
r
ì
n
h

n

à
y

s
ẽ

q
u
y
ế
t

đ
ị
n
h

p
h
ầ
n

l
ớ
n

h
i
ệ
u

s
u
ấ
t

t
h
u

h
ồ
i

r
ư
ợ
u
3.3 Đường hóa nguyên liệu:
* Đường hoá bằng acid: Có thể đường hoá
các nguyên liệu bọt bằng H
2
SO
4
hay HCl.

Nguyên liệu được tán nhỏ và trộn với một
lượng nhất định acid đã pha loãng và nung
bằng hơi dưới áp suất. Sau khi thuỷ phân
xong người ta thường điều chỉnh pH = 4- 4,5

bằng dung dịch NH3, NaOH, Na
2
CO
3
hay
CaCO
3
. Trong đó NH
3
ưa được dùng hơn cả,
vì nó còn là nguồn nitơ tốt đối với nấm men.

II. NỘI DUNG
2.1. Tác nhân
vi sinh vật.
2.2.Quy trình
sản xuât.
2.4.Một số
nguyên nhân
hư hỏng và
biện pháp khắc
phục:
3.4 Lên men dịch đường:
Có thể được thực hiện bằng phương pháp lên
men gián đoạn, hoặc liên tục.

Phương pháp lên men gián đoạn:
Là cả quá trình lên men từ đầu đến cuối
được thực hiện trong cùng một thiết bị; thời
gian lên men khoảng 68-80 giờ ở nhịêt độ 36-

37
0
C. Đặc điểm của phương pháp lên men
bán liên tục là giai đoạn lên men chính thực
hiện liên tục và xảy ra trong nhiều thùng lên
men (thường là 6 thùng) và thời gian này kéo
dài 60-62giờ, giai đoạn cuối gián đoạn.
II. NỘI DUNG
2.1. Tác nhân
vi sinh vật.
2.Quy trình sản
xuât.
2.4.Một số
nguyên nhân
hư hỏng và
biện pháp khắc
phục:
3.4 Lên men dịch đường:

Phương pháp lên men liên tục:
Là rải đều các giai đoạn lên men mà mỗi
giai đoạn đó được thực hiện trong một hoặc
nhiều thiết bị lên men có liên hệ với nhau. Hệ
thống lên men liên tục thường có 11-12
thùng được nối với nhau bằng các ống chảy
chuyền và van điều chỉnh. Kết thúc quá trình
lên men ta thu được dấm chín với nồng độ
rượu khoảng 7-9%.
II. NỘI DUNG
2.1. Tác nhân

vi sinh vật.
2.2.Quy trình
sản xuât.
2.4.Một số
nguyên nhân
hư hỏng và
biện pháp khắc
phục:
3.5 Quá trình chưng cất và tinh chế:
Để thu được cồn tinh chế, người ta thực hiện
hai quá trình là chưng cất và tinh chế. Hai
quá trình này được thực hiện trên các tháp
chưng cất và tháp tinh chế.
o
Quá trình chưng cất là quá trình tách cồn
cùng với các tạp chất dễ bay hơi ra khỏi
dung dịch;kết thúc quá trình ta được cồn
thô.
o
Quá trình tinh chế là quá trình tách tạp chất
ra khỏi cồn thô và cuối cùng ta nhận được
cồn tinh chế.
II. NỘI DUNG
2.1. Tác nhân
vi sinh vật.
2.2.Quy trình
sản xuât.
2.3.Một số
nguyên nhân
hư hỏng và

biện pháp khắc
phục:
II. NỘI DUNG

Sản xuất ethanol từ rỉ đường:

Nguyên liệu:
Là các loại đường không tinh khiết, thu được trong
quá trình sản xuất đường
2.1. Tác nhân
vi sinh vật.
2.2.Quy trình
sản xuât.
2.3.Một số
nguyên nhân
hư hỏng và
biện pháp khắc
phục:
Bổ sung nguồn dinh
dưỡng
Tách cặn
Pha loãng
Lên men
dịch đường
Chưng cất và
tinh chế cồn etylic
Gây men
giống
Xử lý mật rỉ
Pha loãng sơ bộ

Quá trình sản xuất từ mật rỉ

Sản xuất ethanol từ xenlulozo:

Nguyên liệu:
•
Rơm, dạ, thân bắp, cỏ dại…… là nguồn
nguyên liệu rẻ tiền.
•
Nguyên liệu khác nhau có thành phần cấu tạo
chất khác nhau, nhưng về cơ bản chúng được
cấu tạo từ 3 hợp chất: xenlulozo,
hemixenlulozo, lignin, chỉ khác nhau về tỉ lệ.
•
Nguyên liệu chứa nhiều xenlulozo thì hiệu quả
sản xuất ethanol càng cao
2.1. Tác nhân
vi sinh vật.
2.2.Quy trình
sản xuât.
2.3.Một số
nguyên nhân
hư hỏng và
biện pháp khắc
phục:
Bước 1, thủy phân xenluloza thành mantoza
dưới tác dụng của men amylaza.
(C
6

H
10
O
5
)
n
-> C
12
H
22
O
11
Bước 2, thủy phân tiếp mantoza thành glucoza
hoặc fructoza dưới tác dụng của men mantaza.
C
12
H
22
O
11
-> C
6
H
12
O
6
Bước 3, phản ứng lên men rượu có xúc tác là men
zima.
C
6

H
12
O
6
-> 2 C
2
H
5
OH + 2 CO
2
II. NỘI DUNG
Phản ứng thủy phân cellulose
II. NỘI DUNG
Nguyên nhân hư hỏng:
* Nhiễm khuẩn:

Khâu tuyển chọn nấm men, nấm mốc
chưa đạt yêu cầu về mặt kĩ thuật (thường
bị nhiễm một số VSV khác) dẫn đến khi
đưa và sử dụng thường làm hư hỏng
nguyên liệu hoặc quá trình lên men
không triệt để hay làm sản phẩm có
nhiều tạp chất.

Một số thiết bị không đảm bão về mặt kĩ
thuật cũng dẫn đến nguyên liệu bị hư
hỏng.

Nguyên liệu đưa vào sản xuất chưa vô
trùng triệt để.

II. NỘI DUNG
2.1. Tác nhân
vi sinh vật.
2.2.Quy trình
sản xuât.
2.3.Thuyết
minh công
nghệ
2.4.Một số
nguyên
nhân hư
hỏng và
biện pháp
khắc
phục: