Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu quy trình sản xuất ethanol từ gạo với nồng độ chất khô cao

Quy trình sản xuất ethanol từ gạo với nồng độ chất khô cao đã trở thành một trong những phương pháp quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm và năng lượng. Sản xuất ethanol từ gạo không chỉ giúp giảm thiểu lãng phí nguyên liệu thực phẩm mà còn tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có tại Việt Nam. Quy trình này bao gồm các bước chính như dịch hóa, đường hóa và lên men đồng thời. Việc áp dụng công nghệ hiện đại giúp tối ưu hóa quy trình, giảm thiểu chi phí và nâng cao hiệu suất sản xuất. Theo nghiên cứu, việc sử dụng enzym thế hệ mới trong quy trình này đã chứng minh được khả năng cải thiện hiệu suất lên men, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm cuối cùng. Điều này cho thấy tiềm năng lớn của quy trình sản xuất ethanol từ gạo, đặc biệt là trong bối cảnh nhu cầu năng lượng ngày càng gia tăng.

Nguyên liệu chính để sản xuất ethanol trong nghiên cứu này là gạo, một nguồn nguyên liệu phong phú và dễ dàng tiếp cận tại Việt Nam. Gạo chứa nhiều tinh bột, là thành phần chính trong quá trình dịch hóa và đường hóa. Công nghệ sản xuất ethanol không gia nhiệt (SLSF-VHG) đã được áp dụng để nâng cao hiệu suất sản xuất. Quy trình này không chỉ tiết kiệm năng lượng mà còn giảm thiểu lượng nước sử dụng và chất thải ra môi trường. Việc lựa chọn loại gạo có hàm lượng amylose thấp giúp tối ưu hóa quá trình lên men và đạt được nồng độ ethanol cao. Các enzym như glucoamylase và amylase cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường khả năng thủy phân tinh bột thành đường, từ đó nâng cao hiệu suất sản xuất ethanol.

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng quy trình sản xuất ethanol từ gạo với nồng độ chất khô cao mang lại nhiều lợi ích thực tiễn. Hiệu suất lên men đạt 89,07%, với nồng độ ethanol trong dịch lên men đạt 17,73%. Việc ứng dụng công nghệ chưng cất chân không tách cồn đồng thời đã nâng cao nồng độ chất khô lên 500 g/L mà vẫn đảm bảo hiệu suất và thời gian lên men tương đương với quy trình tối ưu. Kết quả này không chỉ giúp giảm thiểu chi phí sản xuất mà còn đảm bảo chất lượng sản phẩm đáp ứng tiêu chuẩn an toàn thực phẩm. Điều này cho thấy quy trình sản xuất ethanol từ gạo có khả năng ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm và năng lượng tại Việt Nam.

Kết quả nghiên cứu về quy trình sản xuất ethanol từ gạo với nồng độ chất khô cao đã mở ra nhiều triển vọng cho ngành công nghiệp thực phẩm và năng lượng. Việc tối ưu hóa quy trình sản xuất không chỉ giúp nâng cao hiệu suất mà còn giảm thiểu tác động đến môi trường. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới nhằm cải thiện hơn nữa quy trình sản xuất ethanol từ gạo, đồng thời mở rộng ứng dụng cho các loại nguyên liệu khác. Điều này sẽ góp phần vào việc phát triển bền vững và bảo vệ môi trường trong ngành công nghiệp sản xuất ethanol.