I. Giới thiệu chung
Nghiên cứu này tập trung vào việc khai thác cám gạo tách béo như một nguồn nguyên liệu tiềm năng để nuôi cấy nấm men Yarrowia lipolytica. Cám gạo là sản phẩm phụ phong phú từ ngành công nghiệp chế biến gạo, chứa nhiều polysaccharide có thể thủy phân thành đường, phục vụ cho quá trình lên men. Mục tiêu chính của nghiên cứu là tối ưu hóa điều kiện thủy phân cám gạo tách béo để thu được nồng độ đường cao nhất, từ đó cung cấp nguồn dinh dưỡng cho nấm men phát triển và tích lũy chất béo. Điều này không chỉ giúp giảm thiểu lãng phí nông nghiệp mà còn tạo ra nguồn nguyên liệu bền vững cho sản xuất dầu sinh học.
1.1. Tầm quan trọng của cám gạo
Cám gạo, với hàm lượng dinh dưỡng cao, đặc biệt là polysaccharide, được xem là một nguồn nguyên liệu tiềm năng trong sản xuất nấm men. Sau khi tách béo, thành phần còn lại của cám gạo có thể được thủy phân để tạo ra đường, giúp nuôi cấy nấm men Yarrowia lipolytica. Điều này không chỉ tận dụng hiệu quả nguồn phụ phẩm nông nghiệp mà còn góp phần vào việc phát triển bền vững trong sản xuất thực phẩm và nhiên liệu sinh học.
II. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu được chia thành hai giai đoạn chính: thủy phân cám gạo tách béo và nuôi cấy nấm men. Trong giai đoạn thủy phân, các yếu tố như nồng độ axit, thời gian và nhiệt độ được khảo sát để tối ưu hóa quá trình tạo ra đường. Kết quả cho thấy nồng độ axit 4% với thời gian 6 giờ và nhiệt độ 90 độ C là điều kiện tối ưu. Sau khi thủy phân, sản phẩm được khử độc bằng Ca(OH)2 để loại bỏ các chất ức chế, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của nấm men. Giai đoạn nuôi cấy được tiến hành với các yếu tố như nồng độ đường, nguồn nitơ và pH cũng được khảo sát để đánh giá khả năng tích lũy chất béo của nấm men.
2.1. Thủy phân cám gạo
Quá trình thủy phân cám gạo tách béo được thực hiện bằng axit sulfuric loãng. Nghiên cứu chỉ ra rằng nồng độ đường tổng thu được là 53.59 g/L. Điều này cho thấy rằng cám gạo tách béo có khả năng cung cấp nguồn đường phong phú cho quá trình nuôi cấy nấm men. Việc tối ưu hóa các điều kiện thủy phân là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả tối đa trong việc chuyển đổi nguyên liệu thành sản phẩm có giá trị.
III. Kết quả và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng nấm men Yarrowia lipolytica có khả năng tích lũy chất béo cao khi được nuôi cấy trong môi trường thủy phân từ cám gạo tách béo. Lượng sinh khối thu được đạt 11.73 g/L và lượng dầu tích lũy là 25.41% sinh khối khô. Phân tích sắc ký khí cho thấy thành phần chất béo chủ yếu là axit béo tự do (FFA) và các glyceride, cho thấy tiềm năng sử dụng trong sản xuất diesel sinh học. Điều này mở ra cơ hội cho việc phát triển công nghệ sinh học trong sản xuất năng lượng tái tạo từ nguồn nguyên liệu nông nghiệp.
3.1. Đánh giá tiềm năng ứng dụng
Nghiên cứu này không chỉ chứng minh khả năng sử dụng cám gạo tách béo trong nuôi cấy nấm men mà còn khẳng định giá trị thực tiễn của việc chuyển đổi phụ phẩm nông nghiệp thành nguồn nguyên liệu cho sản xuất năng lượng. Việc phát triển quy trình sản xuất dầu sinh học từ cám gạo tách béo có thể góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tăng cường an ninh năng lượng bền vững.
