Nghiên Cứu Thu Nhận Ethanol Từ Rong Nước Lợ Chaetomorpha sp.

Nghiên cứu thu nhận ethanol từ rong biển Chaetomorpha sp. đang trở thành một lĩnh vực quan trọng trong công nghệ… 210 trang · Đại học Quốc gia TP. HCM · 2022.

• Tác giả: Nguyễn Minh Hải
• Người hướng dẫn: TS. Lê Văn Việt Mần
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. HCM
• Chuyên ngành: Kỹ thuật
• Đề tài: Nghiên Cứu Thu Nhận Ethanol Từ Rong Nước Lợ Chaetomorpha sp.
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỞ ĐẦU
• 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên vật liệu
• 2.2. Thiết bị thí nghiệm
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.3.1. Xác định các thành phần hóa học cơ bản của rong
• 2.3.2. Nghiên cứu tiền xử lý sinh khối Chaetomorpha sp.
• 2.3.3. Chuyển hóa sinh khối rong thành ethanol bằng phương pháp SHF
• 2.3.3.1. Đường hóa bằng enzyme
• 2.3.3.2. Lên men ethanol
• 2.3.4. Chuyển hóa sinh khối rong thành ethanol bằng phương pháp SSF
• 2.3.5. Nghiên cứu chuyển hóa sinh khối rong thành ethanol bằng phương pháp kết hợp SHF-SSF
• 2.3.6. So sánh các phương pháp lên men
• 2.3.6.1. Sự chuyển hóa của các hợp chất chứa carbon trong quá trình lên men
• 2.3.6.2. So sánh hiệu quả của các phương pháp lên men
• 2.4. Phương pháp phân tích
• 2.5. Công thức tính toán
• 2.6. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
• 3.1. Kết quả khảo sát các thành phần hóa học của rong Chaetomorpha sp.
• 3.1.1. Thành phần polysaccharide
• 3.1.2. Thành phần acid amin trong protein
• 3.2. Tiền xử lý nguyên liệu
• 3.2.1. Tiền xử lý bằng dung dịch NaOH (% w/v) để tách protein và khoáng
• 3.2.1.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu:dung dịch NaOH
• 3.2.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch NaOH (% w/v)
• 3.2.1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ (°C)
• 3.2.1.4. Ảnh hưởng của thời gian tiền xử lý
• 3.2.2. Tiền xử lý rong bằng sóng siêu âm và dung dịch NaOH (% w/v) để tách protein và khoáng
• 3.2.2.1. Công suất siêu âm
• 3.2.2.2. Thời gian siêu âm
• 3.2.3. Tiền xử lý rong bằng dung dịch H2SO4 (% w/v) để phá vỡ cấu trúc tinh thể của sinh khối rong
• 3.2.3.1. Nồng độ dung dịch H2SO4
• 3.2.3.2. Tỷ lệ nguyên liệu trong dung dịch H2SO4 (% w/v)
• 3.2.3.3. Nhiệt độ tiền xử lý
• 3.2.3.4. Thời gian tiền xử lý với dung dịch H2SO4 (% w/v)
• 3.3. Chuyển hóa sinh khối rong thành ethanol bằng phương pháp SHF
• 3.3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đường hóa
• 3.3.1.1. Tỷ lệ nguyên liệu (% w/v)
• 3.3.1.2. Nồng độ enzyme endoglucanase (FPU/g)
• 3.3.1.3. Nồng độ enzyme β-glucosidase (CBU/g)
• 3.3.1.4. Thời gian thủy phân
• 3.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men
• 3.3.2.1. Nhiệt độ lên men
• 3.3.2.2. Mật độ nấm men sử dụng
• 3.3.2.3. Thời gian lên men
• 3.4. Chuyển hóa sinh khối rong thành ethanol bằng phương pháp SSF
• 3.4.1. Tỷ lệ nguyên liệu (% w/v)
• 3.4.2. Nồng độ enzyme endoglucanase (FPU/g)
• 3.4.3. Nồng độ enzyme β-glucosidase (CBU/g)
• 3.4.4. Nhiệt độ lên men (°C)
• 3.4.5. Mật độ nấm men sử dụng
• 3.4.6. Thời gian lên men
• 3.5. Chuyển hóa sinh khối rong Chaetomorpha sp. thành ethanol bằng phương pháp kết hợp SHF-SSF
• 3.5.1. Lượng nguyên liệu bổ sung (% so với lượng nguyên liệu ban đầu)
• 3.5.2. Lượng enzyme endoglucanase bổ sung (FPU/g nguyên liệu bổ sung)
• 3.5.3. Lượng enzyme β-glucosidase bổ sung (CBU/g nguyên liệu bổ sung)
• 3.5.4. Mật độ nấm men sử dụng (x10^6 CFU/mL dịch lên men)
• 3.5.5. Thời gian lên men
• 3.6. Sự chuyển hóa của các thành phần chứa carbon trong quá trình lên men
• 3.6.1. Phương pháp SHF
• 3.6.2. Phương pháp SSF
• 3.6.3. Phương pháp kết hợp SHF-SSF
• 3.7. So sánh hiệu quả của các phương pháp
• 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu thu nhận ethanol từ rong Chaetomorpha sp

Nghiên cứu thu nhận ethanol từ rong biển Chaetomorpha sp. đang trở thành một lĩnh vực quan trọng trong công nghệ sinh học. Rong biển không chỉ là nguồn nguyên liệu phong phú mà còn có khả năng phát triển nhanh chóng trong môi trường nước lợ. Việc sử dụng rong biển như một nguồn nguyên liệu để sản xuất ethanol không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra sản phẩm có giá trị kinh tế cao. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào quy trình thu nhận ethanol từ rong Chaetomorpha sp. và các phương pháp tối ưu hóa quy trình sản xuất.

1.1. Đặc điểm sinh học của rong Chaetomorpha sp.

Rong Chaetomorpha sp. là một loại rong nước lợ phổ biến tại đồng bằng sông Cửu Long. Chúng có khả năng sinh trưởng nhanh và dễ dàng thích nghi với điều kiện môi trường khắc nghiệt. Thành phần hóa học của rong chứa nhiều polysaccharide, là nguồn nguyên liệu tiềm năng cho quá trình sản xuất ethanol.

1.2. Tầm quan trọng của ethanol trong công nghiệp

Ethanol là một sản phẩm quan trọng trong nhiều lĩnh vực như thực phẩm, y tế và nhiên liệu sinh học. Việc sản xuất ethanol từ rong biển không chỉ giúp giảm áp lực lên nguồn lương thực mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

II. Thách thức trong việc thu nhận ethanol từ rong nước lợ

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc thu nhận ethanol từ rong biển cũng gặp phải nhiều thách thức. Các thành phần carbohydrate trong rong biển khác biệt so với tinh bột, điều này làm cho quá trình chuyển hóa thành ethanol trở nên phức tạp hơn. Ngoài ra, việc xử lý rong biển để tách các thành phần có giá trị cũng cần được tối ưu hóa để đạt hiệu suất cao nhất.

2.1. Các vấn đề trong quá trình tiền xử lý

Quá trình tiền xử lý rong biển thường gặp phải các vấn đề như hình thành chất ức chế vi sinh vật, làm giảm hiệu suất lên men. Việc lựa chọn phương pháp tiền xử lý phù hợp là rất quan trọng để tối ưu hóa quy trình sản xuất ethanol.

2.2. Khó khăn trong quá trình lên men

Quá trình lên men để chuyển hóa polysaccharide thành ethanol có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như nhiệt độ, mật độ giống cấy và thời gian lên men. Cần có các nghiên cứu sâu hơn để xác định các điều kiện tối ưu cho quá trình này.

III. Phương pháp tiền xử lý rong Chaetomorpha sp

Để thu nhận ethanol từ rong Chaetomorpha sp., việc tiền xử lý là bước quan trọng. Các phương pháp như sử dụng NaOH kết hợp với sóng siêu âm đã được chứng minh là hiệu quả trong việc tách protein và khoáng, đồng thời tăng hàm lượng polysaccharide còn lại. Quy trình này giúp cải thiện khả năng chuyển hóa thành ethanol trong các bước tiếp theo.

3.1. Tiền xử lý bằng NaOH

Sử dụng NaOH với nồng độ phù hợp giúp tách các thành phần không mong muốn trong rong biển, từ đó tăng cường hàm lượng polysaccharide. Nghiên cứu cho thấy nồng độ NaOH 1% w/v là tối ưu cho quá trình này.

3.2. Ứng dụng sóng siêu âm trong tiền xử lý

Sóng siêu âm hỗ trợ trong quá trình tiền xử lý giúp tăng cường hiệu quả tách protein và khoáng, đồng thời làm giảm thời gian xử lý. Phương pháp này đã cho thấy kết quả khả quan trong việc cải thiện chất lượng nguyên liệu.

IV. Quy trình chuyển hóa sinh khối rong thành ethanol

Quy trình chuyển hóa sinh khối rong Chaetomorpha sp. thành ethanol có thể thực hiện qua nhiều phương pháp khác nhau như SHF, SSF và kết hợp SHF-SSF. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp sẽ ảnh hưởng lớn đến hiệu suất thu hồi ethanol.

4.1. Phương pháp SHF thủy phân và lên men tách biệt

Phương pháp SHF cho phép kiểm soát tốt hơn quá trình thủy phân và lên men. Tuy nhiên, hiệu suất chuyển hóa ethanol thường thấp hơn so với các phương pháp khác.

4.2. Phương pháp SSF đường hóa và lên men đồng thời

Phương pháp SSF giúp tiết kiệm thời gian và tăng hiệu suất thu hồi ethanol. Nghiên cứu cho thấy phương pháp này có thể đạt hiệu suất lên men lên đến 70%.

4.3. Kết hợp SHF SSF để tối ưu hóa quy trình

Phương pháp kết hợp SHF-SSF cho thấy hiệu suất cao nhất trong việc chuyển hóa sinh khối rong thành ethanol, với hiệu suất lên men đạt 89,6%. Đây là một hướng đi tiềm năng cho nghiên cứu trong tương lai.

V. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc thu nhận ethanol từ rong Chaetomorpha sp. không chỉ khả thi mà còn mang lại hiệu quả kinh tế cao. Sản phẩm ethanol có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như nhiên liệu sinh học và công nghiệp thực phẩm. Việc phát triển quy trình sản xuất ethanol từ rong biển sẽ góp phần vào việc bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

5.1. Kết quả thu hồi ethanol từ rong biển

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng nồng độ ethanol thu được từ rong Chaetomorpha sp. có thể đạt tới 3,93% (v/v) với hiệu suất lên men cao. Điều này cho thấy tiềm năng lớn của rong biển trong sản xuất ethanol.

5.2. Ứng dụng ethanol trong công nghiệp

Ethanol thu được từ rong biển có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như sản xuất thực phẩm, dược phẩm và nhiên liệu sinh học. Việc này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra giá trị kinh tế cho người dân.

VI. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu thu nhận ethanol từ rong Chaetomorpha sp. đã mở ra hướng đi mới trong việc sử dụng nguồn nguyên liệu tái tạo. Với những kết quả khả quan, việc phát triển quy trình sản xuất ethanol từ rong biển sẽ góp phần vào việc bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho ngành công nghiệp sinh học.

6.1. Tương lai của sản xuất ethanol từ rong biển

Với sự gia tăng nhu cầu về nhiên liệu sinh học, việc sản xuất ethanol từ rong biển sẽ trở thành một xu hướng tất yếu. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình và giảm chi phí sản xuất.

6.2. Khuyến nghị cho nghiên cứu tiếp theo

Cần có thêm nhiều nghiên cứu về các phương pháp tiền xử lý và lên men để nâng cao hiệu suất thu hồi ethanol. Việc hợp tác giữa các nhà khoa học và doanh nghiệp cũng sẽ giúp thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu này.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Sản xuất ethanol truyền thống tại Việt Nam và trên thế giới chủ yếu dựa vào nguồn nguyên liệu ngũ cốc (gạo, ngô) hoặc các loại củ giàu tinh bột (khoai mì). Việc gia tăng nhu cầu sử dụng ethanol trong bối cảnh biến đổi khí hậu, nước biển dâng làm giảm diện tích đất canh tác nông nghiệp dẫn đến nguy cơ cạnh tranh trực tiếp với nguồn an ninh lương thực. Để giải quyết mâu thuẫn này, các nguồn sinh khối thủy sinh không cạnh tranh đất nông nghiệp đang được tập trung nghiên cứu. Tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long, rong nước lợ Chaetomorpha sp. phát triển tự nhiên với mật độ dày đặc trong các ao nuôi tôm quảng canh (chiếm khoảng 10% trong tổng số 347.000 ha diện tích nuôi tôm). Lượng sinh khối này ước tính đạt khoảng 1,5 triệu tấn rong tươi (tương đương 150.000 tấn rong khô/năm), thường bị vớt bỏ sau thu hoạch thủy sản gây thối rữa và ô nhiễm môi trường.

Khoảng trống nghiên cứu được tác giả xác định là: các nghiên cứu sản xuất ethanol từ rong biển trên thế giới thường chỉ thu được nồng độ cồn thấp (dưới 27 g/L) do hàm lượng polysaccharide trong rong không cao (dưới 50% chất khô), cấu trúc vi sợi tinh thể bền vững tương tự cellulose và thành phần đường phức tạp gây khó khăn cho quá trình thủy phân. Tại Việt Nam, các công bố về chuyển hóa sinh khối rong nước lợ thành ethanol còn rất hạn chế.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án được xác định gồm các nội dung sau:

1. Xác định các thành phần hóa học cơ bản và cấu trúc liên kết carbohydrate của rong Chaetomorpha sp.
2. Nghiên cứu phương pháp tiền xử lý sinh khối rong nhằm nâng cao tỷ lệ polysaccharide và làm giảm chỉ số tinh thể hóa của nguyên liệu.
3. Nghiên cứu chuyển hóa sinh khối rong thành ethanol bằng ba phương pháp: thủy phân và lên men tách biệt (SHF), đường hóa và lên men đồng thời (SSF), và phương pháp kết hợp SHF-SSF.
4. Đánh giá sự chuyển hóa của các hợp chất chứa carbon và so sánh hiệu quả kinh tế - kỹ thuật giữa các phương pháp lên men.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Sinh khối rong nước lợ Chaetomorpha sp.
• Phạm vi không gian: Mẫu rong được thu thập trực tiếp tại các ao nuôi tôm nước lợ quảng canh ở tỉnh Bạc Liêu, Đồng bằng sông Cửu Long (mực nước đáy 10–20 cm, chế độ trao đổi nước kém).
• Phạm vi nội dung và thời gian: Các thí nghiệm phân tích thành phần, tối ưu hóa tiền xử lý, thủy phân enzyme và lên men ethanol được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm; dữ liệu phân tích cấu trúc chuyên sâu được kiểm chứng tại các phòng thí nghiệm quốc tế (Đại học Georgia và Đại học Missouri, Hoa Kỳ).

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan tài liệu của luận án hệ thống hóa các nhóm nguyên liệu rong (Archaeplastida, Rhizaria, Excavata, Chromista, Alveolata) và phân tích thành phần sinh hóa của các loại rong phổ biến như Spirulina, Cladophora glomerata, Hydrodictyon reticulatum, Ulva reticulata, Ulvaria oxysperma, Eucheuma cottonii, Kappaphycus alvarezii, Gracilaria crassa. Tác giả điểm lại các công trình tiền xử lý sinh khối rong bằng phương pháp vật lý và hóa học:

• Nghiên cứu của Schultz-Jensen và cộng sự (2013) về tiền xử lý rong lục Chaetomorpha linum bằng nhiệt ẩm (180–200 °C), nổ hơi nước (200–210 °C), oxy hóa ẩm (180–200 °C), plasma và nghiền bi; kết quả cho thấy nhiệt ẩm và oxy hóa ẩm giúp tăng hàm lượng glucan từ 34–38% lên 55–74% nhưng đòi hỏi điều kiện năng lượng rất khắc nghiệt.
• Nghiên cứu của Lee và cộng sự (2013) sử dụng dung dịch $\text{H}_2\text{SO}_4$ 0,06% ở 170 °C trong 15 phút trên rong nâu Saccharina japonica, nâng tỷ lệ glucan lên 29,09% và làm hòa tan 72% sinh khối.
• Nghiên cứu của Yeon và cộng sự (2011) xử lý rong Saccharina japonica bằng $\text{H}_2\text{SO}_4$ 40–90 mM ở 120 °C thu được 24,7 g/L đường khử.
• Về quá trình lên men, Cho và cộng sự (2013) chuyển hóa sinh khối Enteromorpha intestinalis bằng phương pháp SHF với hệ enzyme Celluclast 1.5 L và Viscozyme L kết hợp nấm men Saccharomyces cerevisiae KCTC 1126, đạt 40,6 g/L đường khử nhưng nồng độ ethanol chỉ đạt 8,6 g/L (hiệu suất 30,5%) do sự tạo thành acid acetic và 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF).
• Park và cộng sự (2012) thủy phân rong đỏ Gelidium amansii bằng $\text{H}_2\text{SO}_4$ 2% ở 150 °C, thu nhận dịch đường chứa 72 g/L chất khô nhưng dịch lên men chỉ đạt 27 g/L ethanol (hiệu suất 38%) do nồng độ chất ức chế cao.
• Võ Thành Trung và cộng sự (2016) đường hóa Chaetomorpha linum bằng Viscozyme L (40 U/g, pH 5,0, 50 °C, 30 giờ) đạt hiệu suất thủy phân 80%.

Vị trí của luận án được xác lập dựa trên việc giải quyết khoảng trống tồn tại: sinh khối rong Chaetomorpha sp. ở Đồng bằng sông Cửu Long có hàm lượng tro khoáng (30–32%) và protein (14–21%) cao, làm giảm nồng độ cơ chất carbohydrate có ích. Luận án lựa chọn giải pháp tiền xử lý hai bước: bước một dùng kiềm loãng kết hợp sóng siêu âm để loại bỏ protein và khoáng chất nhằm làm giàu tỷ lệ polysaccharide; bước hai dùng acid vô cơ loãng ở nhiệt độ vừa phải để phá vỡ liên kết tinh thể mà hạn chế tối đa sự hình thành chất ức chế furan (furfural, 5-HMF). Đồng thời, tác giả thiết lập quy trình lên men kết hợp SHF-SSF để nâng cao nồng độ ethanol thành phẩm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên cơ sở lý thuyết về cấu trúc polysaccharide thực vật thủy sinh, động học phản ứng thủy phân enzyme cellulase và cơ chế biến dưỡng yếm khí của nấm men:

• Cấu trúc carbohydrate: Polysaccharide mạch thẳng tạo bởi các liên kết glycoside, trong đó liên kết $\beta$-1,4-glucopyranosyl chiếm đa số, hình thành các vùng vô định hình xen kẽ vùng vi tinh thể bền vững.
• Cơ chế tiền xử lý: Dung dịch kiềm xà phòng hóa các liên kết ester, kết hợp năng lượng sóng siêu âm tạo hiệu ứng xâm thực vi bọt (cavitation) làm phân rã màng tế bào, trích ly protein và muối khoáng hòa tan. Dung dịch acid loãng xúc tác thủy phân một phần liên kết glycoside, làm trương nở và giảm chỉ số tinh thể hóa (Crystallization Index - CrI).
• Động học enzyme: Hệ enzyme gồm endoglucanase (cắt ngẫu nhiên liên kết $\beta$-1,4 nội mạch tạo cellooligosaccharide và cellobiose) và $\beta$-glucosidase (thủy phân cellobiose thành glucose). Hiện tượng ức chế ngược do sản phẩm glucose đối với cellulase được khắc phục thông qua quá trình đường hóa và lên men đồng thời.
• Quá trình lên men: Nấm men Saccharomyces cerevisiae chuyển hóa glucose thành ethanol và $\text{CO}2$ theo con đường đường phân Embden-Meyerhof-Parnas; tỷ lệ bảo toàn nguyên tố carbon ($C{\text{ethanol}} : C_{\text{CO}_2}$) phản ánh hiệu quả định mức của quá trình lên men.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được thiết kế định lượng hoàn chỉnh:

• Nguyên vật liệu: Rong Chaetomorpha sp. thu nhận tại Bạc Liêu, rửa sạch bùn cát, sấy ở 50 °C đến độ ẩm khoảng 10%, nghiền qua rây 10 mesh. Chế phẩm enzyme gồm Cellic CTec2 (hoạt lực endoglucanase 150 FPU/mL, Novozymes) và Novozyme 188 (hoạt lực $\beta$-glucosidase $\ge 300$ CBU/mL, Sigma-Aldrich). Chủng nấm men thương phẩm Saccharomyces cerevisiae (ThermoSacc DRY, LBDS, mật độ sống $2 \times 10^{10}$ tế bào/g), hoạt hóa trong môi trường YPD đạt $5 \times 10^8$ CFU/mL.
• Thiết bị nghiên cứu: Thiết bị gia nhiệt Sandbath Techne với ống phản ứng thép không gỉ (tiền xử lý acid); bể siêu âm Vibra-Cell VCX 750 Sonics (tiền xử lý siêu âm kiềm); máy lắc điều nhiệt Innova 4230 New Brunswick Scientific (thủy phân và lên men); máy đo nhiễu xạ tia X D8 Advance Bruker (xác định CrI); kính hiển vi điện tử quét JSM-7401F Jeol (chụp hình thái SEM); máy đo phân bố kích thước hạt Horiba LA-920; hệ thống HPLC đầu dò RI cột Bio-Rad HPX-87H (định lượng ethanol, đường, acid hữu cơ, 5-HMF); quang phổ kế UV-Vis 8453 Agilent (đo đường khử bằng DNS).
• Phương pháp phân tích: Định lượng polysaccharide qua đường khử với hệ số chuyển đổi 0,9; định danh các liên kết glycoside bằng GC/MS tại Trung tâm Nghiên cứu Carbohydrate Phức hợp (Đại học Georgia, Hoa Kỳ); định lượng nitơ tổng số bằng phương pháp Kjeldahl; định lượng acid amin bằng GC/MS tại Đại học Missouri (Hoa Kỳ); định lượng khoáng và tro theo tiêu chuẩn AOAC.

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Trình bày tính cấp thiết của đề tài trong bối cảnh cạn kiệt tài nguyên đất, biến đổi khí hậu và xung đột lương thực - nhiên liệu. Đưa ra tiềm năng sinh khối rong Chaetomorpha sp. tại các ao nuôi tôm quảng canh Đồng bằng sông Cửu Long và xác định mục tiêu tổng quát của luận án.

Chương 1: Tổng quan

Hệ thống hóa cơ sở lý luận về phân loại rong, giá trị sinh học và thành phần dinh dưỡng. Đánh giá tiềm năng của rong nước lợ tại các tỉnh Tây Nam Bộ. Tổng quan các quy trình công nghệ thu nhận ethanol từ rong biển: tiền xử lý vật lý (nhiệt ẩm, nổ hơi nước, plasma, nghiền), tiền xử lý hóa học (acid loãng, kiềm), cơ chế hình thành các chất ức chế vi sinh vật (furfural, 5-HMF, acid acetic, acid levulinic). Phân tích ưu nhược điểm của các phương pháp đường hóa và lên men truyền thống (SHF, SSF) cũng như các phương pháp cải tiến (SSCF, SHCF, CBP), từ đó nêu rõ các rào cản kỹ thuật cần giải quyết đối với sinh khối Chaetomorpha sp.

Chương 2: Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết nguồn gốc nguyên liệu rong Chaetomorpha sp. tại Bạc Liêu, quy cách hóa chất, chế phẩm enzyme (Cellic CTec2, Novozyme 188), chủng nấm men (S. cerevisiae ThermoSacc DRY) và hệ thống thiết bị phân tích hiện đại. Mô tả bố trí các chuỗi thí nghiệm đơn yếu tố:

• Chuỗi thí nghiệm tiền xử lý kiềm và siêu âm (tỷ lệ nguyên liệu, nồng độ NaOH, nhiệt độ, thời gian, công suất và thời gian siêu âm).
• Chuỗi thí nghiệm tiền xử lý acid $\text{H}_2\text{SO}_4$ (nồng độ acid, tỷ lệ rắn/lỏng, nhiệt độ, thời gian).
• Chuỗi thí nghiệm đường hóa và lên men theo ba phương pháp (SHF, SSF, kết hợp SHF-SSF).
• Quy trình phân tích hóa lý, phương pháp xử lý số liệu thống kê và công thức tính toán cân bằng carbon.

Chương 3: Kết quả và biện luận

3.1. Kết quả khảo sát các thành phần hóa học của rong Chaetomorpha sp.

Rong nguyên liệu sau khi sấy khô đạt độ ẩm 5–10%. Phân tích thành phần liên kết glycoside cho thấy phân tử polysaccharide chứa nhiều dạng liên kết phức tạp, trong đó liên kết $\beta$-1,4-glucopyranosyl chiếm tỷ lệ vượt trội là 74,4%. Thành phần hóa học cơ bản gồm 40–49% polysaccharide, 14–21% protein thô, 30–32% tro khoáng và lượng lipid không đáng kể.

3.2. Tiền xử lý nguyên liệu

• Tiền xử lý bằng NaOH kết hợp sóng siêu âm: Nhằm hòa tan và loại bỏ protein cùng khoáng chất. Các thông số thích hợp được xác lập gồm: nồng độ NaOH 1,0% (w/v), tỷ lệ nguyên liệu : dung dịch NaOH là 1:25 (w:v), công suất siêu âm 45 W/g trong thời gian 5 phút, tiếp tục xử lý nhiệt ở 60 °C trong 60 phút. Sau giai đoạn này, hàm lượng polysaccharide trong phần bã rắn còn lại tăng lên xấp xỉ 72% chất khô. Ảnh SEM và giản đồ hạt cho thấy bề mặt sợi rong trở nên xốp và phân rã cấu trúc liên kết ngoài.
• Tiền xử lý bằng dung dịch $\text{H}_2\text{SO}_4$ loãng: Nhằm phá vỡ cấu trúc vi tinh thể của polysaccharide. Điều kiện thích hợp gồm: nồng độ $\text{H}_2\text{SO}_4$ 1,75% (w/v), tỷ lệ sinh khối trong dung dịch acid là 12,5% (w/v), nhiệt độ xử lý 120 °C trong thời gian 30 phút. Kết quả phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) ghi nhận chỉ số tinh thể hóa (CrI) của mẫu rong giảm 42,0% so với nguyên liệu ban đầu, trong khi lượng chất ức chế sinh ra ở mức rất thấp.

3.3. Chuyển hóa sinh khối rong bằng phương pháp SHF

Sinh khối sau tiền xử lý acid được trung hòa bằng bột $\text{Ca(OH)}_2$ đến pH 5,0. Quá trình đường hóa bằng enzyme đạt kết quả tối ưu tại các thông số: tỷ lệ cơ chất 10% (w/v), nồng độ Cellic CTec2 30 FPU/g, nồng độ Novozyme 188 10 CBU/g nguyên liệu, thời gian đường hóa 40 giờ. Dịch thủy phân thu được chứa tổng lượng đường khử đạt 65,8 g/L (trong đó nồng độ glucose là 39,3 g/L). Giai đoạn lên men tiếp theo được tiến hành ở 35 °C, mật độ giống cấy $10 \times 10^6$ CFU/mL trong 40 giờ; nồng độ ethanol thu được đạt 1,83% (v/v), tương ứng hiệu suất lên men đạt 54,8%.

3.4. Chuyển hóa sinh khối rong bằng phương pháp SSF

Quá trình đường hóa và lên men đồng thời được thực hiện với các thông số: tỷ lệ cơ chất 9% (w/v), nồng độ Cellic CTec2 25 FPU/g, Novozyme 188 4 CBU/g, mật độ nấm men ban đầu $10 \times 10^6$ CFU/mL, nhiệt độ lên men 38 °C và thời gian 36 giờ. Nồng độ ethanol trong canh trường đạt 2,10% (v/v), tương ứng hiệu suất lên men đạt 70,0%. Phương pháp SSF cho hiệu suất cao hơn SHF nhờ việc tiêu thụ đường liên tục giúp giải tỏa hiện tượng ức chế ngược đối với hệ enzyme cellulase.

3.5. Chuyển hóa sinh khối rong bằng phương pháp kết hợp SHF-SSF

Để khắc phục hạn chế nồng độ ethanol thấp của phương pháp SSF và SHF do giới hạn tỷ lệ cơ chất ban đầu, phương pháp kết hợp được tiến hành theo quy trình: sinh khối rong được đường hóa sơ bộ theo các thông số của phương pháp SHF; sau đó, bổ sung thêm lượng sinh khối rong mới đã qua tiền xử lý bằng 37,5% so với lượng ban đầu, đồng thời bổ sung enzyme Cellic CTec2 20 FPU/g và Novozyme 188 5 CBU/g (tính theo lượng rong bổ sung), mật độ giống cấy $20 \times 10^6$ CFU/mL; quá trình lên men và đường hóa tiếp diễn ở 38 °C trong 36 giờ. Canh trường sau lên men đạt nồng độ ethanol là 3,93% (v/v) và hiệu suất lên men đạt 89,6%.

3.6 và 3.7. Cân bằng carbon và so sánh các phương pháp lên men

Phân tích sự phân bố của các hợp chất chứa carbon cho thấy:

• Phương pháp SHF có mức độ chuyển hóa nguyên liệu thành ethanol kém nhất với tỷ lệ phân bố carbon $C_{\text{ethanol}} : C_{\text{CO}_2}$ là 1 : 1,5 (carbon mất mát vào các sản phẩm phụ và sinh khối nấm men lớn).
• Phương pháp SSF và phương pháp kết hợp SHF-SSF đều đạt tỷ lệ $C_{\text{ethanol}} : C_{\text{CO}_2}$ tương đương nhau là 1 : 0,8, chứng minh dòng carbon chuyển hướng tối đa vào sinh tổng hợp ethanol.

Dưới đây là bảng tổng hợp các thông số kỹ thuật và kết quả thực nghiệm của ba phương pháp chuyển hóa sinh khối rong Chaetomorpha sp. thành ethanol:

Thông số / Chỉ tiêu đánh giá	Phương pháp SHF	Phương pháp SSF	Phương pháp kết hợp SHF-SSF
Nồng độ cơ chất	10% (w/v)	9% (w/v)	Ban đầu 10% (w/v), bổ sung 37,5% rong mới
Liều lượng Cellic CTec2	30 FPU/g	25 FPU/g	30 FPU/g ban đầu + 20 FPU/g rong bổ sung
Liều lượng Novozyme 188	10 CBU/g	4 CBU/g	10 CBU/g ban đầu + 5 CBU/g rong bổ sung
Mật độ giống nấm men	$10 \times 10^6$ CFU/mL	$10 \times 10^6$ CFU/mL	$20 \times 10^6$ CFU/mL
Nhiệt độ lên men	35 °C	38 °C	38 °C
Thời gian lên men	40 giờ (sau 40 giờ thủy phân)	36 giờ	36 giờ (sau giai đoạn thủy phân ban đầu)
Nồng độ ethanol thu nhận	1,83% (v/v)	2,10% (v/v)	3,93% (v/v)
Hiệu suất lên men	54,8%	70,0%	89,6%
Tỷ lệ chuyển hóa carbon ($C_{\text{ethanol}} : C_{\text{CO}_2}$)	1 : 1,5	1 : 0,8	1 : 0,8

Kết quả và những đóng góp mới

Các đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học:

• Cung cấp dẫn liệu khoa học chi tiết về đặc tính cấu trúc carbohydrate của loài rong nước lợ Chaetomorpha sp. phân bố tại Đồng bằng sông Cửu Long, xác định liên kết $\beta$-1,4-glucopyranosyl chiếm tỷ trọng 74,4% trong tổng số các liên kết glycoside.
• Làm sáng tỏ cơ chế tác động kết hợp giữa năng lượng vi bọt sóng siêu âm với dung dịch kiềm loãng trong việc phân rã mô rong, loại bỏ chọn lọc protein và khoáng chất, giúp tăng nồng độ polysaccharide nội tại từ mức dưới 49% lên xấp xỉ 72%.
• Chứng minh quy luật biến đổi cấu trúc tinh thể của polysaccharide dưới tác dụng của acid sulfuric loãng ở nhiệt độ 120 °C, làm giảm 42,0% chỉ số tinh thể hóa (CrI), tạo điều kiện cho cellulase tiếp cận cơ chất mà không làm phân hủy đường thành các chất ức chế furan độc hại.
• Xác lập cơ chế phân bố dòng carbon trong ba phương pháp lên men, chứng minh phương pháp SSF và SHF-SSF cải thiện tỷ lệ $C_{\text{ethanol}} : C_{\text{CO}_2}$ từ 1 : 1,5 (ở SHF) xuống 1 : 0,8.

Các đóng góp mới về mặt thực tiễn và kỹ thuật công nghệ:

• Xây dựng hoàn chỉnh quy trình công nghệ hai bước tiền xử lý: bước 1 xử lý kiềm - siêu âm (NaOH 1,0%, 45 W/g, 5 phút siêu âm, 60 °C, 60 phút); bước 2 xử lý acid loãng ($\text{H}_2\text{SO}_4$ 1,75%, 12,5% cơ chất, 120 °C, 30 phút).
• Thiết lập phương pháp lên men kết hợp SHF-SSF có bổ sung cơ chất phân đoạn (bổ sung 37,5% sinh khối rong mới sau giai đoạn đường hóa sơ bộ), giải quyết nút thắt về độ nhớt cao của huyền phù rong khi nạp nồng độ cơ chất lớn ngay từ đầu.
• Nâng cao nồng độ cồn trong dịch lên men từ rong lên mức 3,93% (v/v) với hiệu suất lên men đạt 89,6%, vượt trội so với các nghiên cứu công bố trước đây trên các đối tượng rong biển (thường chỉ đạt dưới 2,1% v/v hoặc 27 g/L).

Kiến nghị và đề xuất:

• Cần tiếp tục nghiên cứu tận dụng dịch trích protein và khoáng thu được từ công đoạn tiền xử lý kiềm - siêu âm để phát triển các sản phẩm phụ gia thức ăn chăn nuôi hoặc phân bón hữu cơ, nhằm nâng cao tính khả thi kinh tế cho toàn bộ chu trình công nghệ.
• Đề xuất thử nghiệm mở rộng quy trình lên quy mô pilot (thiết bị phản ứng dung tích lớn) để kiểm chứng sự truyền nhiệt và hiệu quả khuấy trộn đối với huyền phù rong có độ nhớt cao.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của luận án:

• Toàn bộ các thông số công nghệ của quá trình tiền xử lý, thủy phân và lên men được tối ưu hóa ở quy mô bình tam giác trong phòng thí nghiệm; chưa khảo sát các yếu tố vận hành liên tục hoặc bán liên tục trên pilot.
• Quá trình lên men sử dụng chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae ThermoSacc DRY, vốn chỉ lên men hiệu quả đường glucose và một số đường hexose, chưa chuyển hóa được các đường pentose hoặc các monomer khác sinh ra từ các liên kết glycoside dị nhánh của rong.
• Chưa tiến hành phân tích đánh giá vòng đời sản phẩm (LCA) và tính toán chi phí năng lượng của quá trình siêu âm cũng như nhiệt độ gia nhiệt 120 °C ở quy mô công nghiệp.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

• Ứng dụng các kỹ thuật lên men đồng thời đa chủng (Co-Fermentation) hoặc các dòng vi sinh vật tái tổ hợp (Consolidated Bioprocessing - CBP) có khả năng đồng hóa cả đường 5 carbon và đường 6 carbon để tận thu triệt để các phân đoạn đường khử khác trong dịch thủy phân rong.
• Nghiên cứu giải pháp thu hồi và tái sử dụng xúc tác acid, kiềm nhằm giảm thiểu lượng chất thải và giảm lượng $\text{Ca(OH)}_2$ cần thiết trong công đoạn trung hòa.

Giá trị tham khảo

Nghiên cứu của luận án cung cấp tài liệu kỹ thuật có giá trị cho nhiều nhóm đối tượng:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên các chuyên ngành Công nghệ Sinh học, Kỹ thuật Hóa học, Công nghệ Thực phẩm và Kỹ thuật Môi trường: có thể tham khảo chi tiết quy trình xác định liên kết glycoside qua GC/MS, phương pháp đo chỉ số tinh thể hóa CrI bằng XRD, và mô hình cân bằng nguyên tố carbon trong phân tích biến dưỡng nấm men.
• Các kỹ sư công nghệ và doanh nghiệp sản xuất nhiên liệu sinh học: tham khảo giải pháp kỹ thuật bổ sung cơ chất gián đoạn trong phương pháp kết hợp SHF-SSF để khắc phục bài toán trở ngại cơ học và truyền khối của cơ chất dạng sợi không tan có độ nhớt lớn.
• Các nhà quản lý ngành thủy sản và tài nguyên môi trường tại các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long: sử dụng các số liệu thực chứng của luận án để xây dựng kế hoạch thu gom, tận dụng nguồn phụ phẩm rong nước lợ tự nhiên, góp phần bảo vệ môi trường ao đầm nuôi tôm và gia tăng chuỗi giá trị kinh tế sinh học vùng ven biển.

Câu hỏi thường gặp

1. Thành phần carbohydrate của rong nước lợ Chaetomorpha sp. ở Đồng bằng sông Cửu Long có đặc điểm gì nổi bật? Rong khô có hàm lượng polysaccharide chiếm từ 40–49% chất khô. Kết quả phân tích GC/MS cho thấy hệ carbohydrate của loài rong này chứa nhiều loại liên kết glycoside dị thể, trong đó liên kết $\beta$-1,4-glucopyranosyl chiếm tỷ lệ chủ đạo là 74,4%. Cấu trúc phân tử có các vùng vi tinh thể bền vững tương tự cellulose thực vật trên cạn.

2. Mục đích và thông số tối ưu của công đoạn tiền xử lý bằng NaOH kết hợp sóng siêu âm là gì? Mục đích là trích ly, loại bỏ thành phần protein (14–21%) và tro khoáng (30–32%) trong sinh khối rong để nâng hàm lượng polysaccharide trong bã rắn lên xấp xỉ 72% chất khô. Thông số tối ưu gồm: nồng độ NaOH 1,0% (w/v), tỷ lệ rong : dung dịch kiềm 1:25 (w:v), công suất siêu âm 45 W/g, thời gian siêu âm 5 phút, sau đó giữ ở 60 °C trong 60 phút.

3. Xử lý acid $\text{H}_2\text{SO}_4$ loãng tác động như thế nào đến tính chất vật lý của sinh khối rong? Xử lý với dung dịch $\text{H}_2\text{SO}_4$ 1,75% (w/v), tỷ lệ cơ chất 12,5% (w/v) ở nhiệt độ 120 °C trong 30 phút giúp phá vỡ cấu trúc vi sợi, làm giảm 42,0% chỉ số tinh thể hóa (CrI) của hạt rong so với ban đầu, tạo điều kiện thuận lợi cho cellulase tiếp cận và thủy phân mà không làm phân hủy sâu carbohydrate thành các chất ức chế vi sinh vật.

4. Tại sao phương pháp kết hợp SHF-SSF lại đạt hiệu quả chuyển hóa ethanol cao hơn SHF và SSF? Phương pháp SHF bị giới hạn do nồng độ cơ chất ban đầu không thể quá cao và enzyme bị ức chế ngược bởi glucose. Phương pháp SSF tuy hạn chế được ức chế ngược nhưng nồng độ cơ chất ban đầu bị giới hạn bởi độ nhớt của huyền phù, dẫn đến nồng độ cồn thấp (2,10% v/v). Phương pháp kết hợp SHF-SSF tiến hành thủy phân trước một phần cơ chất để hóa lỏng môi trường, sau đó nạp thêm 37,5% cơ chất mới cùng enzyme và giống nấm men mật độ cao ($20 \times 10^6$ CFU/mL), giúp tăng tổng lượng cơ chất chuyển hóa mà không gây tắc nghẽn cơ học, đưa nồng độ ethanol lên 3,93% (v/v) và hiệu suất đạt 89,6%.

5. Cân bằng carbon ($C_{\text{ethanol}} : C_{\text{CO}2}$) giữa ba phương pháp lên men phản ánh điều gì? Tỷ lệ $C{\text{ethanol}} : C_{\text{CO}_2}$ phản ánh mức độ chuyển hóa cơ chất thành sản phẩm mục tiêu so với sản phẩm phụ và sinh khối. Phương pháp SHF có tỷ lệ là 1 : 1,5, cho thấy carbon bị thất thoát nhiều vào hô hấp phụ hoặc sản phẩm chuyển hóa trung gian. Hai phương pháp SSF và kết hợp SHF-SSF đều đạt tỷ lệ 1 : 0,8, chứng minh nấm men sử dụng đường tối ưu cho con đường lên men rượu, hạn chế tối đa các con đường tiêu hao carbon khác.

Kết luận

Luận án của tác giả Nguyễn Minh Hải đã giải quyết bài toán chuyển hóa sinh khối rong nước lợ Chaetomorpha sp. tại Đồng bằng sông Cửu Long thành ethanol sinh học thông qua việc xây dựng quy trình tiền xử lý hai bước kết hợp (siêu âm - kiềm loãng và acid sulfuric loãng) và thiết lập phương pháp lên men kết hợp SHF-SSF. Công trình cung cấp các thông số kỹ thuật thực nghiệm chính xác, nâng hàm lượng polysaccharide trong nguyên liệu lên 72%, giảm chỉ số tinh thể hóa 42,0%, và tạo ra dịch lên men có nồng độ ethanol đạt 3,93% (v/v) với hiệu suất 89,6%. Đây là nguồn tài liệu học thuật và kỹ thuật thực chứng quan trọng phục vụ nghiên cứu và phát triển công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học thế hệ thứ ba từ rong biển tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU.2 Rong Chaetomorpha sp. ở đồng bằng sông Cửu Long.3 Thu nhận ethanol lừ sinh khối rong.1 Các phương pháp tiền xứ lý.2 Sự hình thành các chất ức chế vi sinh vật.2 Đường hóa và lên men.1 Phương pháp SHF.2 Phương pháp SSF.3 Một số phương pháp cải tiến.4 Các vấn đề còn tồn tại. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHUONG PHÁP NGHIÊN cúu.1 Nguyên vật liệu.1 Rong Chaetomorpha sp.3 Thiết bị thí nghiệm.2 Nội dung nghiên cứu.1 Xác định các thành phần hóa học cơ bản của rong.2 Nghiên cứu tiền xư lý sinh khối Chaetomorpha sp.3 Chuyển hóa sinh khối rong thành ethanol bàng phương pháp SHF.1 Đường hóa bang enzyme.2 Lên men ethanol.4 Chuyển hóa sinh khối rong thành ethanol bàng phương pháp SSF.5 Nghiên cứu chuyển hóa sinh khối rong thành ethanol bằng phương pháp kết hợp SHF-SSF.3 So sánh các phương pháp lên men.1 Sự chuyên hóa của các hợp chât chửa carbon trong quá trình lên men .2 So sánh hiệu quả của các phương pháp lên men.4 Phương pháp phân tích.5 Công thức tính toán.6 Phương pháp xứ lý số liệu. KÉT ỌUẢ VÀ BIỆN LUẬN.1 Kết quá khao sát các thành phầnhóa học cúa rong Chaetomorpha sp.1 Thành phần polysaccharide.2 Thành phần acid amin trongprotein.2 Tiền xử lý nguyên liệu.1 Tiền xứ lý bằng dung dịch NaOH (% w/v) đè tách protein và khoáng.1 Anh hưởng của tỳ lệ nguyên liệu:dung dịch NaOH.2 Anh hưởng cùa nồng độ dung dịch NaOH (% w/v).3 Ảnh hưởng của nhiệt độ (°C).4 Ánh hưởng của thời gian tiền xử lý.2 Tiền xứ lý rong bằng sóng siêu âm và dung dịch NaOH (% w/v) dê tách protein và khoáng.1 Công suất siêu âm.2 Thời gian siêu âm.3 Tiền xử lý rong bằng dung dịch H2SO4 (% w/v) để phá vỡ cấu trúc tinh thê của sinh khôi rong.1 Nồng độ dung dịch H2SO4.2 Tý lệ nguyên liệu trong dung dịch H2SO4 (% w/v).

Nhiệt độ tiền xử lý.4 Thời gian tiền xứ lý với dung dịch H2SƠ4(% w/v).3 Chuyển hóa sinh khối rong thành ethanol bang phương pháp SHF.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đường hóa.1 Tý lệ nguyên liệu (% w/v).2 Nồng độ enzyme endoglucanase (FPU/g).3 Nồng độ enzyme p-glucosidase (CBU/g).4 Thời gian thủy phân.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men.1 Nhiệt độ lên men.2 Mật độ nấm men sử dụng.3 Thời gian lên men.4 Chuyển hóa sinh khối rong thành ethanol bang phương pháp SSF.1 Tý lệ nguyên liệu (%w/v).2 Nồng độ enzyme endoglucanase (FPU/g).3 Nồng dộ enzyme P-glucosidase (CBU/g).4 Nhiệt độ lên men (°C).5 Mật độ nấm men sử dụng.6 Thời gian lên men.5 Chuyển hóa sinh khối rong Chaetomorpha sp. thành ethanol bàng phương pháp kết họp SHF-SSF.1 Lượng nguyên liệu bổ sung (% so với lượng nguyên liệu ban đầu).2 Lượng enzyme endoglucanase bổ sung (FPU/g nguyên liệu bổ sung) .3 Lượng enzyme 0-glucosidase bô sung (CBU/g nguyên liệu bổ sung) .4 Mật độ nấm men sử dụng (xlO6CFU/ml dịch lên men).5 Thời gian lên men.6 Sự chuyến hóa cùa các thành phần chứa carbon trong quá trình lên men .1 Phương pháp SHF.2 Phuong pháp SSF.3 Phương pháp kết hợp SHF-SSF.7 So sánh hiệu quả của các phương pháp. KÉT LUẬN VÀ KIÉN NGHỊ. 107 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BÓ.

110 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 126 ix DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Hình ánh rong Chaetomorpha sp.2 Các chất ức chế có thể hình thành trong quá trình tiền xử lý polysaccharide [36] .3 Kết quả đường hóa sinh khối Enteromorpha intestinalis (trái) và quá trình lên men bàng phương pháp SHF (phải) [50].4 Thủy phân sinh khối G. amansii với 1,5% acid ở nhiệt độ 120 °C (a) và 140 °C (b) [57].5 Ket quả quá trình lên men ethanol dịch thủy phân G.6 Lên men theo phương pháp SSF trên sinh khối rong Saccharỉna japonica [40].1 Sư đô nghiên cửu quá trình chuyên hóa rong Chaeíomorpha sp.1 Gian đồ phân bo kích thước hạt cúa mẫu rong nguyên liệu (trái) và mầu rong sau quá trình tiền xứ lý bằng dung dịch NaOH.