Nghiên cứu sản xuất dầu vi sinh vật từ cám gạo tách béo

Abstract

In this study, the defatted rice bran (DRB) was hydrolysed by dilute H₂SO₄ solution to obtain sugar solution for culturing Yarrowia lipolytica Po1g. In hydrolysis process, some important factors affecting to sugar concentration such as H₂SO₄ concentration (from 2% to 5%), reaction time (from 2 h to 8 h), temperature (from 60°C to 90°C) and ratio of defatted rice bran to acid solution (from 1/4 g/mL to 1/12 g/mL) were investigated. The results showed that 4% of H₂SO₄, 6 hrs, 90°C and the ratio of 1/8 g/mL were good reaction conditions for hydrolysing the defatted rice bran and concentration of total sugar in the defatted rice bran hydrolysate (DRBH) was 53.59 g/L. The DRBH was detoxified with Ca(OH)₂ before using for culturing yeast. In culturing process, some factors affecting growth and lipid accumulation of the yeast such as time, sugar concentration, nitrogen source, pH, and carbon source were conducted. The result showed that the maximum of yeast concentration was 11.73 g/L with 25.41% of lipid content when the yeast was cultured 4 days in detoxified DRBH with sugar concentration of 30 g/L, without adding nitrogen source. Composition of lipid consisted high free fatty acid (FFA) 82.53% and glycerides such as monoacylglyceride (11.45%), diacylglyceride (1.41%), and triacylglyceride (3.05%). The fatty acid profile was varying from C16 to C18 and this was considered as potential biodiesel feedstock.

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, cám gạo tách béo (CGTB) được thuỷ phân bằng dung dịch H₂SO₄ loãng nhằm thu được dung dịch đường làm nguồn dinh dưỡng nuôi cấy nấm men Yarrowia lipolytica Po1g. Trong giai đoạn thuỷ phân, các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ đường tổng (NĐĐT) như nồng độ H₂SO₄ với khoảng khảo sát (2 - 5%), thời gian phản ứng (2 - 8 giờ), nhiệt độ (60 - 100°C) và tỉ lệ CGTB và dung dịch acid (CGTB/DDA) (1/4 – 1/12 g/mL). Kết quả cho thấy rằng, điều kiện thuỷ phân thích hợp là H₂SO₄ 4%, thời gian 6 giờ, nhiệt độ là 90°C và tỉ lệ CGTB/DDA là 1/8 g/mL, với nồng độ đường thu được là 53,59 g/L. Sau khi thuỷ phân dung dịch đường được khử độc bằng Ca(OH)₂ trước khi sử dụng để lên men. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và tích luỹ chất béo của nấm men như thời gian, nồng độ đường, nguồn nitrogen, pH, nguồn carbon được tiến hành khảo sát. Kết quả cho thấy rằng, lượng sinh khối thu được cao nhất là 11,73 g/L, tương ứng với lượng dầu tích luỹ là 25,41% trong điều kiện không có bổ sung nguồn nitơ, NĐĐT 30 g/L và 4 ngày nuôi cấy. Kết quả phân tích cho thấy thành phần chủ yếu của chất béo thu được là chất béo tự do (FFA) 82,53% và các glyceride như monoacylglyceride (MAG, 11,45%), diacylglyceride (DAG, 1,41%) và triacylglyceride (TAG, 3,05%). Các acid béo có cấu trúc mạch carbon chủ yếu C16 đến C18. Đây là nguồn dầu thích hợp làm nguyên liệu để sản xuất diesel sinh học.