1.3.2.2. Các chất trao đổi bậc 1

liệu, công đoạn chưng cất và tách nước được thiết kế liên hoàn thành một DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL dây chuyền đồng bộ nhằm giảm chi phí đầu tư và tiết kiệm năng lượng. Chưng cất: Công đoạn này nằm tách ethanol ra khỏi dấm chín, loại bỏ các tạp chất và nâng nồng độ ethanol lên > 95% (v/v). Dịch sau lên men có nồng độ ethanol thấp cần được chưng cất nhằm loại bỏ tối đa lượng nước và các tạp chất khác để thu được ethanol có nồng độ và chất lượng phù hợp với yêu cầu. Hai quy trình công nghệ chưng cất được dùng phổ biến hiện nay là chưng cất áp suất dư và chưng cất áp suất chân không. Công đoạn tách nước: Do hiện tượng “điểm đẳng phí” của hỗn hợp ethanol-nước, nên sau công đoạn chưng cất thông thường, ethanol thu được chỉ đạt nồng độ tối đa 96,5% (v/v). Để sử dụng làm nhiên liệu, ethanol thô được đưa qua công đoạn tách nước để đạt nồng độ đến 99,7% (v/v). Ba phương pháp để tách nước trong sản xuất ethanol nhiên liệu là: công nghệ chưng cất sử dụng hỗn hợp 3 cấu tử (như benzen) để phá “điểm đẳng phí”, công nghệ hấp phụ nước bằng rây phân tử, công nghệ tách nước bằng hệ thống lọc màng. Trong ba phương pháp trên, phương án công nghệ hấp phụ nước bằng rây phân tử được sử dụng rộng rãi vì có nhiều ưu điểm hơn so với phương pháp dùng hỗn hợp 3 cấu tử và chi phí vận hành thấp hơn so với phương án lọc màng. Tồn trữ và làm biến tính Ethanol nhiên liệu thu được từ quá trình sản xuất có tính chất dễ bốc cháy nên quá trình tồn trữ phải tuân theo những quy định nghiêm ngặt. Mặt khác, do mục đích sản xuất ethanol để làm nhiên liệu nên ethanol còn lẫn nhiều tạp chất không sử dụng cho các mục đích khác được. Do vậy, trước khi xuất xưởng ethanol nhiên liệu cần phải được làm biến tính bằng cách pha chất biến tính vào để phân biệt và tránh dùng sai mục đích. Ethanol nhiên liệu cần phải được chứa trong những thiết bị được làm bằng thép carbon, hoặc thép không gỉ, bồn chứa phải được trang bị hệ thống đảo bồn và thu hồi hơi bốc để tránh hiện tượng giảm nồng độ ethanol. 1.3.2.2. Các chất trao đổi bậc 1 Các chất trao đổi bậc một là những viên gạch cấu trúc có trọng

37

lượng phân tử thấp của các cao phân tử sinh học tế bào chất: amino acid, DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL nucleotide, nucleoside, đường, acid béo, vitamin,… Ngoài ra, các sản phẩm trung gian của quá trình trao đổi chất (các acid hữu cơ trong chu trình Krebs) cũng là các chất trao đổi bậc 1. Các cơ chế điều hòa phát triển trong quá trình tiến hóa bảo đảm sao cho các chất trao đổi bậc 1 chỉ được tổng hợp đến mức độ cần thiết. Trong quá trình nuôi cấy các chủng vi sinh vật hay các quá trình lên men ở quy mô công nghiệp, người ta cần điều khiển các điều kiện sao cho các chủng vi sinh vật có khả năng tổng hợp thừa hoặc “siêu tổng hợp” các sản phẩm đối với yêu cầu sinh trưởng của chúng. Sinh tổng hợp thừa các chất trao đổi bậc 1 là do rối loạn trao đổi chất của tế bào vi sinh vật hoặc có sự thay đổi trong quá trình điều hòa các quá trình này. Các sản phẩm trao đổi chất bậc 1 là các carbohydrate, amino acid, vitamin, citric acid, lipid, nucleotide... a. Carbohydrate * Đường: Tên gọi chung của những cacbonhydrate có vị ngọt nói riêng và những chất hóa học thuộc nhóm này nói chung. - Monosaccharide hay đường đơn, bao gồm những chất ví dụ như: + Glucose: hay còn gọi đường nho + Fructose: còn gọi đường trái cây hay đường hoa quả - Disaccharide hay đường đôi, bao gồm những chất ví dụ như: + Saccharose: hay còn gọi đường, đường kính, đường cát, đường phèn, đường ăn v.v... + Maltose: hay còn gọi đường mạch nha. + Lactose: hay còn gọi đường sữa. - Trisaccharide: phổ biến trong thiên nhiên là raffinose. - Polysaccharide hay đường đa: Một số polysaccharide thường gặp như tinh bột, glycogen, cellulose,... - Đường hóa học: là những chất ngọt tổng hợp.

38