Luận án Nghiên cứu chế tạo Xenlulo và một số sản phẩm có giá trị từ rơm rạ và thân ngô

guyên liệu khô tuyệt đối được tách chất trích ly. 
Phương pháp phân tách cao chiết: 
Cao chiết ete dầu mỏ được hòa tan trong ete dầu mỏ và tiến hành phân tách bằng phễu 
chiết theo sơ đồ hình 2.1 [18]. 
Dịch trích ly được xử lý nhiều lần bằng dung dịch NaHCO3 bão hòa (mỗi lần cho 
khoảng 10 (ml), thu được hai phần: 
- Phần dưới là dung dịch các muối, tiếp tục được xử lý bằng dung dịch H2SO4 10% tới 
pH= 1-2, rồi trích ly bằng ete, rửa dịch trích ly bằng dung dịch NaCl bão hoà và nước tới 
phản ứng trung hoà, sấy bằng Na2SO4 khan, chưng bốc dung môi ở nhiệt độ 40oC, sấy chân 
không tới khối lượng không đổi. Đây là phần axit hữu cơ. Tiến hành xác định hiệu suất và 
thành phần hoá học. 
- Phần trên là dung dịch ete, tiếp tục được xử lý bằng dung dịch NaOH 2% trong phễu 
chiết, ta thu được 2 phần: 
57 
+ Phần trên là dung dịch ete, được cho vào phễu chiết, tiến hành rửa bằng NaCl bão 
hòa và nước cất nóng nhiều lần tới phản ứng trung hòa, nước rửa thu được pha trộn với phần 
dưới, sấy dung dịch ete bằng Na2SO4 khan, chưng bốc dung môi ở nhiệt độ 40oC, sấy chân 
không tới khối lượng không đổi. Đây là phần các chất trung tính. Tiến hành xác định hiệu 
suất và thành phần hoá học. 
+ Dung dịch phenolat trong nước, được xử lí bằng dung dịch H2SO4 10% tới pH = 1-
2, rồi trích ly bằng ete, tách dung dịch ete ( chứa các chất phenol), rồi rửa bằng NaCl bão 
hòa và nước tới phản ứng trung hòa, sấy bằng Na2SO4 khan, chưng bốc dung môi ở nhiệt độ 
35-400C, sấy chân không tới khối lượng không đổi và xác định hiệu suất phenol, phân tích 
thành phần hóa học. 
Hình 2.1: Sơ đồ phân tách các chất trích ly bằng ete dầu mỏ (ete dầu hỏa) 
Nhận biết các hợp chất bằng phương pháp sắc ký khối phổ (GC-MS trên máy 
SHIMADZU GCMS-QP2010), nhiệt độ của injector 230oC, detector 280oC, lập trình từ 
70oC đến 250oC với tốc độ 6oC/phút, giữ 5 phút. 
58 
2.4. Phương pháp tiền thủy phân rơm rạ và thân ngô bằng axit 
sunfuric 
Tiền xử lý rơm rạ bằng axit sunfuric được tiến hành trong các nồi phản ứng (nồi nấu) 
bằng inox dung tích 1 lít, lắp đặt trong thiết bị nấu (có thể lắp đặt đồng thời 6 nồi nấu) gia 
nhiệt trong bể glyxerin, có đảo trộn và điều khiển nhiệt độ. 
Mỗi lần xử lý được tiến hành với 30 g nguyên liệu khô tuyệt đối. Mức sử dụng hóa 
chất, tỉ dịch được điều chỉnh tùy theo mục tiêu của từng thực nghiệm. Dịch thủy phân sau 
đó được trung hòa bằng dung dịch nước vôi trong, sau đó lọc tách loại cặn bẩn và xác định 
hiệu suất đường khử theo phương pháp so màu. 
Sau khi xác định được điều kiện công nghệ thích hợp cho giai đoạn tiền thủy phân, 
tiến hành tiền thủy phân một lượng lớn nguyên liệu với các điều kiện công nghệ đã được xác 
định, rơm rạ đã tiền thủy phân được rửa sạch, để khô gió và sử dụng cho nấu sunfat. 
Thành phần dịch đường thu được từ dịch tiền thủy phân nguyên liệu bằng axit sunfuric 
được phân tích bằng phương pháp HPLC. Mẫu và dung dịch chuẩn đều được lọc qua màng 
0,2 μm. Các dung dịch đường chuẩn được pha từ đường tinh khiết của Fluka với các nồng 
độ từ 0,05 g/l – 1,5g/l, sử dụng nước cất khử ion. Chế độ phân tích được giữ ở nhiệt độ 60oC, 
nhiệt độ RID 35oC, chế độ dòng 0,4 ml/phút. Quá trình phân tích được tiến hành tại Phòng 
Kỹ thuật Thu hồi sản phẩm, Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, Trường 
Đại học Bách Khoa Hà Nội. 
2.5. Phương pháp chế tạo xenlulo 
2.5.1. Phương pháp nấu xút 
Mỗi lần tiến hành với 30 gam rơm rạ trong nồi nấu inox dung tích 1 lít, lắp đặt trong 
thiết bị nấu (có thể lắp đặt đồng thời 6 nồi nấu) gia nhiệt trong bể glyxerin, có đảo trộn và 
điều khiển nhiệt độ. Bổ sung dung dịch natri hydroxit theo mức sử sụng cho các thực nghiệm 
và nước để đảm bảo tỉ lệ rắn/lỏng là 1/10 (tỷ dịch tối thiểu để rơm rạ ngập trong dung dịch 
xử lý). Mức sử dụng kiềm, thời gian và nhiệt độ xử lý được điều chỉnh theo mục tiêu của 
từng thực nghiệm. Kết thúc quá trình, lọc lấy bã rắn (xenlulo) còn lại, rửa nhiều lần bằng 
nước tới phản ứng trung hòa, vắt nước, sấy, xác định hiệu suất và phân tích tính chất của bột 
xenlulo thu được. 
Hiệu suất bột được tính theo công thức: H (%) = 
 m1 
M
 .100 (2.2) 
Trong đó: m2 là khối lượng bột xenlulo KTĐ thu được; 
 M: khối lượng nguyên liệu rơm rạ KTĐ đem nấu. 
59 
2.5.2. Phương pháp nấu sunfat 
Mỗi lần tiến hành với 30 g rơm rạ (đã tiền thủy phân), trong các nồi phản ứng (nồi 
nấu) bằng inox dung tích 1 lít, lắp đặt trong thiết bị nấu (có thể lắp đặt đồng thời 6 nồi nấu) 
gia nhiệt trong bể glyxerin, có đảo trộn và điều khiển nhiệt độ. Dung dịch NaOH (nồng độ 
10 g/lít) và Na2S (nồng độ 100 g/lít) và nước được bổ sung vào nồi nấu sao cho tỉ lệ (rắn : 
lỏng) đạt (1 :8). Độ sunfua sử dụng là 25% (xem mục 1.3). Mức sử dụng kiềm hoạt tính (xem 
mục 1.3), nhiệt độ và thời gian nấu được điều chỉnh tùy theo mục tiêu của từng thực nghiệm. 
Bột sau nấu được rửa bằng phương pháp xối rửa và sàng chọn bột bằng bộ sàng chọn 
phòng thí nghiệm để tách bột chín và bột sống (nếu có). Bột chín được đánh tơi, trung hòa 
bằng axit axetic loãng tới pH = 6 ÷ 7, rồi lọc rửa và vắt nước (sử dụng bình hút chân không 
và phễu sứ phễu Buchner), sấy ở nhiệt độ 105±30C, tới khối lượng không đổi, xác định hiệu 
suất và phân tích tính chất của bột xenlulo (gọi là bột sunfat). 
Hiệu suất bột xenlulo được tính theo công thức: H (%) = 
 m1 
M
 .100 (2.3) 
Trong đó: m1 : Khối lượng bột KTĐ thu được; 
 M : khối lượng rơm rạ KTĐ đã tiền thủy phân đem nấu sunfat. 
2.5.3. Phương pháp nấu bằng dung dịch hydropeoxit và axit sunfuric có bổ 
xung xúc tác natri molipdat 
Nấu rơm rạ được tiến hành 2 công đoạn: 
Công đoạn 1: nấu bằng dung dịch hydropeoxit và axit sunfuric có bổ xung xúc tác natri 
molipdat, được tiến hành trong các nồi phản ứng (nồi nấu) bằng inox dung tích 1 lít, lắp đặt 
trong thiết bị nấu (có thể lắp đặt đồng thời 6 nồi nấu) gia nhiệt trong bể glyxerin, có đảo trộn 
và điều khiển nhiệt độ. Mỗi nồi nấu được tiến hành với 30 g nguyên liệu khô tuyệt đối. Mức 
sử dụng hóa chất, tỉ dịch được điều chỉnh tùy theo mục tiêu của từng thực nghiệm. Gia nhiệt 
được tiến hành từ nhiệt độ 60oC đến nhiệt độ tối đa nhất định. Nhiệt độ tối đa và thời gian 
bảo ôn ở nhiệt độ tối đa được điều chỉnh tùy theo mục tiêu của từng thực nghiệm. Bột sau 
nấu được rửa và tiếp tục xử lý bằng dung dịch kiềm ở công đoạn 2. 
 Công đoạn 2 (trích ly kiềm): xử lý bằng dung dịch NaOH trong bình tam giác 500 ml 
nối với sinh hàn ngược. Điều kiện xử lý (mức sử dụng kiềm, nhiệt độ và thời gian xử lý) 
được điều chỉnh tùy theo mục tiêu của từng thực nghiệm. Sau khi kết thúc giai đoạn 2, bột 
xenlulo được rửa sạch, nghiền, vắt nước, sấy, xác định hiệu suất (theo công thức 2.2) và phân 
tích tính chất của bột (gọi là bột hydropeoxit). 
60 
2.5.4. Phương pháp tẩy trắng xenlulo 
2.5.4.1. Phương pháp tẩy trắng theo sơ đồ công nghệ Do – EP – D1 
Tẩy trắng xenlulo (thu được theo phương pháp nấu sunfat) bằng dioxit clo hai công 
đoạn kết hợp kiềm hóa (xem mục 1.5), được tiến hành trong các nồi phản ứng kín bằng inox 
dung tích 300 ml, gia nhiệt trong bể cách thủy ổn nhiệt. Mỗi lần xử lý được tiến hành với 
khoảng 6g bột khô gió. 
Quá trình được tiến hành như sau: Cân một lượng bột khô gió nhất định đã biết độ khô, 
ngâm trong nước 12-16h và đánh tơi tới khi thu được huyền phù bột đồng nhất, sau đó bột 
được rửa và ép vắt rồi cho vào nồi phản ứng, đặt lên bể ổn nhiệt đã gia nhiệt tới nhiệt độ cần 
thiết trong thời gian 15 phút, sau đó bổ sung lượng dung dịch ClO2 cần thiết trong công đoạn 
D0 và nước nóng đã đun nóng tới nhiệt độ tẩy, sao cho nồng độ bột đạt khoảng 10%. Tiếp 
đó bột được giữ ở nhiệt độ cần thiết trong bể ổn nhiệt, thường xuyên lắc nồi nấu. Kết thúc 
thời gian tẩy, pha loãng bột, rửa bằng máy khuấy, rửa nhiều lần và vắt nước. Tiếp đó bột 
được xử lý bột bằng dung dịch NaOH có bổ sung H2O2 với số lượng tương ứng, sao cho 
nồng độ bột đạt 10% và đặt lên bể ổn nhiệt đã gia nhiệt tới nhiệt độ cần thiết. Thời gian xử 
lý tùy thuộc từng thực nghiệm. Kết thúc thời gian tẩy, pha loãng bột, khuấy rửa bằng máy 
khuấy, rửa nhiều lần, tách nước rồi cho vào nồi phản ứng, tiếp tục tẩy trắng bằng dioxit clo, 
bằng cách bổ sung lượng dung dịch ClO2 cho công đoạn D1 và nước nóng đã đun nóng tới 
nhiệt độ cần thiết, sao cho nồng độ bột đạt khoảng 10%, rồi giữ ở nhiệt độ tẩy cần thiết trong 
bể ổn nhiệt. Kết thúc thời gian tẩy, pha loãng bột, rửa bằng máy khuấy, rửa nhiều lần và tách 
nước, cho vào cốc pha loãng bằng nước rồi bổ sung dung dịch NaHSO3 để trung hòa tới pH 
6,5-7, khuấy trộn đều và giữ ở nhiệt độ phòng trong vòng 30 phút. Sau đó rửa sạch bột, ép 
vắt và xeo mẫu bột để phân tích tính chất và hiệu suất tẩy. 
Hiệu suất tẩy được xác định theo công thức Ht= 
 m2 
m1
 .100 (2.4) 
Trong đó: 
m2 : khối lượng bột xenlulo KTĐ sau tẩy; 
m1 : khối lượng bột xenlulo KTĐ đem đi tẩy. 
2.5.4.2. Phương pháp tẩy trắng bằng hydropeoxit 
Tẩy trắng xenlulo (thu được theo phương pháp nấu với hydropeoxit và axit sunfuric 
bổ sung natri molipdat) được tiến hành trong các nồi phản ứng bằng inox dung tích 300 ml, 
gia nhiệt trong bể cách thủy ổn nhiệt. Mỗi lần xử lý được tiến hành với khoảng 6g bột khô 
61 
gió. 
Quá trình được tiến hành như sau: Cân một lượng bột khô gió nhất định đã biết độ khô, 
ngâm trong nước và đánh tơi tới khi thu được huyền phù bột đồng nhất, sau đó bột được rửa 
và ép vắt rồi cho vào nồi phản ứng, đặt lên bể ổn nhiệt đã gia nhiệt tới nhiệt độ cần thiết 
trong thời gian 15 phút, sau đó bổ sung lượng dung dịch hydropeoxit và natri hidroxit cần 
thiết trong giai đoạn 1 và nước nóng đã đun nóng tới nhiệt độ tẩy, sao cho nồng độ bột đạt 
khoảng 10%. Tiếp đó bột được giữ ở nhiệt độ cần thiết trong bể ổn nhiệt, thường xuyên lắc 
nồi nấu. Kết thúc thời gian tẩy, pha loãng bột, rửa bằng máy khuấy, rửa nhiều lần và vắt 
nước. Tiếp đó bột được bằng dung dịch NaOH và H2O2 với số lượng tương ứng với giai 
đoạn tẩy thứ 2, sao cho nồng độ bột đạt 10 % và đặt lên bể ổn nhiệt đã gia nhiệt tới nhiệt độ 
cần thiết. Kết thúc thời gian tẩy thứ 2, pha loãng bột, rửa bằng máy khuấy, rửa nhiều lần và 
vắt nước. Tiếp đó bột được bằng dung dịch NaOH và H2O2 với số lượng tương ứng với giai 
đoạn tẩy thứ 3, sao cho nồng độ bột đạt 10 % và đặt lên bể ổn nhiệt đã gia nhiệt tới nhiệt độ 
cần thiết. Thời gian xử lý tùy thuộc từng thực nghiệm. Kết thúc thời gian tẩy, pha loãng bột, 
khuấy rửa bằng máy khuấy, rửa nhiều lần, để trung hòa tới pH 6,5-7, khuấy trộn đều và giữ 
ở nhiệt độ phòng trong vòng 30 phút. Sau đó rửa sạch bột, ép vắt, xác định tính chất và hiệu 
suất bột theo công thức (2.4). 
2.5.5. Các phương pháp phân tích tính chất của xenlulo 
2.5.5.1. Xác định hàm lượng α-xenlulo 
Hàm lượng α-xenlulo trong bột xenlulo được xác định theo phương pháp tiêu chuẩn 
hóa TAPPI T203 cm 09: 
Cân khoảng 3g (chính xác tới miligam) xenlulo khô gió dưới dạng các mẩu nhỏ kích 
thước 10x10 mm, cho vào một cốc sứ dung tích 150 ÷ 200 ml, từ từ rót vào cốc 15 ml dung 
dịch NaOH 17,5%, khuấy trộn đều hỗn hợp trong vòng 2 ÷ 3 phút, rồi rót tiếp 30ml nữa và 
tiếp tục khuấy trộn đều trong vòng 1 phút. Đậy cốc bằng một nắp thủy tinh và giữ ở nhiệt độ 
phòng (20oC ±0,2) trong vòng 45 phút tính từ khi bắt đầu xử lý bột xenlulo bằng xút. 
Sau đó bổ sung vào cốc 45 ml nước cất và cẩn thận khuấy trộn đều khoảng 1 ÷ 2 phút, 
đổ hỗn hợp sang phễu sứ hay phễu thủy tinh xốp, dàn đều lớp bột trên mặt phễu và dùng 
bơm hút chân không hút nhẹ. Để tránh mất mát xơ sợi, rót phần nước lọc thu đuợc lên trên 
lớp bột một vài lần. Rửa phần bột còn lại trên phểu 3 lần bằng 25 ml dung dịch NaOH 9,5% 
mỗi lần, thời gian rửa mỗi lần kéo dài khoảng 2 ÷ 3 phút. Sau khi đã hút hết xút, tiến hành 
rửa bột nhiều lần bằng nước cất tới phản ứng trung hòa của nước lọc với phenolphtalein. 
62 
Thu lấy toàn bộ nước lọc vào bình tam giác 500 ml để sử dụng cho thực nghiệm xác định 
hàm lượng β-xenlulo và γ-xenlulo (nếu cần). 
Dùng kẹp cẩn thận lấy bột (α-xenlulo) cho vào chén cân đã biết khối lượng và sấy 
trong tủ sấy ở 105±2 oC trong vòng 6 ÷ 7h đến khối lượng không đổi. 
Hàm lượng α-xenlulo được xác định theo công thức: 
Hàm lượng α-xenlulo trong bột HL(α) = 
 m2 
 m1
 .100 (2.5) 
Trong đó: 
m2 : khối lượng bột α-xenlulo KTĐ thu được; 
m1 : khối lượng bột xenlulo KTĐ được xác định hàm lượng α-xenlulo. 
Từ hiệu suất bột xenlulo H(%) và hàm lượng α-xenlulo trong bột xenlulo HL(α), ta 
xác định được hiệu suất thu α-xenlulo theo công thức: 
Hiệu suất thu α-xenlulo: H(α-xenlulo) = 
 H.HL(α) 
100
 (%) (2.6) 
2.5.5.2. Xác định hàm lượng lignin 
Xé mẫu xenlulo cần phân tích thành từng mảnh nhỏ 1x1,5mm. Cân khoảng 1g xenlulo, 
chính xác tới miligam và cho vào bình tam giác dung tích 500 ml. Sau đó cẩn thận từ từ rót 
vào bình 10 ml dung dịch HCl đậm đặc (d=1,19 g/cm3), khuấy nhẹ bằng đũa thủy tinh cho 
toàn bộ lượng bột thấm đều axit và giữ ở nhiệt độ 30±0,5oC (ở nhiệt độ phòng hoặc trong bể 
ổn nhiệt), cứ sau mỗi 5-6 phút lại khuấy trộn đều hỗn hợp phản ứng bằng đũa thủy tinh để 
tránh vón cục. Sau đó làm lạnh hỗn hợp phản ứng tới nhiệt độ phòng và bổ sung 90 ml dung 
dịch H2SO4 72% (d=1,64) và khuấy trộn đều. Giữ hỗn hợp ở nhiệt độ phòng trong vòng 1,5h, 
sau 15-20 phút lại khuấy trộn đều một lần. 
Kết thúc thời gian trên, bổ sung 150 ml nước cất và đun sôi trên bếp điện trong vòng 
1,5-2 phút (tính từ khi bắt đầu sôi). Điều chỉnh nhiệt độ sao cho hỗn hợp trong bình chỉ sôi 
nhẹ và thường xuyên lắc đều bình tránh lignin bị kết dính trên thành bình. Sau đó lấy ra khỏi 
bếp điện, để nguội cho lignin lắng kết, rồi lọc lấy lignin bằng giấy lọc không tro 02 lớp, rửa 
bằng nước cất nóng nhiều lần tới khi hết axit (kiểm tra bằng chỉ thị mầu metyl da cam), sấy 
ở 105±2oC tới khối lượng không đổi và xác định khối lượng. 
Hàm lượng lignin ( % so với bộ xenlulo khô tuyệt đối), được tính theo công thức sau: 
L= 1001 
g
mm
 (2.7) 
Trong đó: m1- khối lượng của phểu lọc (giấy lọc) và lignin (g); 
 m - khối lượng phểu lọc (giấy lọc) (g); 
63 
 g – khối lượng bột xenlulo khô tuyệt đối (g). 
Sai số giữa kết quả của hai lần xác định song song không được vượt quá 0,5% . 
2.5.5.3. Xác định độ tro 
Cho chén nung có nắp vào lò nung ở nhiệt độ 575±25oC tới khối lượng không đổi 
(nung trong vòng 15-20 phút, làm nguội ngoài không khí 2-3 phút và trong bình hút ẩm 
khoảng 10-15 phút đối với chén sứ và cân). 
Cân khoảng 2g bột xenlulo khô gió đã biết độ ẩm chính xác tới miligam. Cân 2 mẫu 
để tiến hành song song. Đặt chén nung lên bếp điện và tiến hành đốt bột thành than (thực 
hiện trong tủ hút và mở nắp chén nung). Nếu chén nung không chứa hết toàn bộ lượng bột 
cùng lúc, thì cho dần dần bột vào sau khi phần trước đã cháy hết. Điều chỉnh bếp điện cẩn 
thận sao cho bột cháy từ từ không tạo thành ngọn lửa. Sau đó đưa chén có tro vào lò nung ở 
nhiệt độ 600 oC trong vòng 3-4 giờ tới khi cacbon đã cháy hết (không còn thấy tro đen trong 
chén nữa). Sau đó cẩn thận đậy nắp chén, lấy chén ra khỏi lò nung bằng kẹp kim loại và để 
nguội trên đế gạch men sạch 1-2 phút, sau đó cho vào bình hút ẩm làm nguội đến nhiệt độ 
phòng. Sau khi làm nguội, cân chén có tro và tiếp tục nung lần hai trong vòng 1-2 giờ nữa, 
làm nguội và cân. 
Độ tro ( % ) so với gỗ khô tuyệt đối được tính theo công thức sau: 
1001 
g
mm
A (2.8) 
Trong đó: m1 - khối lượng chén nung có tro (g); 
 m - khối lượng chén nung không tro (g); 
 g- khối lượng bột xenlulo khô tuyệt đối (g). 
Lặp lại quá trình nung và cân cho đến khi thu được khối lượng không đổi (chênh lệch 
khối lượng không vượt quá 0,002 g). 
Độ tro của xenlulo là kết quả trung bình cộng của hai mẫu xác định song song. 
2.5.5.4. Xác định độ kết tinh của xenlulo và phương pháp đo SEM 
Chỉ số độ kết tinh của xenlulo trong rơm rạ được xác định thông qua cường độ pick 
của phổ XRD của mẫu, theo phương pháp [79], theo đó chỉ số độ kết tinh của xenlulo rơm 
rạ theo công thức sau: 
CrI (%) = (I002 – Iam)/I002*100 (2.9) 
 Trong đó I002 cường độ pick tại góc 2Theta = 22,6 và Iam cường độ pick tại góc 2 
Theta = 18,7 
64 
Phương pháp đo SEM 
 Kính hiển vi điện tử quét “Scanning electron microscopy” (SEM) được sử dụng để 
phân tích cấu trúc của nguyên liệu; các loại bột xenlulo thu được qua các quá trình. Các mẫu 
nguyên liệu và bột xenlulo được nghiền nhỏ, với mẫu nanoxenlulo lấy 1 giọt huyền phù thu 
được nhỏ lên tấm kính tiêu bản, sau đó mẫu được sấy ở 70oC cho đến khi khô. Mẫu sau sấy 
được đặt trên một tấm kim loại và được tráng phủ platinum bằng kỹ thuật tráng phủ phun 
trong 20s. Mẫu được chụp bằng máy SEM 5kV với các mức phóng đại khác nhau. 
2.6. Phương pháp thủy phân xenlulo bằng enzyme 
Enzyme sử dụng là loại thương phẩm Cellic CTec & HTec của hãng Novozymes, Đan 
Mạch, dạng dung dịch đặc. Thủy phân bột xenlulo được tiến hành trong bình tam giác 250 
ml, ổn nhiệt trong tủ ấm. 
Trình tự tiến hành: ngâm bột xenlulo với dung dịch đệm natri xitrat pH=5,0 trong 15 
phút rồi vắt nước. Sau đó bổ sung dung dịch đệm và enzyme sao cho tỉ dịch (rắn:lỏng) đạt 
mức 1:10, và tổng mức sử dụng enzyme Ctec và Htec tương ứng là 5,4 ml/g (80 FPU)/g và 
1,6 ml/g (18 FPU/g) nguyên liệu khô tuyệt đối. Enzyme được bổ sung hai lần: lần 1 khi bắt 
đầu, lần 2 sau khoảng 70-75 giờ. Thời gian thủy phân tổng cộng: 120 giờ. 
Sau khi kết thúc thời gian thủy phân, tiến hành lọc để thu dịch đường, rồi xác định hiệu 
suất đường khử theo phương pháp so màu. 
2.7. Phương pháp xác định đường khử 
Nồng độ (hàm lượng) đường khử trong dịch đường thu được từ tiền thủy phân rơm rạ 
bằng axit sunfuric (mục 2.4) hoặc thủy phân bằng enzyme (mục 2.6) được xác định bằng 
phương pháp so màu trên máy đo quang (máy so mầu) OPTIMA SP-300 sử dụng dung dịch 
DNS (3, 5- dinitrosalixylic) có mầu vàng cam với thành phần hóa học như sau: DNS (3-5 
dinitrosalysilic): 5,3 g; NaOH : 9,9 g; C4H406KNa.4H2O: 153g; Na2S2O5: 4,15g; C6H5OH: 
4,066g (7,6 ml); H2O : 708g. 
Cách đo: 
 Pha loãng dịch thủy phân từ 25-500 lần trước khi đo tùy thộc vào nồng độ đường có 
trong mẫu để thu được kết quả nằm trong dãi đo (bằng cách lấy 1 ml dịch thủy phân và pha 
loãng vào các bình định mức 25 ml, 50 ml, 100 ml,... lắc đều rồi chuyển sang cốc thủy tinh 
100 ml , giữ trong 1 giờ trước khi đo cho dịch pha loãng ổn định). 
 Lấy 2 ml dịch đường cần xác định và 1ml dung dịch DNS cho vào ống nghiệm đun sôi 
trong vòng 5 phút, sau đó để nguội đến nhiệt độ phòng rồi tiến hành đo mật độ quang học 
65 
của dung dịch trên máy đo quang. Sau đó dựa vào biểu đồ đường chuẩn để xác định nồng 
độ. 
Xây dựng đồ thị đường chuẩn 
 Phương pháp đo đường khử DNS có khoảng tuyến tính từ 0.12 0.42 g/l, đo ở bước 
sóng 540nm. Nên để xác định được nồng độ của dịch thủy phân ta cần pha 1 dãy các nồng 
độ nằm trong khoảng đo và đo mật độ quang học của các dung dịch đường, ghi lại các số 
liệu. Sau đó xây dựng đường chuẩn từ các số liệu thu được. 
 Phương trình đường chuẩn có dạng sau: 
Đo độ hấp thụ của dịch thủy phân pha loãng như với dịch chuẩn. Từ độ hấp thụ đo 
được của dịch thủy phân dựa trên phương trình đường chuẩn đã biết ta tính được nồng độ 
của mẫu trong dịch thủy phân. Từ nồng độ đường có trong mẫu ta xác định được khối lượng 
đường được tạo ra và tính được hiệu suất đường khử theo công thức: 
Hiệu suất đường khử = 
 m1 
m2 
 .100 (%) (2.10) 
Trong đó m1 : là khối lượng đường được tạo ra; 
 m2: là khối lượng nguyên liệu KTĐ đem tiền thủy phân. 
2.8. Phương pháp chế tạo silic dioxit 
Dioxit silic được tách từ rơm rạ bằng phương pháp trích ly kiềm (nấu xút) trong các 
nồi phản ứng (nồi nấu) bằng inox dung tích 1 lít, lắp đặt trong thiết bị nấu (có thể lắp đặt 
đồng thời 6 nồi nấu) gia nhiệt trong bể glyxerin, có đảo trộn và điều khiển nhiệt độ. Mỗi lần 
tiến hành với 30 gam rơm rạ đã trích ly bằng etanol. Mức sử sụng NaOH, nhiệt độ và thời 
gian xử lý được điều chỉnh tùy thuộc vào mục tiêu từng thực nghiệm. Tỉ lệ (rắn : lỏng) được 
duy trì cố định (1:10). Từ các kết quả thực nghiệm, xác định điều kiện công nghệ thích hợp,