Báo cáo tóm tắt đề tài khoa học và công nghệ cấp Đại học Đà Nẵng: Nghiên cứu tìm kiếm vật liệu hấp phụ thích hợp để sản xuất enzyme lipase cố định ứng dụng trong sản xuất biodiesel

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

BÁO CÁO TÓM TẮT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

NGHIÊN CỨU TÌM KIẾM VẬT LIỆU HẤP PHỤ THÍCH
HỢP ĐỂ SẢN XUẤT ENZYME LIPASE CỐ ĐỊNH ỨNG
DỤNG TRONG SẢN XUẤT BIODIESEL
MÃ SỐ: Đ2015-02-115

Chủ nhiệm đề tài: TS. Bùi Xuân Đông

Đà Nẵng, 08/2016
1

NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
TT

Họ và tên

Đơn vị công tác và
lĩnh vực chuyên môn
Khoa Hóa - Trường Đại học Bách Khoa, Đại
học Đà Nẵng

1

TS. Bùi Xuân Đông

2

TS. Phạm Thị Mỹ

Khoa Sinh – Môi Trường – Trường Đại học Sư
phạm, Đại học Đà Nẵng

3

ThS. Nguyễn Thị Hoàng Yến

Khoa Hóa - Trường Đại học Bách Khoa, Đại
học Đà Nẵng

2

CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Biodiesel

:

Nhiên liệu diesel sinh học

UI

:

Đơn vị enzyme quốc tế (đo hoạt lực enzyme)

HPLC

:

Phương pháp sắc ký lỏng cao áp

GC

:

Sắc kí khí

TCVN

:

Tiêu chuẩn Việt Nam

ASTM

:

American Society for Testing and Materials

EN

:

Tiêu chuẩn Châu Âu

JIS

:

Tiêu chuẩn Nhật Bản

CSt

:

Đơn vị đo độ nhớt

AV

:

Acid value – Chỉ số acid của dầu

E

:

Enzyme

CMC

:

Carboxylmethyl cellulose

CM-dextran

:

Carboxylmethyl dextran

DEAE

:

Diethylethanolamine

FAME

:

Tập đoàn FAME

PVA

:

Polyvinyl alcohol

BSA

:

Bovine Serum Albumin

3

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1. Thông tin chung:
- Tên đề tài: Nghiên cứu tìm kiếm vật liệu hấp phụ thích hợp để sản xuất
enzyme lipase cố định ứng dụng trong sản xuất biodiesel.
- Mã số: Đ2015-02-115
- Chủ nhiệm: TS. Bùi Xuân Đông
- Thành viên tham gia: TS. Phạm Thị Mỹ, ThS. Nguyễn Thị Hoàng Yến
- Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng
- Thời gian thực hiện: từ 01 tháng 10 năm 2015 đến 30 tháng 09 năm 2016
2. Mục tiêu:
Nghiên cứu được phương pháp sản xuất enzyme lipase cố định có hoạt tính xúc
tác mạnh và tính đặc hiệu cơ chất ổn định
3. Tính mới và sáng tạo:
- Chế tạo enzyme cố định bằng các phương pháp hấp phụ vật lí, gói trong gel và
tạo liên kết giữa enzyme và chất mang.
- Khảo sát khả năng thực hiện phản ứng transester (phản ứng chuyển vị ester
giữa triacylglycerol và methanol) của enzyme lipase cố định trong sản xuất
biodiesel từ dầu thực vật và mỡ động vật
4. Tóm tắt kết quả nghiên cứu:
Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu đã chế tạo được 3 loại enzyme
lipase cố định trên các vật liệu là silica gel, gel alginate và siêu vi hạt “nano sắt từ chitosan”.
- Enzyme lipase cố định trên silica và trên gel alginate có một số đặc điểm
như sau: lượng enzyme được cố định trên chất mang silica gel là 1,97 mg/g, thấp
hơn so với lượng enzyme cố định trong gel alginate (3,01 mg/g), tuy nhiên enzyme
cố định trên silica gel có hoạt độ riêng (17 UI/mg) trong đệm phosphate, cao hơn so
với enzyme cố định trong gel alginate (11,67 UI/mg); enzyme cố định trên hạt silica
gel được xác định có hoạt độ ổn định hơn so với enzyme gói trong gel alginate dưới
4

sự thay đổi điều kiện nhiệt độ, pH môi trường, đã xác định được nhiệt độ và pH tối
ưu cho cả hai loại enzyme cố định tương ứng là 370C và pH= 7. Kết quả thử nghiệm
cho thấy, sau 6 lần phản ứng (có khuấy đảo) thì enzyme cố định trên silica vẫn giữ
được 67,36 % hoạt độ ban đầu, còn đối với enzyme cố định trong gel alginate thì có
xu hướng chất mang bị vỡ ra.
- Enzyme lipase cố định bằng phương pháp liên kết đồng hóa trị với chất
mang là phức hợp siêu vi hạt “nano sắt từ - chitosan”, có hiệu suất gắn enzyme đạt
75,1 %, hoạt độ ở mức 80 % so với enzyme tự do. Đã xác định được thời gian phản
ứng tối ưu là 3h; nhiệt độ hoạt động tối ưu của enzyme là 50ᴼC, pH tối ưu là 6, khi
đó hoạt độ đạt 379,24 UI/g. Enzyme cố định có khả năng tái sử dụng và chịu nhiệt
tốt hơn so với enzyme tự do.
Đồng thời, nhóm nghiên cứu đã sử dụng enzyme lipase cố định trên siêu vi
hạt “nano sắt từ - chitosan” để xúc tác phản ứng chuyển vị ester giữa triacylglycerol
(mỡ trung tính) và methanol để so sánh với phương pháp hóa học (truyền thống)
nhằm tiến tới ứng dụng trong sản xuất biodiesel từ dầu thực vật và mỡ động vật
(lipit thu hồi từ nước thải surimi).
5. Tên sản phẩm:
- Sản phẩm ứng dụng:
Quy trình công nghệ chế tạo enzyme lipase cố định.
- Sản phẩm khoa học:
Bài báo quốc tế: Study of immobilization of lipase on magnetic nanoparticles
Fe3O4 in the biodiesel production . Tác giả: Bui Xuan Dong*, Cao Xuan Huu,
Nguyen Thi Hoang Yen. Tạp chí: «Актуальная биотехнология» (Russian SCI;
DOAJ - Directory of open access journals). Số: N03/2015. tr: 49-51. Năm 2015.
Link: http://elibrary.ru/title_about.asp?id=35599
Bài báo trong nước: Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm biodiesel từ lipit thu hồi
từ công nghiệp chế biến surimi. Tác giả: Phạm Thị Mỹ; Bùi Xuân Đông. Kỷ yếu
HNKH quốc gia "Báo cáo khoa học về nghiên cứu và giảng dạy sinh học ở Việt
Nam". Kỷ yếu HNKH Quốc gia lần thứ II Đà Nẵng 2015-2016. Trang: 1132-1140.
Năm 2015.
5