Quy trình sản xuất ethanol từ ngô

        Có hai phương pháp để sản xuất ethanol từ ngô: nghiền ướt hoặc nghiền khô. Theo phương pháp nghiền ướt, ngô được nhúng vào nước hay axits hoà tan để tách ngô thành các thành phần (tinh bột, protein, mầm, dầu, chất xơ,…) trước khi chuyển hoá tinh bột thành đường để lên men thành ethanol.

        Theo phương pháp nghiền khô, ngô được nghiền thành bột mịn và chế biến mà không phân tách ngô thành các thành phần.

Phần lớn ethanol được sản xuất theo phương pháp nghiền khô. Các bước cơ bản trong quá trình nghiền khô bao gồm:

1. Nghiền: ngô được xay thành bột mịn.

2. Hoá lỏng và đun nóng bột mịn: Bổ sung chất lỏng vào bột mịn để làm hỗn hợp nghiền nhừ, sau đó dùng nhiệt để chuyển tinh bột thành dạng lỏng và loại bỏ vi khuẩn.

3. Thuỷ phân enzyme: Enzyme được bổ sung để phá vỡ chuỗi carbonhydrate để chuyển tinh bột thành chuỗi đường ngắn và thậm chí phân tử đường glucose.

4. Lên men: Hỗn hợp nghiền nhừ sau thuỷ phân được chuyển vào bồn lên mem nơi men được bổ sung để chuyển hoá glucose thành ethanol.

5. Chưng cất: Nước súp tạo ra trong quá trình lên men là dung dịch ethanol hoà tan (10-12%). Dịch được bơm qua nhiều tháp trong khoang chưng cất để tách ethanol khỏi chất lỏng và nước. Sau khi chưng cất, ethanol có độ tinh khiết 96%. Chất rắn được bơm ra khỏi đáy thùng và được chế biến thành sản phẩm phụ giàu protein cho sản xuất thức ăn chăn nuôi DDGs.

6. Tách nước: Lượng nước rất nhỏ trong ethanol vừa chưng cất được tách ra bằng vi lưới lọc để cho ethanol tinh khiết.

Ethanol được sản xuất từ cây mía, bã mía, bắp, thân và hạt lúa miến, củ cải đường, lúa mạch, đai, bố, khoai tây, khoai lang, trái quả, hoa hướng dương, rơm rạ và các loại sinh khối khác. Trước khi lên men, các enzyme được dùng thủy phân các chất tinh bột, chất mộc cellulose thành phân tử đường. Từ đó, chất đường glucose được phân tích thành 2 phân tử: ethanol và carbon dioxide (Wikipedia: ethanol fuel):

C6H12O6 → 2C2H6O + 2CO2

Rượu ethanol (C2H6O) được dùng làm nhiên liệu ô tô sẽ bị đốt cháy với hòa trộn oxygen trong động cơ để sản xuất carbon dioxide, nước và nhiệt lượng:

C2H6O + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

Tổng hợp hai công thức trên như sau:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + nhiệt lượng

Nhiệt lượng dùng chạy máy, còn carbon dioxide là loại khí thải làm hâm nóng bầu không khí.

Quá trình sản xuất rượu ethanol làm nhiên liệu sinh học sạch gồm có 3 giai đoạn:

(i) Lên men chất đường với chất men (microbial yeast). Hiệu năng sản xuất ethanol của mía đường cao gấp 6 lần so với bắp.

(ii) Cất rượu: Rượu ethanol dùng để làm nhiên liệu cho xe ô tô phải chứa rất ít nước bằng phương pháp cất rượu, nhưng rượu thuần chỉ đạt đến giới hạn 95-96%. Loại rượu này có thể dùng chạy máy, nhưng không thể hòa trộn với dầu xăng.

(iii) Làm khô: Đây là phương pháp làm ròng rượu ethanol bằng cách dùng sàng phân tử ZEOCHEM Z3-03, hoặc thêm chất hydrocarbon benzene hoặc dùng chất calcium oxide như là chất làm khô để khử nước trong rượu.

      Các loại rượu ethanol có thể dùng riêng rẽ hoặc hòa trộn với xăng dầu, và các nhà chế tạo xe ô tô hiệân nay sản xuất nhiều loại xe có thể chạy bằng chất hỗn hợp một cách an toàn. Nếu chỉ dùng ethanol để chạy xe thì độ thuần rượu phải tối thiểu 71% (Aakko and Nylund, 2004). Dĩ nhiên, càng ít chất ethanol và nhiều nước công suất của máy càng giảm. Hơn nữa, rượu ethanol có năng lượng kém hơn xăng dầu. Một cách tổng quát, rượu ethanol khô (không chứa nước) cung cấp 1/3 năng lượng thấp hơn cho mỗi đơn vị thể tích, so với xăng; vì thế cần có bình chứa to hơn và cần rượu ethanol nhiều hơn để xe chạy cùng khoảng cách so với xăng. Rượu ethanol thường có đặc tính làm xói mòn các vật chứa trong hệ thống nhiên liệu, từ bình chứa đến bộ phận nổ của đầu máy. Do đó, tùy theo mỗi nước, nhà sản xuất thường hòa trộn rượu ethanol với xăng dầu ở mức độ nào đó. Ở Brazil, xăng trộn với 23% ethanol kể từ 2006, ở Mỹ 10%. Hiện nay, có nhiều loại xe được chế tạo để sử dụng loại xăng trộn này với động cơ có hệ thống vi tính điều khiển pha trộn hiệu quả cao cho các tỉ lệ ethanol/xăng khác nhau, từ 0 đến 100% ethanol.

Cây ngô – Nghiên cứu và sản xuất

MỤC LỤC

Chương 1: NGUỒN GỐC, TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN VÀ GIÁ TRỊ ….. …. ……. …. …. ….      1

1.1. Nguồn gốc ……………………………………………………………………………………………    1

1.2. Tình hình phát triển  …………………………………………………………………………. ….      4

1.3. Giá trị kinh tế ………………………………………………………………………………………..    8

Chương 2: ĐẶC ĐIỂM SINH VẬT HỌC  ……………………………………………………………..   17

2.1. Cấu tạo các cơ quan sinh dưỡng và sinh sản …. …………………………………………      17

2.2. Một số đặc tính sinh học quan trọng  …. …………………………………………………..        24

2.3. Dinh dưỡng khoáng ……….. ……………………………………………………………………..    29

2.4. Hút nước và sử dụng nước……………………………………………………………………….    37

Chương 3: CÁC GIAI ĐOẠN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ YÊU CẦU

NGOẠI CẢNH  …………. ……………………………………………………………………………….     39

3.1. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển ………………………………………………………        39

3.2. Giai đoạn phát dục của cây ngô ………………………………………………………………       43

3.3. Aính hưởng của các yếu tố ngoại cảnh  ……………………………………………………..     49

Chương 4: ĐA DẠNG DI TRUYỀN CÂY  NGÔ  …………………………………………………..     54

4.1. Nguồn gốc di truyền của cây ngô  …………………………………………………………..        54

4.2. Phân loại ngô ……… ……… ……… ……… ……………………………………………………     58

4.3. Nguồn gen và đa dạng di truyền ……………………………………………………………..        70

Chương 5: DI TRUYỀN VÀ CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ  …………………………………………..   75

5.1. Những khái niệm và nguyên lý di truyền  ………………………………………………….        75

5.2. Hiện tượng ưu thế lai ở cây ngô …….. …….. ……………………………………………….     78

5.3. Dòng tự phối ngô …………………………………………………………………………………..     81

5.4. Các phương pháp lai ở cây ngô   ……………………………………………………………..     85

5.5. Các phương pháp chọn lọc trong quần thể ngô …………………………………………..       87

5.6. Khảo nghiệm và công nhận giống ngô mới  ……………………………………………..          92

5.7. Các loại giống ngô đang dùng trong sản xuất  ………………………………………….          101

Chương 6: KỸ THUẬT TRỒNG NGÔ …………………………………………………………………   106

6.1. Đặc điểm các vùng trồng ngô ở nước ta ……………………………………………………       106

6.2. Cơ sở khoa học của thâm canh tăng năng suất ngô …………………………………….       109

6.3. Các biện pháp kỹ thuật trồng ngô …………………………………………………………….       111

6.4. Kỹ thuật làm ngô bầu, trồng ngô rau và ngô ngọt ………………………………………          131

Nghiên cứu tình hình sinh trưởng phát triển và năng suất của một số giống ngô lai trong vụ xuân 2005 và 2006 tại tuyên quang

Nghiên cứu tình hình sinh trưởng phát triển và năng suất của một số giống ngô lai trong vụ xuân 2005 và 2006 tại tuyên quang

MỤC LỤC 

PHẦN MỞ ĐẦU .................................................. ............................................ 1
1.Tính cấp thiết của đề tài .................................................. ............................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................. ................................... 3
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................. .......... 4
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .................................................. ........................ 4
1.2. Vai trò của cây ngô trong nền kinh tế .................................................. ...... 5
1.2.1. Ngô làm lương thực cho con người............... .................................... 5
1.2.2. Ngô làm thức ăn cho chăn nuôi.................. ....................................... 6
1.2.3. Ngô làm thực phẩm và thuốc chữa bệnh................................ ........... 6
1.2.4. Ngô dùng cho mục đích khác.......................... .................................. 7
1.3. Một số yêu cầu về sinh thái và dinh dưỡng của cây ngô........... ................ 8
1.4. Các loại giống ngô.............................................. ..... .................................. 8
1.4.1.Giống ngô thụ phấn tự do(Maize open pollinated variety - OPV) .... 9
1.4.2. Giống ngô lai (Hybrid maize)...... .................................................. .. 10
1.5. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và trong nước..... ............................ 13
1.5.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới.. .............................................. 13
1.5.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam...... ........................................... 18
1.5.3. Tình hình sản xuất ngô ở Tuyên Quang..... ..................................... 26
1.6. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống ngô trên thế giới và trong nước.. 29
1.6.1. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống ngô trên thế giới. ................. 29
1.6.2. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống ngô ở Việt Nam... ............... 32
Chương 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHưƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.40
2.1. Vật liệu thí nghiệm......... .................................................. ........................ 40
2.2. Địa điểm, quy mô thực hiện và thời gian nghiên cứu.... .......................... 41
2.3. Phương pháp nghiên cứu...... .................................................. .................. 42
2.3.1. Nội dung nghiên cứu....... .................................................. ............... 42
2.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm..... .................................................. . 42
2.3.3. Quy trình kỹ thuật...... .................................................. .................... 43
2.3.4. Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi.. .................................................. 44
2.3.5. Thu thập số liệu khí tượng....... .................................................. ...... 49
2.3.6. Phương pháp xử lí số liệu......... .................................................. ..... 49
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............ ....................................... 50
3.1. Đặc điểm thời tiết khí hậu.... .................................................. .................. 50
3.1.1. Nhiệt độ......... .................................................. ................................. 51
3.1.2. Lượng mưa............... .................................................. ...................... 52
3.1.3. Độ ẩm không khí.................... .................................................. ....... .54
3.2. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống ngô. ........................ 54
3.2.1. Giai đoạn từ gieo đến trỗ cờ....... .................................................. .... 56
3.2.2. Giai đoạn từ gieo đến tung phấn .................................................. .... 57
3.2.3. Giai đoạn từ gieo đến phun râu........ ................................................ 58
3.2.4. Khoảng cách tung phấn - phun râu...... ............................................ 58
3.2.5. Thời gian sinh trưởng......... .................................................. ............ 58
3.3. Một số đặc điểm hình thái của các giống ngô thí nghiệm vụ xuân năm 2005 và 2006................ .................................................. ......................... 60
3.3.1. Chiều cao cây của các giống ngô thí nghiệm... ................................ 62
3.3.2. Chiều cao đóng bắp của các giống ngô thí nghiệm.... ...................... 62
3.3.3. Số lá trên cây của các giống ngô thí nghiệm..... ............................... 63
3.3.4. Chỉ số diện tích lá (m2 lá/m2đất) của các giống ngô thí nghiệm...... 65
3.4. Khả năng chống chịu của các giống ngô thí nghiệm trong vụ xuân 2005 và 2006. .................................................. ......................................... 66
3.4.1. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống ngô thí nghiệm. ........ 66
3.4.2. Khả năng chống đổ của các giống ngô thí nghiệm... ........................ 71
3.5. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các giống ngô thí
nghiệm vụ xuân 2005 và 2006.. .................................................. ........... 73
3.5.1. Trạng thái cây của các giống ngô thí nghiệm.... ............................... 74
3.5.2. Trạng thái bắp của các giống ngô thí nghiệm... ................................ 75
3.5.3. Độ bao bắp......... .................................................. ............................. 75
3.6. Nhận xét và đánh giá về dạng hạt, màu sắc hạt... ..................................... 75
3.7. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống ngô thí nghiệm vụ xuân 2005 và 2006......... .................................................. ...... 76
3.7.1. Mật độ thu hoạch........................................... .................................... 79
3.7.2. Bắp trên cây......... .................................................. ........................... 80
3.7.3. Chiều dài bắp của các giống ngô thí nghiệm.......... .......................... 80
3.7.4. Đường kính bắp của các giống ngô thí nghiệm... ............................. 81
3.7.5. Số hàng hạt trên bắp của các giống ngô thí nghiệm...... ................... 81
3.7.6. Số hạt trên hàng của các giống ngô thí nghiệm ................................ 82
3.7.7. Khối lượng 1000 hạt của các giống ngô thí nghiệm..... .................... 83
3.7.8. Năng suất lý thuyết của các giống ngô thí nghiệm...... ..................... 83
3.7.9. So sánh năng suất thực thu của các giống ngô thí nghiệm... ............ 84
3.8. Kết quả trình diễn 2 giống ngô lai ở vụ xuân 2006... ............................... 86
3.8.1. Giống, địa điểm, quy mô trình diễn............... ................................... 87
3.8.2. Thời gian sinh trưởng của giống ngô lai trồng trình diễn tại các hộ.. ..... 88
3.8.3. Năng suất của giống ngô lai trồng trình diễn tại các hộ.... ............... 89
3.8.4. So sánh về năng suất của giống ngô trình diễn......... ........................ 89
3.8.5. Đánh giá và xếp hạng của người dân về giống ngô trình diễn so với đối chứng........................... .................................................. ............... 90
PHẦN KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ............................................ ..................... 92
4.1. Kết luận......... .................................................. .......................................... 92
4.2. Đề nghị............. .................................................. ....................................... 94
CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN
ĐẾN LUẬN VĂN .................................................. ......................................... 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH .................................................. ............. 96 

DOWLOAD: Nghiên cứu tình hình sinh trưởng phát triển và năng suất của một số giống ngô lai trong vụ xuân 2005 và 2006 tại tuyên quang