TẠP CHÍ SINH HỌC 2013, 35(3se): 66-72 66 ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ẾN KHẢ NNG SINH KHÍ HYDRO CỦA CHỦNG VI KHUẨN CLOSTRIDIUM sp. Tr2 TRONG IỀU KIỆN LÊN MEN VI HIẾU KHÍ VỚI NGUỒN CƠ CHẤT RỈ ƯỜNG ặng Thị Yến 1 , Lại Thúy Hiền 1 , Nguyễn Thị Thu Huyền 1,2 * 1 Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm KH & CN Việt Nam 2 Trường ại học Tôn ức Thắng, tp Hồ Chí Minh, *huyen308@gmail.com TÓM TẮT: Ngành công nghiệp mía đường của Việt Nam đang ngày càng phát triển cùng với các ngành kinh tế khác. Sản lượng đường sản xuất không chỉ đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước mà còn xuất khẩu. Bên cạnh đó, một lượng lớn rỉ đường thải chưa được sử dụng hợp lý và hiệu quả. Thành phần của rỉ đường là hỗn hợp nhiều loại đường và một lượng nhỏ vitamin, khoáng chất có thể tận dụng làm nguyên liệu cho các ngành sản xuất khác. Sản xuất hydro sinh học từ rỉ đường là một hướng đi mới và triển vọng, mang lại một nguồn nng lượng sạch, có khả nng tái tạo, giá cả hợp lý đáp ứng nhu cầu nng lượng ngày càng cao của con người và giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường. Trong bài báo này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu quá trình lên men tối với nguồn cơ chất rỉ đường trong điều kiện vi hiếu khí để sản xuất khí hydro sinh học nhờ chủng vi khuẩn Clostridium sp. Tr2 phân lập từ phân trâu tại Việt Nam. Ảnh hưởng của các thành phần môi trường nuôi cấy (thể tích giống đầu vào, nguồn cacobon, nitơ, sắt, natri) và các yếu tố môi trường (pH ban đầu và nhiệt độ nuôi cấy) đến quá trình sinh trưởng và khả nng sinh khí hydro của chủng Clostridium sp. Tr2 đã được đánh giá. Các kết quả thu được cho thấy điều kiện thích hợp nhất cho quá trình sinh trưởng và sinh khí hydro trong điều kiện lên men tối, vi hiếu khí của chủng Tr2 bao gồm: Tỷ lệ giống đầu vào 10% (v/v), rỉ đường 15 ml/l; cao men 3 g/l, FeSO 4 .7H 2 O 100 mg/l, pH ban đầu 6,5 và nhiệt độ nuôi cấy 30 o C. Từ khóa: Hydro sinh học, vi khuẩn có khả nng sinh hydro, lên men tối, vi hiếu khí, rỉ đường. MỞ ẦU Hiện nay, thế giới đang phải đối mặt với ba vấn đề cấp bách, đó là giá nhiên liệu ngày càng tng, biến đổi khí hậu và ô nhiềm môi trường. Nguồn nng lượng chính như than đá, dầu mỏ, khí đốt đang có nguy cơ cạn kiệt do nhu cầu sử dụng nng lượng của con người ngày càng cao. Hơn nữa, quá trình đốt cháy các nguồn nng lượng hóa thạch thải ra một lượng lớn khí CO 2 vào bầu khí quyển. Lượng khí CO 2 trong khí quyển tng lên gây hiện tượng hiệu ứng nhà kính và một số hiện tượng thời tiết khắc nghiệt như bng tan, hạn hán, l lụt, sóng thần [12]. Trước tình hình này, các nhà khoa học cần tìm ra một nguồn nng lượng sạch đáp ứng nhu cầu nng lượng của thế giới và đảm bảo thân thiện với môi trường. Hydro là một nguồn nng lượng tái tạo, bền vững, cung cấp lượng nhiệt lớn nhất (286 KJ/mol) và không thải ra khí CO 2 trong quá trình đốt cháy [5]. Do đó, hydro được coi là sự lựa chọn đúng đắn thay thế cho nguồn nng lượng hóa thạch không có khả nng tái tạo, đồng thời mở ra cánh cửa mới cho nhân loại nhằm góp phần giảm sự phụ thuộc của con người vào nguồn nng lượng hóa thạch đang có nguy cơ cạn kiệt. Hydro được sản xuất chủ yếu bằng phương pháp điện phân nước, nhiệt hóa khí thiên nhiên và nguyên liệu hóa thạch. iểm hạn chế của các phương pháp này là chi phí sản xuất cao và khó khn khi ứng dụng trên quy mô công nghiệp. Phương pháp sinh học sản xuất hydro nhờ các vi khuẩn dị dưỡng lên men tối là một hướng mới của ngành công nghiệp nng lựơng thế giới. Bởi các ưu điểm nổi bật như không cần ánh sáng, tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn nhanh, nng suất cao và ổn định, k thuật vận hành và kiểm soát quy trình đơn giản, yêu cầu nng lượng thấp, giá thành vận hành thấp, giảm thiểu tối đa ô nhiễm môi trường, khả nng ứng dụng sản xuất công nghiệp cao [5]. Nguồn cơ chất ưa thích mà các chủng vi khuẩn lên men sinh khí hydro thường sử dụng là glucose [1, 2, 4, 6]. ây là những nguồn nguyên liệu có giá thành tương đối cao, dẫn đến giá thành sản xuất hydro tng, tính cạnh tranh