Tiền xử lý phân đoạn bã mía bằng axit formic với mục đích tách các thành phần hemicellulose và lignin nhằm thu hồi nguồn cellulose tinh khiết phục vụ cho sản xuất ethanol sinh học. Mục tiêu chính trong nghiên cứu này là tối ưu các điều kiện của quá trình tiền xử lý bã mía nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi cellulose phục vụ cho mục đích thủy phân cellulose bã mía bằng enzyme, thu hồi glucose cho lên men sản xuất ethanol sinh học. Nghiên cứu sử dụng nguyên liệu là bã mía, với phương pháp xác định thành phần hữu cơ trong bã mía, thủy phân phân đoạn bã mía, tối ưu hóa các điều kiện phân đoạn bằng phương pháp đáp ứng bề mặt, chụp FESEM và xử lý số liệu. Ma trận thực nghiệm với ba biến số độc lập được thiết kế để nghiên cứu tác động đồng thời đến khả năng loại bỏ lignin và hiệu suất thu hồi cellulose. Kết quả nghiên cứu cho thấy, mô hình đáp ứng bề mặt có giá trị R2 tương ứng đến khả năng loại bỏ lignin, hiệu suất thu hồi cellulose đều đạt từ 0,90 đến 0,99% với giá trị p tương ứng là 0,0028 và < 0,0001, điều kiện được tối ưu ở 1300C, nồng độ axit formic 80% trong thời gian 50 phút cho kết quả loại bỏ lignin đạt 85,4% và hiệu suất thu hồi cellulose là 90,5%. Quan sát trên kính hiển vi điện tử quét (FESEM) cũng đã làm nổi bật những thay đổi vật lý trong cấu trúc sợi cellulose, kết quả này thể hiện sự phù hợp với các điều kiện phân đoạn.

Pre-treatment of bagasse by acid formic aims at separating hemicellulose and lignin components to recover the pure cellulose source for bioethanol production. The main objective of this research is to optimize the conditions of bagasse pretreatment to improve cellulose recovery efficiency for the enzymatic hydrolysis of bagasse cellulose, glucose recovery for fermentation to produce bioethanol. The research used bagasse as raw material, with the method of determining organic components in bagasse, hydrolyzing bagasse in segments, optimizing conditions of segments by response surface method, Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) and data processing. The experimental matrix with three independent variables was designed to study the simultaneous impacts on lignin removal and cellulose recovery efficiency. The results show that the response surface model has R2 values that are related to the lignin removal ability and cellulose recovery efficiency ranging from 0.90 to 0.99% with corresponding p values of 0.0028 and lower than 0.0001, optimized conditions at 130oC, formic acid concentration of 80% in 50 minutes resulted in lignin removal of 85.4% and cellulose recovery efficiency of 90.5%. Observing with FESEM also highlighted physical changes in the cellulose fiber structure, this result is consistent with the segment conditions.