การผลิตเอทานอลจากมันสำปะหลังโดยการใช้เชื้อ Amylomyces rouxii TISTR 3182 และเซลล์ตรึงรูปของเชื้อ Saccharomyces cerevisiae TISTR 5088

Bioethanol production from cassava using Amylomyces rouxii TISTR 3182 and immobilized cells of Saccharomyces cerevisiae TISTR 5088

Name: วชิรญาณ์ จันทโชติ

ThaSH: เอทานอล -- การผลิต

ThaSH: มันสำปะหลัง -- การใช้ประโยชน์

ThaSH: เชื้อรา

LCSH: Ethanol -- Manufacture

LCSH: Cassava -- Utilization

LCSH: Fungi

Abstract: ไบโอเอทานอลจัดเป็นพลังงานชีวภาพที่กำลังได้รับความสนใจ เนื่องจากเป็นพลังงานทดแทนที่มีประสิทธิภาพ ต้นทุนการผลิตตํ่า และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อผลิตเอทานอลจากมันสำปะหลังด้วยกระบวนการย่อยแยกจากกระบวนการหมัก (Separate hydrolysis and fermentation; SHF) เมื่อศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในกระบวนการย่อยมันสำปะหลัง (Saccharification) ด้วยเชื้อ Amylomyces rouxii TISTR 3182 พบว่า การใช้ความเข้มข้นมันสำปะหลังร้อยละ 20 (นํ้าหนักต่อปริมาตร) ที่ไม่มีการปรับพีเอช และความเข้มข้นสปอร์เชื้อราเริ่มต้น 107 สปอร์ต่อมิลลิลิตร ในวันที่ 4 จะให้ค่ากิจกรรมเอนไซม์กลูโคอะไมเลสสูงสุด คิดเป็น 3.09 ± 0.59 ยูนิตต่อมิลลิลิตร ปริมาณนํ้าตาลรีดิวซ์สูงสุด คิดเป็น 84.17 ± 1.89 กรัมต่อลิตร ตามด้วยการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมของการหมักเอทานอลโดยใช้เซลล์ตรึงของ Saccharomyces cerevisiae TISTR 5088 พบว่าการใช้เซลล์ตรึงที่ความเข้มข้นของแคลเซียมอัลจิเนตร้อยละ 2 (นํ้าหนักต่อปริมาตร) และเม็ดเจลมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 3.35 มิลลิเมตร ในวันที่ 1 จะให้ปริมาณเอทานอลสูงสุดค่าผลได้เอทานอล และอัตราการผลิตเอทานอลเท่ากับ 35.14 ± 13.99 กรัมต่อลิตร 0.36 ± 0.18 กรัมต่อกรัม และ 0.24 ± 0.11 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง ตามลำดับ และมีประสิทธิภาพการผลิตเอทานอล ร้อยละ 65.44 ± 31.25 เมื่อเทียบกับทฤษฎี ซึ่่งไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญกับการใช้เซลล์อิสระนอกจากนี้ยังทำการศึกษาการนำเซลล์ตรึงรูปกลับมาใช้ซํ้า พบว่าเซลล์ตรึงรูปเสียหายตั้งแต่วันแรกของกระบวนการหมัก เมื่อดูพื้นผิวเม็ดเจลของเซลล์ตรึงรูปก่อนและหลังการหมักด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) พบว่าเม็ดเจลหลังการหมักมีการเจริญของเชื้อ S. cerevisiae TISTR 5088 ซึ่งทำให้เกิดความเสียหายบนพื้นผิวโดยมีรูพรุนกว้างขึ้น

Abstract: Bioethanol is categorized as an interesting biofuel due to its efficiency of renewable energy source, low production costs and environmentally friendly. The objective of this research is to produce ethanol from cassava using a separate hydrolysis and fermentation (SHF) process. Optimization on saccharification by Amylomyces rouxii TISTR 3182 Was studied. The result showed that 20 % (w/v) cassava concentration without pH adjusted and 107 spore/mL of A. rouxii TISTR 3182 Were optimum conditions in 4th date showed glucoamylase activity and reducing sugars representing 3.09 ± 0.59 unit/mL and 84.17 ± 1.89 g/L, respectively. Followed by optimization on ethanol fermentation using immobilized Saccharomyces cerevisiae TISTR 5088, the result revealed that 2% (w/v) calcium alginate with diameter larger more than 3.35 mm at 1st date showed the highest ethanol concentration, yield of ethanol and productivity representing 35.14 ± 13.99 g/L, 0.36 ± 0.18 g/g and 0.24 ± 0.11 g/L/h, respectively, whereas the fermentation efficiency was 65.44% of the theoretical value, which was statistically insignificant difference to that of the free cell. Moreover, the immobilized cell was damaged in 1st date. Scanning electron microscope (SEM) study confirmed that immobilized S. cerevisiae TISTR 5088 grew on bead surface leading to widen gel porous.

สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: Lifelong@kmitl.ac.th

Name: ดวงใจ โอชัยกุล

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : daungjai.oc@kmitl.ac.th

Created: 2563

Modified: 2564-07-13

Issued: 2564-07-13

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีชีวภาพ

Grantor: สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง

©copyrights สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Fulltext Wachiraya Janthachot.pdf	2.2 MB	12	2023-05-07 16:15:37

ใช้เวลา

0.017124 วินาที