การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตเอทานอลจากเยื่อลำต้นปาล์มน้ำมันโดยการย่อยเป็นน้ำตาลและการหมักพร้อมกันแบบครั้งคราว

Enhancement for ethanol production from oil palm trunk fiber by fed-batch simultaneous saccharification and fermentation

Name: นงรักษ์ เขียนปัญญา

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ -- วิทยานิพนธ์. วท.ม. (เทคโนโลยีชีวภาพ) 2559.

Classification :.LCCS: TP593

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. -- สาขาเทคโนโลยีชีวภาพ -- วิทยานิพนธ์

ThaSH: เอทานอล -- การผลิต

ThaSH: ปาล์มน้ำมัน -- การใช้ประโยชน์

ThaSH: การหมัก

ThaSH: ลิกโนเซลลูโลส

ThaSH: แซ็กคาไรด์

Abstract: ลำต้นปาล์มน้ำมันเป็นวัสดุทางเลือกสำหรับการผลิตเอทานอล การย่อยเป็นน้ำตาลและการหมัก พร้อมกันนิยมนำมาใช้ในการผลิตเอทานอลจากวัตถุดิบประเภทลิกโนเซลลูโลส การไฮโดรลิซิสเป็น ขั้นตอนที่มีความสำคัญในการหมักแบบการย่อยเป็นน้ำตาลและหมักพร้อมกัน เยื่อลำต้นปาล์มน้ำมัน 10 เปอร์เซ็นต์ (w/v) ในสารละลายซิเทรตบัฟเฟอร์ค่าความเป็นกรด-ด่าง 4.8 ถูกเติมด้วยเอนไซม์ Celluclast 1.5L ความเข้มข้น 15FPU/g substrate และ Novozyme 188 ความเข้มข้น 15IU/g substrate และหมักด้วยเชื้อยสีต์ Saccharomyces cerevisiaeSc90 ที่อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 96 ชั่วโมงในการผลิตเอทานอล เยื่อ ลำต้นปาล์มน้ำมันที่แตกต่างกัน 3 ขนาด คือ ขนาดมากกว่า 40 เมช ขนาดอยู่ระหว่าง 40 ถึง 60 เมช และขนาดน้อยกว่า 60 เมช โดยมีเยื่อที่ไม่ผ่านการบดเป็นชุดควบคุมใช้ในการย่อยเป็นน้ำตาลและการหมักพร้อมกัน จากผลการทดลองพบว่าเยื่อขนาดมากกว่า 40 เมชให้ค่าความเข้มข้นเอทานอลสูงที่สุด (CP) 43.07 กรัมต่อลิตร, อัตราการผลิตเอทานอล (QP) 0.47 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง และผลได้เอทานอล (YP/S) 0.47กรัม เอทานอลต่อกรัมกลูโคส การหมักแบบการย่อยเป็นน้ำตาลและหมักพร้อมกันโดยมีการเติมทวีน 80(Tween 80) สามความเข้มข้น (1.25 2.5 และ 5 กรัมต่อลิตร) จะถูกเปรียบเทียบกับ ชุดควบคุม (ไม่มีการเติมทวีน 80) ค่าจลนพลศาสตร์ทุกค่าของชุดการทดลองที่มีการเติมทวีน 80 ทุกความเข้มข้นมีค่าน้อยกว่าชุดควบคุมรูปแบบการเติมเยื่อ และเอนไซม์ที่แตกต่างกัน 4 ชุดการทดลองของการย่อยเป็นน้ำตาลและหมักพร้อมกันแบบครั้งคราวจากชุดการทดลองที่มีการเติมเยื่อ ในชั่วโมงการหมักที่ 12, 24 และ 36 ชั่วโมงการหมัก และเติมเอนไซม์ในชั่วโมงที่ศูนย์เพียงครั้งเดียวให้ค่าเอทานอลสูงที่สุดที่ความเข้มข้น 41.65 กรัมต่อลิตรอัตราการผลิตเอทานอล (QP) 0.55 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง แม้ว่าการหมักแบบการย่อยเป็นน้ำตาลและหมักพร้อมกันแบบเบ็ดเสร็จจะให้ความเข้มข้นเอทานอลสูงกว่าการย่อยเป็นน้ำตาลและหมักพร้อมกันแบบครั้งคราว ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการย่อยเป็นน้ำตาลและหมักพร้อมกันแบบครั้งคราวโดยใช้เยื่อที่ผ่านการบดของลำต้น ปาล์มน้ำมันสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตเอทานอลได้ Oil palm trunk is an alternative raw material for bioethanol production. Simultaneous saccharification and fermentation (SSF) is widely used to produce ethanol from lignocellulosic biomass. Hydrolysis has an important effect on SSF. Oil palm trunk fibers 10 % w/v fibers in citrate buffer pH 4.8 solution was added with Celluclast 1.5L (15 FPU/g substrate), Novozyme 188 (15 IU/g substrate) and Saccharomyces cerevisiaeSc90 at temperature 40 ºC for 96 h to produced ethanol. Three different diameter sizes of pretreated fibers consisting, 40 mesh, 40-60 mesh and 60 mesh, and non-milling fibers (control) were used in SSF. The results showed that the 40 mesh fiber gave the highest ethanol concentration highest (CP) of 43.07 g/L, ethanol productivity (QP) 0.47 g/L h, and ethanol yield (YP/S) 0.47 g/g. Three concentrations of Tween 80 loadings (1.25, 2.5 and 5 g/L) used in the SSF process were compared with control (no Tween 80). All ethanol kinetic parameters from Tween 80 addition were lower than those from the control. Four different patterns of enzyme and fiber feeding in fed-batch SSF were performed. The cellulase feeding at initial time and fiber feeding at 12th24th and 36th hours gave the highest ethanol concentration 41.65 g/l ethanol productivity (QP) 0.55 g/L h. Although batch SSF gave the highest ethanol concentration than fed-batch, the ethanol productivity of fed-batch SSF was greater than that of batch SSF. This result indicated that ethanol production by fed-batch SSF milled fiber from oil palm trunk could enhance ethanol production.

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: tdckulib@ku.ac.th

Name: ประมุข ภระกูลสุขสถิตย์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก

Name: สาโรจน์ ศิริศันสนียกุล

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม

Name: นิคม แหลมสัก

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม

Created: 2559

Modified: 2566-05-23

Issued: 2566-05-23

CallNumber: TP593 .น12

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีชีวภาพ

Grantor: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

©copyrights

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	nongruk-khi-all.pdf	4.28 MB	4	2024-12-26 20:11:53

ใช้เวลา

0.042002 วินาที