การผลิตเอทานอลจากฟางข้าวด้วยเซลลูโลสิกยีสต์ในถังหมัก 5 ลิตร : รายงานผลการดำเนินงาน

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นงานวิจัยที่นำจุลินทรีย์ที่คัดแยกได้ในพื้นที่อนุรักษ์พันธุกรรมพืชวังเขมรมาทำการทดลองผลิตเซลลูโลสิกเอทานอลจากฟางข้าวโดยนำตัวอย่างฟางข้าวมาปรับสภาพด้วยวิธีทางกายภาพจนได้เป็นผงจากนั้นทำการทดลองวิเคราะห์หาปริมาณความชื้น พบว่าแกลบ ฟางข้าวเหนียวและฟางข้าวเจ้า มีปริมาณความชื้นน้อย คือ 7.60±0.65, 4.74±0.96 และ 4.00±0.94 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับเมื่อนำมาหาปริมาณองค์ประกอบของชีวมวลพืช พบว่าฟางข้าว มีปริมาณเฮมิเซลลูโลส 30.82% เซลลูโลส 26.24% ลิกนิน 1.85% และเถ้า 6.1% และนำปริมาณของเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสมาคำนวณหาปริมาณน้ำตาลกลูโคสและไซโลส จากนั้นคำนวณเป็นปริมาณเอทานอลที่ได้ตามทฤษฎี พบว่าฟางข้าวมีค่าเอทานอลที่ได้ตามทฤษฎีสูงที่สุด คือ 75.02 ลิตร/ไร่ปี จากนั้นนำเชื้อรา T.reesei มาผลิตเอนไซม์เซลลูเลสซึ่งมีแหล่งคาร์บอนเป็นแอลฟาเซลลูโลส แฃะไซแลเนสซึ่งมีแหล่งคาร์บอนเป็น birch wood xylan แล้ววัดค่าแอกทิวิตี พบว่า เซลลูเลสมีค่าแอกทิวิตีเป็น 1.190 ยูนิต/มิลลิลิตร และมีค่าแอกทิวิตีจำเพาะเป็น 1.071 ยูนิต/มิลลิกรัมโปรตีน ส่วนไซแลเนสมีค่าแอกทิวิตีเป็น 86.961 ยูนิต/มิลลิลิตร และมีค่าแอกทิวิตีจำเพาะเป็น 56.866 ยูนิต/มิลลิกรัมโปรตีน และจะนำเซลลูเลสไซแลเนสไปย่อยสลายฟางข้าวต่อไป จากผลการย่อยสลายด้วยเอนไซม์ฟางข้าวเจ้ายังมีความสามารถเปลี่ยนเป็นน้ำตาลได้เปอร์เซ็นต์สูงที่สุด โดยเรียงลำดับจากมากไปน้อย คือ ฟางข้าวเจ้า ฟางข้าวเหนียว และแกลบ ซึ่งมีค่าเป็น 82.44, 74.57 และ 68.63 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ จึงเลือกฟางข้าวเจ้าไปทำการศึกษาในขั้นตอนของการหมักต่อไปผลที่ได้พบว่า ฟางข้าวเจ้ามีผลผลิตเอทานอลจากกระบวนการ SSCF คือ 0.58 กรัม/ลิตร หรือ 0.06 กรัม/กรัมของพืชซึ่งคิดเป็น 19.83 เปอร์เซ็นต์ของเอทานอลที่ได้ตามทฤษฎี