Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/29731
| Title: | แนวโน้มของการใช้เส้นใยมันสำปะหลังเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมเอทานอลเป็นวัตถุดิบสำหรับการหมักเอทานอล |
| Other Titles: | Trend of using cassava fiber waste from ethanol industry as raw material for ethanol fermentation |
| Authors: | ภณิดา นิ่มศึกษา |
| Advisors: | อัญชริดา อัครจรัลญา |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์ |
| Advisor's Email: | [email protected] |
| Subjects: | อุตสาหกรรมเชื้อเพลิงเอทานอล -- ผลผลิตพลอยได้ เชื้อเพลิงเอทานอล ผลิตภัณฑ์พลอยได้ การใช้ของเสียให้เป็นประโยชน์ มันสำปะหลัง -- การนำกลับมาใช้ใหม่ |
| Issue Date: | 2554 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | การศึกษาศักยภาพของเส้นใยมันสำปะหลัง หลังกระบวนการผลิตเอทานอล จากหัวมันสำปะหลัง ในการเป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตเอทานอล ทั้งนี้เพราะมีเซลลูโลสเป็นองค์ประกอบสูงถึง 39.8%(w/w) น้ำหนักแห้งและมีขนาดอนุภาคเหมาะสม (20-40 เมส) พบว่าเส้นใยมันสำปะหลังฯซึ่งผ่านการปรับสภาพด้วยกรดซัลฟูริกเจือจาง ถูกย่อยด้วยเซลลูเลสเป็นน้ำตาลกลูโคสได้ดีกว่าเส้นใยมันสำปะหลังฯที่ผ่านการปรับสภาพด้วยแคลเซียมไฮดรอกไซด์ สภาวะที่เหมาะสมต่อการปรับสภาพด้วยกรดซัลฟูริกเจือจางคือ แขวนลอยเส้นใยมันสำปะหลังฯ 10%(w/v) ในสารละลายกรดซัลฟูริกเข้มข้น 6.67%(w/v)ให้ความร้อนภายใต้ความดันไอน้ำที่ 121°ซ ความดัน 15 ปอนด์/ตร.นิ้ว เป็นเวลา 45 นาที เมื่อนำมาย่อยด้วยเซลลูเลส (AccelleraseTM1500)1.17หน่วยเอ็นไซม์ซีเอ็มซี/กรัมน้ำหนักแห้ง ในสารละลายบัฟเฟอร์โซเดียมซิเตรทเข้มข้น 100 มิลลิโมลาร์ ค่าความเป็นกรด-ด่างเท่ากับ 5.0 ที่ 50 °ซ นาน 6 ชั่วโมง ได้น้ำตาลกลูโคส 0.10 กรัม/กรัมน้ำหนักแห้ง การเพิ่มเซลลูเลสที่ใช้เป็น11.68 หน่วยเอ็นไซม์ซีเอ็มซี/กรัมน้ำหนักแห้ง ทำให้ปริมาณน้ำตาลกลูโคสที่ได้เพิ่มขึ้นเป็น 0.13 กรัม/กรัมน้ำหนักแห้ง ปริมาณน้ำตาลกลูโคสที่ได้จะสูงสุด (0.15 กรัม/กรัมน้ำหนักแห้ง) เมื่อย่อยเส้นใยมันสำปะหลังฯที่ผ่านการปรับสภาพด้วยกรดซัลฟูริกเจือจาง ขณะแขวนลอยในพรีทรีตเมนต์ไฮโดรไลเซต (pretreatment hydrolysate) และเพิ่มเซลลูเลสที่ใช้เป็น 16.35 หน่วยเอ็นไซม์ซีเอ็มซี/กรัมน้ำหนักแห้ง ผลศึกษาปัจจัยคือเวลาการปลูกเชื้อ(inoculate)หลังการเติมเซลลูเลส ค่าความเป็นกรด-ด่าง และอุณหภูมิการบ่ม แบบหลายปัจจัยร่วม(Factorial Design,2[superscript k] เมื่อ k = 3) ต่อการหมัก เส้นใยมันสำปะหลังฯที่ผ่านการปรับสภาพด้วยกรดซัลฟูริกเจือจางแบบSimultaneous Saccharification and Fermentation โดยย่อยด้วยเซลลูเลส 16.35 หน่วยเอ็นไซม์ซีเอ็มซี/กรัมน้ำหนักแห้ง และหมักด้วย Saccharomyces cerevisiae G 5-7 (2) ที่ระยะการเจริญ mid log phase ปริมาณ 10%(v/v) พบว่าได้เอทานอลสูงสุด (2.72 กรัม/ลิตร หรือ 0.027 กรัม/กรัมน้ำหนักแห้ง) เมื่อปลูกเชื้อทันทีหลังการเติมเซลลูเลส ค่าความเป็นกรด-ด่างเท่ากับ 5.0 และอุณหภูมิการหมัก 40°ซ หลังการบ่ม 96 ชั่วโมง ผลการวิเคราะห์ข้อมูลทางสถิติพบว่ายิ่งเวลาการปลูกเชื้อห่างจากเวลาการเติมเซลลูเลสก็จะยิ่งทำให้ปริมาณเอทานอลที่ได้ลดลง |
| Other Abstract: | Due to high cellulose content (39.8%w/w, dry weight basis,) and suitable particle size (20-40 mesh), cassava root fiber waste obtained from cassava root ethanol production process was studied for potential to be raw materials for ethanol production. The cassava root fiber waste was more susceptible to cellulase hydrolysis after pretreatment with dilute sulfuric acid than with calcium hydroxide. Optimal sulfuric acid pretreated cassava root fiber (10%w/v cassava root fiber waste suspended in 6.67%(w/v) sulfuric acid and steam heated by autoclave at 121°C, 15psi for 45 min) saccharified with 1.17 CMC units/g dry weight of AccelleraseTM1500 while suspended in 100 mM sodium citrate buffer pH 5.0 at 50°C for 6 h yielded glucose 0.1g/g dry weight. Increase of the AccelleraseTM1500 to 11.68 CMC units /g dry weight resulted in an increase of glucose yield to 0.13g/g dry weight. Highest glucose yield (0.15 g/g dry weight) was obtained when the cassava root fiber waste was saccharified while suspended in pretreatment hydrolysate and the AccelleraseTM1500 was increased to 16.35 CMC units /g dry weight. Factorail Design (2[superscript k] ; k = 3) was used to determine factors (time of inoculation after cellulase addition, fermentation pH and temperature) effected on ethanol produced from Simultaneous Saccharification and Fermentation of dilute acid pretreated cassava root fiber waste using mid log phase cell of Saccharomyces cerevisiae G 5-7(2) at 10%(v/v) inoculums size. Maximum ethanol yield (2.72 g/l or 0.027 g/g dry weight) was obtained when S. cerevisiae G 5-7 (2) was inoculated immediately after cellulase addition and fermented at 40°C, pH 5.0 for 96 h. Statistical analysis indicated that the longer the period after cellulase addition before S. cerevisiae G 5-7 (2) inoculation, the lower an ethanol yield was. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554 |
| Degree Name: | วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | เทคโนโลยีชีวภาพ |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/29731 |
| URI: | http://doi.org/10.14457/CU.the.2011.1058 |
| metadata.dc.identifier.DOI: | 10.14457/CU.the.2011.1058 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Sci - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| panida_ni.pdf | 2.13 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.