ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การผลิตเอทานอลจากน้ำคั้นลำต้นข้าวฟ่างหวานโดยใช้เทคโนโลยี VHG

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การผลิตเอทานอลจากน้ำคั้นลำต้นข้าวฟ่างหวานโดยใช้เทคโนโลยี VHG
นักวิจัย : ลักขณา เหล่าไพบูลย์
คำค้น : fuel ethanol , Saccharomyces cerevisiae , Sweet sorghum juice , VHG fermentation , การหมักภายใต้สภาวะ VHG , น้ำคั้นลำต้นข้าวฟ่างหวาน , เอทานอลเชื้อเพลิง
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2551
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG4980199 , http://research.trf.or.th/node/2281
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

การคัดเลือกและประเมินความสามารถของ Saccharomyces cerevisiae 3 สายพันธุ์ ที่สามารถผลิตเอทานอลได้สูง (TISTR 5048, TISTR 5339 และ NP 01) ในการหมักเอทานอลจากอาหารสังเคราะห์ภายใต้สภาวะ VHG ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส พบว่า สายพันธุ์ NP 01 ที่เลี้ยงในน้ำตาลกลูโคส 280 กรัมต่อลิตร ให้ความเข้มข้นของเอทานอลสูงสุดคือ 104.68 ± 0.11 กรัมต่อลิตร เมื่อใช้ S. cerevisiae NP 01 หมักเอทานอลจากน้ำคั้นลำต้นข้าวฟ่างหวานที่แปรผันแหล่งไนโตรเจน (ยีสต์เอ็กซ์แทร็กท์ร่วมกับเปปโตน หรือแอมโมเนียมซัลเฟต) และแหล่งคาร์บอนเสริม (น้ำตาลทรายหรือกากน้ำตาล) เพื่อเติมลงในน้ำคั้นให้ได้ปริมาณของแข็งที่ละลายได้ถึงระดับ VHG โดยหมักในขวดรูปชมพู่ที่ป้องกันอากาศเข้าขนาด 500 มิลลิลิตร ที่สภาวะนิ่ง พบว่า การใช้น้ำตาลทรายเสริมในน้ำคั้นให้มีปริมาณของแข็งที่ละลายได้ 28 องศาบริกซ์ และเติมยีสต์เอ็กซ์แทร็กท์ 3 กรัมต่อลิตร และเปป โตน 5 กรัมต่อลิตร ได้ประสิทธิภาพการผลิตเอทานอลสูงสุด คือได้ความเข้มข้น อัตราผลผลิต และประสิทธิภาพการหมักเอทานอล เป็น 120.68 ± 0.54 กรัมต่อลิตร 2.01 ± 0.01 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง และ 93.76 ± 0.20 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ การแปรผันความเข้มข้นของยีสต์เอ็กซ์แทร็กท์ (0, 3, 6 และ 9 กรัมต่อลิตร) ในน้ำคั้นลำต้นข้าวฟ่างหวานที่มีปริมาณของแข็งที่ละลายได้ 28 องศาบริกซ์ เพื่อใช้ผลิตเอทานอลพบว่า น้ำคั้นที่เติมยีสต์เอ็กซ์แทร็กท์ 9 กรัมต่อลิตร ให้ประสิทธิภาพการผลิตเอทานอลสูงสุด คือได้ความเข้มข้น อัตราผลผลิต และประสิทธิภาพการหมักเอทานอล เท่ากับ 120.24 ± 3.35 กรัมต่อลิตร 3.01 ± 0.08 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง และ 91.37 ± 0.55 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ เมื่อเพิ่มขนาดการหมักเอทานอลจากน้ำคั้นลำต้นข้าวฟ่างหวานที่เติมยีสต์เอ็กซ์แทร็กท์ 9 กรัมต่อลิตร เป็น 5 ลิตร และ 50 ลิตร และหมักภายใต้สภาวะที่มีการกวน 100 รอบต่อนาที พบว่า การหมักในถังปฏิกรณ์ชีวภาพขนาด 5 ลิตร ได้ความเข้มข้น อัตราผลผลิต และประสิทธิภาพการหมักเอทานอล เป็น 139.51 ± 0.11 กรัมต่อลิตร 3.49 ± 0.00 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง และ 91.66 ± 0.69 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ ในขณะที่การหมักในถังปฏิกรณ์ชีวภาพขนาด 50 ลิตร ได้ความเข้มข้นของเอทานอล (119.53 ± 0.20 กรัมต่อลิตร) และ อัตราผลผลิตเอทานอล (2.13 ± 0.01 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง) ต่ำกว่าเมื่อหมักในถังปฏิกรณ์ชีวภาพขนาด 5 ลิตร การหมักเอทานอลแบบกะซ้ำในถังปฏิกรณ์ชีวภาพขนาด 5 ลิตร โดยดึงน้ำหมักออก 50 เปอร์เซ็นต์ และเติมน้ำหมักใหม่เข้าไปแทนที่ทันทีในปริมาตรที่เท่ากัน พบว่าประสิทธิภาพการผลิตเอทานอลต่ำลงในกะที่ 2 ถึงกะที่ 8 คือได้ความเข้มข้นของเอทานอลในกะที่ 2 ถึงกะที่ 8 เป็น 103.37 ± 0.28 ถึง 109.53 ± 1.06 กรัมต่อลิตร The selection and evaluation of the performance of three high-ethanol-producing strains, Saccharomyces cerevisiae (TISTR 5048, TISTR 5339 and NP 01), for VHG ethanol fermentation in a synthetic medium under VHG conditions at 30°C found that NP 01 cultured in 280 g glucose l-1 gave the maximum ethanol concentration with the value of 104.68 ± 0.11 g l-1. Ethanol production from sweet sorghum juice (extracted from its stalks) by S. cerevisiae NP 01 under VHG fermentation and various nitrogen sources (yeast extract and peptone or (NH4)2SO4) and carbon supplements (sucrose or sugarcane molasses) was investigated. The fermentation was carried out in 500-ml air-locked Erlenmeyer flasks under static condition. The results showed that when the sweet sorghum juice was supplemented with sucrose (to obtain total soluble solids of 28°Bx), 3 g yeast extract l-1 and 5 g peptone l-1, ethanol production efficiency was maximum. The concentration, productivity and yield efficiency of ethanol were 120.68 ± 0.54 g l-1, 2.01 ± 0.01 g l-1h-1 and 93.76 ± 0.20 %, respectively. Yeast extract concentration (0, 3, 6 and 9 g l-1) supplemented in the juice was varied for ethanol production. The maximum ethanol production efficiency was obtained when 9 g l-1 of yeast extract was supplemented to the juice. The ethanol concentration, productivity and yield efficiency were 120.24 ± 3.35 g l-1, 3.01 ± 0.08 g l-1 h-1 and 91.37 ± 0.55%, respectively. Scale up batch ethanol fermentation from the sweet sorghum juice containing 9 g l-1 of yeast extract was further carried out in 5-litre and 50-litre bioreactors with the agitation rate of 100 rev min-1. The ethanol concentration, productivity and yield efficiency in the 5-litre bioreactor were 139.51 ± 0.11 g l-1, 3.49 ± 0.00 g l-1 h-1 and 91.66 ± 0.69%, respectively. Lower ethanol concentration (119.53 ± 0.20 g l-1) and ethanol productivity (2.13 ± 0.01 g l-1 h-1) were obtained in the 50-litre bioreactor. In the repeated-batch fermentation in the 5-litre bioreactor, the juice was withdrawn at 50% of the working volume and the same amount of the fresh juice was immediately replaced. Lower ethanol production efficiency was observed in the subsequent batches. Ethanol concentrations in batch 2 to 8 were in the range of 103.37 ± 0.28 to 109.53 ± 1.06 g l-1.

บรรณานุกรม :
ลักขณา เหล่าไพบูลย์ . (2551). การผลิตเอทานอลจากน้ำคั้นลำต้นข้าวฟ่างหวานโดยใช้เทคโนโลยี VHG.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ลักขณา เหล่าไพบูลย์ . 2551. "การผลิตเอทานอลจากน้ำคั้นลำต้นข้าวฟ่างหวานโดยใช้เทคโนโลยี VHG".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ลักขณา เหล่าไพบูลย์ . "การผลิตเอทานอลจากน้ำคั้นลำต้นข้าวฟ่างหวานโดยใช้เทคโนโลยี VHG."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2551. Print.
ลักขณา เหล่าไพบูลย์ . การผลิตเอทานอลจากน้ำคั้นลำต้นข้าวฟ่างหวานโดยใช้เทคโนโลยี VHG. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2551.