สภาวะที่เหมาะสมของการปรับสภาพฟางข้าวเพื่อการผลิตน้ำตาลรีดิวซ์ โดยวิธีบ็อกซ์-เบห์นเคน

Abstract

           งานวิจัยครั้งนี้ศึกษาผลของการปรับสภาพโดยใช้สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ในการผลิตน้ำตาลรีดิวซ์จากฟางข้าวหลังจากไฮโดรไลซิสด้วยเอนไซม์ การหาสภาวะที่เหมาะสมของการปรับสภาพทำได้โดยใช้วิธีบ็อกซ์-เบห์นเคนออกแบบการทดลอง ปัจจัยที่ทำการศึกษามีอยู่ 3 ปัจจัย ได้แก่ ปริมาณตัวอย่าง (2.5-7.5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักต่อปริมาตร) ระยะเวลาในการปรับสภาพ (1-3 ชั่วโมง) และความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (0.5-2 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักต่อปริมาตร) จากผลการทดลองพบว่าการหาสภาวะที่เหมาะสมโดยใช้แบบจำลองแบบ quadratic มีนัยสำคัญและรูปจำลองการถดถอยมีความเหมาะสม สภาวะที่เหมาะสมในการปรับสภาพฟางข้าวคือปรับสภาพด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 1.12 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักต่อปริมาตร เป็นเวลา 2.08 ชั่วโมง และใช้ปริมาณตัวอย่าง 4.62 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักต่อปริมาตร จะได้ผลผลิตน้ำตาลรีดิวซ์เท่ากับ 31.24 กรัม/100 กรัมฟางข้าว ซึ่งเมื่อทำการเปรียบเทียบกับผลผลิตน้ำตาลรีดิวซ์ที่คำนวณได้จากสมการแบบจำลองพบว่าผลผลิตน้ำตาลรีดิวซ์มีค่าน้อยกว่าค่าจากสมการเท่ากับ 2.98 เปอร์เซ็นต์

           The effect of NaOH pretreatment for the conversion of rice straw to reducing sugars by an enzymatic hydrolysis was evaluated. The optimization of pretreatment was performed using a three factors Box-Behnken design. The solid loading (2.5-7.5% (w/v)), pretreatment duration (1-3 h), and NaOH concentration (1-3% (w/v)) were thoroughly evaluated. The results revealed that a quadratic model for the optimization of NaOH pretreatment was significant with insignificant lack of fit. The optimal condition for rice straw pretreatment was 1.12% (w/v) NaOH, at 2.08 h, and 4.62% (w/v) solid loading which was able to provide a reducing sugar yield of 31.24 g/100 g biomass. The statistical aberration value between predicted model and the experiment result was 2.98%.