การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมของการย่อยสลายฟางข้าวด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นเพื่อผลิน้ำตาลรีดิวซ์สำหรับการหมักเอทานอล
Main Article Content
บทคัดย่อ
การศึกษานี้ใช้วิธีการซิมเพล็กซ์สำหรับหาสภาวะที่เหมาะสมของการย่อยสลายฟางข้าวด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นเพื่อผลิตน้ำตาลรีดิวซ์ เมื่อกำหนดตัวแปรคงที่ คือ อัตราส่วนของฟางข้าวต่อกรดซัลฟิวริก (98% โดยน้ำหนัก) ให้มีค่าเท่ากับ 1 ต่อ 30 (กรัมต่อมิลลิลิตร) และตัวแปรแปรผันที่ใช้ คือ เวลา อุณหภูมิ และน้ำหนักกรดซัลฟิวริก พบว่า สภาวะที่เหมาะสมคือ ต้องการกรดซัลฟิวริกหนัก ประมาณ 63 มิลลิกรัม และใช้เวลาย่อยสลายด้วยกรดนาน 38 นาทีที่อุณหภูมิ 147 องศาเซลเซียส ซึ่งทำให้ได้น้ำตาลรีดิวซ์ทั้งหมดสูงสุดประมาณ 8 % โดนน้ำหนัก อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้วิธีการซิมเพล็กซ์หาน้ำหนักของกรดซัลฟิวริกและเวลาย่อยสลายที่อุณหภูมิที่เท่ากับ 147 องศาเซลเซียส ต่อไปอีก พบว่า สภาวะที่เหมาะสม คือ ต้องการกรดซัลฟิวริกและเวลาย่อยสลายเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าและน้ำตาลรีดิวซ์ทั้งหมดเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าด้วยเช่นกันซึ่งมีค่าประมาณ 16% โดยน้ำหนัก จากการนำน้ำตาลรีดิวซ์ที่ได้นี้ไปทำการหมักเอทานอลด้วยยีสต์ Saccharomyces cerevisiae RIT 02 เข้มข้น 15% โดยปริมาตร ใช้เวลาหมักนาน 40 ชั่วโมง พบว่า เอทานอลที่ได้มีค่าประมาณ 2.5% โดยน้ำหนัก
Article Details
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารแนวหน้าวิจัยนวัตกรรมทางวิศวกรรม ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารฯ เท่านั้น ไม่อนุญาติให้บุคคลหรือหน่วยงานใดคัดลอกเนื้อหาทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่เพื่อกระทำการใด ๆ ที่ไม่ถูกต้องตามหลักจริยธรรม
เอกสารอ้างอิง
Recombination Zymomonas mobilis in Fluidized.Bed Reactor" Pacific Chemical 2000 Honolulu Hawaii. December 15-19, 2000.
[2] Pongsri Siwarasak and Wattana Wirivutthikorn 2002. "Experimental Research of Ethanol Fermentation from Rice Straws and Bagasse."ISAF XIV International Symposium on Alcohol Fuels The Role of Alcohol Fuels in Meeting the Energy, Environmental and Economic Needs of the 21* Century. Phuket,Thailand: National Metal and Materials Technology Center (MTEC). Session (3) 2002-FT-17
[3] ผ่องศรี หิวราศักดิ์ 2546."การศึกษาการหมักเอทานอลจากน้ำตาลรีดิวซ์จากการย่อยสลายฟางข้าวด้วยเอนไซม์เชื้อรา T.reesei." การประชุมวิชาการวิศวกรรมเคมี และเกมีประยุกต์เห่งประเทศไทยครั้งที่ 13 เทคโนโลยีกับการพัฒนาประเทศแบบยั่งยืน. นครนายกะ ภาควิชาวิศวกรรมเคมีคณะวิศวกรรมศาสตร์มหาวิทยาลัยศรีนกรินทรวิโรฒ.หน้ B-01 (1-9).
[4] Pongsri Siwarasak 2004. "The Study Cellulose of Rice Straws Enzymatic Hydrolysis Condition with T. reeseei." Regional Symposium on Chemical Engineering 2004 in conjunction with Enhanchement of ASEAN Chemical Engineering Cooperation. Bangkok. Faculty of Engineering, King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang. Abstracts KM-203, p.124.
[5] Qian Xiang, Jun Seok Kim and Y.Y. Lee. 2003 "A Comprehensive Kinetic Model for Dilute-Acid Hydrolysis of Cellulose". Applied Biochemistry and Biotechnology. Vol. 106 no.1-3:337-352.
[6] Qian Xiang, Y.Y. Lee, Par O. Pettersson and Robert W. Torget. 2003. " Heterogeneous Aspects of Acid Hydrolysis of a.- Cellulose". Applied Biochemistry and Biotechnology. Vol. 107 no.1-3:505-514.
[7] Nurdan EKEN-SARACOGLU and Ferda MUTLU. 1997." Kinetics of Dilute Acid Catalzed Hydrolysis of Corn Cob Hemicellulose at 98 °C Journal of Qafqaz University. Vol. 1. no. 1: 92-96.
[8] Byung-Hwan Um, M. Nazmul Karim and Linda L. Henk. 2003."Effect of Sulfuric and Phosphoric Acid Pretreatments on Enzymatic Hydrolysis of Corn Stover". Applied Biochemistry and Biotechnology. Vol. 105 no. 1-3:115-126.
[9] A. Pessoa LR. , I.M. Mancilha and S. Sato.1997. "Acid Hydrolysis of Hemicellulose from Sugarcane bagasse. Brazilian Journal of Chemical Engineering. Vol. 14 no. 3.
[10] H. Walters and Parker. 2000. Sequential Simplex Optimization. CRC Press LLC. Florida.
[11] Technical Association of Pulp and Paper Industry.Test Method for Determination of Alpha-Beta and Gamma-Cellulose in Pulp. Tappi 203 om-88, 1988.Test Method for Determination of Moisture in
Pulp. Tappi 211 om-86, 1986.Test Method for Determination of Ash in Pulp.Tappi 211 om-85, 1985.Test Method for Determination of Acid-InsolubleLignin in Pulp. Tappi 222 om-88, 1988.
[12] สาโรจน์ ศิริศันสนียกุล, วรสิทธิ์ โทจำป่า และประวิทย์ วงศ์คงคาเทพ. 2544. วิศวกรรมชีวภาพพื้นฐาน 2. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพัมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.
[13] สิรินทรเทพ เต้าประยูร และสรัลักษณ์ รอดทอง.2530. บทปฏิบัติการจุลชีววิทยาทางอุตสาหกรรม.สาขาจุลชีวิวิทยา. ภาควิชาชีววิทยา.คณะวิทยาศาสตร์. มหาวิทยาลัยขอนแก่น.
[14] Morjanoff, P.J. and Gray, P.P. 1987 "Optimization of steam Explosion as a Method for Increasing Susceptibility of Sugarcane Bagasse to Enzymatic Saccharification." Biotechnol. Bioeng, 29, 733.
[15] Hespell, R.B.; O' Bryan, P.J:; Moniruzzaman, M. and Bothast, R.J,, 1997. "Hydrolysis by Commercial Enzym Mixtures of AFEX-Treated Corn Fiber and Isolate Xylans." Appl. Biochem. Biotechnol., 62, 87.
[16] ผ่องศรี สิวราศักดิ์. 2548. "การศึกษาการหมักเอทานอลจากกากน้ำตาลด้วยเอนไซม์เชื้อรา Saccharomyces cerevisiae RIT 02 และ Saccharomyces cerevisiae TISTR 5339"วารสารวิจัยและฝึกอบรม. ปีที่ 8, ฉบับที่ 3 (พฤษภาคม-สิงหาคม 2548) : 63-70.