Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การย่อยกากมันสำปะหลังด้วยเอนไซม์ผสม ในเครื่องปฏิกรณ์อัลทราฟิลเทรชัน

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Hydrolyzation of cassava waste by enzyme mixture in an ultrafiltration reactor

Year (A.D.)

2000

Document Type

Thesis

First Advisor

ชิดพงศ์ ประดิษฐสุวรรณ

Second Advisor

สุเมธ ตันตระเธียร

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

เทคโนโลยีชีวภาพ

DOI

10.58837/CHULA.THE.2000.749

Abstract

กากมันสำปะหลังมีคาร์โบไอเดรทเป็นองค์ประกอบหลักปริมาณ 67.46 เปอร์เซ็นต์ คิดเป็น 48.63 เปอร์เซ็นต์ของแป้งที่ผลิตได้จากหัวมันสำปะหลังในระดับอุตสาหกรรม มีศักยภาพนำมาใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตนํ้าตาลกลูโคสโดยการย่อยด้วยเอนไซม์ผสม ได้แก่ กลูโคอะไมเลส แอลฟาอะไมเลส เซลลูเลส และเพกทิเนส ภาวะที่เหมาะสมต่อการนำเอนไซม์ทั้ง 4 ชนิดมาทำงานร่วมกัน คือ อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส ค่าความเป็นกรดด่าง 5 อัตราส่วนของเอนไซม์ทั้ง 4 ชนิดที่เหมาะสมต่อการย่อยกาก มันสำปะหลังปริมาณ 8 กรัม คือ กลูโคอะไมเลส 48.6 AGU แอลฟาอะไมเลส 0.6 KNU เซลลูเลส 75 NCU และเพกทิเนส 130 PG ให้ประสิทธิภาพต่อการผลิตนํ้าตาลรีดิวช์ด้วยอัตราสูงสุด 8.15 กรัม/ลิตร.นาที และประสิทธิภาพการย่อยกากมันสำปะหลังเป็นนํ้าตาลกลูโคสมีค่าสูงถึง 64.37 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่การย่อยด้วยเอนไซม์ 3 ชนิด ได้แก่ กลูโคอะไมเลส แอลฟาอะไมเลส และเซลลูเลส ให้ประสิทธิภาพการย่อยกากมันสำปะหลังเป็นนํ้าตาลกลูโคสมีค่า 59.77 เปอร์เซ็นต์ ในการย่อยกากมันสำปะหลังแบบ batch ด้วยอัตราส่วนระหว่างเอนไซม์และสับสเทรตที่เหมาะสม ดังกล่าวข้างต้น โดยการกวนด้วยความเร็วรอน 600 รอบ/นาที สามารถผลิตนํ้าตาลรีดิวซ์ได้ 0.61 กรัม นํ้าตาลรีดิวซ์/กรัมกากมันสำปะหลัง ให้ประสิทธิภาพการย่อยกากมันสำปะหลังเป็นนํ้าตาลรีดิวซ์มีค่า 70.11 เปอร์เซ็นต์ การย่อยกากมันสำปะหลังแบบ semicontinuous ในเครื่องปฏิกรณ์อัลทราฟิลเทรชันสามารถผลิตน้ำตาลรีดิวซ์ได้มากกว่าการย่อยแบบ Fed-batch ดังนั้นการใช้การกรองแบบอัลทราฟิลเทรชันร่วมกับการย่อยกากมันสำปะหลัง จึงเป็นทางเลือกหนึ่งที่น่าสนใจในการกักเอนไซม์ไว้ใช้ได้อย่างคุ้มค่า ซึ่งการย่อยกากมันสำปะหลังในเครื่องปฏิกรณ์อัลทราฟิลเทรชันที่มีปริมาตรของระบบการย่อยเป็น 0.4 ลิตร พื้นที่การกรอง 3.85 x 10 3 ตารางเมตร กวนด้วยความเร็วรอบ 600 รอบ/นาที ใช้ความดันในการกรอง 200 kPa ความเข้มข้นของนํ้าตาลรีดิวซ์ที่เหมาะสม ทำให้อัตราการผลิตนั้าตาลรีดิวซ์สมดุลกับอัตราการดึงเอาน้ำตาลรีดิวซ์ออกจากระบบ คือ 115 กรัม/ลิตร

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Due to its high carbohydrate content of 67.46%, cassava waste, by product from cassava starch manufacture, was used as raw material in glucose production by hydrolyzing with enzymes mixture, composed of glucoamylase, X - amylase, cellulase and pectinase. Studies the effect of temperature, pH and enzyme on substrate ratio showed that the optimum condition, which gave the highest Vmax of 8.15 g reducing sugar /litre.min, are 50℃ and pH 5. While the optimum concentration of glucoamylase, X - amylase, cellulase and pectinase for hydrolyzing 8 grams of cassava waste are 48.6 AGU, 0.6 KNU, 75 NCU and 130 PG, respectively. Results indicated that addition of pectinase to the enzymes mixture of glucoamylase, X - amylase and cellulase increased percent conversion of hydrolysis from 59.77% to 64.37%. Batch hydrolysis, conducted in the optimum condition with agitation speed of 600 rpm, gave 0.61 g reducing sugar / g cassava waste with percent conversion of 70.11%. Semi-continuous hydrolysis of cassava waste conducted by ultrafiltration reactor (UFR) is an interesting alternative to reuse the enzyme efficiently, moreover it gave more reducing sugar than these from fed-batch hydrolysis. The most suitable reducing sugar concentration, which gave mass balance between produced and out put reducing sugar of cassava waste hydrolysis by UFR with reaction volume of 0.4 litre and filter area of 3.85 x 10-3 m2 at pressure of 200 kPa and agitation speed of 600 rpm, are 115 g/l.

Link to Full Text

Share

COinS