Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพโดย Pichia anomala MUE24 ในถังหมัก และการใช้เพื่อดัดแปลงสมบัติของแป้งข้าว

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Production of biosurfactant by Pichia anomala MUE24 in fermenter and its use for modification of rice flour properties

Year (A.D.)

2013

Document Type

Thesis

First Advisor

จิราภรณ์ ธนียวัน

Second Advisor

จิรารัตน์ อนันตกูล

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

จุลชีววิทยา

DOI

10.58837/CHULA.THE.2013.817

Abstract

การผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพโดย Pichia anomala MUE24 ในอาหารเลี้ยงเชื้อเหลวปรับปรุงสูตร ที่ประกอบด้วย KH₂PO₄ 0.02% MgSO₄.7H₂O 0.02% สารสกัดยีสต์ 0.64% NaNO₃ 0.01% น้ำมันถั่วเหลือง 13.34% และ น้ำตาลกลูโคส 6.66% (น้ำหนักต่อปริมาตร) ซึ่งควบคุม pH เริ่มต้นเท่ากับ 4.5 ในระดับขวดเขย่า ควบคุมอุณหภูมิที่ 30 องศาเซลเซียส อัตราเร็วในการเขย่า 200 รอบต่อนาที หลังจากเพาะเลี้ยงเชื้อไป 7 วัน ได้ผลผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพ 0.55 กรัมต่อลิตร ค่าแรงตึงผิวของอาหารเลี้ยงเชื้อลดลงจาก 52.5 มิลลินิวตันต่อเมตร เป็น 36 มิลลินิวตันต่อเมตร จากนั้นเพื่อพัฒนาและเพิ่มผลผลิตสาร ลดแรงตึงผิวชีวภาพได้ทำการเลี้ยงเชื้อในถังหมักขนาด 5 ลิตร แบบแบข โดยควบคุมอุณหภูมิที่ 30 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 168 ชั่วโมง โดยใช้ pH เริ่มต้นที่ 4.5 ไม่ควบคุม pH พบว่าที่เวลา 72 ชั่วโมง ได้ผล ผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพเท่ากับ 19.4057 กรัมต่อลิตร และคำนวณค่าทางจลนพลศาสตร์ได้ค่า biosurfactant; yield (YF’S ) และค่า produclivity (QF) เท่ากับ 0.1351 g-P/g-S และ 0.2695 g-P/L/h ตามลำดับ และการสกัดสารลดแรงตึงผิวชีวภาพพร้อมเซลล์ สามารถเพิ่มผลผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพได้ถึง 34.061 กรัมต่อลิตร สารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่ผลิตได้สามารถลดค่าแรงตึงผิวของน้ำบริสุทธิ์ได้ถึง 29 มิลลินิวดันต่อเมตร และมีค่าความเข้มข้นวิกฤติการเกิดไมเซลล์ (CMC) เท่ากับ 116 มิลลิกรัมต่อเมตร โดย คุณสมบัติของสารลดแรงตึงผิวชีวภาพยังสามารถก่ออิมัลชันต่อน้ำมันในอุตสาหกรรมอาหาร ได้แก่ น้ำมันเมล็ดชา น้ำมันดอกทานตะวัน และน้ำมันถั่วเหลือง เป็นต้น นอกจากนี้ การเติมสารลดแรงตึงผิวชีวภาพในแป้งข้าว ยังช่วยเพิ่มการเกิดรีโทรเกรเดชันในแป้งเพิ่มคุณสมบัติในการอุ้มน้ำ การละลาย และการพอกตัวที่ดีขึ้น

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Biosurfactant from Pichia anomala MUE24 was produced upon cultivating in modified medium containing 0.02% (w/v) KH₂PO₄ 0.02% (w/v) MgSO₄.7H₂O 0.64% (w/v) yeast extract, 0.11% (w/v) NaNO₃, 13.34% soy bean oil and 6.66% glucose. An initial pH of the 4.5 was adjusted and the culture was incubated at 30℃ in shake flask at 200 rpm. After 7 days of cultivation, cells released surfactant into culture medium at 0.55 g/L. The biosurfactant obtained was able to reduce surface of the medium from 52.5 mN/m to 36.0 mN/m. A scle up in batch cultivation was further performed in a 5 liter bioreactor controlled at 30℃. 1 wm without pH control. After 72 h of cultrvation, biosurfactant concentration was found at 19.4057 g/L. Kinetic parameters showed biosurfactant yield (Yp/s) and productivity (QF), of 0.1351 g-P/g-S and 0.2695 g-P/L/h. respectively. An extraction of biosurfactant with whole cell could increase biosurfactant production of 34.061 g/L. The resulted crude biosurfactant was able to reduced surface tension of pure water to 29 mN/m with a critical micelle concentration (CMC) of 116 mg/l. Further characterization showed that it could form stable oil in water emulsions with various types of vegetable oils such as camellia seed oil, sunflower oil and soybean oil etc. Furthermore. Addition of biosurfactant into rice starch could improve retrogradation, increase water holding capacity and swelling power of rice starch.

Link to Full Text

Share

COinS