Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
ผลของความร้อนและสารเคมีในการปรับสภาพขั้นต้นสำหรับ การผลิตเอทานอลจากวัสดุเหลือทิ้จากอุตสาหกรรมการเกษตร
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Effect of thermo-chemical pretreatment on bioethanol production from agro-industrial residuals
Year (A.D.)
2011
Document Type
Thesis
First Advisor
อรทัย ชวาลภาฤทธิ์
Faculty/College
Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)
Degree Name
วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม
DOI
10.58837/CHULA.THE.2011.1631
Abstract
การศึกษาผลของความร้อนและสารเคมีในการปรับสภาพขั้นต้นเพื่อผลิตเอทานอลจาก ชานอ้อยและซังข้าวโพด โดยปรับสภาพด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ กรดซัลฟุริก ซึ่งแปรผันอุณหภูมิและระยะเวลาในการให้ความร้อนที่ 120-170 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 5-30 นาที แล้วย่อยสลายเซลลูโลสด้วยเอนไซม์เซลลูเลส จากนั้นหมักด้วยเชื้อ Zymomonas mobilis โดยใช้น้ำตาลรีดิวซ์ที่ได้จากการย่อยสลาย จากผลการทดลองพบว่า วิธีการปรับสภาพสำหรับซังข้าวโพด คือ การแช่สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ร้อยละ 2 เป็นเวลา 24 ชั่วโมง แล้วให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 170 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 5 นาที ในสารละลายกรดซัลฟุริกร้อยละ 1 ส่วนวิธีการปรับสภาพสำหรับชานอ้อย คือ การแช่สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ร้อยละ 2 เป็นเวลา 24 ชั่วโมง เมื่อนำตะกอน ซังข้าวโพดและชานอ้อยข้างต้นมาย่อยสลายด้วยเอนไซม์เซลลูเลสเข้มข้น 10 FPUต่อกรัมตะกอน ในสารละลายซิเตรตบัฟเฟอร์พีเอช 5.0 ที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 4 ชั่วโมง ซึ่งเป็นสภาวะที่เหมาะสมในการย่อยสลาย สามารถผลิตน้ำตาลรีดิวซ์ได้ 0.40 และ 0.42 กรัมต่อกรัมชีวมวล โดยมีร้อยละการเปลี่ยนเป็นน้ำตาลรีดิวซ์ 40.26 และ 41.89 ตามลำดับ จากนั้นเมื่อนำน้ำตาลรีดิวซ์ที่ได้จากการย่อยสลายซังข้าวโพดและชานอ้อยมาทำการหมักด้วยเชื้อ Z. mobilis โดยใช้น้ำตาลรีดิวซ์เข้มข้น 5 กรัมต่อลิตร ในสภาวะที่เหมาะสมที่พีเอชประมาณ 5 เป็นเวลา 48 ชั่วโมง ทำให้ได้ เอทานอล 0.22 และ 0.14 มิลลิลิตรต่อกรัมชีวมวล คิดเป็นร้อยละ 35.93 และ 26.21 ของเอทานอลที่ผลิตได้เมื่อเทียบกับค่าทางทฤษฎี ตามลำดับ ซึ่งมากที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับการหมักด้วยยีสต์Saccharomyces cerevisiae และการหมักด้วยเชื้อผสมระหว่าง Z. mobilis และ S. cerevisiae
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
Effect of thermo-chemical pretreatment on bioethanol production from corncobs and bagasses were investigated. The pretreatment conditions used NaOH, H2SO4 and heating. The temperature were varied for 120 to 170 °C at 5 to 30 min. The result showed that the optimal pretreatment conditions of corncobs were treated with 2 % (w/v) NaOH for 24 hr, digestion in 1 % (v/v) H2SO4 and heated at 170 °C for 5 min. For bagasses, the optimal pretreatment conditions were treated with 2 % (w/v) NaOH for 24 hr. The result of enzyme digestion of both pretreated biomass at optimized condition showed that the level of reducing sugar were obtained at 0.40 and 0.42 g/g biomass respectively. The optimum conditions were achieved at cellulase loading 10 FPU/g in citrate buffer pH 5.0 at 50 °C and digestion time 4 hr. After that the reducing sugar solution was fermented with Zymomonas mobilis at 30 °C, pH 5.0 and reducing sugar 5 mg/ml for 48 hr. The result showed that corncobs and bagasses had the highest ethanol yield of 0.22 and 0.14 ml/g biomass which were 35.93 and 26.21 % respectively of the theoretical ethanol yield when compared with Saccharomyces cerevisiae and co¬-fermentation of Z. mobilis and S. cerevisiae.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
สุขชุ่ม, ปรเมษฐ, "ผลของความร้อนและสารเคมีในการปรับสภาพขั้นต้นสำหรับ การผลิตเอทานอลจากวัสดุเหลือทิ้จากอุตสาหกรรมการเกษตร" (2011). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 68746.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/68746