ข้อมูลผลงานวิจัยของคณาจารย์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ชื่อผลงานวิจัย : การผลิตไบโอเอทานอลจากแป้งมันสำปะหลังโดยใช้จุลินทรีย์ผสมระหว่าง Bacillus sp.ที่ย่อยแป้ง และ Saccharomyces cerevisiae SKP-01
Library Call : วพ.2549 / 6360  
สถานที่ตั้งห้องสมุด : ห้องสมุดคณะวิทยาศาสตร์
ตัวอย่างบทคัดย่อ : การผลิตไบโอเอทานอลจากแป้งมันสำปะหลังโดยใช้ B. amyloliquefaciens IFO14141 และ S. cerevisiae SKP-01 พบว่าภาวะที่เหมาะสมต่อการเจริญและการย่อยแป้งของ B. amyloliquefaciens IFO14141 คือ เพาะกล้าเชื้อที่มีอายุ 7 ชั่วโมง ลงในอาหารเลี้ยงเชื้อ MSM ที่มีแป้งมันสำปะหลังความเข้มข้นเท่ากับ 15 กรัมต่อลิตร แอมโมเนียมซัลเฟตความเข้มข้นเท่ากับ 3 กรัมต่อลิตร ค่า pH เริ่มต้นเท่ากับ 7.0 เลี้ยงบนเครื่องเขย่าควบคุมอุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 4 ชั่วโมง ค่าผลได้เซลล์ต่อสับสเตรทที่ได้มีค่าเท่ากับ 0.1774 กรัมเซลล์ต่อกรัมน้ำตาลรวม ภาวะที่เหมาะสมต่อการเลี้ยงกล้าเชื้อ S. cerevisiae SKP-01 คือ เลี้ยงในอาหารเลี้ยงกล้าเชื้อ YPD ที่มีกลูโคสความเข้มข้น 50 กรัมต่อลิตร ค่า pH เริ่มต้นเท่ากับ 5.0 เลี้ยงบนเครื่องเขย่าควบคุมอุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 12 ชั่วโมง ได้อัตราการเจริญจำเพาะสูงสุดเท่ากับ 0.1537 ต่อชั่วโมง และน้ำหนักเซลล์แห้งที่ได้เท่ากับ 8.23 กรัมต่อลิตร การผลิตเอทานอลจากแป้งมันสำปะหลังความเข้มข้น 15 กรัมต่อลิตร โดยเพาะกล้าเชื้อยีสต์ลงในอาหารเลี้ยงเชื้อที่ได้จากการย่อยแป้งด้วยแบคทีเรียที่ผ่านการฆ่าเชื้อ แล้วย่อยต่อด้วยกลูโคอะมิเลส เป็น 48 ชั่วโมง พบว่าได้ผลผลิตเอทานอลสูงสุดเท่ากับ 6.03 กรัมต่อลิตร เพื่อเพิ่มผลผลิตเอทานอลจึงเพิ่มความเข้มข้นของแป้งมันสำปะหลังเป็น 150 กรัมต่อลิตร พบว่าเมื่อเพาะกล้าเชื้อยีสต์ลงในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีน้ำตาลรวมซึ่งได้จากการย่อยแป้งด้วยแบคทีเรียเท่ากับ 95.30 กรัมต่อลิตรได้ปริมาณเอทานอลสูงสุดเท่ากับ 21.78 กรัมต่อลิตร ในชั่วโมงที่ 16 ของการเลี้ยงเชื้อ คิดเป็นผลได้ต่อผลิตภัณฑ์ต่อสับสเตรทเท่ากับ 0.45 กรับเอทานอลต่อกรัมน้ำตาลรวม ประสิทธิภาพการหมักเท่ากับ 88.24 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับค่าทางทฤษฎี และอัตราการผลิตเอทานอลเท่ากับ 1.36 กรัมเอทานอลต่อลิตรต่อชั่วโมง สามารถเพิ่มผลผลิตเอทานอลให้สูงขึ้นได้อีก โดยเพาะกล้าเชื้อยีสต์พร้อมกับเติมกลูโคอะมิเลส ลงในอาหารเลี้ยงเชื้อที่ได้จากการย่อยแป้งด้วยแบคทีเรีย พบว่าได้จำนวนเซลล์ที่มีชีวิต ของแบคทีเรียสูงสุดในชั่วโมงที่ 22 เท่ากับ 9.09 (log(CFU/ml)) และยีสต์สูงสุดในชั่วโมงที่ 28 เท่ากับ 8.21 (log(CFU/ml)) การผลิตเอทานอลโดยวิธีนี้ให้ผลใกล้เคียง (ยกเว้นอัตราการผลิต) กับการเพาะกล้าเชื้อยีสต์ลงในอาหารเลี้ยงเชื้อที่ได้จากการย่อยแป้งด้วยแบคทีเรียที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้ว และเติมกลูโคอะมิเลส โดยได้เอทานอลเท่ากับ 63.24 กรัมต่อลิตร (ที่เวลา 22 ชั่วโมง ของการเลี้ยงเชื้อ ) และ 63.79 กรัมต่อลิตร (ที่เวลา 70 ชั่วโมง) ผลได้ผลิตภัณฑ์ต่อสับสเตรทสูงสุดเท่ากับ 0.48 กรัมเอทานอลต่อกรัมน้ำตาลรวม (ที่เวลา 16 ของการเลี้ยงเชื้อ) และ 0.49 กรัมเอทานอลต่อกรัมน้ำตาลรวม (ที่เวลา 64 ชั่วโมงของการเลี้ยงเชื้อ) คิดเป็นประสิทธิภาพการหมักเอทานอลเท่ากับ 94.12 และ 96.08 เปอร์เซ็นต์เทียบกับค่าทางทฤษฎี เทียบเป็นอัตราการผลิตเท่ากับ 2.87 และ 0.91 กรัมเอทานอลต่อลิตรต่อชั่วโมง ตามลำดับ สำหรับการผลิตเอทานอลโดยการเพาะกล้าเชื้อยีสต์พร้อมกับกลูโคอะมิเลสลงในอาหารเลี้ยงเชื้อที่ได้จากการย่อยแป้งโดยแบคทีเรียที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้ว ได้เอทานอลเพิ่มขึ้นเป็น 66.19 กรัมต่อลิตร ที่เวลา 46 ชั่วโมง คิดเป็นผลได้ผลิตภัณฑ์ต่อสับสเตรทเท่ากับ 0.48 กรัมเอทานอลต่อกรัมน้ำตาลรวม ประสิทธิภาพการหมักเท่ากับ 94.25 เปอร์เซ็นต์ของค่าทางทฤษฎี และอัตราการผลิตเท่ากับ 1.44 กรัมเอทานอลต่อลิตรต่อชั่วโมง