Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/59312
Title: Pretreatment of sugarcane leaves to enhance cellulase hydrolysis for ehanol fermentation by Saccharomyces cerevisiae
Other Titles: การปรับสภาพใบอ้อยเพื่อเพิ่มการสลายด้วยน้ำของเซลลูเลสสำหรับการหมักเอทานอลโดย Saccharomyces cerevisiae
Authors: Rumpa Jutakanoke
Advisors: Ancharida Akaracharanya
Teerapatr Srinorakutara
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Science
Advisor's Email: Ancharida.S@Chula.ac.th
No information provided
Subjects: Saccharomyces cerevisiae
Cellulase
Hydrolysis
Ethanol as fuel
Ethanol fuel industry
Sugarcane
Energy crops
เซลลูเลส
การแยกสลายด้วยน้ำ
เชื้อเพลิงเอทานอล
อุตสาหกรรมเชื้อเพลิงเอทานอล
อ้อย
พืชพลังงาน
Issue Date: 2009
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: Sugarcane leaves pretreated by dilute sulfuric acid was more susceptible to cellulase than those pretreated by lime. Optimal condition for the dilute sulfuric acid pretreatment was 6% (w/v) substrate (20-40 mesh particle size) loading, 1.5% (w/v) H2SO4 at 121oC, 15 lb/in2, 30 min. Hydrolysis of the dilute sulfuric acid pretreated sugarcane leaves slurry by cellulase (10 FPU/g, dry weigh basis (DS): β-glucosidase 3.55 salicin Unit/ml) for 6h yield 0.057 glucose g/g DS. Hydrolysis of the dilute sulfuric acid pretreated sugarcane leaves by AcellulaseTM1000 at 160 FPU/g (DS) (β-glucosidase 400 pNPGU/g) for 6 h resulted in glucose 9.8 g/l. The glucose was further fermented to ethanol by Saccharomyces cerevisiae TISTR 5596 for 24 h. Ethanol yield was 4.71 g/l (0.48 g/g glucose) or 0.20 g/g cellulose (0.08 g ethanol/g (DS) sugarcane leaves). Pretreatment of sugarcane leaves by dilute sulfuric acid released xylose 0.11 g/g (DS) which was the same as glucose released after cellulase hydrolysis (0.12 g/g (DS)). So, both of xylose and glucose were fermented to ethanol by Pichia stipitis and S.cerevisiae TISTR 5596, respectively. Flask scale fermentation gave ethanol from xylose (3.12 g/l or 0.35 g/g xylose) at 96h, and from glucose (2.9 g/l or 0.46 g/g glucose) at 12h. Total ethanol yield in flask scale was 6.02 g or 0.10 g ethanol/g (DS) sugarcane leaves. Three liters scale fermentation in 5L fermenter gave ethanol from xylose (4.08 g/l or 0.47 g/g xylose) at 96h, and from glucose (3.05 g/l or 0.49 g/g glucose) at 12h. Total ethanol yield in 3L fermenter scale was 7.13 g or 0.12 g ethanol/ g (DS) sugarcane leaves.
Other Abstract: ใบอ้อยปรับสภาพด้วยกรดซัลฟูริกเจือจางย่อยสลายด้วยเซลลูเลสได้ดีกว่าใบอ้อยซึ่งปรับสภาพด้วยด่าง สภาวะที่เหมาะสมสำหรับการปรับสภาพใบอ้อยด้วยกรดซัลฟูริกเจือจางคือปริมาณวัตถุดิบ (อนุภาค 20-40 เมช) 6% น้ำหนักต่อปริมาตร กรดซัลฟูริก 1.5% น้ำหนักต่อปริมาตรที่121oซ ความดัน 15 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว 30 นาที ใบอ้อยที่ผ่านการปรับสภาพด้วยกรดซัลฟูริกเจือจางที่สภาวะนี้ เมื่อย่อยด้วยเซลลูเลส 10 FPU ต่อกรัมน้ำหนักแห้ง (β-glucosidase 3.55 salicin Unit ต่อมิลลิลิตร) 6 ชั่วโมง จะได้น้ำตาลกลูโคส 0.057 กรัมต่อกรัมน้ำหนักแห้งใบอ้อย ย่อยใบอ้อยที่ผ่านการปรับสภาพด้วยกรดซัลฟูริกเจือจางด้วย AcellulaseTM1000 (160 FPUต่อกรัมน้ำหนักแห้ง (β-glucosidase 400 pNPGUต่อกรัม) เป็นเวลา 6 ชั่วโมง ได้น้ำตาลกลูโคส 9.8 กรัมต่อลิตร แล้วนำไปหมักเป็นเอทานอลโดย Saccharomyces cerevisiae TISTR 5596 เป็นเวลา 24 ชั่วโมง โดยวิธีนี้ได้เอทานอล 4.71 กรัมต่อลิตร (0.48 กรัมต่อกรัมน้ำตาลกลูโคส) คิดเป็น 0.20 กรัมต่อกรัมเซลลูโลส หรือ 0.08 กรัมต่อกรัมน้ำหนักแห้งใบอ้อย ผลการปรับสภาพใบอ้อยด้วยกรดซัลฟูริกเจือจาง มีน้ำตาลไซโลสละลายออกมา 0.11 กรัมต่อกรัมน้ำหนักแห้ง ซึ่งเท่ากับปริมาณน้ำตาลกลูโคสที่ได้หลังการย่อยสลายด้วยเซลลูเลส (0.12 กรัมต่อกรัมน้ำหนักแห้ง) จึงหมักเอทานอลจากทั้งน้ำตาลไซโลสและน้ำตาลกลูโคสด้วย Pichia stipitis และ S.cerevisiae TISTR 5596 ตามลำดับ ผลการหมักในระดับขวดเขย่าได้เอทานอลจากน้ำตาลไซโลส 3.12 กรัมต่อลิตร (0.35 กรัมต่อกรัมไซโลส) ที่ 96 ชั่วโมง และได้เอทานอลจากน้ำตาลกลูโคส 2.9 กรัมต่อลิตร (0.46 กรัมต่อกรัมกลูโคส) ที่ 12 ชั่วโมง คิดเป็นเอทานอลทั้งหมด 6.02 กรัม (0.10 กรัมต่อกรัมน้ำหนักแห้งใบอ้อย) ผลการหมักในระดับขยายส่วน 5 ลิตร ได้เอทานอลจากน้ำตาลไซโลส 4.08 กรัมต่อลิตร (0.47 กรัมต่อกรัมไซโลส) ที่ 96 ชั่วโมง และได้เอทานอลจากน้ำตาลกลูโคส 3.05 กรัมต่อลิตร (0.49 กรัม/กรัมกลูโคส) ที่ 12 ชั่วโมง คิดเป็นเอทานอลที่ได้ทั้งหมด 7.13 กรัม (0.12 กรัมต่อกรัมน้ำหนักแห้งใบอ้อย)
Description: Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2009
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Industrial Microbiology
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/59312
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2009.1663
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2009.1663
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Rumpa Jutakanoke.pdf914.19 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.