Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/19224
Title: อัตราการป้อนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพจากน้ำมันปาล์มดิบโดย Pseudomonas sp.A41 ในกระบวนการหมักแบบกึ่งต่อเนื่อง
Other Titles: Optimal feed rate for biosurfactant production from crude palm oil by Pseudomonas sp.A41 in fed batch fermentation
Authors: พรชนก รัตนะรัต
Advisors: สีรุ้ง ปรีชานนท์
อมรชัย อาภรณ์วิชานพ
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email: seeroong.p@chula.ac.th
amornchai.a@chula.ac.th
Subjects: การหมัก
สารลดแรงตึงผิวชีวภาพ
น้ำมันปาล์ม
Issue Date: 2550
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาแบบจำลองที่เหมาะสมสำหรับการผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพของจุลินทรีย์ Pseudomonas sp.A41 จากน้ำมันปาล์มดิบและหาอัตราการป้อนที่เหมาะสมสำหรับผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพในกระบวนการหมักแบบกึ่งต่อเนื่อง ในงานวิจัยนี้ทำการเพาะเลี้ยง Pseudomonas sp.A41 จากน้ำมันปาล์มดิบในขวดรูปชมพู่เป็นเวลา 48 ชั่วโมงที่อัตราส่วนโดยโมลระหว่างคาร์บอนต่อไนโตรเจน (C/N) เริ่มต้นเท่ากับ 5, 50, 100, 150 และ 200 โดยกำหนดให้ความเข้มข้นของน้ำมันปาล์มดิบคงที่ที่ 20 กรัมต่อลิตรแต่ความเข้มข้นแอมโมเนียมซัลเฟตจะเปลี่ยนไปตามอัตราส่วน C/N มีค่าเท่ากับ 16.68, 1.66, 0.83, 0.55 และ 0.42 กรัมต่อลิตรตามลำดับ พบว่าที่อัตราส่วน C/N 50 ให้ค่าอัตราการเจริญเติบโตจำเพาะสูงที่สุดเท่ากับ 0.472 ต่อชั่วโมงและอัตราส่วน C/N 150 ให้ค่าอัตราการผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพสูงที่สุดเท่ากับ 0.204 กรัมผลิตภัณฑ์ต่อกรัมเซลล์ต่อชั่วโมง นอกจากนี้ยังพบว่าความเข้มข้นแอมโมเนียมซัลเฟตเริ่มต้นมีผลต่ออัตราการเจริญเติบโตจำเพาะตาม แบบจำลอง Andrews : [mu] =[mu][subscript max] S / S+K[subscript s] + S[superscript 2]/K[subscript si] ซึ่งเกิดการยับยั้งการเติบโตเมื่อความเข้มข้นของแอมโมเนียมซัลเฟตเริ่มต้นมีค่าสูง เมื่อนำแบบจำลอง Andrews มาศึกษาต่อเปรียบเทียบกับแบบจำลอง Logistic :[mu] = [mu][subscript 0] (1-X/X[subscript m] พบว่าแบบจำลอง Andrews สามารถอธิบายผลการผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพจาก จุลินทรีย์ Pseudomonas sp.A41 ในขวดรูปชมพู่ตลอดการหมัก 48 ชั่วโมงได้ดีที่อัตราส่วนเริ่มต้น C/N 150 และ 200 ส่วนแบบจำลอง Logistic สามารถอธิบายผลได้ดีทุกอัตราส่วน C/N ตั้งแต่เริ่มต้น 5-200 แต่แบบจำลอง Logistic ไม่เหมาะกับการนำไปศึกษาในกระบวนการหมักแบบกึ่งต่อเนื่องเพราะเป็นแบบจำลองที่ไม่คำนึงผลของสารอาหารต่ออัตราการเจริญเติบโตของเซลล์ ดังนั้นจึงนำแบบจำลอง Andrews มาใช้ในการหาอัตราการป้อนแอมโมเนียมซัลเฟตและน้ำมันปาล์มดิบที่เหมาะสม โดยใช้ค่าพารามิเตอร์เฉลี่ยจากทุกอัตราส่วน C/N 5-200 พบว่าอัตราส่วน C/N ช่วงต้นในถังหมักมีค่าประมาณ 50-75 และช่วงหลังมีค่าประมาณ 120-1200 ซึ่งสอดคล้องกับผลการทดลอง และทำให้ได้ค่าอัตราการผลิตเซลล์และอัตราการผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพสูงที่สุดเท่ากับ 0.53 และ 0.23 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง
Other Abstract: The objectives of this research are to study suitable model for biosurfactant production of Pseudomonas sp.A41 from crude palm oil and to find the optimum feed rate for biosurfactant production in fed batch fermentation. The cultivation of Pseudomonas sp.A41 from crude palm oil was performed in shake flask for 48 hours at varied initial carbon to nitrogen mole ratio at 5, 50, 100, 150 and 200. The crude palm oil concentration was fixed at 20 g/l while the ammonium sulphate concentration was varied to match the specified C/N ratio. It was found that maximum specific growth rate of 0.472 h[superscript -1] was obtained at C/N ratio of 50 and the maximum biosurfactant production of 0.204 gP/gcell/h was obtained at C/N ratio of 150. Furthermore, the initial ammonium sulphate concentration was found to affect specific growth rate according to Andrews model : [mu] =[mu][subscript max] S / S+K[subscript s] + S[superscript 2]/K[subscript si] Compared between Andrews and Logistic models : :[mu] = [mu][subscript 0] (1-X/X[subscript m] Andrews model can provided good prediction at C/N ratio of 150 and 200, while Logistic model was better at C/N ratio of 5-200. The Logistic model was not appropriate to use in fed batch fermentation process because the cell growth in these model was substrate independent. Therefore Andrews model was used to determine the optimum feed of the ammonium sulphate and crude palm oil. The parameters used in Andrews model were obtained from average fitting at C/N 5-200. C/N ratio was obtained in the first stage of 50-75 and the second stage of 120-1200 with supported the experiment. The maximum cell production rate and the maximum biosurfactant production rate were at 0.53 and 0.23 g/l/h respectively.
Description: วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2550
Degree Name: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: วิศวกรรมเคมี
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/19224
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Pornchanok_ra.pdf1.57 MBAdobe PDFView/Open


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