การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำ Jatropha curcas L. เร่งปฏิกิริยาด้วยยีสต์ Aureobasidium pullulans var. melanogenum

Abstract

การศึกษาการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำ (Jatropha curcas L.) โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยายีสต์ Aureobasidium pullulans var. melanogenum แบบทั้งเซลล์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา พบว่าช่วงเวลาที่เหมาะสมที่สุดในการนำยีสต์ A. pullulans มาเร่งปฏิกิริยา คือชั่วโมงที่ 96 หลังจากเริ่มเลี้ยงยีสต์ A. pullulans ในอาหารเหลวสูตรสำหรับเลี้ยงเพื่อผลิตไลเพสหรือช่วงกลางของระยะคงที่ สามารถวัดค่ากิจกรรมของไลเพส และค่ากิจกรรมจำเพาะสูงสุดได้เท่ากับ 7.61±0.15 ยูนิตต่อมิลลิลิตร และ 9.67±1.21 ยูนิตต่อมิลลิกรัมโปรตีน ตามลำดับ โดยภาวะที่เหมาะสมต่อการเร่งปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันของตัวเร่งปฏิกิริยายีสต์ A. pullulans แบบทั้งเซลล์ คือ ที่อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยาเท่ากับ 30 องศาเซลเซียส และอัตราส่วนโดยโมลของน้ำมันสบู่ดำต่อเมทานอลเท่ากับ 1:3 ที่เวลาในการเกิดปฏิกิริยา 72 ชั่วโมง พบว่าการเปลี่ยนเป็นไบโอดีเซล หรือเมทิลเอสเทอร์สูงสุดเท่ากับ 71.8±2.8 เปอร์เซ็นต์ การเพิ่มอุณหภูมิ และอัตราส่วนโดยโมลของน้ำมันสบู่ดำต่อเมทานอลเกินกว่าจุดที่เหมาะสม ส่งผลให้การเปลี่ยนเป็นไบโอดีเซล หรือ เมทิลเอสเทอร์มีปริมาณลดลง เนื่องจากระดับอุณหภูมิ และความเข้มข้นของเมทานอลที่สูงเกินไป จะทำให้ไลเพสซึ่งเป็นโปรตีนเกิดการเสียสภาพ และไม่สามารถเร่งปฏิกิริยาได้ ซึ่งการทำปฏิกิริยา ทรานส์เอสเทอริฟิเคชันโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยายีสต์ A. pullulans แบบทั้งเซลล์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา เป็นวิธีการผลิตไบโอดีเซลที่มีประสิทธิภาพเมื่อเทียบกับต้นทุนในการทำปฏิกิริยาที่ต่ำ อันเป็นผลมาจากสารตั้งต้น น้ำมันสบู่ดำเป็นน้ำมันที่รับประทานไม่ได้ มีราคาถูก การทำปฏิกิริยาใช้อุณหภูมิ และปริมาณเมทานอลที่ไม่สูง จึงไม่สิ้นเปลืองต้นทุนในการจัดเตรียม และที่สำคัญตัวเร่งปฏิกิริยายีสต์ A. pullulans แบบทั้งเซลล์ มีต้นทุนในการจัดเตรียมที่ต่ำกว่าการใช้ไลเพสทางการค้า เนื่องจากไม่ต้องผ่านการทำให้บริสุทธิ์ และการตรึงบนตัวค้ำจุนที่มีต้นทุนในการเตรียมที่สูง