ผลของอุณหภูมิสีของหลอดแอลอีดีขาวและการออกแบบถังปฏิกรณ์ชีวภาพเชิงแสงแบบอากาศยกต่อการเติบโตและการผลิตแคโรทีนอยด์ในจุลสาหร่าย Chlorococcum humicola

ณัฐสิทธิ์ จำรัสฉาย

Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/60129

Full metadata record

DC Field	Value	Language
dc.contributor.advisor	กษิดิศ หนูทอง	-
dc.contributor.advisor	สรวิศ เผ่าทองศุข	-
dc.contributor.author	ณัฐสิทธิ์ จำรัสฉาย	-
dc.contributor.other	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์	-
dc.date.accessioned	2018-09-14T06:07:58Z	-
dc.date.available	2018-09-14T06:07:58Z	-
dc.date.issued	2560	-
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/60129	-
dc.description	วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2560	-
dc.description.abstract	งานวิจัยนี้ศึกษาผลของอุณหภูมิสีของแอลอีดีแสงสีขาวและการออกแบบถังปฏิกรณ์ชีวภาพเชิงแสงแบบอากาศยกที่มีต่อการเติบโตและการผลิตแคโรทีนอยด์ในจุลสาหร่าย Chlorococcum humicola ผลการเพาะเลี้ยงจุลสาหร่ายแบบแบทช์ในถังปฏิกรณ์ชีวภาพเชิงแสงแบบถังกวนขนาด 1 ลิตร พบว่าแสงสีขาวอมฟ้า (Daylight) ส่งผลต่อการเติบโตและการผลิตแคโรทีนอยด์ได้ดีกว่าการใช้แสงสีขาวเย็นตา (Cool white) และสีขาวอมเหลือง (Warm white) อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p < 0.05) จากนั้นดำเนินการออกแบบถังปฏิกรณ์ชีวภาพเชิงแสงแบบอากาศยกที่ให้การไหลวนภายในที่มีประสิทธิภาพ ผลการดำเนินการพบว่าถังปฏิกรณ์ชีวภาพเชิงแสงแบบอากาศยกชนิดไหลวนภายในขนาด 2 ลิตร ซึ่งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 9 เซนติเมตร บรรจุของเหลวที่ระดับความสูง 34 เซนติเมตร ใช้หัวจ่ายอากาศแบบหัวทรายทรงกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 เซนติเมตร ติดตั้งที่ความสูงจากก้นถัง 1.5 เซนติเมตร และใช้ท่อดราฟท์ขนาดความยาว 27 เซนติเมตร ติดตั้งภายในถังปฏิกรณ์ที่ความสูงในระดับเดียวกับหัวจ่ายอากาศ เกิดการไหลวนของของเหลวภายในถังปฏิกรณ์ได้ดีที่สุด และเมื่อทำการเพาะเลี้ยงจุลสาหร่ายในถังปฏิกรณ์ชีวภาพเชิงแสงในข้างต้นด้วยแสงสีขาวอมฟ้าที่ความเข้มแสง 5,000 ลักซ์ โดยปรับอัตราส่วนพื้นที่ที่ของเหลวไหลลงต่อพื้นที่ของเหลวไหลขึ้น (AD/AR) และอัตราการไหลของอากาศ พบว่าถังปฏิกรณ์ชีวภาพเชิงแสงแบบอากาศยกชนิดไหลวนภายในที่ AD/AR เท่ากับ 3 และมีอัตราการไหลของอากาศเท่ากับ 0.8 วีวีเอ็ม (1.6 ลิตร/นาที) ให้การไหลวนที่ดีและไม่ทำให้จุลสาหร่ายเกิดการตกตะกอนและเกาะติดบนผนังถังปฏิกรณ์ชีวภาพเชิงแสงในปริมาณมาก ส่งผลให้เติบโตและผลิตแคโรทีนอยด์สูงที่สุด โดยให้น้ำหนักเซลล์แห้งในช่วงการเติบโตคงที่เท่ากับ 1,360± 16.7 มิลลิกรัม/ลิตร และความเข้มข้นของแคโรทีนอยด์เท่ากับ 6.45 ± 0.04 มิลลิกรัม/ลิตร (4.78 ± 0.04 มิลลิกรัม/กรัมน้ำหนักเซลล์แห้ง) ข้อมูลที่ได้รับทั้งในส่วนของอุณหภูมิสีของแสงและการออกแบบถังปฏิกรณ์ชีวภาพเชิงแสงถูกนำมาใช้สร้างถังปฏิกรณ์ชีวภาพเชิงแสงแบบอากาศยกขนาด 60 ลิตร และดำเนินการเพาะเลี้ยงที่ความเข้มแสงเพิ่มขึ้นเป็น 20,000 ลักซ์ ซึ่งพบว่าสามารถเพาะเลี้ยงจุลสาหร่ายให้เติบโตและผลิตแคโรทีนอยด์ได้ดี โดยให้น้ำหนักเซลล์แห้งในช่วงการเติบโตคงที่เท่ากับ 1,240 ± 10.0 มิลลิกรัม/ลิตร ความเข้มข้นของแคโรทีนอยด์เท่ากับ 4.40 ± 0.04 มิลลิกรัม/ลิตร (3.52 ± 0.05 มิลลิกรัม/กรัมน้ำหนักเซลล์แห้ง) และมีลูทีนและเบต้าแคโรทีนในปริมาณ 30 และ 8 เปอร์เซ็นต์ ของแคโรทีนอยด์ทั้งหมด ตามลำดับ	-
dc.description.abstractalternative	This research studied the effects of white LED color temperature and airlift photobioreactor design on growth and carotenoids production in microalga Chlorococcum humicola. Results of batch cultivation in 1-L stirred-tank photobioreactor found that daylight LED produced higher growth and carotenoids concentration than cool white and warm white LEDs. Then, the design of internal-loop airlift photobioreactor was conducted to obtain the condition that gave efficient liquid circulation. Dimensions of internal-loop airlift photobioreactor that yielded efficient liquid circulation were as followed: outer diameter 9 cm, liquid level height 34 cm, spherical stone diffuser (2 cm) located at 1.5 cm from bottom of photobioreactor and internal draft tube (height 27 cm and inner diameter 4.5 cm) located at the same level to stone diffuser. When performing microalgal cultivation using the described photobioreactor subjected to different downcomer to riser areal ratios (AD/AR) and aeration rates, it was AD/AR of 3.0 and aeration rate of 0.8 vvm (1.6 L/min) that produced the highest biomass and carotenoids concentration, with the average cell dried weight and carotenoids concentration measured at 1,360 ± 16.7 mg/L and 6.45 ± 0.04 mg/L (4.78 ± 0.04 mg/g-dw), respectively. Finally, the results of LED color temperature and photobioreactor design were combined and used for the cultivation in 60-L internal-loop airlift photobioreactor. The batch cultivation under light intensity of 20,000 lux finally gave cell dried weight concentration of 1,240 ± 10.0 mg/L and carotenoids concentration of 4.40 ± 0.04 mg/L (3.52 ± 0.05 mg/g-dw) without significant biomass sedimentation and attachment on photobioreactor wall. Lutein and beta-carotene were also identified at 30% and 8% of total carotenoids.	-
dc.language.iso	th	-
dc.publisher	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	-
dc.relation.uri	http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2017.1298	-
dc.rights	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	-
dc.title	ผลของอุณหภูมิสีของหลอดแอลอีดีขาวและการออกแบบถังปฏิกรณ์ชีวภาพเชิงแสงแบบอากาศยกต่อการเติบโตและการผลิตแคโรทีนอยด์ในจุลสาหร่าย Chlorococcum humicola	-
dc.title.alternative	Effect of White LED Color Temperature and Airlift Photobioreactor Design on Growth and Carotenoids Production in Microalga Chlorococcum humicola	-
dc.type	Thesis	-
dc.degree.name	วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต	-
dc.degree.level	ปริญญาโท	-
dc.degree.discipline	วิศวกรรมเคมี	-
dc.degree.grantor	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	-
dc.email.advisor	Kasidit.N@Chula.ac.th,Kasidit.n@chula.ac.th	-
dc.email.advisor	sorawit@biotec.or.th	-
dc.identifier.DOI	10.58837/CHULA.THE.2017.1298	-
Appears in Collections:	Eng - Theses

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
5970168521.pdf		5.09 MB	Adobe PDF	View/Open

Show simple item record