การผลิตเอทานอลจากเมล็ดข้าวฟ่างโดยการเพาะเลี้ยงร่วมระหว่างจุลินทรีย์ที่ผลิตเอนไซม์อะไมโลไลติกและเอทานอล

ชยุตม์ อินต๊ะยะ

Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/60914

Title:	การผลิตเอทานอลจากเมล็ดข้าวฟ่างโดยการเพาะเลี้ยงร่วมระหว่างจุลินทรีย์ที่ผลิตเอนไซม์อะไมโลไลติกและเอทานอล
Other Titles:	Ethanol production from grain sorghum by co-cultivation between amylolytic and ethanol producing microorganism
Authors:	ชยุตม์ อินต๊ะยะ
Advisors:	ศิริลักษณ์ ธีระดากร
Other author:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
Subjects:	เอทานอล -- การผลิต เชื้อเพลิงเอทานอล -- การผลิต ฟางข้าว Ethanol Ethanol as fuel
Issue Date:	2557
Publisher:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract:	งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการผลิตเอทานอลด้วยการเพาะเลี้ยงร่วมระหว่างจุลินทรีย์ที่ผลิตเอนไซม์อะไมโลไลติกและเอทานอล โดยใช้เมล็ดข้าวฟ่างเป็นวัตถุดิบในการผลิตเนื่องจากเป็นพืชทางเลือกที่สามารถทนทานต่อความแห้งแล้ง ให้ผลผลิตสูงถึง 3-4 ครั้งต่อปี และเป็นธัญพืชที่มีปริมาณแป้งสูง ศึกษาการเปลี่ยนแป้งในเมล็ดข้าวฟ่างที่ปรับสภาพด้วยความร้อนให้เป็นน้ำตาลโดยเปรียบเทียบจุลินทรีย์ทีผลิตเอนไซม์อะไมโลไลติก 3 สายพันธุ์ พบว่าค่ากิจกรรมเอนไซม์ของ Aspergillus oryzae TISTR 3086 และ Basillus amyloliquefaciens TISTR 1045 สูงสุดที่เวลา 24 ชั่วโมงคือ 14.363 U/ml และ 7.475 U/ml ในขณะที่ Saccharomycopsis fibuligera TISTR 5033 คือ 1.688 U/ml การศึกษาหาภาวะเหมาะสมในการผลิตเอนไซม์อะไมโลไลติกด้วยวิธี Random block design (RBD) พบว่าการแปรผันปริมาณเมล็ดข้าวฟ่าง 15 เปอร์เซ็นต์กับแหล่งไนโตรเจน 0.5 เปอร์เซ็นต์ (NH4)2SO4 พบว่า A. oryzae TISTR 3086 และ B. amyloliquefaciens TISTR 1045 มีค่ากิจกรรมเอนไซม์อะไมโลไลติกสูงสุด 18.003 และ 12.548 U/ml ตามลำดับ การศึกษาชนิดและปริมาณของแหล่งแร่ธาตุด้วยวิธี Plakett-Burman และ Response surface method (RSM) พบว่าแร่ธาตุที่เหมาะสมของ A. oryzae TISTR 3086 คือ (NH4)2SO4 5.97 g/l, KH2PO4, 3.33 g/l, CaCl2 1.97 g/l และ FeSO4 0.14 g/l สำหรับ B. amyloliquefaciens TISTR 1045 คือ (NH4)2SO4 6.57 g/l, KH2PO4 3.00 g/l, MgSO4 1.02 g/lและ NaCl 2.53 g/l โดยที่จุดสมมูลให้ค่ากิจกรรมเอนไซม์ที่ 21.6304 และ 15.4807 U/ml ตามลำดับ จากนั้นใช้ภาวะที่เหมาะสมของจุลินทรีย์ที่ผลิตเอนไซม์อะไมโลไลติกเพาะเลี้ยงร่วมกับจุลินทรีย์ที่ผลิตเอทานอลพบว่า A. oryzae TISTR 3086 เพาะเลี้ยงร่วมกับ Saccharomyces cerevisiae ให้ปริมาณเอทานอลสูงสุด 14.3244 g/l ที่เวลา 48 ชั่วโมง เมื่อศึกษาภาวะเหมาะสมในการผลิตเอทานอลโดยการเพาะเลี้ยงร่วมกันด้วยวิธี Plakett-Burman และ RSM พบว่าจากการวิเคราะห์ทางสถิติ เวลาที่ลงกล้าเชื้อ S. cerevisiae ที่เวลา 23.8298 ชั่วโมงและปริมาณกล้าเชื้อ 15.1914 เปอร์เซ็นต์ จะให้ปริมาณเอทานอลสูงสุด 16.1317 g/l ที่ชั่วโมงที่ 48 และเมื่อทำการทดลองทดสอบค่าที่จุดสมมูล พบว่าการเพาะเลี้ยงเชื้อร่วมให้ผลผลิตเอทานอลสูงสุด 16.6762 g/l คิดเป็นค่าผลผลิตต่อชั่วโมงได้ 0.3474 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง
Other Abstract:	This research was to study the production of ethanol by co-cultivation between amylolytic and ethanol producing microorganism. The grain sorghum used as a raw material in this study is an alternative crop that can withstand drought, yield up to 3-4 times a year and is a cereal with high starch content. The conversion of starch in the heat pretreated grain sorghum to sugar by 3 strains of amylolytic microorganisms was compared. The results showed that the optimal enzyme activity of Aspergillus oryzae TISTR 3086 and Basillus amyloliquefaciens TISTR 1045 at 24 hours were 14.363 U/ml and 7.475 U/ml, respectively, while Saccharomycopsis fibuligera TISTR 5033 was 1.688 U/ml. Study the optimal conditions for amylylolytic production with Random block design (RBD), the amount of grain sorghum was 15 percent with a nitrogen source (NH4)2SO4 0.5 percent for A. oryzae TISTR 3086 and B. amyloliquefaciens TISTR 1045. The highest enzyme activity was 18.003 and 12.548 U/ml, respectively. Then Plakett-Burman method and Response surface method (RSM) were used for optimizing the type and quantity of mineral sources. The results showed that for A. oryzae TISTR 3086 was (NH4)2SO4 5.97 g/l, KH2PO4, 3.33 g/l, CaCl2 1.97 g/l and FeSO40.14 g/l, while for B. amyloliquefaciens TISTR 1045 was (NH4)2SO4 6.57 g/l, KH2PO4 3.00 g/l, MgSO4 1.02 g/l and NaCl 2.53 g/l. The equivalent point represented the highest enzyme activity was 21.6304 and 15.4807 U/ml. respectively. Further study, the potential amylolytic producing strain was co-cultivation with ethanol producing microorganism. The result showed that at 48 hours, 14.3244 g/l of ethanol was obtained from co-cultivation between A. oryzae TISTR 3086 and Saccharomyces cerevisiae. The optimal co-cultivation condition was studied using Plakett-Burman method and RSM method. From the statistical analysis, the equivalent points; the time to inoculate S. cerevisiae at 23.8298 hour and the amount of inoculum of 15.1914 percent gave 16.1317 g/l of ethanol at 48 hours. The experiment was carried out for validation at the equivalent points the actual 16.6762 g/l ethanol and the 0.3474 grams per liter per hour of productivity were obtained.
Description:	วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2557
Degree Name:	วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level:	ปริญญาโท
Degree Discipline:	เทคโนโลยีชีวภาพ
URI:	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/60914
URI:	http://doi.org/10.14457/CU.the.2014.1497
metadata.dc.identifier.DOI:	10.14457/CU.the.2014.1497
Type:	Thesis
Appears in Collections:	Sci - Theses

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
5472204323.pdf		7.29 MB	Adobe PDF	View/Open

Show full item record