การผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพจาก Weissella cibaria สายพันธุ์ PN3 แบบเซลล์ตรึงโดยใช้น้ำเสียจากอุตสาหกรรมอาหารเป็นแหล่งอาหาร

ศศิวิมล รุจิรัตน์

Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/78552

Title:	การผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพจาก Weissella cibaria สายพันธุ์ PN3 แบบเซลล์ตรึงโดยใช้น้ำเสียจากอุตสาหกรรมอาหารเป็นแหล่งอาหาร
Other Titles:	Production of biosurfactants by immobilized Weissella cibaria PN3 using food-industrial wastewater as nutrient source
Authors:	ศศิวิมล รุจิรัตน์
Advisors:	เอกวัล ลือพร้อมชัย
Other author:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
Subjects:	สารลดแรงตึงผิวชีวภาพ น้ำเสีย -- การบำบัด Biosurfactants Sewage -- Purification
Issue Date:	2562
Publisher:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract:	สารลดแรงตึงผิวชีวภาพ (biosurfactants) คือสารลดแรงตึงผิวที่ผลิตขึ้นจากจุลินทรีย์ซึ่งจัดว่ามีความปลอดภัย ย่อยสลายทางชีวภาพได้ มีความเป็นพิษต่ำ และมีประสิทธิภาพภายใต้พีเอชและอุณหภูมิที่หลายหลาย ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ทำให้สารลดแรงตึงผิวชีวภาพเป็นที่ต้องการมากในตลาดโลก อย่างไรก็ตามการผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพยังมีข้อจำกัดด้านต้นทุนการผลิตที่สูง งานวิจัยนี้จึงมีจุดประสงค์ที่จะนำน้ำเสียจากอุตสาหกรรมอาหารมาใช้ทดแทนน้ำตาลกลูโคส และน้ำมันถั่วเหลืองในการผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพจากแบคทีเรียผลิตกรดแลคติก Weissella cibaria สายพันธุ์ PN3 แบบเซลล์ตรึง โดยในเบื้องต้นได้ใช้หางกะทิ เป็นตัวแทนของน้ำเสียจากอุตสาหกรรมอาหาร โดยเตรียมอาหารเลี้ยงเชื้อที่ประกอบด้วยหางกะทิเจือจางให้มีค่าซีโอดีเป็น 1 เท่าและ 3 เท่าของอาหารเลี้ยงเชื้อเบซัลปกติที่เติมน้ำตาลกลูโคส และน้ำมันถั่วเหลือง ผลการทดลองพบว่าชุดการทดลองที่ใช้หางกะทิที่มีค่าซีโอดี 3 เท่า คือ 239,601 มิลลิกรัมต่อลิตร เหมาะแก่การนำมาผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพ ต่อมานำน้ำเสียจากอุตสาหกรรมอาหาร 2 แห่ง มาใช้ในการผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพและอ้างอิงจากผลของการใช้หางกะทิ ดังนั้นจึงมีการเพิ่มน้ำมันถั่วเหลืองในชุดการทดลองที่มีค่าซีโอดีต่ำ โดยอาหารเลี้ยงเชื้อที่ทดสอบประกอบด้วย น้ำอ่อนจากโรงงานผลิตกะทิที่เติมน้ำมันถั่วเหลือง น้ำเสียชั้นไขมันจากโรงงานผลิตกะทิ และน้ำเสียจากโรงงานผลิตอาหารสัตว์จากขนไก่ป่นที่ไม่เติมและเติมน้ำมันถั่วเหลือง พบว่าชุดทดลองที่ใช้น้ำอ่อนจากโรงงานผลิตกะทิที่เติมน้ำมันถั่วเหลืองมีประสิทธิภาพเหมาะแก่การนำมาผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพมากที่สุด โดยผลิตสารลดแรงตึงผิวภาพได้ปริมาณ 1.49 กรัมต่อลิต และเมื่อนำมาหาค่าแรงตึงผิวพบว่าสารลดแรงตึงผิวชีวภาพชนิดปล่อยออกนอกเซลล์เมื่อใช้ความเข้มข้นเท่ากับ 0.37 กรัมต่อลิตร มีค่าแรงตึงผิวเท่ากับ 38.82 มิลลินิวตันต่อเมตร และสารลดแรงตึงผิวชีวภาพชนิดติดอยู่ที่ผิวเซลล์เมื่อใช้ความเข้มข้นเท่ากับ 1.83 กรัมต่อลิตร มีค่าแรงตึงผิวเท่ากับ 34.23 มิลลินิวตันต่อเมตร นอกจากนี้พบว่าการผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพสามารถลดค่าซีโอดีในน้ำเสียจาก 44,900 มิลลิกรัมต่อลิตร เหลือ 16,008 มิลลิกรัมต่อลิตร ซึ่งจะช่วยย่นระยะเวลาการบำบัดน้ำเสียแบบใช้อากาศต่อไป จึงสรุปได้ว่าสามารถนำน้ำอ่อนจากโรงงานผลิตกะทิมาใช้ลดต้นทุนของสารลดแรงตึงผิวชีวภาพ และเป็นอีกแนวทางหนึ่งในการเพิ่มมูลค่าน้ำเสียอีกด้วย
Other Abstract:	Biosurfactants are surfactant molecules produced by microorganisms that are biodegradable, low toxicity and effective under a wide range of pH and temperature. According to these properties, there is a high demand of biosurfactants in the global market. However, the production of biosurfactants is limited due to its high cost of production. This research aims to utilize food-industrial wastewater instead of glucose and soybean oil for biosurfactant production by the immobilized Weissella cibaria PN3, a lactic acid producing bacteria. Initially, this research used diluted coconut milk as a representative of food-industrial wastewater. The medium was prepared by diluting diluted coconut milk to reach the COD values of 1X and 3X of basal medium with glucose and soybean oil. The results showed that diluted coconut milk with 3X COD (2 3 9 ,601 mg/L) was suitable for biosurfactant production. After that, foodindustrial wastewater from 2 factories was used to produce biosurfactant and prepared according to the result of diluted coconut milk. So, soybean oil was added to the experimental set with low COD value. The tested media were consisted of soft water from coconut milk factory with soybean oil, waste coconut oil cake, and wastewater from feather meal factory without and with soybean oil. The results revealed that soft water from coconut milk factory with soybean oil was the most effective for biosurfactant production with 1.49 g/L biosurfactant yield. For the surface tension measurement, extracellular biosurfactant at 0.37 g/L could reduce the surface tension 38.82 mN/m, while cell-bound biosurfactant at 1.83 g/L could reduce the surface tension 34.23 mN/m. Apart from this, it was found that biosurfactant production could reduce COD in the media from 44,900 mg/L to 16,007.5 mg/L which would shorten the time in following wastewater treatment with oxygenation. In conclusion, the soft water from coconut milk factory was suitable for reducing the cost of biosurfactant and could be another approach to increase the value of wastewater.
Description:	โครงงานเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต ภาควิชาจุลชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ปีการศึกษา 2562
URI:	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/78552
Type:	Senior Project
Appears in Collections:	Sci - Senior Projects

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
62-SP-MICRO-036 - Sasivimon Rujirat.pdf		1.38 MB	Adobe PDF	View/Open

Show full item record