การสกัดน้ำมันจาก Chlorella vulgaris โดยใช้อัลตราซาวด์

วนากานต์ เร่งเพียร

Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/45532

Title:	การสกัดน้ำมันจาก Chlorella vulgaris โดยใช้อัลตราซาวด์
Other Titles:	EXTRACTION OF LIPIDS FROM CHLORELLA VULGARIS BY APPLYING ULTRASOUND
Authors:	วนากานต์ เร่งเพียร
Advisors:	อรอนงค์ ลาภปริสุทธิ
Other author:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email:	Onanong.L@chula.ac.th,onny80@gmail.com
Subjects:	สาหร่ายขนาดเล็ก คลื่นเหนือเสียง การสกัด (เคมี) น้ำมันและไขมัน ลิปิด Microalgae Ultrasonic waves Extraction (Chemistry) Oils and fats Lipids
Issue Date:	2557
Publisher:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract:	งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการสกัดน้ำมันจากสาหร่าย Chlorella vulgaris ความเข้มข้นประมาณ 1x109 เซลล์/มิลลิลิตร โดยใช้อ่างอัลตราซาวด์ ความถี่ 40 กิโลเฮิรตซ์ ระดับพลังงาน 80, 100, 120 และ 150 วัตต์ พบว่า ที่ 150 วัตต์ นาน 40 นาที ทำให้เซลล์สาหร่ายแตกมากที่สุด และมีปริมาณน้ำมันมากที่สุดคือ 17.3 มิลลิกรัม/กรัมของเซลล์สาหร่ายแห้ง อย่างไรก็ตามเมื่อวัดปริมาณกรดไขมันรวม C14-C22 ด้วยเทคนิค Gas chromatography พบว่า ที่ 120 วัตต์ นาน 30 นาที มีความเหมาะสมในการสกัดน้ำมันมากกว่า โดยมีปริมาณกรดไขมันรวม C14-C22 สูงสุด คือ 7.9 มิลลิกรัม/กรัมของเซลล์สาหร่ายแห้ง เมื่อใช้โพรบอัลตราซาวด์ ความถี่ 20 กิโลเฮิรตซ์ ที่ 20%-80% ระดับพลังงานสูงสุด 130 วัตต์ นาน 10 นาที พบว่า ที่ 80% ทำให้เซลล์สาหร่ายแตกมากที่สุด คิดเป็นร้อยละ 75.66 มีปริมาณน้ำมันที่สกัดได้มากที่สุดคือ 64.9 มิลลิกรัม/กรัมของเซลล์สาหร่ายแห้ง เมื่อวัดปริมาณกรดไขมันรวม C14-C22 พบว่า ที่ 70% มีปริมาณกรดไขมันรวม C14-C22 สูงสุด คือ 43.33 มิลลิกรัม/กรัมของเซลล์สาหร่าย ซึ่งจะเห็นได้ว่าการใช้อัลตราซาวด์แบบอ่างและแบบโพรบมีความแตกต่างกัน เนื่องจากอัลตราซาวด์แบบอ่างต้องอาศัยน้ำเป็นตัวกลางในการถ่ายเทคลื่นอัลตราซาวด์ ส่วนอัลตราซาวด์แบบโพรบ คลื่นอัลตราซาวด์จะถ่ายเทพลังงานโดยตรงกับตัวอย่าง นอกจากนี้การสกัดน้ำมันโดยวิธี Soxhlet วิธี Bligh and Dyer และวิธี Bligh and Dyer ร่วมกับอัลตราซาวด์ โดยทำการอบแห้งสาหร่ายก่อนการสกัด พบว่า วิธี Bligh and Dyer ร่วมกับอัลตราซาวด์ มีปริมาณน้ำมันสูงสุด คือ 119.6 มิลลิกรัม/กรัมของเซลล์สาหร่ายแห้ง ลำดับถัดมาคือวิธี Bligh and Dyer สกัดน้ำมันได้ 102.4 มิลลิกรัม/กรัมของเซลล์สาหร่ายแห้ง และวิธี Soxhlet สกัดน้ำมันได้ 74.1 มิลลิกรัม/กรัมของเซลล์สาหร่ายแห้ง และวัดปริมาณกรดไขมันรวม C14-C22 พบว่า วิธี Bligh and Dyer ร่วมกับอัลตราซาวด์มีปริมาณน้ำมันสูงที่สุด ซึ่งการใช้คลื่นอัลตราซาวด์จะเกิดปรากฏการณ์คาวิเทชั่น เกิดการปลดปล่อยของเหลวภายในเซลล์สาหร่ายเนื่องจากผนังเซลล์สาหร่ายถูกทำลาย แม้ว่าอาจได้ปริมาณน้ำมันที่น้อยกว่าวิธีมาตรฐาน แต่การใช้คลื่นอัลตราซาวด์นั้นสามารถลดขั้นตอนการอบแห้ง และช่วยทำให้การสกัดด้วยวิธีมาตรฐานได้น้ำมันมากขึ้น ดังนั้นการสกัดน้ำมันจากสาหร่ายโดยใช้อัลตราซาวด์จึงอาจเป็นแนวทางที่สามารถประยุกต์ใช้ในเชิงอุตสาหกรรมรวมทั้งลดการใช้ตัวทำละลายอินทรีย์
Other Abstract:	In this study, extraction of lipids from Chlorella vulgaris at the initial concentration of 1x109cells/ml by applying a 40 kHz ultrasonic bath at the power level of 80, 100, 120, and 150 watts. It was found that ultrasound at 150 watts for 40 minutes disrupted cell the most and gave the most lipids quantity of 17.3 mg/g dried algae cells. However, when analyzed the amount of fatty acids (C14-C22) by gas chromatography technique, it was found that applying ultrasound at the power level of 120 watts for 30 minutes was more suitable as it gave the highest amount of C14-C22 at 7.9 mg/g dried cells. Further study by using a 20 kHz ultrasonic probe at 20%-80% of 130 Watts for 10 minutes, it was found that ultrasound at 80% power gave the highest cell disruption at 75.66% and the highest weight of lipids at 64.9 mg/g dried cells, but when compared the C14-C22 content, ultrasound at 70% gave the highest amount at 43.33 mg/g dried cell. From the results, the ultrasonic bath and the probe gave the different results as applying ultrasonic bath required water as a medium to transfer the ultrasonic wave but a ultrasonic probe could transfer the energy directly into the sample. Moreover, when compared the extraction by Soxhlet method, Bligh and Dyer method and Blight and Dyer method with ultrasound, it was found that extraction by Bligh and Dyer method with ultrasound gave the most lipids at 119.6 mg/ g dried cells, the second was the Bligh and Dyer method giving the lipids of 102.4 mg/g dried cells and then the Soxhlet method at 74.1 mg/g dried cells. When compared the GC results, samples extracted by Bligh and Dyer method with ultrasound contained the most C14-C22 contents. Applying ultrasound might induce cavitation that disrupted the algae cell wall so that the intracellular fluids released from the cell. Although, ultrasound gave less amount of lipids than those of the standard methods, it was able to cut off the drying process and enhance the standard extraction methods. Therefore, applying ultrasound for lipid extraction from algae might be able to apply for industrial use to reduce the organic solvent usage.
Description:	วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2557
Degree Name:	วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level:	ปริญญาโท
Degree Discipline:	วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม
URI:	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/45532
URI:	http://doi.org/10.14457/CU.the.2014.968
metadata.dc.identifier.DOI:	10.14457/CU.the.2014.968
Type:	Thesis
Appears in Collections:	Eng - Theses

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
5570355121.pdf		4.8 MB	Adobe PDF	View/Open

Show full item record