การประยุกต์ใช้น้ำเสียจากโรงงานแปรรูปผลไม้เพื่อเพิ่มผลผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่ผลิตจากเชื้อ Weissella cibaria สายพันธุ์ PN3 แบบเซลล์ตรึง

บุณยานุช สุภัทรกุล

dc.contributor.advisor	เอกวัล ลือพร้อมชัย
dc.contributor.author	บุณยานุช สุภัทรกุล
dc.contributor.other	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
dc.date.accessioned	2020-04-01T05:24:25Z
dc.date.available	2020-04-01T05:24:25Z
dc.date.issued	2561
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/64580
dc.description	โครงงานเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต ภาควิชาจุลชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ปีการศึกษา 2561	en_US
dc.description.abstract	สารลดแรงตึงผิวชีวภาพ (Biosurfactant) ถูกผลิตได้จากจุลินทรีย์หลายชนิดรวมถึงกลุ่มแบคทีเรียผลิตกรดแลคติก ซึ่งเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่ามีความปลอดภัยในการใช้งาน (Generally recognized as safe, GRAS) แต่การผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพในปริมาณมากต้องใช้ต้นทุนการผลิตที่สูง งานวิจัยนี้ จึงมีจุดประสงค์ที่จะนำน้ำเสียจากโรงงานแปรรูปผลไม้ที่มีค่าซีโอดีสูงมาผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพจากแบคทีเรียผลิตกรดแลคติก ชนิด Weissella cibaria สายพันธุ์ PN3 แบบเซลล์ตรึง เพื่อลดต้นทุนการผลิต จากการหาปริมาณของน้ำเสียที่เหมาะสมต่อการผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพ พบว่าน้ำเสียที่มีค่าซีโอดีเจือจางเป็น 1 เท่าของอาหารเลี้ยงเชื้อเบซัลสูตรปกติและมีการเติมน้ำมันถั่วเหลือง 2 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตรต่อปริมาตร ให้ผลผลิตมากที่สุดในรอบการผลิตที่ 1 และมีแนวโน้มที่จะใช้เซลล์ตรึงซ้ำได้ในรอบที่ 2 และ 3 โดยปริมาณสารลดแรงตึงผิวชีวภาพรวมจากการผลิตทั้ง 3 รอบ มีปริมาณ 4.26 กรัมต่อลิตร และเมื่อน้ำสารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่ผลิตได้จากการใช้น้ำเสียมาเป็นแหล่งคาร์บอนมาทดสอบคุณสมบัติต่าง ๆ พบว่าสารลดแรงตึงผิวชีวภาพชนิดปล่อยออกมานอกเซลล์ ชนิดติดอยู่ที่ผิวเซลล์จากเซลล์อิสระ และชนิดติดอยู่ที่ผิวเซลล์จากเซลล์ในวัสดุตรึงมีค่า CMC อยู่ที่ 1.76 กรัมต่อลิตร 3.98 กรัมต่อลิตร และ 3.91 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ เมื่อวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของสารลดแรงตึงผิวชีวภาพพบว่าชนิดปล่อยออกมานอกเซลล์ ชนิดติดอยู่ที่ผิวเซลล์จากเซลล์อิสระ มีสัดส่วน คาร์โบไฮเดรต: โปรตีน: ไขมัน เท่ากับ 69: 0: 39 และ 14: 25: 61 ตามลำดับ จากนั้นเมื่อนำสารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่ผลิตได้มาทดสอบการก่ออิมัลชันกับน้ำมันชนิดต่าง ๆ พบว่าสารลดแรงตึงผิวชีวภาพชนิดติดอยู่ที่ผิวเซลล์จากเซลล์อิสระมีประสิทธิภาพในการก่ออิมัลชันกับน้ำมันพืชที่นำมาทดสอบได้มากกว่า 50 เปอร์เซนต์ จากงานวิจัยนี้ จึงสรุปได้ว่าการใช้น้ำเสียจากโรงงานแปรรูปผลไม้มาเป็นแหล่งคาร์บอนร่วมกับการตรึงเซลล์อาจเป็นหนึ่งทางเลือกในการช่วยลดต้นทุนการผลิต และสารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่ผลิตได้อาจนำไปใช้ประโยชน์เป็นตัวก่ออิมัลชันในอาหาร และเครื่องสำอาง เป็นต้น	en_US
dc.description.abstractalternative	Biosurfactant is produced by many microorganisms, including lactic acid bacteria, which are generally regarded as safe (GRAS). However, the scale-up biosurfactant production has high production cost. This research aimed to utilize wastewater from fruit processing industry, which has high COD for producing biosurfactant by immobilized Weissella cibaria PN3 to reduce the cost of production. From the optimization of wastewater volume, the results showed that the medium containing wastewater at COD equal to the normal basal medium (1x COD) and 2% (v/v) soybean oil produced the highest biosurfactant yield in the first production cycle. The immobilized cells could be reused in the second and third production cycles. The total amount of biosurfactant after three production cycles was 4.26 g/L. The produced biosurfactants were later characterized. Extracellular biosurfactant, cell-bound biosurfactant from suspended cells and cell-bound biosurfactant from immobilized cells had CMC values of 1.76 g/L, 3.98 g/L and 3.91 g/L respectively. After analyzing chemical composition, the ratios of sugar: protein: lipid were 69: 0: 31 in extracellular biosurfactant, 14: 25: 61 in cell-bound biosurfactant (suspended cells). The emulsification index of biosurfactants with difference oil were tested. The cell-bound biosurfactant from suspended cells created emulsion with vegetable oils at >50%. From this research, we can conclude that the utilization of wastewater from fruit processing industry as carbon source together with immobilized cells could reduce production cost and the produced biosurfactant has potential to act as emulsifier in food and cosmetics.	en_US
dc.language.iso	th	en_US
dc.publisher	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.rights	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.title	การประยุกต์ใช้น้ำเสียจากโรงงานแปรรูปผลไม้เพื่อเพิ่มผลผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่ผลิตจากเชื้อ Weissella cibaria สายพันธุ์ PN3 แบบเซลล์ตรึง	en_US
dc.title.alternative	Utilization of wastewater from fruit processing industry for biosurfactant production by immobilized Weissella cibaria PN3	en_US
dc.type	Senior Project	en_US
dc.email.advisor	Ekawan.L@Chula.ac.th