DSpace Repository

Preparation of silk fibroin/cellulose whiskers bionanocomposite sponges for yeast cell immobilization used in continuous ethanol production by packed bed bioreactor

Show simple item record

dc.contributor.advisor Ratana Rujiravanit
dc.contributor.advisor Tokura, Seiichi
dc.contributor.author Sureerat Jampa
dc.contributor.other Chulalongkorn University. The Petroleum and Petrochemical College
dc.date.accessioned 2021-08-31T06:57:57Z
dc.date.available 2021-08-31T06:57:57Z
dc.date.issued 2013
dc.identifier.uri http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/75341
dc.description Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2013 en_US
dc.description.abstract Silk fibroin (SF)/cellulose whiskers (CLWs) bionanocomposite sponges were prepared as a supporting material for yeast cell immobilization for further using in continuous ethanol production. The SF/CLWs bionanocomposite sponges with high porosity were fabricated by freeze-drying a silk fibroin solution containing cellulose whiskers at different SF/CLWs weight ratios. The freeze-dried SF/CLWs sponges were subjected to methanol treatment to increase water stability. Increasing the CLWs content resulted in higher water stability, less shrinkage, and better mechanical properties of SF/CLWs bionanocomposite sponges. In the continuous ethanol fermentation process, the bionanocomposite sponges with a SF/CLWs weight ratio of 50/50 were used to immobilize Saccharomyces serevisiae burgundy KY11 yeast cells. The bionanocomposite sponges with the immobilized yeast cells were loaded into the glass column of a packed bed bioreactor. Continuous ethanol fermentation was operated by varying D-glucose concentrations (100, 150, 200 g/l), dilution rates (0.15, 0.20, 0.25 hrˉ¹), and hydraulic retention times (6.87, 5.15, 4.12 hr). The continuous ethanol fermentation with a high concentration of D-glucose, low dilution rate, and high hydraulic retention time resulted in the production of a higher ethanol concentration. At 0.15 hrˉ¹ dilution rate and 200 g/I feed glucose concentration, the maximum ethanol production of 51.18 g/l with the volumetric ethanol productivity of 7.68 gIˉ¹hrˉ¹ was obtained under continuous ethanol fermentation.
dc.description.abstractalternative วัสดุคอมโพสิตที่มีรูพรุนซึ่งเตรียมจากไฟโบรอินจากรังไหมผสมกับเซลลูโลสวิสเกอร์ถูกใช้เป็นวัสดุตรึงเซลล์ยีสต์ สำหรับการผลิตเอทานอลแบบต่อเนื่อง วัสดุรูพรุนถูกเตรียมโดยการทำแห้งแบบเยือกแข็งของสารละลายไฟโบรอินจากรังไหมที่ผสมกับเซลลูโลสวิสเกอร์ในอัตราส่วนต่าง ๆ โดยน้ำหนัก วัสดุรูพรุนที่เตรียมได้ถูกจุ่มในสารละลายเมทานอลเพื่อเพิ่มความสามารถในการคงรูปอยู่ในน้ำของวัสดุ นอกจากนี้การเพิ่มปริมาณเซลลูโลสวิสเกอร์ส่งผลทำให้วัสดุสามารถคงรูปอยู่ในน้ำได้ดีขึ้น การหดตัวของวัสดุลดลงและยังช่วยเพิ่มสมบัติเชิงกลของวัสดุอีกด้วย วัสดุคอมโพสิตที่มีรูพรุนในอัตราส่วนของไฟโบรอินจากรังไหม/เซลลูโลสวิสเกอร์ เท่ากับ 50/50 โดยน้ำหนัก ถูกใช้เพื่อตรึงเซลล์ยีสต์สำหรับกระบวนการหมักเอทานอลแบบต่อเนื่อง วัสดุรูพรุนที่ตรึงเซลล์ยีสต์ถูกบรรจุในคอลัมน์แก้วเพื่อใช้ในการหมักเอทานอลแบบต่อเนื่องซึ่งความเข้มข้นน้ำตาลกลูโคส (100, 150, 200 กรัมต่อลิตร) อัตราการเจือจาง (0.15, 0.20, 0.25 ต่อชั่วโมง)และระยะเวลาการกักน้ำหมักในระบบ (6.87, 5.15, 4.12 ชั่วโมง) ถูกใช้สำหรับกระบวนการหมักเอทานอล นอกจากนี้ยังพบว่ากระบวนการหมักเอทานอลแบบต่อเนื่องที่มีการใช้ตาลกลูโคสความเข้มข้นสูง อัตราการเจือจางต่ำและมีระยะเวลาการกักน้ำหมักในระบบนาน ทำให้ปริมาณเอทานอลที่ผลิตได้มีความเข้มข้นสูง การหมักเอทานอลแบบต่อเนื่องที่อัตราการเจือจาง 0.15 ต่อชั่วโมงและความเข้มข้นน้ำตาลกลูโคส 200 กรัมต่อลิตรจะทำให้ได้ปริมาณเอทานอลสูงสุดเท่ากับ 51.18 กรัมต่อลิตรที่ความสามารถในการผลิตเอทานอลเท่ากับ 7.68 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง
dc.language.iso en en_US
dc.publisher Chulalongkorn University en_US
dc.relation.uri http://doi.org/10.14457/CU.the.2013.2026
dc.rights Chulalongkorn University en_US
dc.subject Cocoons
dc.subject Cellulose
dc.subject รังไหม
dc.subject เซลลูโลส
dc.title Preparation of silk fibroin/cellulose whiskers bionanocomposite sponges for yeast cell immobilization used in continuous ethanol production by packed bed bioreactor en_US
dc.title.alternative การเตรียมวัสดุคอมโพสิตที่มีรูพรุนจากไฟไบรอินจากรังไหมที่เสริมแรงด้วยเซลลูโลสวิสเกอร์ เพื่อใช้ใน การตรึงเซลล์ยีสต์สำหรับการหมักเอทานอลแบบต่อเนื่อง en_US
dc.type Thesis en_US
dc.degree.name Master of Science en_US
dc.degree.level Master's Degree en_US
dc.degree.discipline Polymer Science en_US
dc.degree.grantor Chulalongkorn University en_US
dc.email.advisor Ratana.R@Chula.ac.th
dc.email.advisor No information provided
dc.identifier.DOI 10.14457/CU.the.2013.2026


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record