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
