งานวิจัย กลุ่มอุตสาหกรรมเคมีชีวภาพ (Biochemicals)

ข้อมูลงานวิจัยอุตสาหกรรมเคมีชีวภาพ (Biochemicals Research)

งานวิจัยส่วนกลาง
อุตสาหกรรมเคมีชีวภาพ (Biochemicals)
ธีระวัฒน์ เหมือนศรีชัย ชัยภพ ศิระวรกุล1 ชนิกานต์ ทองปาน น้ำทิพย์ วันดี พีรวัส สุยะทา และ ภัทรมาศ เ
การผลิตเอทานอลที่มีความบริสุทธิ์สูงจากหญ้าเนเปียร์ที่มีการปรับสภาพ
Production of Anhydrous Ethanol from Pretreated Napier Grass
งานวิจัยนี้ใช้หญ้าเนเปียร์ปากช่อง 1 (Pennisetum purpureum × Pennisetum americanum) เป็นวัตถุดิบในการผลิตเอทานอล โดยใช้เชื้อรา Trichoderma reesei TISTR 3080 และเอนไซม์เซลลูเลสในการไฮโดรไลซิส และใช้ยีสต์ Saccharomyces cerevisiae TISTR 5606 สำหรับการหมัก จากนั้นแยกเอทานอลออกจากน้ำหมักด้วยกระบวนการกลั่นแบบสุญญากาศที่ความดัน -80 kPa และใช้กระบวนการดูดซับน้ำเพื่อเพิ่มความบริสุทธิ์ของเอทานอลให้สูงที่สุดทั้งนี้ ศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตเอทานอลจากหญ้าเนเปียร์ปากช่อง 1 ที่อัตราส่วนต่าง ๆ ของยีสต์ S. cerevisiae (2, 4, 6 และ 8 โคโลนี) ต่อเชื้อรา T. reesei 1 เพลต และเอนไซม์เซลลูเลส 1.50 มิลลิลิตรต่อกรัมหญ้า พบว่าสภาวะที่เหมาะสมคือ ใช้ยีสต์ S. cerevisiae 4 โคโลนีต่อเชื้อรา T. reesei 1 เพลต ได้ความเข้มข้นของเอทานอลร้อยละ 12.34 โดยปริมาตรกระบวนการกลั่นแบบสุญญากาศสามารถเพิ่มความเข้มข้นของเอทานอลได้เป็นร้อยละ 95.06 โดยปริมาตร ในส่วนของกระบวนการดูดซับน้ำโดยใช้โมเลกุลาร์ซีฟชนิด 3A และ 4A ที่บรรจุในคอลัมน์จำนวน 190 กรัม อุณหภูมิการระเหย 80°C อุณหภูมิของคอลัมน์ 85°C ความดัน 1 บรรยากาศ และความเข้มข้นของสารป้อนร้อยละ 95.06 โดยปริมาตร เมื่อเปลี่ยนแปลงอัตราการป้อนเป็น 2.50, 5.00, 7.50 และ 10.00 มิลลิลิตรต่อนาที พบว่าสภาวะที่ดีที่สุด ได้แก่ โมเลกุลาร์ซีฟชนิด 3A ที่อัตราการป้อนสารละลายเอทานอล-น้ำ 2.50 มิลลิลิตรต่อนาที สามารถดูดซับน้ำจนได้ความเข้มข้นของเอทานอลสูงสุดที่ร้อยละ 99.43 โดยปริมาตร
Napier grass Pakchong 1 (Pennisetum purpureum x Pennisetum americanum) was used as a raw material for the production of ethanol. Trichoderma reesei TISTR3080 and cellulase enzyme were used forthe hydrolysis, while Saccharomyces cerevisiae TISTR5606 was usedfor the fermentation. Ethanol was separated from the liquid hydrolysate by vacuum distillation at -80 kPa. Adsorption of the ethanolwater mixture was performed to increase the purity of ethanol. Optimal condition for the production of ethanol was also determined,with the ratio of S. cerevisiae (2, 4, 6, and 8 colonies) to 1 plate of T.reesei and cellulase enzyme (1.50 mL/g substrate) as the parameters. Optimal condition was noted when using 4 colonies of S. cerevisiae of to 1 plate of T. reesei. At such condition, ethanol at the concentrationof 12.34% by volume was obtained. The vacuum distillation processwas able to increase the ethanol concentration to 95.06% by volume.For adsorption of the ethanol-water mixture, molecular sieves types 3A and 4A were loaded at 190 g into a column; evaporation temperature of 80 °C, column temperature of 85 °C at 1 atm and the feedconcentration of 95.06% by volume were used. When the feed flowrate was varied at 2.50 5.00 7.50 and 10.00 mL/min, the best condition was noted when using molecular sieve type 3A at a feed flow rate of 2.50 mL/min. The highest achievable ethanol concentration was 99.43% by volume.
เอทานอล, หญ้าเนเปียร์, แซคคาโรมายซิส ซิริวิสิอี, ครูดเอนไซม์, โมเลกุลาร์ซีฟ
Ethanol, Napier Grass, Saccharomyces Cerevisiae, Crude Enzyme,Molecular Sieve
2023