วิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตเอทานอลจากฟางข้าวและวัสดุเซลลูโลสอื่นๆ = Technological research and development of ethanol production from rice straw and other cellulose materials / Teerapatr Srinorakutara...[et al.]
Contributor(s): Bamrungchue, Nantana
| Dechkong, Piyawan | Kanhanont, Tepparit | Panphan, Vishnu | Pongpoot, Suthapong | Ratanasong, Yuttasak | Srinorakutara, Teerapatr | Subkaree, Yuttasak | Suttikul, Suthkamol | เดชคง, ปิยะวรรณ | เทพฤทธิ์ กัณหานนท์ | บำรุงเชื้อ, นันทนา | วิษณุ ปั้นพันธุ์ | พงศ์พุฒิ, สุทธพงศ์ | ยุทธศักดิ์ รัตนสงฆ์ | ธีรภัทร ศรีนรคุตร | สุทธิกุล, สุทธิ์กมล | สุบการี, ยุทธศักดิ์ | Thailand Institute of Scientific and Technological Research
Language: Thai Series: Res. Proj. no. 49-19, Sub. Proj. no. 3Publisher: Bangkok : Thailand Institute of Scientific and Technological Research, 2011 Description: 144 p. : tables, ill.Other title: วิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตเอทานอลจากฟางข้าวและวัสดุเซลลูโลสอื่นๆSubject(s): Candida shehatae | Cellulose | Ethanol | Hydrolysis | Pichia stipitis | Rice straw | Saccharomyces cerevisiaeOnline resources: Click here to access cover | Click here to access full-text Summary: The effects of rice straw (0.00-30.00 mm) pretreatment with diluted sulfuric acid (H2SO4) from 0.50 to 1.75%(w/v), autoclaving temperature from 110 to 121 degree celcius, and autoclaving time from 7 to 60 min were investigated in this study. The results showed that rice straw sizes of 2.00-5.00 mm pretreated with 1.00% (w/v) H2SO4, at 1210C for 15 min were the optimal conditions for pretreatment. At these conditions, reducing sugar of 28.68±1.62 g/l, holocellulose conversion of 41.59±2.47%(w/w), furfural of 0.13 g/l and solid residue after pretreatment of 64.81±0.50%(w/w) were obtained. The reducing sugar and holocellulose conversion increased to 49.87±0.15 g/l and 48.21±0.16%(w/w), respectively, and solid residue decreased to 54.79±0.93%(w/w) when pretreated with 3.0%(w/v) H2SO4 at 1210C for 30 min as amount of furfural, a weak point of these conditions, increased to 0.62 g/l. However, both pretreatment methods gave the similar optimal conditions for enzyme hydrolysis by using Accellerase 1,000TM 45 FPU/g dry residue substrate at 50 degree celcius, pH 5.0 with agitation of 160 rpm. It was found that rice straw pretreated with 3.0%(w/v) H2SO4 gave the reducing sugar (77.12±4.38 g/l) and holocellulose conversion (69.43±2.34%, w/w) which were higher than those of using 1.00%(w/v) H2SO4 (reducing sugar 68.04±1.77 g/l and holocellulose conversion 56.07±2.09%, w/w) as cellulose conversion was similar. When rice straw pretreated with 3.0%(w/v) H2SO4 was crushed using fruit blender, it gave lower viscosity than 1.00%(w/v) H2SO4 leading to easy processing of hydrolysis in the fermenter and could increase the initial amount of rice straw. In case of increased rice straw to 17.5 g/100 ml H2SO4 solution, the reducing sugar increased to 96.00±3.14 g/l as holocellulose conversion did not increase (70.22±1.92%, w/w). The reducing sugar was, however, not increased although amount of rice straw was added up 20.0 g/100 ml H2SO4 solution as holocellulose and cellulose conversion were decreased. The reducing sugar obtaining from pretreatment with 1.00%(w/v) H2SO4 and Accellerase 1,000TM hydrolysis was fermented using Pichia stipitis and Candida shehatae. It was found that it could produce 23.71 and 22.49 g/l of ethanol, respectively, as both yeasts could not grow and produce ethanol from solution pretreated with 3.0%(w/v) H2SO4 and Accellerase 1,000TM hydrolysis. However, when Saccharomyces cerevisiae was replaced, it could grow in the both solutions (Solutions pretreated with 1.00% and 3.0%(w/v) H2SO4 and Accellerase 1,000TM hydrolysis) but it could produce ethanol only 19.54 and 23.28 g/l, respectively. -AuthorsSummary: ฟางข้าว วัสดุเซลลูโลสและเป็นของเหลือทิ้งทางเกษตร, ถูกนำมาบดย่อยเพื่อให้ได้ขนาดที่เหมาะสม ก่อนนำเตรียมด้วยการใช้กรดเจือจางและความร้อน, แล้วนำไปไฮโดรไลซิสด้วยเอนไซม์, ได้เป็นน้ำตาลและทดลองหมักด้วยยีสต์ จนได้ผลิตภัณฑ์เอทานอล. จากงานวิจัยนี้พบว่า ฟางข้าว ขนาดเหมาะสม 2.00-5.00 มิลลิเมตร ถูกเตรียมด้วยกรดซัลฟิวริก (H2SO4) เข้มข้น 1.0% (w/v) ที่อุณหภูมิ 121°ซ. เป็นเวลา 15 นาที, จะให้ปริมาณน้ำตาลรีดิวซ์ 28.68 ± 1.62 กรัมต่อลิตร, Holocellulose conversion 41.59±2.47%(w/w), ปริมาณฟูเฟอร์รัล 0.13 กรัมต่อลิตร และเหลือ ปริมาณฟางข้าวหลังเตรียม 64.81±0.50% (w/w). เมื่อเพิ่มระดับความรุนแรงของการเตรียมกรดซัลฟิวริกเข้มข้น 3.0%(w/v) อุณหภูมิ 121°ซ. เป็นเวลา 15 นาที สามารถเพิ่มน้ำตาลรีดิวซ์และ Holocellulose conversion เป็น 49.87±0.15 กรัมต่อลิตรและ 48.21±0.16%(w/w), ตามลำดับ และปริมาณฟางข้าวเหลือ 54.79±0.93% (w/w). แต่มีจุดด้อยคือปริมาณฟูเฟอร์รัลเพิ่มขึ้นเป็น 0.62 กรัม ต่อลิตร. อย่างไรก็ตาม การเตรียมทั้งสองวิธี จะมีสภาวะที่เหมาะสมในการไฮโดรไลซิสเหมือนกันคือ ใช้เอนไซม์ Accellerase 1000TM ในปริมาณ 45 FPU/g Dry residue substrate, พีเอช 5.0, อุณหภูมิ 50°ซ., ด้วยอัตราการเขย่า 160 รอบต่อนาที, พบว่า ฟางข้าวที่เตรียมด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น 3.0%(w/v) จะให้ปริมาณน้ำตาลรีดิวซ์ (77.12±4.38 กรัมต่อลิตร) และ Holocellulose conversion (69.43±2.34%, w/w) สูงกว่าการเตรียมด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น 1.0% (w/v), ซึ่งให้น้ำตาลรีดิวซ์และ Holocellulose conversion เพียง 68.04±1.77 กรัมต่อลิตร และ 56.07±2.09%(w/w) ตามลำดับ แต่ Cellulose conversion จะใกล้เคียงกัน. สายละลายที่เตรียมด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น 3.0%(w/v) เมื่อปั่นด้วยเครื่องปั่นผลไม้ พบว่ามีความหนืดน้อยกว่าสายละลายที่เตรียมด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น 1.0%(w/v), ทำให้ง่ายต่อการไฮโดรไลซิสในถังหมัก และสามารถเพิ่มปริมาณฟางข้าวเริ่มต้นให้สูงขึ้นได้. จากการเพิ่มปริมาณ ฟางข้าวเริ่มต้นเป็น 17.5 กรัมต่อสารละลายกรด 100 มิลลิลิตร จะส่งผลให้ปริมาณน้ำตาลรีดิวซ์เพิ่มขึ้นสูงถึง 96.00±3.14 กรัมต่อลิตร, แต่ปริมาณ Holocellulose conversion ไม่เพิ่มขึ้น (70.22±1.92%, w/w). เมื่อเพิ่มปริมาณฟางข้าวเป็น 20.0 กรัมต่อสารละลายกรด 100 มิลลิลิตร พบว่าปริมาณน้ำตาลรีดิวซ์ไม่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้ปริมาณ Holocellulose conversion และ Cellulose conversion ลดลง. น้ำตาลรีดิวซ์ที่ได้จากการเตรียมด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น 1.0% (w/v) และไฮโดรไลซิสด้วยเอนไซม์ เมื่อหมักด้วยเชื้อยีสต์ P. stipitis และ C. shehatae พบว่า ผลิตเอทานอลได้ 23.71 และ 22.49 กรัมต่อลิตร, ตามลำดับ. แต่เชื้อทั้งสองชนิดไม่สามารถเจริญและใช้น้ำตาลที่ได้จากการเตรียม ด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น 3.0% (w/v) และไฮโดรไลซิสด้วยเอนไซม์ได้. หากเปลี่ยนไปใช้เชื้อยีสต์ S. cerevisiae พบว่า สามารถเจริญเติบโตได้ดี ทั้งในสารละลายที่เตรียมด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น 1.0 และ 3.0% (w/v) แต่สามารถผลิตเอทานอลได้เพียง 19.54 และ 23.28 กรัมต่อลิตร, ตามลำดับ. -ผู้แต่ง
| Item type | Location | Call number | Status | Last seen | Copy No. | Barcode |
|---|---|---|---|---|---|---|
|
วว. เทคโนธานี | Checked out | 2019-08-06 | 1 | RP2011/1413 | |
|
|
วว. เทคโนธานี | Available | 2018-08-31 | 2 | RP2011/1413 - 2 |
There are no comments on this title.