การผลิตกรดมะนาวโดย Candida oleophila NN-39 จากสารละลายน้ำตาลที่ได้จากการย่อยกากมันสำปะหลัง

Production of citric acid by Candida oleophila NN-39 from hydrolysate of cassava pulp

Name: สินีนาถ เจียมอนุกูลกิจ

ThaSH: กรดมะนาว

ThaSH: แคนดิดาโอลีโอฟิลา เอ็นเอ็น-99

ThaSH: กากมันสำปะหลัง

ThaSH: ยีสต์

ThaSH: การหมัก

Abstract: กากมันสำปะหลังมีแป้งเป็นองค์ประกอบประมาณร้อยละ 50 โดยน้ำหนักแห้ง จึงมีความเป็นไปได้สูงในการที่จะแปรรูปกากมันสำปะหลังไปเป็นสารละลายน้ำตาลเพื่อใช้เป็นแหล่งคาร์บอนในอุตสาหกรรมหมัก งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการผลิตกรดมะนาวจากสารละลายน้ำตาลที่ได้จากการย่อยกากมันสำประหลังด้วยกรด โดยการหมักด้วยยีสต์ Candida oleophila NN-39 พบว่าสารละลายน้ำตาลที่ได้จากการย่อยกากมันสำปะหลังมีสารเจือปนที่ทำให้ผลผลิตกรดมะนาวลดลง สารเจือปนในสารละลายน้ำตาลอาจมาจากสารที่มีในกากมันซึ่งสามารถกำจัดออกได้บางส่วนโดยการล้างน้ำหรือเกิดจากกระบวนการเตรียมสารละลายน้ำตาลซึ่งย่อยกากมันด้วยกรดและปรับให้เป็นกลางด้วยด่าง จากผลงานวิจัยที่รายงานนี้พบว่า เกลือโซเดียมคลอไรด์ที่มีปริมาณสูงกว่า 0.04 โมลาร์ โซเดียมซัลเฟตสูงกว่า 0.01 โมลาร์ แคลเซียมคลอไรด์สูงกว่า 0.06 โมลาร์ ทำให้ผลผลิตกรดมะนาวลดลง ส่วนเกลือแคลเซียมซัลเฟตปริมาณที่ละลายได้ในอาหารเลี้ยงเชื้อไม่มีผลต่อการผลิตกรดมะนาว และสารละลายน้ำตาลที่มีสีคล้ำที่ค่าการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 420 นาโนเมตรสูงกว่า 1.940 มีผลทำให้การผลิตกรดมะนาวลดลง ดังนั้นจึงเตรียมสารละลายน้ำตาลโดยใช้กากมันสำปะหลังที่ผ่านการล้างน้ำแล้วผ่านกระบวนการย่อยด้วยกรดซัลฟิวริกและปรับค่าความเป็นกรดด่างให้เป็นกลางด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต หลังจากกรองกำจัดแคลเซียมซัลเฟตออกแล้วนำไปผ่านผงถ่านกัมมันต์เพื่อลดระดับของสารสีคล้ำให้ต่ำกว่า 1.940 จากการเลี้ยงเชื้อเพื่อผลิตกรดมะนาวในระดับถังหมัก 5 ลิตร ด้วยอาหารเลี้ยงเชื้อที่ใช้สารละลายน้ำตาลที่เตรียมได้เป็นแหล่งคาร์บอน โดยใช้ความเข้มข้นของน้ำตาลกลูโคสเริ่มต้น 100 กรัมต่อลิตร และรักษาระดับน้ำตาลกลูโคสระหว่างการหมักไว้ประมาณ 50 กรัมต่อลิตร โดยการเติมอย่างต่อเนื่องจนปริมาณน้ำตาลรวมเท่ากับ 220 กรัมต่อลิตร ได้ปริมาณกรดมะนาว 151.49 และ 162.32 กรัมต่อลิตร คิดเป็นผลผลิตมะนาว (Yp/s) เท่ากับ 0.75 และ 0.71 ที่ระยะเวลาการหมัก 96 และ 120 ชั่วโมงตามลำดับ และน้ำหมักที่ได้มีความหนืดต่ำ

Abstract: The starch content of cassava pulp was found to be approximately 50% dry basis. It is therefore, highly probable to further process the cassava pulp to obtain sugar syrup for carbon source in fermentation industries. This research explored the application of the sugar syrup, obtained from the acid hydrolysed cassava pulp, for citric acid production by fermentation using Candida oleophila NN-39. The impurity in sugar syrup from hydrolysed cassava pulp reduced productivity of the citric acid production. The relevant impurity may be chemical components of cassava pulp which may be partially leached with water or derivatives from sugar syrup preparation namely acid hydrolysis of the cassava pulp and subsequent neutralisation with alkaline. Production medium with concentration of sodium chloride over 0.04 M, sodium sulfate over 0.01 M, or calcium chloride over 0.06 M decreased the citric acid productivity. Soluble calcium sulfate, however, had no effect on citric acid productivity. Dark brown sugar syrup with 420 nm optical absorbance above 1.940 would decrease citric acid productivity. The sugar syrup was therefore prepared by hydrolysing water washed cassava pulp with sulfuric acid, and subsequently neutralised with calcium carbonate. Insoluble calcium sulfate was eliminated by filtration. The filtrate was decolorized by treating with activated carbon giving sugar syrup with optical absorbance at 420 nm below 1.940. Citric acid production in 5 liter fermenter using the sugar syrup as a carbon source gave citric acid of 151.49 g/l and 162.32 g/l with the yield (Yp/s) of 0.75 and 0.71 over fermentation period of 96 hrs and 120 hrs, respectively. The initial glucose concentration of the medium was 100 g/l and the concentration was then maintained at 50 g/l throughout the process by continuous adding the concentrated glucose syrup until 220 g/l of total glucose provision was attained. The fermentation broth was also relatively less viscous.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: นลิน นิลอุบล

Role: ที่ปรึกษา

Name: ไพเราะ ปิ่นพานิชการ

Role: ที่ปรึกษา

Name: สุรพงศ์ นวังคสัตถุศาสน์

Role: ที่ปรึกษา

Modified: 2560-02-15

Issued: 2560-01-29

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9746354051

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/10179

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีทางชีวภาพ

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Sineenst_Je_front.pdf	830.89 KB	17	2026-05-26 18:16:01
2	Sineenst_Je_ch1.pdf	897.28 KB	18	2026-05-26 18:16:01
3	Sineenst_Je_ch2.pdf	723.79 KB	16	2026-05-26 18:16:01
4	Sineenst_Je_ch3.pdf	1.16 MB	13	2026-05-26 18:16:01
5	Sineenst_Je_ch4.pdf	711.87 KB	14	2026-05-26 18:16:01
6	Sineenst_Je_back.pdf	843.19 KB	13	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.057949 วินาที