การผลิตเอทิลอัลกอฮอล์จากต้นข้าวโพด

Production of ethyl alcohol from corn stalk

Name: วัชรา อินทุลักษณ์

ThaSH: ข้าวโพด

ThaSH: แอลกอฮอล์

Abstract: งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการผลิตเอทิลอัลกอฮอล์จากสารละลายน้ำตาลที่ได้จากกระบวนการไฮโดรไลซิสต้นข้าวโพดบดด้วยสารละลายกรดซัลฟุริค โดยใช้ต้นข้าวโพดพันธุ์สุวรรณ 1 ซึ่งเก็บเกี่ยวฝักเรียบร้อยแล้ว อายุ 3 เดือนงานวิจัยมี 3 ขั้นตอน ขั้นตอนพรี - ไฮโดรไลซิสเมื่อศึกษาขนาดของชิ้นมวลต้นข้าวโพดพบว่ามวลต้นข้าวโพดที่สามารถลอดผ่านตระแกรงขนาด 10 เมช จะให้ปริมาณน้ำตาลรีดิวส์ทั้งหมดมากกว่าชิ้นมวลต้นข้าวโพดที่สามารถลอดผ่านตระแกรงขนาด 4 และ 3 เมชคิดเป็นร้อยละ 10.6 และ 24.5 ตามลำดับ เมื่อศึกษาพรี-ไฮโดรไลซิสที่อุณภูมิ 100 องศาเซลเซียส 50 นาที พบว่าเมื่อใช้สารละลายกรดซัลฟุริค 4.4% อัตราส่วนของปริมาตรสารละลายกรด (มิลลิลิตร) : น้ำหนักชิ้นมวลต้นข้าวโพด (กรัม) 10 : 1 ได้ปริมาณความเข้มข้นน้ำตาลรีดิวส์ในสารละลาย 1.5% เมื่อศึกษาการทำพรี-ไฮโดรไลซิสซ้ำเป็นครั้งที่สอง ได้ปริมาณความเข้มข้นน้ำตาลรีดิวส์ในสารละลายเพิ่มขึ้นเป็น 2.8% โดยเพิ่มจากสารละลายน้ำตรลที่ได้จากพรี-ไฮโครไลซิสครั้งแรกคิดเป็นร้อยละ 90.6 ขั้นตอนไฮโดรไวซิสการศึกษาที่อุณหภูมิ 100 องศาสเซลเซียสพบว่าเมื่อใช้สารละลายกรดซัลฟุริค 80% แช่กากต้นข้าวโพดที่ได้จากพรี-ไฮโดรไลซิส 3 ชั่วโมงแล้วเจือจางด้วยน้ำให้เป็นสารละลายกรด 8% โดยมีอัตราส่วนของปริมาตรสารละลายกรด (มิลลิลิตร) : น้ำหนักกากต้นข้าวโพด (กรัม) เป็น 8 : 1 ไฮโดรไลส์ในอ่างน้ำมันที่อุณหภูมิ 100 องศาสเซลเซียส 20 นาทีได้ปริมาณความเข้มข้นน้ำตาลรีดิวส์ในสารละลาย 1.4% เมื่อศึกษาที่อุณหภูมิ 121 องศาสเซลเซียสพบว่าเมื่อใช้สารละลายกรดซัลฟุริคเข้มข้น 80% แช่กากต้นข้าวโพดที่ได้จากพรี-ไฮโดรไลซิส 2 ชั่วโมงจากนั้นเจือจางด้วยน้ำให้เป็นสารละลายกรด 8% โดยมีอัตราส่วนของปริมาตรสารละลายกรด (มิลลิลิตร) : น้ำหนักกากต้นข้าวโพด (กรัม) 6 : 1 ไฮโดรไลส์ในหม้อนึ่งความดันด้วยไอน้ำที่อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส 7 นาทีได้ปริมาณความเข้มข้นน้ำตาลรีดิวส์ในสารละลาย 2.1% ขั้นตอนการหมักศึกษาการเจริญเติบโตของเชื้อยีสต์ Saccharomyces cerevisiaevar, elllipsoideusในสารละลายน้ำตาลของต้นข้าวโพดที่มีความเข้มข้นต่างๆโดยเติม NH4Cl 0.13% NgSo4.6H2O 0.01% และยีสสกัด 0.88% น้ำหนัก / ปริมาตรค่าความเป็น pH 4.5 เข้าขวดแก้วที่บรรจุสารอาหารซึ่งเติมเชื้อแล้วด้วยความเร็ว 240 รอบ / นาที พบว่ายีสต์จะเจริญได้ดีที่สุดในสารละลายที่มีความเข้มข้น 4 องศาบริกซ์ ถัดไปเป็น 8 และ 12 องศาบริกซ์ตามลำดับ โดยมีอัตราการเพิ่มจำนวนเซลยีสต์มากในชั่วโมงที่ 12 – 24 ของการเขย่าในการศึกษาการผลิตเอทิลอัลกอฮอล์ด้วยสารอาหารดังกล่าวข้างต้นโดยเติมเชื้อหมักเริ่มต้นให้ได้ค่าสภาพการดูกลืนแสง 0.1 วัดที่ 560 นาโนเมตร เขย่าขวดหมักด้วยความเร็ว 240 รอบ / นาทีเป็นเวลา 12 ชั่วโมงจึงหยุดเขย่าปล่อยให้การหมักดำเนินต่อไปพบว่าการหมักสารละลายที่มีความเข้มข้น 8 องศาบริกซ์จะได้น้ำหนักที่มีเอทิลอัลกอฮอล์ 2.5% โดยปริมาตรในชั่วโมงที่ 60

Abstract: This work involved the study of ethyl alcohol production from the hydrolysis of corn stalk with sulfuric acid solution. The corn stalks of “Suwan 1” which were already harvested ( 3 months old) were used as raw material in this experiment. The work can be devided into three stages, pre-hydrolysis, hydrolysis and fermentation as the following. Pre-hydrolysis stage, the particle sizes of corn stalk were studied to find their effect on the yield of total reducing sugar. It was found that the total reducing sugar acquired from particle size of 10 mesh was more then that of 4 and 5 mesh by the yield of 10.6% and 24.5% respectively. Each run in this stage was performed at temperature of 100oc, about 50 minutes, with sulfuric acid solution of 4.4% (wt. / vol.) and the ratio of volume of sulfuric acid solution (ml) :weight of corn stalk (gm) was 10:1. The concentration of reducing sugar in the solution was about 1.5%. When the pre-hydrolysis solution was reused to extract dried corn stalk, the concentration of reducing sugar increased to 2.8%, which is about 90.6% more. Hydrolysis stage, the corn stalk from the pre-hydrolysis stage was steeped in 80% sulfuric acid for 3 hours. After that, it was diluted to 8% concentration and the ratio of volume of the sulfuric acid solution (ml) : weight of corn stalk (gm) was 8:1. Then, the hydrolysis was taken place in an oil bath at the temperature of 100oc for 20 minutes, the concentration of the reducing sugar was 1.4%. Another experiment was performed at 121oc, the corn stalk from the pre-hydrolysis was steeped in 80% sulfuric acid solutions for 2 hours. After that it was diluted to 8% concentration, the ratio of volume of the sulfuric acid (ml):weight of corn stalk (gm) was 6:1. And then, the solution was hydrolyzed with steam in an autoclave at the temperature of 121oc for 7 minutes. The concentration of the acquired product was 2.1% Fermentation stages, the growth rate of Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus in the sugar solution form corn stalk was studied. The starter in a shaking flask at the speed of 240 rpm. Cultivation yeast in medium containing of NH4Cl 0.13% NgSo4.6H2O 0.01% yeast extract of 0.85% (wt./vol.) was added and then adjust pH to 4.5. it was founded that the best condition for the growing yeast was taken place in the solution of concentration of 4o brix, following 8o and 12o brix respectively. The maximum growth rate of the yeast was between 12-24 hours. In the fermentation stage, the solution was adjusted the absorbance to 0.1 at 580 nanometer. The solution was shaking for 12 hours, it was found that alcohol concentration reached 2.5% at the 60th hour in 8o brix solution.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: สมศักดิ์ ดำรงค์เลิศ

Role: ที่ปรึกษา

Name: สุทธิศักดิ์ สุขในศิลป์

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2527

Modified: 2561-03-26

Issued: 2561-03-24

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9745632937

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/48328

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เคมีเทคนิค

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Watchara_in_front[1].pdf	2.18 MB
2	Watchara_in_ch1[1].pdf	435.14 KB
3	Watchara_in_ch2[1].pdf	4.29 MB
4	Watchara_in_ch3[1].pdf	796.48 KB
5	Watchara_in_ch4[1].pdf	2.9 MB
6	Watchara_in_ch5[1].pdf	3.56 MB
7	Watchara_in_ch6[1].pdf	2.17 MB
8	Watchara_in_ch7[1].pdf	653.6 KB
9	Watchara_in_back[1].pdf	4.15 MB

ใช้เวลา

0.039975 วินาที