การศึกษาเครื่องหมักแบบคอลัมน์ชนิดต่อเนื่องในการผลิตเอทานอล จากน้ำสับปะรด

Study of the continuous column fermentor for production of ethanol from pineapple juice

Name: ศจี สุวรรณศรี

ThaSH: เครื่องหมัก

ThaSH: เอทานอล

Abstract: การศึกษาเครื่องหมักแบบคอลัมน์ชนิดต่อเนื่อง ในการผลิตเอทานอล โดยใช้เชื้อยีสต์บริสุทธิ์ S. ellipsoideus หมักกับน้ำสับปะรดซึ่งเป็นสารอาหาร ในสภาวะการหมักและอาหารเสริมจากงานที่มีผู้วิจัยไว้ก่อนแล้ว (วิชาพงษ์, 2525) ระบบการหมักแบบต่อเนื่องนี้แบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ คอลัมน์ส่วนที่มีการให้อากาศ และไม่ให้อากาศ ส่วนที่ให้อากาศเป็นแบบเดียวกับที่ใช้ในการศึกษาการผลิตเอทานอลในระบบไม่ต่อเนื่อง ส่วนที่ไม่ให้อากาศประกอบด้วยคอลัมน์ต่อกันแบบอนุกรม จำนวนคอลัมน์ที่ใช้ขึ้นอยู่กับสภาวะของการหมัก เพื่อให้การหมักอยู่ในสภาวะเสถียร ได้ทำการศึกษาอัตราการให้อากาศในระบบกึ่งต่อเนื่อง พบว่าปริมาณการให้อากาศที่เหมาะสมหลังการหมัก 4 ชั่วโมง คือ 0.04-0.06 ปริมาตรอากาศ ต่อปริมาตรน้ำหมัก ต่อนาที ตลอดการทดลอง การศึกษาเบื้องต้นของการหมักในระบบต่อเนื่อง โดยใช้อัตราการเจือจางน้ำหมัก 0.11 ชั่วโมง⁻¹ พบว่าได้ผลผลิตเอทานอลร้อยละ 7 และ 10 (โดยปริมาตร) เมื่อปริมาณเอทานอลเริ่มต้นก่อนทำการถ่ายเทน้ำหมักมีค่าร้อยละ 2.6 และ 7 (โดยปริมาตร) ตามลำดับ จะให้ผลผลิตดังกล่าวในคอลัมน์ที่ 5 สภาวะการหมักนี้ผลผลิตจะมีแนวโน้มลดลง เพื่อเป็นการยืนยันสภาวะในการให้อากาศที่เหมาะสมที่ได้จากระบบกึ่งต่อเนื่องจึงทำการทดลองโดยใช้อัตราการเจือจางน้ำหมัก 0.17 ชั่วโมง⁻¹ พบว่าได้ผลผลิตเอทานอลร้อยละ 8 และ 10 (โดยปริมาตร) เมื่อปริมาณเอทานอลเริ่มต้นก่อนทำการถ่ายเทน้ำหนักมีค่าร้อยละ 7 และ 9 (โดยปริมาตร) ซึ่งจะให้ผลผลิตดังกล่าวในคอลัมน์ที่ 9 และ 5 ตามลำดับ ดังนั้นสภาวะการหมักที่เหมาะสมในการศึกษานี้ คือ อัตราการเจือจางน้ำหมัก 0.17 ชั่วโมง⁻¹ การให้อากาศ 0.5 ปริมาตรอากาศ ต่อปริมาตรน้ำหมัก ต่อนาที เป็นเวลา 4 ชั่วโมง จากนั้นลดเหลือ 0.04-0.06 ปริมาตรอากาศ ต่อปริมาตรน้ำหมัก ต่อนาที ตลอดการทดลอง และปริมาณเอทานอลเริ่มต้นก่อนทำการการถ่ายเทน้ำหมักเป็นร้อยละ 9 (โดยปริมาตร) ซึ่งจะให้ผลผลิตเอทานอลร้อยละ 10 (โดยปริมาตร) ที่คอลัมน์ 5

Abstract: This work has been studied of the continuous column fermentor for production of ethanol. Pure culture of S. ellipsoideus was used to ferment with the pineapple juice as substrate using fermentation condition and supplement from the previous work (วิชาพงษ์, 2525) The continuous system consists of 2 parts, aerated and non-aerated columns. The aerated column is the same as in batch type while the non-aerated columns consist of series of columns. The number of the non-aerated columns used depend on the fermentation condition. To maintain the steady state of the fermentation condition the aeration rate has been studied in semicontinuous process. It was found that a suitable condition was 0.04-0.06 vvm after the 4th hours which 8% (by volume) of ethanol was obtained every 4 hours of 25% transference. Preliminary study was done on the continuous condition with dilution rate of 0.11 h⁻¹. It was found that the final ethanol concentration were 7% and 10% (by volume) with the initial ethanol concentration 2.6% and 7% (by volume), respectively, both were obtained from the column number 5 and the aeration rate of 0.5 vvm for 4 hours. This fermentation condition cannot be maintain at steady state and the system has a trend to decrease. To confirm the suitable aeration condition as studied in semicontinuous process, the dilution rate of 0.17 h⁻¹ was used with the initial ethanol concentration 7% and 9% (by volume). It was found that the final ethanol concentration were 8% and 10% (by volume) obtained from the column number 9 and 5, respectively. The best fermentation condition in this study was the dilution rate of 0.17 h⁻¹ with the aeration rate of 0.5 vvm for 4 hours, after that reduce to 0.04-0.06 vvm all the time of the fermentation. The initial ethanol concentration was 9% (by volume) and 10% (by volume) of ethanol was obtained from the column number 5.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: สุทธิศักดิ์ สุขในศิลป์

Role: ที่ปรึกษา

Name: วิชา วนดุรงค์วรรณ

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2528

Modified: 2563-07-14

Issued: 2563-07-14

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/62490

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีทางอาหาร

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Sajee_su_front_p.pdf	16.1 MB	1	2024-02-13 15:34:15
2	Sajee_su_ch1_p.pdf	2.55 MB	1	2024-02-13 15:34:26
3	Sajee_su_ch2_p.pdf	27.59 MB	1	2024-02-13 15:34:34
4	Sajee_su_ch3_p.pdf	8.15 MB	2	2024-02-13 15:34:50
5	Sajee_su_ch4_p.pdf	33.67 MB	1	2024-02-13 15:35:00
6	Sajee_su_ch5_p.pdf	2.5 MB	1	2024-02-13 15:35:18
7	Sajee_su_back_p.pdf	16.94 MB	1	2024-02-13 15:35:28

ใช้เวลา

-0.954139 วินาที