การเก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่าย Chlorella sp. TISTR 8236 โดยใช้คอมโพสิตของอนุภาคแม่เหล็กและแป้งมันสำปะหลังประจุบวก

Harvesting of Chlorella sp. TISTR 8236 using magnetic-cationic cassava starch composites

Name: กานต์ธิดา แจ้งยุบล

keyword: อนุภาคคอมโพสิต

; การเก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่าย

; แป้งมันสำปะหลังประจุบวก

Abstract: ปัจจุบันสาหร่ายขนาดเล็กจัดเป็นแหล่งวัตถุดิบธรรมชาติที่สำคัญและมีศักยภาพในการนำมาประยุกต์ใช้ทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพได้อย่างหลากหลาย อย่างไรก็ตามการเก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่ายเพื่อนำไปใช้ประโยชน์ในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ยังมีค่าใช้จ่ายสูงประมาณ 20-30 เปอร์เซ็นต์ ของกระบวนการผลิตทั้งหมด ดังนั้นเพื่อลดข้อจำกัดดังกล่าวจึงควรพัฒนาเทคนิคที่ใช้ในการเก็บเกี่ยวที่สามารถลดพลังงานและระยะเวลาในการเก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่ายได้ ในงานวิจัยนี้ได้ประยุกต์ใช้เทคนิคการแยกด้วยแรงแม่เหล็กมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเก็บเกี่ยวเซลล์ การศึกษาครั้งนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาคอมโพสิตของอนุภาคแม่เหล็กและแป้งมันสำปะหลังประจุบวกที่มีศักยภาพและมีประสิทธิภาพในการเก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่าย โดยดัดแปรแป้งมันสำปะหลังประจุบวกจากแป้งมันสำปะหลังดิบโดยการใช้ไกลซิดิลไตรเมทิลแอมโมเนียมคลอไรด์ (GTMAC) ต่อ หน่วยแอนไฮโดรกลูโคส (AUG) ในอัตราส่วนที่ต่างกัน พบว่าแป้งมันสำปะหลังประจุบวกมีค่าระดับการแทนที่ตั้งแต่ 0.22 ถึง 0.91 ซึ่งค่าระดับการแทนที่แปรผันตามอัตราส่วนของ GTMAC ที่เพิ่มขึ้น การศึกษาหมู่ฟังก์ชั่นของแป้งมันสำปะหลังประจุบวกพบหมู่ฟังก์ชั่น C-N ที่เลขคลื่น 1482 เซนติเมตร-1 ซึ่งแสดงถึงหมู่ควอเทอนารีแอมโมเนียม นอกจากนี้ศึกษาโครงสร้างของแป้งโดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด พบว่าโครงสร้างของแป้งมันสำปะหลังประจุบวกถูกทำลายมากขึ้นเมื่อมีค่าระดับการแทนที่เพิ่มขึ้น งานวิจัยนี้ได้พัฒนาคอมโพสิตของอนุภาคแม่เหล็กกับแป้งมันสำปะหลังประจุบวกที่มีระดับการแทนที่ต่างๆ ได้สำเร็จ และเมื่อนำคอมโพสิตของอนุภาคแม่เหล็กกับแป้งประจุบวกที่มีค่าระดับการแทนที่แตกต่างกันปริมาณ 500 มิลลิกรัมต่อลิตร มาทดลองเก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่าย Chlorella sp. TISTR 8236 ความเข้มข้น 1 กรัมต่อลิตร ที่พีเอช 9.5 พบว่าอนุภาคคอมโพสิตของอนุภาคแม่เหล็กกับแป้งประจุบวกที่มีค่าระดับการแทนที่เท่ากับ 0.76 0.82 และ 0.91 มีประสิทธิภาพในการเก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่ายมากกว่า 96 เปอร์เซ็นต์ (p>0.05) เมื่อพิจารณาต้นทุนของการผลิตอนุภาคคอมโพสิตและประสิทธิภาพในการเกิดปฏิกิริยาของการดัดแปรแป้งมันสำปะหลัง งานวิจัยนี้จึงได้เลือกอนุภาคคอมโพสิตของอนุภาคแม่เหล็กกับแป้งมันสำปะหลังที่มีค่าระดับการแทนที่เท่ากับ 0.76 มาใช้เก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่ายต่อไป จากนั้นศึกษาปริมาณอนุภาคคอมโพสิต (200-800 มิลลิกรัมต่อลิตร) และพีเอช (4-10) ที่เหมาะสมในการเก็บเกี่ยวสาหร่าย Chlorella sp. TISTR 8236 ความเข้มข้น 1 กรัมต่อลิตร พบว่าอนุภาคคอมโพสิตของอนุภาคแม่เหล็กกับแป้งมันสำปะหลังที่มีค่าระดับการแทนที่เท่ากับ 0.76 ปริมาณ 300 มิลลิกรัมต่อลิตร มีประสิทธิภาพในการเก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่ายความเข้มข้น 1 กรัมต่อลิตร ที่พีเอช 10 ภายในเวลา 2 นาที สูงถึง 95 เปอร์เซ็นต์ และมีรูปแบบการดูดซับสอดคล้องกับสมการของแลงเมียร์ ส่วนการศึกษาการแยกเซลล์สาหร่ายโดยการปรับค่าพีเอชของอาหาร พบว่าที่พีเอช 12 มีประสิทธิภาพการแยกเซลล์สาหร่ายออกจากคอมโพสิตสูงสุดเท่ากับ 9.69 เปอร์เซ็นต์ จากผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าคอมโพสิตชนิดใหม่ของอนุภาคแม่เหล็กและแป้งมันสำปะหลังประจุบวกที่มีค่าระดับการแทนที่เท่ากับ 0.76 นี้มีประสิทธิภาพสูงในการเก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่าย Chlorella sp. TISTR 8236 สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตชีวมวลของสาหร่าย และส่งผลให้ช่วยลดพลังงานและระยะเวลาในการเก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่ายได้ อย่างไรก็ตามการแยกเซลล์สาหร่ายจากอนุภาคคอมโพสิตยังคงมีประสิทธิภาพต่ำ ดังนั้นจึงควรมีการศึกษากระบวนการแยกเซลล์สาหร่ายจากอนุภาคคอมโพสิตเพิ่มเติมในอนาคต

มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์. หอสมุดแห่งมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: preserv@tu.ac.th

Name: สุเปญญา จิตตพันธ์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Name: กิตติวุฒิ เกษมวงศ์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาร่วม

Created: 2560

Modified: 2564-05-24

Issued: 2564-05-24

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

DOI: 10.14457/TU.the.2017.247

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีชีวภาพ

Grantor: มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์

©copyrights มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	3366kanthida.pdf	6.11 MB	4	2024-05-04 15:38:00

ใช้เวลา

0.036231 วินาที