การผลิตเอทานอลจากกากปาล์มด้วยวิธีการหมักแบบแยกขั้นตอน

Ethanol production from palm oil waste using separated hydrolysis and fermentation (SHF)

Name: สุวภัทร ไทยานุสร

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ -- วิทยานิพนธ์. วศ.ม. (วิศวกรรมเคมี) 2560

Classification :.LCCS: TP593

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สาขาวิศวกรรมเคมี -- วิทยานิพนธ์

ThaSH: เอทานอล -- การผลิต

ThaSH: กากปาล์ม -- การใช้ประโยชน์

ThaSH: การหมัก

ThaSH: การแยกสลายด้วยน้ำ

Abstract: การศึกษาการผลิตเอทานอลด้วยวิธีการหมักแบบแยกขั้นตอนจากกากของเสียจากโรงงานผลิตน้ำมันปาล์ม ได้แก่ เส้นใยปาล์มและทะลายเปล่าปาล์ม โดยจะทำาการศึกษาว่าวัตถุดิบใด เหมาะสมในการผลิตเอทานอล โดยพบว่าเส้นใยปาล์มจะมีองค์ประกอบเริ่มต้นของเซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และลิกินน เท่ากับ 37.62 24.35 และ22.30 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักแห้ง ตามลำดับ และทะลายเปล่าปาล์มมีองค์ประกอบของเซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และลิกินน เท่ากับ 54.74 21.73 และ 16.17 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักแห้ง หลังการปรับสภาพเส้นใยปาล์มและทะลายเปล่าปาล์มด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ความเข้มข้น 15 เปอร์เซ็นต์ที่อุณหภูมิ121 องศาเซลเซียส เป็น ระยะเวลา 60 นาทีพบว่าเส้นใยปาล์มและทะลายเปล่าปาล์มจะมีปริมาณเซลลูโลสเพิ่มขึ้นเป็น 60.04 และ69.02 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักแห้งตามล้าดับ และปริมาณลิกินน ลดลง 17.81 และ 12.76 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักแห้ง ตามลำดับ หลังจากนั้นนำเส้นใยปาล์มและทะลายเปล่าปาล์มที่ผ่านการปรับสภาพแล้วมาทำการไฮโดรไลซิสด้วยเอนไซม์ Cellic Ctec2 ที่ความเข้มข้น 20 FPU/gsubstrate ที่อุณหภูมิ50 องศาเซลเซียส อัตราการเขย่า 140 รอบต่อนาทีเป็นระยะเวลา 5 วัน โดยใช้ปริมาณเส้นใยปาล์มและทะลายเปล่าปาล์มเริ่มต้น 5 7 10 และ15 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักต่อปริมาตร โดยสภาวะที่เหมาะสมต่อการผลิตน้ำตาลรีดิวซ์ได้มากที่สุด คือปริมาณเส้นใยปาล์มและทะลายเปล่าปาล์มที่ 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักต่อปริมาตร ในวันที่ 5 ของการไฮโดรไลซิส โดยได้ปริมาณน้ำตาลรีดิวซ์เท่ากับ 64.07 และ85.79 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ จากนั้นนำเส้นใยปาล์มและทะลายเปล่าปาล์มเริ่มต้นที่ 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักต่อปริมาตร ทำการเติมปริมาณเส้นใยปาล์มและทะลายเปล่าปาล์มปริมาณ 5 กรัม ในวันที่ 3 และ8 ของการไฮโดรไลซิส ทำการไฮโดรไลซิสที่อุณหภูมิ50 องศาเซลเซียส อัตราการเขย่า 140 รอบต่อนาทีเป็นระยะเวลา 12 วันที่ความเข้มข้นของเอนไซม์ที่ 10 และ20 FPU/g-substrate พบว่าในวันที่ 12 ของการไฮโดรไลซิส ความเข้มข้นของเอนไซม์ที่เหมาะสมต่อการไฮโดรไลซิสเส้นใยปาล์มและทะลายเปล่าปาล์มคือ 10 FPU/gsubstrate โดยมีปริมาณน้ำตาลกลูโคสเท่ากับ 70.59 และ102.28 กรัมต่อลิตร ตามลำดับเนื่องจาก การไฮโดรไลซิสทะลายเปล่าปาล์มได้ให้ปริมาณน้ำตาลกลูโคสสูงกว่าการไฮโดรไลซิสเส้นใยปาล์มอยู่ 30.98 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นจึงนำน้ำตาลกลูโคสที่ได้จากการไฮโดรไลซิสทะลายเปล่าปาล์ม มาทำการหมักกับยีสต์ Saccharomyces cerevisiae SC90 ที่อุณหภูมิ30 องศาเซลเซียส ที่ความเข้มข้นยีสต์ 5 10 และ15 เปอร์เซ็นต์ต่อปริมาตร ในอัตราการกวน 150 รอบต่อนาทีเป็นระยะเวลา 96 ชั่วโมง พบว่าความเข้มข้นยีสต์ที่เหมาะสมในการหมักเอทานอลคือความเข้มข้นยีสต์ที่ 10 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร จะได้ปริมาณเอทานอลเท่ากับ 17.90 กรัมต่อลิตร Ethanol production from oil palm industrial waste using Separation Hydrolysis and Fermentation (SHF) was studied. Comparison between Mesocarp fiber and OPEFB which’re suitable substrate for ethanol production. Mesocarp fiber and OPEFB were the agricultural residues that consist of almost lignocellulosic material (33.10% cellulose, 16.59% hemicellulose and 19.52% lignin for Mesocarp fiber and 42.76% cellulose, 14.59% hemicellulose and 11.76% lignin for OPEFB). Certainly, Mesocarp fiber and OPEFB were suitable for renewable feedstock in reducing sugar production for fermented ethanol production. In this study, Mesocarp fiber and OPEFB were pretreated by 15% NaOH. The pretreatment was performed at temperature 121 °C, pressure 15 psig for 60 minutes. The results sho12323w that cellulose increased to 60.04% and 69.20% for dry weight Mesocarp fiber and OPEFB, respectively. Enzymatic hydrolysis was done in pretreated substrates by using Cellic Ctec2 at 10 FPU/gsubstrate. The ratio of substrates and buffer solution (pH 5) was 10:100 (grams per milliliter) and add more substrates (5 grams) at day 3rd and 8th of hydrolysis that produced highest glucose at the amount of 102.28 g/L after hydrolysis OPEFB at temperature 50°C for 12 days.The glucose hydrolysate from OPEFB was higher than hydrolysate from Mesocarp fiber around 30.98%. Finally, the glucoe concentration from hydrolysis OPEFB was 39. 41 g/ L that was fermented by Saccharomyces cerevisiae SC90. The highest ethanol production was 17.93 g/L at temperature 30°C, 10% inoculum and 150 rpm stirring for 96 hours

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: tdckulib@ku.ac.th

Name: อนุสิษฐ์ ธนะพิมพ์เมธา

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก

Name: เพ็ญจิตร ศรีนพคุณ

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม

Created: 2560

Modified: 2566-05-23

Issued: 2566-05-23

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: https://kasetsart.idm.oclc.org/login?url=https://www.lib.ku.ac.th/KUthesis/2560/suwapat-tha-all.pdf

CallNumber: TP593.ส47

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมเคมี

Grantor: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

©copyrights มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	suwapat-tha-all.pdf	2.97 MB	1	2024-12-26 20:12:13

ใช้เวลา

0.036448 วินาที