การผลิตเอทานอลจากทะลายปาล์มเปล่าด้วยกระบวนการย่อยเป็นน้ำตาลและการหมักแบบพร้อมกัน

Ethanol production from oil palm empty fruit bunch by simultaneous saccharification and fermentation (SSF)

Name: ณัฐรดา นักธรรม

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ -- วิทยานิพนธ์. วศ.ม. (วิศวกรรมเคมี) 2562.

Classification :.LCCS: TP593

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. -- สาขาวิศวกรรมเคมี -- วิทยานิพนธ์

ThaSH: เอทานอล -- การผลิต

ThaSH: ปาล์มน้ำมัน -- การใช้ประโยชน์

ThaSH: เซลลูโลส

ThaSH: การหมัก

Abstract: งานวิจัยนี้ศึกษาการนำทะลายปาล์มเปล่ามาใช้เป็นวัสดุหมักเพื่อหมักเป็นเอทานอลโดยเปรียบเทียบระหว่างกระบวนการย่อยเป็นน้ำตาลและหมักแบบแยกขั้นตอน (SHF) และกระบวนการย่อยเป็นน้ำตาลและหมักแบบพร้อมกัน (SSF) โดยวัสดุหมักที่นำมาทดลองมีร้อยละของปริมาณองค์ประกอบได้แก่เซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส ลิกนิน เถ้า และอื่น ๆ เป็น 43.32 20.25 13.83 1.09 และ 21.51 ตามลำดับ จากนั้นนำไปปรับสภาพต่อด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ความเข้มข้น ร้อยละ 10 โดยปริมาตร ที่อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง พบว่ามีปริมาณองค์ประกอบหลังปรับสภาพของเซลลูโลสเฮมิเซลลูโลส ลิกนิน เถ้า และอื่น ๆ เปลื่ยนเป็นร้อยละ 72.08 10.10 10.50 0.07 และ 7.25 ตามลำดับ ซึ่งเหมาะสมที่จะนำมาใช้หมักเป็นเอทานอล จากนั้นนำวัสดุหมักที่ผ่านการปรับสภาพแล้วไปศึกษาหาสภาวะที่เหมาะสมในการย่อยวัสดุหมักเป็นน้ำตาลด้วยการไฮโดรไลซิสโดยเอนไซม์ Cellic CTec 2 ความเข้มข้น 10 และ 20 FPU/gsubstrate เป็นเวลา 96 ชั่วโมง พบว่าการย่อยวัสดุหมักที่ผ่านการปรับสภาพแล้วปริมาณเริ่มต้นร้อย ละ 10 ของของแข็งต่อของเหลว ด้วยเอนไซม์ Cellic CTec 2 ความเข้มข้น 10 FPU/g-substrate เป็นเวลา 72 ชั่วโมงมีความเหมาะสมมากที่สุด โดยจะได้น้ำตาลกลูโคสและไซโลส 53.99 และ9.19 กรัมต่อลิตรตามลำดับ จากนั้นนำน้ำตาลที่ได้มาทำการหมักเป็นเอทานอลต่อด้วยการหมักแบบแยกขั้นตอน (SHF) โดยใช้ยีสต์ S. cerevisiae TISTR 5606 ที่ความเข้มข้นร้อยละ 10 หมักที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 72 ชั่วโมง พบว่าได้ปริมาณเอทานอลสูงสุดเท่ากับ 13.08 กรัมต่อลิตร หลังจากนั้นจึงศึกษาอุณหภูมิร่วมที่เหมาะสมในการไฮโดรไลซิสด้วยเอนไซม์ และอุณหภูมิในการหมักด้วยยีสต์เพื่อนำมาใช้ออกแบบการหมักแบบ SSF พบว่าอุณหภูมิร่วมที่เหมาะสมคือ 37 องศา เซลเซียส แล้วจึงศึกษาการหมัก SSF แบบที่ 1 คือไฮโดรไลซิสด้วยเอนไซม์ และหมักด้วยยีสต์ที่อุณหภูมิร่วมที่ 37 องศาเซลเซียสในตอนเริ่มการหมักโดยหมัก 72 ชั่วโมง พบว่าได้ปริมาณเอทานอล สูงสุด 11.87 กรัมต่อลิตร และรูปแบบที่ 2 คือ DSSF คือไฮโดรไลซิสด้วยเอนไซม์ที่ 50 องศา เซลเซียสก่อน 12 ชั่วโมงจากนั้นจึงค่อยหมักด้วยยีสต์ต่อพร้อมกันที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียสเป็น เวลา 60 ชั่วโมงพบว่าได้ปริมาณเอทานอลสูงสุด 15.25 กรัมต่อลิตร This study is aim to investigate the ethanol production from oil palm empty fruit bunch (OPEFB). The EFB is consisting 43.32% cellulose, 20.25% hemicellulose, 13.83% lignin, 1.09% ash and 21.51% others. The pretreatment was used to reduce other component excluding cellulose which is composite will be converted into ethanol. First, OPEFB was boiled with hot water. Then, it was pretreated by 10% v/v NaOH at 121ºC for 1 hour. The pretreated EFB (pOPEFB) is consisting 72.08% cellulose ,10.10% hemicellulose, 10.50% lignin, 0.07% ash and 7.25% others. The 10% w/v pOPEFB in buffer solution (pH 5) was hydrolyzed by using enzyme Cellic CTec 2 at 10 and 20 FPU/g-pOPEFB 50ºC for 96 hours to produce the reduced sugar. The result reveal that the suitable hydrolysis is used 10 FPU/g-pOPEFB of Cellic CTec 2 at 50ºC for 72 hours, which produced glucose 53.99. The methods of separated hydrolysis and fermentation (SHF) and simultaneous saccharification and fermentation (SSF) were carried out in this study. For the SHF, the reduced sugar from hydrolysis was fermented with 10% S. cerevisiae TISTR 5606 inoculum at 30ºC for 72 hours. The SSF was accomplished by two patterns. In the first pattern (SSF), 10%w/v pOPEFB was hydrolyzed and fermented at once by using 10 FPU/g-pOPEFB of Cellic CTec 2 and 10% S. cerevisiae TISTR 5606 inoculum for 72 hours at 37ºC which is the suitable temperature for using enzyme Cellic CTec 2 and S. cerevisiae TISTR 5606 together. The second pattern was DSSF which hydrolyzed the pOPEFB by using 10 FPU/gpOPEFB of Cellic CTec 2 at 50ºC for 12 hours and continue hydrolyzed and fermented simultaneously by adding 10% S. cerevisiae TISTR 5606 inoculum at 37ºC for another 60 hours. The results show that the highest ethanol produced from SHF, SSF and DSSF were 13.08, 11.87 and 15.25 g/l respectively.

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: tdckulib@ku.ac.th

Name: อนุสิษฐ์ ธนะพิมพ์เมธา

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก

Name: เพ็ญจิตร ศรีนพคุณ

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม

Created: 2562

Modified: 2568-07-03

Issued: 2568-07-03

วิทยานิพนธ์/Thesis

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: https://www.lib.ku.ac.th/KUthesis/2562/nutrada-nak-all.pdf

CallNumber: TP593 .ณ113

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมเคมี

Grantor: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

©copyrights มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	nutrada-nak-all.pdf	2.57 MB

ใช้เวลา

0.026562 วินาที