Abstract:
สาหร่ายขนาดเล็กสายพันธุ์ Coelastrum sp. TISTR 8511 เป็นสาหร่ายที่สามารถนำไปแปรรูปเป็นเชื้อเพลิง ทั้งยังมีองค์ประกอบที่สำคัญ คือ โปรตีน และสารรงควัตถุต่างๆ โดยสารเหล่านี้ สามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมมูลค่าสูงได้ เช่น อุตสาหกรรมอาหารเสริมและเครื่องสำอาง การนำไปใช้จำเป็นต้องทำการแตกเซลล์ ในงานวิจัยนี้ได้ทำการทดลองวิธีการแตกเซลล์ด้วยวิธีทางกลได้แก่ Ball mill และ การ Ultrasonication จากผลจากการทดลองการใช้สาหร่ายขนาดเล็กที่ผ่านกระบวนการ Freeze-thaw ร่วมกับน้ำในการแตกเซลล์ด้วยวิธี Ball mill และ Ultrasonication พบว่าวิธี Ball mill ให้ค่าความเข้มข้นของโปรตีนสูงสุดคือ 0.206 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร ใช้ระยะเวลา 4 ชั่วโมง ส่วนวิธี Ultrasonication ให้ค่าความเข้มข้นของโปรตีนสูงสุดคือ 0.407 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร ใช้ระยะเวลา 3 นาที ดังนั้นจึงใช้วิธีการแตกเซลล์ด้วยวิธี Ultrasonication ไปออกแบบในระดับต้นแบบ ผลจากการทดสอบระดับต้นแบบระหว่างการใช้สาหร่ายขนาดเล็กที่ผ่านกระบวนการ Freeze-thaw ร่วมกับน้ำและการใช้สาหร่ายขนาดเล็กที่ไม่ผ่านกระบวนการ Freeze-thaw ร่วมกับสารละลาย C ที่ความเข้มข้น 1 % พบว่า การใช้สาหร่ายขนาดเล็กที่ผ่ากระบวนการ Freeze-thaw จะให้ค่าความเข้มข้นของโปรตีนมากกว่าการใช้สาหร่ายธรรมดา และระหว่างการแตกเซลล์ด้วยการใช้น้ำธรรมดากับสารละลาย C ที่ความเข้มข้น 1 % พบว่า การใช้สารละลาย C ช่วยทำให้ค่าความเข้มข้นของโปรตีนเพิ่มสูงขึ้น โดยสรุปการแตกเซลล์สาหร่ายด้วยวิธีการ Ultrasonication สามารถให้ปริมาณและคุณภาพของโปรตีนที่ดี และระบบUltrasonication สำหรับแตกเซลล์สาหร่ายระดับต้นแบบสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่อง
Microalgae Chlorella sp. TISTR 8511 can be converted into fuel. However, proteins and pigment are important components in microalgae that can be used in high-value industries such as food supplements and cosmetics. They can be extracted before final conversion of microalgae. This research focuses on the microalgae cell disruption methods by mechanical ball mill and ultrasonication. The results from the experiment using freeze-thaw microalgae showed that the mechanical ball mill extraction yielded highest protein concentration (0.206 mg/ml) at 4 h operation while ultrasonication gave highest concentration of protein (0.407 mg/ml) at 3 min extracting time. Ultrasonication method was chosen for pilot-scale protein extraction. From pilot-scale testing, the comparison of the freeze-thaw microalgae extraction using water as medium and the fresh microalgae with solution of C at concentration 1 % as extraction medium was compared. The protein concentration from the freeze-thaw microalgae with water was higher than that of the fresh microalgae with the solution showing the effect of the freeze-thaw process. When comparing the effect of solution C, results showed that protein extraction with solution C as medium can increase protein concentration. Finally, concentration of protein can be improved by increase ultrasonication time. In summary, the ultrasonication methods for microalgae cell disruption can provide good quantity and quality of protein and the pilot-scale extraction prototype can operate continuously