ผลกระทบจากไอออนของโลหะที่มีต่ออินเวอร์เทสในการหมักเอทานอลโดย Saccharomyces cerevisiae

Effect of metal ions on invertase to ethanol fermentation by Saccharomyces cerevisiae

Name: ชลลดา ศิริเสตสุวรรณ

LCSH: Saccharomycetaceae.

Classification :.LCCS: TP358

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ -- วิทยานิพนธ์. ปร.ด. (เทคโนโลยีชีวภาพ) 2564.

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. -- สาขาเทคโนโลยีชีวภาพ -- วิทยานิพนธ์

ThaSH: เอทานอล -- การหมัก

ThaSH: กากนํ้าตาล -- การใช้ประโยชน์

ThaSH: การหมัก

ThaSH: อินเวอร์เทส

Abstract: สภาวะที่เหมาะสมของสารตั้งต้นในการหมักเอทานอลเป็นปัจจัยที่มีความสำคัญมากที่ต้องพิจารณาเพื่อทำให้การผลิตเอทานอลมีประสิทธิภาพสูง ปัจจุบันกากน้ำตาลได้ถูกนำมาใช้เป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตเอทานอล ดังนั้นจะเห็นได้ว่าคุณภาพของกากน้ำตาลจึงเป็นปัจจัยสำคัญมากที่ควรให้ความสนใจ การปนเปื้อนของไอออนของโลหะในกากน้ำตาลเป็นหนึ่งในปัญหาที่ส่งผลทำให้ประสิทธิภาพการผลิตเอทานอลลดลง โดยพบว่าแคลเซียม โพแทสเซียม และแมกนีเซียมเป็นไอออนของโลหะที่พบมากในกากน้ำตาลซึ่งส่งผลต่อกระบวนการผลิตเอทานอล งานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นการศึกษาผลกระทบของไอออนของโลหะทั้งสามชนิดนี้ รวมถึงความเข้มข้นของไอออนของโลหะที่มีผลต่อประสิทธิภาพการผลิตเอทานอล และทำการศึกษาการใช้ซูโครส กลูโคส ฟรุกโทส และกากน้ำตาลเป็นวัตถุดิบในการหมัก จากผลการทดลองพบว่า การปนเปื้อนของไอออนของโลหะทั้ง 3 ชนิดมีผลทำให้ค่ากิจกรรมอินเวอร์เทสและประสิทธิภาพการผลิตเอทานอลลดลง โดยความรุนแรงของไอออนของโลหะที่มีผลกระทบคือ แคลเซียม > โพแทสเซียม > แมกนีเซียม ความรุนแรงของผลกระทบจะแปรผันตรงกับความเข้มข้นของไอออนของโลหะ การศึกษาผลกระทบร่วมของไอออนของโลหะแต่ละชนิดพบว่า แคลเซียมกับโพแทสเซียมในอัตราส่วน 1:1.5 เป็นสภาวะที่ส่งผลกระทบมากที่สุด โดยทำให้ประสิทธิภาพในการผลิตเอทานอลลดลงร้อยละ 82.17 การศึกษาในกากน้ำตาลพบว่า การปรับสภาพด้วยกรดในกากน้ำตาลสามารถลดปริมาณแคลเซียม โพแทสเซียม และแมกนีเซียมลงได้ร้อยละ 56.9, 3.27 และ 2.82 ตามลำดับ โดยมีผลทำให้ประสิทธิภาพการผลิตเอทานอลสูงขึ้นร้อยละ 8 เมื่อเปรียบเทียบกับชุดควบคุม นอกจากนี้ ได้ขยายกำลังการผลิตในถังหมักขนาด 5 และ 50 ลิตร โดยใช้สารตั้งต้นเป็นกากน้ำตาลที่ผ่านการปรับสภาพด้วยกรด ซึ่งให้ค่าอัตราการเจริญเติบโตจำเพาะ ผลได้ของเอทานอล อัตราการผลิตเอทานอลเชิงปริมาตร และประสิทธิภาพของการผลิตเอทานอลใกล้เคียงกับการศึกษาในระดับฟลาสก์ ดังนั้น ผลงานวิจัยนี้สามารถใช้ในการพัฒนากระบวนการผลิตเอทานอลจากกากน้ำตาลในระดับอุตสาหกรรม The optimized substrate of ethanol fermentation is an important factor for considering to achieve high efficient ethanol productivity. Nowadays, molasses is usually used as the main substrate of ethanol production. Thus, the good quality of molasses is an important factor to pay attention to. Sometimes, the contamination of metal ions in molasses is a severe problem that leads to low productivity. Calcium, potassium and magnesium are mostly found in molasses. These ions and their level of ion concentration were interested to study the effects on ethanol fermentation in sucrose, glucose, fructose and molasses as substrates. The results of the sucrose substrate found that invertase was inhibited by all metal stress. The strong stress of metal ion was calcium > potassium > magnesium that showed more severe stresses with increasing concentration. The effect of mixed ions in sucrose was determined, which showed calcium and potassium at 1:1.5 represented the detrimental condition on ethanol production efficiency with 82.17% reduction. The study in molasses pretreatment by acid exhibited the reduction of calcium, potassium and magnesium ions at 56.97, 3.27 and 2.82% respectively, which improved ethanol production efficiency at 8% when compared to control. In 5- and 50- liter fermenters by using pre-treatment molasses as substrate resulted that a specific growth rate, ethanol yield, ethanol productivity and efficiency had consistent with results in flask scale. Therefore, this work can be used as the development for ethanol production from molasses in industrial scale.

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: tdckulib@ku.ac.th

Name: กล้าณรงค์ ศรีรอต

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก

Created: 2564

Modified: 2568-07-23

Issued: 2568-07-23

วิทยานิพนธ์/Thesis

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: https://www.lib.ku.ac.th/KUthesis/2564/chollada-sir-all.pdf

CallNumber: TP358 .ช17

tha

DegreeName: ปรัชญาดุษฎีบัณฑิต

Level: ปริญญาเอก

Descipline: เทคโนโลยีชีวภาพ

Grantor: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

©copyrights มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	chollada-sir-all.pdf	1.84 MB

ใช้เวลา

0.025007 วินาที