การออกแบบสร้างถังหมักเพื่อผลิตกรดมะนาว

Construction design of a fermenter for citric acid production

Name: นริศ เหลืองวิไลวรรณ

ThaSH: การหมัก

ThaSH: ถัง -- การออกแบบ

ThaSH: กรดมะนาว

Abstract: การออกดแบบสร้างถังหมักเพื่อผลิตกรดมะนาวประกอบด้วย ถังกวน ใบพัดกวน และฝ่าถังกวนที่สร้างจากเหล็กกล้าไร้สมิน 304 เพื่อป้องกันการสกัดกร่อนจากกรดมะนาว ถังกวนเป็นรูปทรงกระบอกขนาดความจุ 12.5 ลิตร มีช่องเสียบด้านล่างของถังกวนเพื่อให้อากาศเข้า และมีแจคเก็ตหุ้มด้านข้างถังกวน 2 ชั้น แจคเก็ตชั้นในควบคุมอุณหภูมิสูงโดยมีขดลวดให้ความร้อนตัดเป็นรูปตัวยูจุ่มอยู่ในน้ำมันซึ่งจะทำหน้าที่ให้ความร้อนผ่านเข้าสู่น้ำหมักในถังกวนใช้เทอร์มอคัปเปิลเป็นตัวบ่งชี้อุณหภูมิในน้ำหมัก ส่วนแจคเก็ตชั้นนอกควบคุมอุณหภูมิต่ำโดยระบบน้ำหล่อเย็น ส่วนใบพัดกวนมีลักษณะเป็นรูปเกือกม้ามีเข็มปลายแหลมจำนวน 4 ตัวติดอยู่ที่แกนด้านบนเพื่อใช้ควบคุมการเกิดฟองในระหว่างการหมัก จากการทดลองผลิตกรดมะนาวด้วยเชื้อ Candida oleophila C-73 ในถังหมักขนาด 12.5 ลิตรที่สร้างขึ้นนี้ ใช้อัตราการกวน 160 รอบต่อนาที อัตราการให้อากาศ 2.0 ปริมาตรอากาศต่อปริมาตรน้ำหมักต่อนาที ควบคุมอุณหภูมิที่ 28 องศาเซลเซียส สูตรอาหารสำหรับการผลิตกรดมะนาวใน 1 ลิตร ประกอบด้วย น้ำตาลกลูโคสจากการย่อยแป้งมันสำปะหลังด้วย เอมไซม์ 200 กรัม, แอมโมเนียคอลไรด์ 2.0 กรัม, โปแตสเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต 0.2 กรัม, แมกนีเซียมซัลเฟตเฮปตาไฮเดรต 0.5 กรัม, แมงกานีสซัลเฟตโมโนไฮเดรต 0.2 กรัม, สารสกัดจากยีสต์ 1.0 กรัม และแคลเซียมคาร์บอเนต 100 กรัม โดยใช้น้ำมันรำข้าวเป็นสารควบคุมการเกิดฟอง เมื่อเปรียบเทียบการผลิตกรดมะนาวในถังหมักขนาด 12.5 ลิตรที่สร้างขี้นและถังหมักขนาด 5 ลิตรของบริษัท New Brunswick Scientific รุ่น Bio FLO II C จะผลิตกรดมะนาวได้ 75 และ 102 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ ส่วนอัตราการผลิตกรมดมะนาวเท่ากับ 0.417 และ 1,063 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง ตามลำดับ ส่วนค่าความหนืดของการหมักในถังหมัก 12.5 ลิตรจะต่ำกว่าการหมักในถังหมักขนาด 5 ลิตร

Abstract: A fermenter of 12.5 litre for citric citric acid production has been designed and constructed. The fermenter was equipped with strainless steel cylindrical vessel, a horseshoe paddle impeller with 4 needles on shaft for agitation and defoaming. The temperature was controlled by thermocouple with 2 jackets which wrapped around the outside of the vessel. The vessel was dipped in oil within the inner facket. It was heated by the heater and cooled by cold water from a cooler. Air circulation was supplied from air compressor to the fermenter via the bottom of the vessel. The production of citric acid from Candida oleophila C-73 in the 12.5-litre fermenter was investigated. The optimal condition of cultivation in this fermenter were 160 rpm of agitation speed and 2.0 vvm of aeration rate. While, the optimal medium of cultivation were 200 g/l of glucose, that was hydrolyzed from cassava starch by enzymes, 2.0 g/l of NH₄Cl, 2.0 g/l of KH₂ PO₄ 0.5 g/l of MgSO₄ 7H₂O, 0.2 g./l of MnSO₄ H₂O, 1.0 g/l of yeast extract and 100 g/l of CaCO₃ Furthermore, rice bran oil was used instead of antifoam A. The amount of citric acid in the 12.5-litre fermenter and the 5-litre fermenter (model:Bio FLO II C. manufacturer : New Brunswick Scientific) were obtained as 75 and 102 g/l respectively. While, the citric acid productivity were 0.417 and 1.063 g. /l/hour respectively. The viscosity of fermentation broth in the 12.5-litre fermenter was lower than that in the 5-litre fermenter.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: สมศักดิ์ ดำรงค์เลิศ

Role: ที่ปรึกษา

Name: วินิจ ขำวิวรรธน์

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2542

Issued: 2569-08-25

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีชีวภาพ

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Naris_lu.pdf	9.56 MB

ใช้เวลา

0.031238 วินาที