การตรึงเซลล์ยีสต์ Saccharomyces cerevisiae ด้วยชานอ้อยเพื่อการผลิตเอทานอลเชื้อเพลิง

Abstract

การผลิตเอทานอลเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงโดยยีสต์ Saccharomyces cerevisiae ST-541 ด้วยวิธีตรึงเซลล์และวิธี             เซลล์อิสระในอาหารกากน้ำตาลที่มีความเข้มข้นของน้ำตาลรีดิวซ์เริ่มต้น 160 กรัมต่อลิตร ที่ประกอบด้วยแอมโมเนียมซัลเฟต 0.5 กรัมต่อลิตร โพแทสเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต 0.5 กรัมต่อลิตร ยีสต์เอ็กแทรกซ์ 1.5 กรัมต่อลิตร ปรับพีเอชของอาหารเริ่มต้นเท่ากับ 5.0 พบว่าการตรึงเซลล์ยีสต์ด้วยชานอ้อยให้ปริมาณเอทานอล[a1] สูงสุดเท่ากับ 72 กรัมต่อลิตร ที่เวลา 72 ชั่วโมง           มีค่าอัตราการผลิตเอทานอลเท่ากับ 1.00 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง และมีค่าผลผลิตการหมักเท่ากับ 88.04 เปอร์เซ็นต์ของค่า             ทางทฤษฎี ส่วนการหมักเอทานอลด้วยเซลล์อิสระให้ค่าเอทานอลใกล้เคียงกับวิธีตรึงเซลล์ด้วยชานอ้อย ให้ค่าเอทานอลเท่ากับ 71 กรัมต่อลิตร ที่เวลา 72 ชั่วโมง มีค่าอัตราการผลิตเอทานอลเท่ากับ 0.99 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง และมีค่าผลผลิตการหมักเท่ากับ 86.82 เปอร์เซ็นต์ของค่าทางทฤษฎี ในขณะที่วิธีตรึงเซลล์ด้วยแคลเซียมอัลจิเนทให้ค่าเอทานอลน้อยกว่าสองวิธีข้างต้นคือให้เอทานอลเท่ากับ 67 กรัมต่อลิตร ที่เวลา 72 ชั่วโมง ให้ค่าอัตราการผลิตเอทานอลเท่ากับ 0.93 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง             และมีค่าผลผลิตการหมักเท่ากับ 81.93 เปอร์เซ็นต์ของค่าทางทฤษฎี เมื่อนำวิธีการตรึงเซลล์ยีสต์ด้วยชานอ้อยไปศึกษา           การหมักแบบรีพิท-แบตช์ พบว่าการหมักรอบแรกให้เอทานอลสูงสุดโดยให้เอทานอลเท่ากับ 73 กรัมต่อลิตร การหมักรอบที่สองให้เอทานอล 67 กรัมต่อลิตร และการหมักในรอบที่สามให้ปริมาณเอทานอล [a2] 63 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ เห็นได้ว่าการตรึง        เซลล์ยีสต์ด้วยชานอ้อย นอกจากยีสต์หมักเอทานอลได้สูงแล้วยังสามารถนำเซลล์ยีสต์กลับมาใช้หมักได้ใหม่อันเป็นการลดระยะเวลาการเตรียมเซลล์ยีสต์มีผลให้ต้นทุนการผลิตเอทานอลลดลง