The Study of Ethanol Fermentation Improvement by Repeated – Batch Process with Cell Immobilization on Sugarcane Bagasse

โดย อัษฎาวุธ อารีสิริสุข, กนกวรรณ เมืองซอง, รัชนี ไชยช่วย, ศุภราภรณ์ ปุรณะวิทย์, อัมพวัน มีทรัพย์มั่น, ศิริพร ลุนพรม และ อนันต์ บุญปาน

 บทคัดย่อ  (Abstract)

การศึกษาการปรับปรุงการผลิตเอทานอลด้วยการหมักแบบกะซ้าโดยการตรึงเซลล์ยีสต์ Saccharomyces cerevisiae TISTR 5339 บนชานอ้อย พบว่าสภาวะที่เหมาะสมต่อการตรึงเซลล์ยีสต์บนชานอ้อย คือ การเพาะเลี้ยงเซลล์ยีสต์ ร่วมกับชานอ้อยขนาด 2 เซนติเมตร ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส และอัตราการเขย่า 200 รอบต่อนาที ซึ่งมีเซลล์ถูกตรึงบน ชานอ้อยสูงสุดเท่ากับ 6.23 x 1010 เซลล์ต่อกรัมของชานอ้อย การศึกษาอัตราส่วนการดึงน้าหมักเข้าและออกในการหมักแบบ กะซ้า โดยใช้เซลล์ยีสต์ตรึงและเซลล์ยีสต์อิสระในระดับฟลาสก์ พบว่า การใช้เซลล์ตรึงมีประสิทธิภาพการผลิตเอทานอลสูง กว่าเซลล์อิสระ และที่อัตราส่วน 100 เปอร์เซ็นต์ได้ความเข้มข้นของเอทานอล (P) และอัตราการผลิตเอทานอลสูงสุด (QP) เท่ากับ 360.45 กรัมต่อลิตร และ 2.15 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง ตามลำดับ และพบว่า ประสิทธิภาพของการหมักไม่ลดลงตลอด 7 รอบของการหมัก ขณะที่การหมักในถังขนาด 5 ลิตร ที่มีปริมาตรน้าหมัก 3 ลิตร ให้ผลคล้ายกับการหมักในระดับฟลาสก์ เขย่า โดยได้ P และ QP เท่ากับ 347.33 กรัมต่อลิตร และ 2.07 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง ตามลำดับ และพบว่าประสิทธิภาพการ หมักแบบกะซ้าทั้ง 7 รอบไม่ลดลง เช่นเดียวกับการทดลองในระดับฟลาส์เขย่า

Ethanol fermentation was studied in a repeated batch process using immobilized yeast cells on sugarcane bagasse (SB). The optimum condition for cell immobilization was operated on 2 cm length of SB, 30 Degree Celsius of cultivation and agitation at 200 rpm. Cells were immobilized on SB about 6.23×1010 cell per gram of SB. Subsequently, the ratios of repeated batch fermentation were investigated in the shaking flask with immobilized and free cell. The results showed that the efficiency of ethanol production with immobilized cells was higher than free cells. The maximum ethanol concentration (P) and ethanol productivity (QP) (360.45 gl-1and 2.15 gl-1h-1, respectively) were observed at ratio of 100%. Moreover, ethanol production efficiencies were not decreased through out of 7 cycles of cultivation. Then, the ethanol production in a 5L fermenter with 3L working volume was carried on similar repeated batch ratio (100 %) and its results were similar to the result in the shaking flask. P and QP of immobilized cells were 347.33 gl-1 and 2.07 gl-1h-1, respectively and the performances of 7 cycles in 5L fermenter were not decreased too.

DOWNLOAD : การศึกษาการปรับปรุงการหมักเอทานอลแบบกะซํ้าโดยการตรึงเซลล์บนชานอ้อย