การศึกษาการหมักเอทานอลจากน้ำตาลรีดิวซ์จากการย่อยสลายฟางข้าวด้วยเอนไซม์เชื้อรา T. reesei

Abstract

การศึกษากระบวนการหมักเอทานอลจากน้ำตาลรีดิวซ์ที่ได้จากการย่อยสลายฟางข้าวด้วยเอนไซม์เชื้อรา T. reesei TISTR 3080 มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสภาวะที่ใช้ในการย่อยสลายฟางข้าวด้วยเอนไซม์เชื้อรา เพื่อให้ได้ปริมาณน้ำตาลรีดิวซ์สูงสุดและสภาวะที่ใช้ในการหมักสภาพฟางข้าวได้ใช้สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น 2 โมลาร์แยกเซลลูโลสในฟางข้าว ซึ่งทำให้เพิ่มเซลลูโลสจาก 65.35 กรัมต่อกรัมสับสเตรทเป็น 99.34 กรัมต่อกรัมสับสเตรท จากนั้นใช้เซลลูโลสในอัตราส่วน 1 หน่วยน้ำหนักต่อ 20 หน่วยปริมาตรของอาหารเหลวย่อยสลายด้วยเอนไซม์เชื้อราด้วยวิธีการเขี่ยเฉพาะเชื้อราผสมกับอาหารเหลวด้วยแท่งแก้ว ปรับค่า pH เริ่มต้นเป็น 5.3 เขย่าที่อุณหภูมิห้อง (30 degree Celsius) ด้วยอัตราเร็ว 120 รอบต่อนาที นาน 1 ชั่วโมง ทิ้งไว้ 1 วัน พบเอนไซม์จากเชื้อราสามารถเปลี่ยนเซลลูโลสเป็นน้ำตาลรีดิวซ์เฉลี่ยเท่ากับ 0.2771 กรัม ต่อกรัมสับสเตรท หรือคิดเป็นประมาณ 28 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ำหนักของฟางข้าว ค่า pH ที่วัดได้เท่ากับ 7.4 สำหรับการทดลองเพื่อศึกษาสภาวะที่ใช้ในการหมักเอมานอลจากน้ำตาลรีดิวซ์ที่ได้จากฟางข้าว โดยนำยีสต์ S. Cerevisiae TISTR 5339 มาเลี้ยงในน้ำตาลรีดิวซ์ในอัตราส่วนความเข้มข้น 15 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร สภาวะของการหมักทำโดยการปรับค่า pH เริ่มต้นเป็น 5 เขย่าที่อุณหภูมิห้อง (31 degree Celsius) ด้วยอัตราเร็ว 120 รอบต่อนาที พบว่า ปริมาณเอทานอล ที่ได้สูงสุดเท่ากับ 0.1307 กรัมต่อกรัมสับสเตรทและใช้เวลาในการหมักเพียง 1 วัน

The study of rice straws enzymatic hydrolysis by using with T. reesei TISTR 3080 was to increase quantity of reducing sugar. Several conditions of enzymatic hydrolysis in rice straws cellulose were utilized. And also this study was to find the yeast concentrations, which were used for ethanol fermentation from reducing sugar. Cellulose in rice straws was pretreated with 2 M sodium hydroxide. This method provided increasing cellulose from 65.36 gig substrate to 99.34 gig substrate. The ratio of pretreated rice straws cellulose weight to production medium volume was 1 :20 which was hydrolyzed with enzyme from T. reesei TISTR 3080 by inoculating only fungi, adjusted pH until 5.3, shaking at room temperature (31°C) with speed 120 rpm for 1 hour and incubated further without shaking for 1 day. The average obtained reducing sugars were 0.2771 gig substrate at pH 7.4. These reducing sugars were fermented with 15 0/0 (v/v) of S. cerevisiae TISTR 5339 at initial pH 5 and shaking incubated at room temperature (31degree Celsius), 120 rpm in anaerobic system for 1 day. The average ethanol quantity form fermentation was 0.1307 gig substrate.