การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมของการย่อยสลายฟางข้าวด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นเพื่อผลิน้ำตาลรีดิวซ์สำหรับการหมักเอทานอล

Abstract

การศึกษานี้ใช้วิธีการซิมเพล็กซ์สำหรับหาสภาวะที่เหมาะสมของการย่อยสลายฟางข้าวด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นเพื่อผลิตน้ำตาลรีดิวซ์ เมื่อกำหนดตัวแปรคงที่ คือ อัตราส่วนของฟางข้าวต่อกรดซัลฟิวริก (98% โดยน้ำหนัก) ให้มีค่าเท่ากับ 1 ต่อ 30 (กรัมต่อมิลลิลิตร) และตัวแปรแปรผันที่ใช้ คือ เวลา อุณหภูมิ และน้ำหนักกรดซัลฟิวริก พบว่า สภาวะที่เหมาะสมคือ ต้องการกรดซัลฟิวริกหนัก ประมาณ 63 มิลลิกรัม และใช้เวลาย่อยสลายด้วยกรดนาน 38 นาทีที่อุณหภูมิ 147 องศาเซลเซียส ซึ่งทำให้ได้น้ำตาลรีดิวซ์ทั้งหมดสูงสุดประมาณ 8 % โดนน้ำหนัก อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้วิธีการซิมเพล็กซ์หาน้ำหนักของกรดซัลฟิวริกและเวลาย่อยสลายที่อุณหภูมิที่เท่ากับ 147 องศาเซลเซียส ต่อไปอีก พบว่า สภาวะที่เหมาะสม คือ ต้องการกรดซัลฟิวริกและเวลาย่อยสลายเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าและน้ำตาลรีดิวซ์ทั้งหมดเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าด้วยเช่นกันซึ่งมีค่าประมาณ 16% โดยน้ำหนัก จากการนำน้ำตาลรีดิวซ์ที่ได้นี้ไปทำการหมักเอทานอลด้วยยีสต์ Saccharomyces cerevisiae RIT 02 เข้มข้น 15% โดยปริมาตร ใช้เวลาหมักนาน 40 ชั่วโมง พบว่า เอทานอลที่ได้มีค่าประมาณ 2.5% โดยน้ำหนัก

The simplex method was applied to find the optimum conditions of concentrated sulfuric acid hydrolysis of rice straws for producing reducing sugar in this study. This method was conducted by using specified ratio of rice straws to 98% (w/w) sulfuric acid of 1:30 (g : mL) as constant parameter and variable parameters were weight of sulfuric acid. Hydrolysis time and temperature. It was found that the optimum conditions were required 63 rng sulfuric acid and used hydrolysis time for 37 minutes at 147 degree Celsius which maximum total reducing sugar obtained of about 8% (w/w). However simplex method was further applied to find weight of sulfuric acid required and hydrolysis time at constant temperature of 147 degree Celsius. It was found that the optimum conditions were double increased required sulfuric acid weight and hydrolysis time and also double total reducing sugar obtained of about 16 % by weight. This reducing sugar was fermented with 15% by volume Saccharomyces ccrevisiue RIT 02 for 40 hours to produce ethanol. Obtained ethanol from fermentation was 2.5 % by weight.