| |
บทคัดย่อ/Abstract |
งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการปรับสภาพและกระบวนการปลดปล่อยน้ำตาลของกากมัน สำปะหลังและฟางข้าวในการผลิตพลาสติกชีวภาพโพลีไฮดรอกซีอัลคาโนเอต การทดลองแบ่ง ออกเป็น 2 ส่วน ส่วนแรกเป็นการหาสภาวะและชนิดของเชื้อแบคทีเรีย (Alcaligenes eutrophus , Alcaligenes faecalis และ Pseudomonas oleovolans) ที่เหมาะสม (ค่าพีเอช อุณหภูมิ และลักษณะ การเติมอากาศ) ในการผลิตพลาสติกชีวภาพ โดยใช้น้ำตาลกลูโคสเป็นแหล่งคาร์บอนหลัก ผลการ ทดลองพบว่า A. eutrophus มีการเจริญเติบโตและสร้างพลาสติกชีวภาพโพลีไฮดรอกซีอัลคาโนเอต ได้ดีที่สุด ที่อุณหภูมิ 30oC ค่าพีเอช 7 ภายใต้สภาวะที่มีอากาศ และพลาสติกชีวภาพที่ผลิตได้เป็น แบบโคโพลิเมอร์ชนิด 3-hydroxybutyrate-co-3 hydroxyvalerate ดังนั้นการทดลองส่วนที่สองจึง เป็นการผลิตพลาสติกชีวภาพจากแบคทีเรีย A. eutrophus โดยทำการแปรผันอาหารเลี้ยงเชื้อ (ได้แก่ อาหารเลี้ยงเชื้อทั่วไป อาหารเลี้ยงเชื้อที่จำกัดไนโตรเจน และ อาหารเลี้ยงเชื้อที่ไม่มีไนโตรเจน) แหล่งคาร์บอนหลัก (ได้แก่ กลูโคส กากมันสำปะหลังและฟางข้าว) และชนิดของโคสับสเตท (ได้แก่ กรดแอซีติก กรดโพรพาโนอิก กรดบิวทิวริก) ผลการทดลองพบว่าแหล่งคาร์บอนหลักมี อิทธิพลต่อชนิดของโคโพลิเมอร์และโฮโมโพลิเมอร์ที่เกิดขึ้น ในการผลิตพลาสติกชีวภาพโดยใช้ กากมันสำ ปะหลังและฟางข้าวเป็นแหล่งคาร์บอนของงานวิจัยนี้จะใช้วิธีการหมักแบบ Simultaneous Saccharification and Fermentation และ Separate Hydrolysis and Fermentation จาก การทดลองพบว่าวิธีการหมักแบบ Simultaneous Saccharification and Fermentation ให้ค่าปริมาณ โพลิเมอร์ที่เกิดขึ้นต่อสารตั้งต้นที่ใช้สูงกว่าวิธีแบบ Separate Hydrolysis and Fermentation ในทุกๆ สภาวะการทดลอง และเมื่อใช้อาหารเลี้ยงเชื้อทั่วไปและใช้กากมันสำปะหลังผสมกับกรดโพรพา โนอิกเป็นแหล่งคาร์บอนพบว่ามีการสะสมโพลิเมอร์ต่อหน่วยสารตั้งต้นสูงที่สุดมีค่าเท่ากับ 0.187 กรัมโพลิเมอร์ต่อกรัมกากมันสำปะหลัง
This research was studied pretreatment and saccharification processes of cassava pulp and rice straw which were used as feedstock in Polyhydroxyalkanoate bioplastic production. Experiments were divided into two parts. The first part involved the finding of bacterial types (Alcaligenes eutrophus, Alcaligenes faecalis and Pseudomonas oleovolans), fermentation conditions (e.g., pH, temperature and aeration characteristics). When using glucose as a main carbon source, the results showed that A. eutrophus growed and produced the highest amount of Polyhydroxyalkanoate bioplastic, copolymer type of 3-hydroxybutyrate-co-3 hydroxyvalerate, under 30oC, pH 7 and aerated condition. Therefore, A.eutrophus was used throughout the second part of experiments. In the second part, the effect of cultivation conditions including type of cultivation media (peptone and beef extract containing, as nitrogen-limit and non-nitrogen media), type of main carbon source (cassava pulp and rice straw), and type of co-substrate (acetic acid, propionic acid and butyric acid) on the bioplastic production were studied. The results displayed that the type of main carbon sources impacted the type of bioplastic (homo- and copolymer). When using cassava pulp and rice straw as feedstock fermentation processes, Simultaneous Saccharification and Fermentation and Separate Hydrolysis and Fermentation were setup. Results indicated that Simultaneous saccharification and fermentation gave higher yield of polymer than Separate hydrolysis and fermentation in all experiments and 0.187 g/g (PHA/cassava pulp) was the maximum yield when used cassava pulp and propanoic acid as main carbon source. |
