การห่อหุ้มเซลล์ยีสต์ที่ถูกตรึงบนชานอ้อยที่ผ่านการปรับสภาพ และการประยุกต์ใช้เพื่อการผลิตเอทานอล

บทคัดย่อ

การผลิตเอทานอลส่วนใหญ่มีข้อจำกัดของผลผลิตที่ต่ำและการนำเซลล์กลับมาใช้ซ้ำ การศึกษาวิจัยนี้จึงได้นำเซลล์ยีสต์ Saccharomyces cerevisiae TISTR 5339 ที่ถูกตรึงรูปบนชานอ้อยที่ผ่านการปรับสภาพและห่อหุ้มด้วยอัลจิเนตเพื่อใช้ในการผลิตเอทานอล โดยศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการตรึงรูปเซลล์ ได้แก่ ปริมาณชานอ้อย และความเข้มข้นของอัลจิเนตต่อผลผลิตเอทานอล พบว่า เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของอัลจิเนตและเพิ่มปริมาณชานอ้อย มีผลทำให้เม็ดอัลจิเนตมีความแข็งแรงมากขึ้น และเสื่อมสภาพช้าลง โดยสภาวะที่เหมาะสม คือ ชานอ้อยร้อยละ 1 (น้ำหนัก/ปริมาตร) และความเข้มข้นของอัลจิเนตที่ร้อยละ 2.5 (น้ำหนัก/ปริมาตร) ให้ผลผลิตเอทานอล (Y_p/s) อัตราการผลิต    เอทานอล (Q_p) และร้อยละประสิทธิภาพของการหมัก (E_y) เท่ากับ 3.39±0.72 กรัม/ลิตร 0.14±0.03 กรัม/ลิตร/ชั่วโมง และ 70.98±14.08 ตามลำดับ เมื่อทำการวิเคราะห์ลักษณะพื้นผิวของวัสดุตรึงโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) พบว่า เซลล์ยีสต์ S. cerevisiae TISTR 5339 สามารถเกาะกับวัสดุตรึงได้อย่างดี นอกจากนี้ศึกษาการนำเซลล์ยีสต์ตรึงรูปกลับมาใช้ซ้ำในการหมักเอทานอล สามารถนำกลับมาใช้ได้ 5 ครั้ง โดยที่ประสิทธิภาพในการหมักสูงมากกว่าร้อยละ 50 ของการหมักรอบที่ 1 ดังนั้นการตรึงรูปเซลล์ยีสต์บนชานอ้อยที่ผ่านการปรับสภาพร่วมกับการห่อหุ้มด้วยอัลจิเนตจึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่น่าสนใจและมีประสิทธิภาพ ในการผลิตเอทานอลต่อไปในอนาคต