การผลิตและคุณลักษณะของแบคทีเรียลเซลลูโลสที่ผลิตด้วย Acetobacter xylinum TISTR 975 จากน้ำคั้นเปลือกสับปะรด
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ศึกษาการผลิตแบคทีเรียลเซลลูโลสจากเชื้อ Acetobacter xylinum TISTR 975 โดยใช้น้ำคั้นเปลือกสับปะรด ซึ่งเป็นแหล่งคาร์บอนราคาถูกและน้ำมะพร้าวเป็นแหล่งอาหารและแหล่งคาร์บอน ศึกษาปัจจัยต่าง ๆ ที่มีผลต่อการผลิต ได้แก่ เวลา ชนิดของแหล่งคาร์บอน และสัดส่วนของแหล่งคาร์บอนที่ใช้ นอกจากนี้ยังมีการตรวจสอบคุณลักษณะของแบคทีเรียลเซลลูโลสที่ได้โดยใช้เครื่องมือ ได้แก่ เครื่องฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปคโตรสโคปี กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด เครื่องวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงน้ำหนักของสารโดยอาศัยคุณสมบัติทางความร้อน ดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิงแคลอริมิเตอร์ และเครื่องวิเคราะห์การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ จากผลการทดลองพบว่าแหล่งอาหารที่เป็นน้ำมะพร้าวจะผลิตแบคทีเรียลเซลลูโลสได้ปริมาณมากกว่าน้ำคั้นเปลือกสับปะรด โดยใช้ระยะเวลาในการผลิต 10 วัน การเติมน้ำมะพร้าวลงไปในน้ำสับปะรดจะช่วยเพิ่มปริมาณของแบคทีเรียลเซลลูโลสที่ได้ แบคทีเรียลเซลลูโลสที่ผลิตได้จากสองแหล่งอาหารมีสมบัติใกล้เคียงกัน แต่พบว่าแบคทีเรียลเซลลูโลสที่ผลิตได้จากน้ำคั้นเปลือกสับปะรดจะมีสิ่งปนเปื้อนมากกว่า ดังนั้นจึงสามารถสรุปได้ว่าน้ำคั้นเปลือกสับปะรด สามารถเป็นแหล่งอาหารราคาถูกสำหรับผลิตแบคทีเรียลเซลลูโลส
Article Details
เอกสารอ้างอิง
[2] H.C. Huang, L.C. Chen, S.B. Lin, C.P Hsu and H.H. Chen, “In situ modification of bacterial cellulose network structure by adding interfering substances during fermentation,” Bioresource Technology, vol. 15, pp. 6084-91, 2010.
[3] S.-P. Lin, C. I. Loira, J. M Catchmark, J.-R. Liu, A. Demirci and K.-C. Cheng, “Biosynthesis, production and applications of bacterial cellulose,” Cellulose, vol. 20, no. 5, pp. 2191-2219, 2013.
[4] E.P. Çoban and H. Biyik, “Effect of various carbon and nitrogen sources on cellulose synthesis by Acetobacter lovaniensis HBB5,” African Journal of Biotechnology, vol.10, no. 27, pp.5346-5354, 2011.
[5] A. Kurosumi, C. Sasaki, Y. Yamashita and Y. Nakamura, “Utilization of various fruit juices as carbon source for production of bacterial cellulose by Acetobacter xylinum NBRC 13693,” Carbohydrate Polymers, vol. 76, pp.333–335, 2009.
[6] M. Wichitta, K. Pichamol, S. Suwanna, P. Kullanan, A. Chutima, P. Jantima, and L. Surasak Laloknam, “Production of Bacterial Cellulose by Acetobacter xylinum TISTR086 using Agricultural Products as Carbon Sources,”Journal of Research Unit on Science, Technology and Environment for Learning , vol 3 , no. 2, pp. 92-97, 2012.
[7] P. Kriangkrai, P. Arunya and S. Wanticha, " Characterization of bacterial cellulose (Nata de coco) from pitaya , Khon Kaen Agriculture Journal, Vol.43 Supplement, pp. 917 -921, 2015.
[8] P. Chintana, Y. Wanida and K. Julaluk, “A Study of the Optimal Fermentation Conditions for Nata de Coco Production by Acetobacter xylinum TISTR 975 from Mango Juice,” KMUTT Research and Development Journal, vol. 40, no. 2, pp. 272-281, 2017.
[9] N. Tyagi and S.Suresh, “Production of cellulose from sugarcane molasses using Gluconacetobacter: optimization and characterization,”Journal of Cleaner Production, vol.112, pp.71–80, 2016.
[10] S. M. A. Keshk, M. A.T. Razek and K. Sameshima, “Bacterial Cellulose Production from Beet Molasses,” African Journal of Biotechnology, vol. 5, no.17, pp. 1519-1523, 2006.
[11] C. Moukamnerd, S. Saenchang, A. Krutjan and C. Techapun, “Production of bacterial cellulose by Acetobacter xylinum using wastewater from pineapple processing as a carbon source,” Khon Kaen Agriculture Journal. vol. 46, no.3, pp.581-590, 2018.
[12] E. Tsouko, C. Kourmentza, D. Ladakis, N. Kopsahelis, I. Mandala, S. Papanikolaou, F. Paloukis, V. Alves, A. Koutinas, “Bacterial cellulose production from industrial waste and by-product streams,” International Journal of Molecular Sciences, vol.16, no.7, pp.14832-14849, 2015.
[13] K. Chalermkiet, O. Sompong and P. Nantharat, “Cellulose Production from Oil Palm Shoot Juices Felled for Replanting by Acetobacter xylinum TISTR 086,” in proceeding of the 54th Kasetsart University Annual Conference, Thailand, pp. 102 -109, 2016.
[14] G. Pacheco, C.R. Nogueira, A. Meneguin, E. Trovatti, C.C.M. Silva, R. Machado, JR.S. Ribeiro, E.C. da Silva Filho and H. Da Silva Barud,“Development and characterization of bacterial cellulose produced by cashew tree residues as alternative carbon source,” Industrial Crops and Products, vol. 107, pp.13-19, 2017.
[15] M. Dubois, K. A. Gilles, J. K. Hamilton, P. A. Rebers and F. Smith, “Colorimetric method for determination of sugars and related substances,” Analytical Chemistry, vol. 28, pp.350-356. 1956.
[16] S. Sheykhnazari, T. Tabarsa, A. Ashori, A. Shakeri and M. Golalipour, “Bacterial synthesized cellulose nanofibers; Effects of growth times and culture mediums on the structural characteristics,” Carbohydrate Polymers. Vol.86, pp.1187–1191, 2011.
[17] P. Carreira, J.A.S. Mendes, E. Trovatti, L.S. Serafim, C.S.R. Freire, A.J.D. Silvestre and C.P. Neto, “Utilization of residues from agro-forest industries in the production of high value bacterial cellulose,” Bioresource Technology, vol. 102, pp. 7354–7360, 2011.
[18] F. Mohammadkazemi, M. Azin and A. Ashori, “Production of bacterial cellulose using different carbon sources and culture media,” Carbohydrate Polymer, vol. 117, pp. 518–523, 2015.
[19] F.P. Gomes, N.H.C.S. Silva, E. Trovatti, L.S. Serafim, M.F. Duarte, A.J.D. Silvestre, C.P. Neto, C.S.R. Freire,“Production of Bacterial Cellulose by Gluconacetobacter sacchari using Dry Olive Mill Residue,” Biomass and Bioenergy, vol. 55, pp. 205-211, 2013.
[20] M.M. Lapuz, E.G. Gallardo and M.A. Palo, “The nata organism cultural requirements, characteristics and identity,” Philippine Journal of Science, vol. 96, pp. 91- 108, 1967.
[21] C. Kanjana, and S. Rutairat, “Development of bacterial cellulose production in molasses by using coconut juice as the nutrient supplement and adding of gelling agent” RMUTSB Academic journal, vol. 3, no. 2, pp. 98-108, 2015.
[22] P. Singhsa, R. Narain and M. Manuspiya, “Bacterial Cellulose Nanocrystals (BCNC) Preparation and Characterizations from Three Bacterial Cellulose Sources, and Development of Functionalized BCNC as Nucleic Acid Delivery Systems,” ACS Applied Nano Materials. Vol.1, pp. 209-221, 2018.
[23] S.M. Yim, J.E. Song and H.R. Kim, “Production and characterization of bacterial cellulose fabrics by nitrogen sources of tea and carbon sources of sugar,” Process Biochemistry. Vol. 59, pp. 26-36, 2017.
[24] T. Tabarsa, S. Sheykhnazari, A. Ashori, M. Mashkour, and A. Khazaeian, “Preparation and characterization of reinforced papers using nano bacterial cellulose”. International journal of biological macromolecules. 101, 334-340. 2017.
[25] Y.Jia, X. Wang, M. Huo, X. Zhai, F. Li and C. Zhong, “Preparation and characterization of a novel bacterial cellulose/chitosan bio-hydrogel,” Nanomaterials and Nanotechnology, vol. 7, pp. 1-8, 2017.
[26] S. Gea, C. T. Reynolds, N. Roohpour, B. Wirjosentono, N. Soykeabkaew and E. Bilotti, Investigation into the structural, morphological, mechanical and thermal behaviour of bacterial cellulose after a two-step purification process” Bioresource Technology, vol. 102, pp. 9105–9110. 2011.
[27] Vasconcelos, N.F., Feitosa, J.P.A., da Gama, F.M.P., Andrade, F.K., de Souza Filho, M.S. and M.F. Rosa, “Bacterial cellulose nanocrystals produced under different hydrolysis conditions: Properties and morphological features,” Carbohydrate Polymers. Vol. 155, pp. 425-431.
[28] Surma-Slusarska B., Presler S., Danielewicz D. (2008). “Characteristics of Bacterial Cellulose Obtained from Acetobacter xylinum Culture for Application in Papermaking”. Fibre & Textiles in Eastern Europe.16, 108-111
[29] X. Fan, Y. Gao, W. He, H. Hu, M. Tian, K. Wang and S. Pan, “Production of nano bacterial cellulose from beverage industrial waste of citrus peel and pomace using Komagataeibacter xylinus,” Carbohydrate Polymers, vol. 151, pp. 1068-1072, 2016.
[30]. W. Czaja, D. Romanovicz and R. M. Brown, “Structural investigations of microbial cellulose produced in stationary and agitated culture” Cellulose, Vol. 11, pp. 403–411, 2004.