การเปรียบเทียบตัวเร่งปฏิกิริยากรดในการปรับสภาพต้นข้าวโพด เพื่อพัฒนาการย่อยเซลลูโลสโดยเอนไซม์ ในการผลิตไบโอเอทานอล

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ศึกษาตัวเร่งปฏิกิริยากรดที่แตกต่างกัน ได้แก่ กรดซัลฟูริก กรดฟอสฟอริก และกรดฟอร์มิก หาสภาวะที่เหมาะสมของตัวเร่งปฏิกิริยากรดในการปรับสภาพต้นข้าวโพด เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการย่อยด้วยเอนไซม์ สู่การผลิตไบโอเอทานอล ด้วยวิธีออกแบบการทดลองแบบพื้นผิวตอบสนอง (Response Surface Methodology, RSM) โดยโปรแกรม Design-Expert 10.0.1 วางแผนการทดลองด้วยวิธี Central Composite ซึ่งประกอบด้วยปัจจัยหลัก 3 ปัจจัย ได้แก่ ความเข้มข้นกรด (0.05, 0.1 และ 0.15 โมลาร์) เวลาในการทำปฏิกิริยา (15, 30 และ 45 นาที) และอุณหภูมิ (90, 120, 150, 180 และ 210 องศาเซลเซียส) หลังจากทำการปรับสภาพแล้วนำไปย่อยด้วยเอนไซม์ เพื่อศึกษาหาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตกลูโคส (Glucose yield) เพื่อการผลิตไบโอเอทานอล ผลการศึกษาพบว่าการปรับสภาพด้วยกรดซัลฟิวริก 0.1 โมลาร์ ที่อุณหภูมิ 180 องศาเซลเซียส ระยะเวลา 30 นาที เป็นสภาวะที่เหมาะสมในการปรับสภาพต้นข้าวโพด สภาวะที่เหมาะสมที่สุดนั้นมุ่งเน้นไปที่การผลิตน้ำตาลกลูโคสสูงสุดจากการย่อยด้วยเอนไซม์ และเกิดสารยับยั้งในของเหลวหลังจากปรับสภาพต่ำ สภาวะที่เหมาะสมแสดงให้เห็นว่าสามารถผลิตกลูโคส 91.34% จากการย่อยด้วยเอนไซม์ของต้นข้าวโพดและการละลายของเฮมิเซลลูโลส 99.39% เกิดสารยับยั้งในกระบวนการปรับสภาพต่ำ ต้นข้าวโพดหลังผ่านการปรับสภาพจะนำมาวิเคราะห์ทางกายภาพ ได้แก่ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) XRD BET และ FTIR