การปรับสภาพเปลือกข้าวโพดและเปลือกมะพร้าวด้วยของเหลวไอออนิก เพื่อเพิ่มผลผลิตน้ำตาลกลูโคส

วัชรี คตินนท์กุล; เจนจิรา ภูริรักษ์พิติกร

doi:10.60136/bas.v2.2013.267

ผู้แต่ง

วัชรี คตินนท์กุล กรมวิทยาศาสตร์บริการ
เจนจิรา ภูริรักษ์พิติกร กรมวิทยาศาสตร์บริการ

DOI:

https://doi.org/10.60136/bas.v2.2013.267

คำสำคัญ:

วัสดุประเภทลิกโนเซลลูโลส, การปรับสภาพ, ของเหลวไอออนิก, การย่อยด้วยเอนไซม์

บทคัดย่อ

การศึกษานี้แสดงการปรับสภาพโดยใช้ของเหลวไอออนิกในวัสดุประเภทลิกโนเซลลูโลส ได้แก่ เปลือกข้าวโพด และเปลือกมะพร้าว ทั้งนี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพร้อยละการคืนกลับของน้ำตาลกลูโคสโดยของเหลวไอออนิกที่ใช้ศึกษา มีสองชนิดคือ 1-บิวทิล-3-เมทิลอิมิดาโซเดียมคลอไรด์ (1-butyl-3-methylimidazolium chloride, BmimCl) และ1-เอทิล-3-เมทิลอิมิดาโซเลียมอะซิเทต (1-ethyl-3-methylimidazolium acetate, EmimOAC) ภายหลังจากที่ วัสดุผ่านการปรับสภาพแล้วจะถูกนําไปย่อยด้วยเอนไซม์โดยเอนไซม์ที่ใช้คือ Celluclast 1.5L และ Novozymes 188 ซึ่งพบว่าสภาวะการปรับสภาพที่มีประสิทธิภาพสูงสุดสําหรับเปลือกข้าวโพดและเปลือกมะพร้าวในการช่วยเพิ่มปริมาณน้ำ ตาลกลูโคสในรูปของร้อยละคืนกลับสูงสุดคือ การใช้ของเหลวไอออนิกชนิด EmimOAc ปรับสภาพที่อุณหภูมิ 130 องศา เซลเซียส เป็นระยะ เวลา 2 ชั่วโมง ซึ่งจะให้ผลร้อยละคืนกลับน้ำตาลกลูโคสสูงสุดที่ 68.2 และ 62.8 ตามลําดับ นอกจากนี้ยังพบว่าการปรับสภาพดังกล่าวสามารถลดปริมาณลิกนินที่มีอยู่ในโครงสร้างของเปลือกข้าวโพดและเปลือก มะพร้าวได้มากถึงร้อยละ 9.2 และ 14.6 ตามลําดับ

References

Dadi, A.P., Varanasi, S. and Schall, C.A. "Enhancement of cellulose saccharification kinetics using an ionic liquid pretreatment step." Biotechnol.Bioeng. 2006, 95, 904-10.

Mosier, N., Wyman, C., Dale, B., Elander, R., Lee, Y.Y., Holtzapple, M. and Ladisch, M. "Features of promising technologies for pretreatment of lignocellulosic biomass." Bioresour. Technol. 2005, 96, 673-86.

Swatloski, R.P., Spear, S.K., Holbrey, J.D. and Rogers, R.D. "Dissolution of cellulose with ionic liquids.” J. Am.Chem.Soc., 2002, 124, 4974-75.

NREL, Chemical analysis and testing laboratory analytical procedure (CAT). Golden, CO, USA: National Renewable Energy Laboratory; 2004.

Zhu., L., OʻDwyer, J.P., Chang, V.S., Granda, C.B. and Holtzapple, M.T. "Structural features affecting biomass enzymatic digestibility." Bioresour. Technol., 2008, 99, 3817-28.

Zhao, H., Jones, C.L., Baker, G.A., Xia, S., Olubajo, O. and Person, V.N. "Regenerating cellulose from ionic liquids for an accelerated enzymatic hydrolysis." J. Biotechnol., 2009, 139, 47-54.

Narenda, R. and Yiqi, Y. “Method of making natural cellulosic fiber bundles from cellulosic source." United State Patent, 2001, US 7887672 B2

Pilanee, V., Waraporn, A., Nanthaya, C., Wuttinunt, K. and Sarima, S. "The potential of coconut husk utilization for bioethanol production." Kasetsart J. (Ngt. Sci.), 2011, 45,159-64.