Production Of Bio-Ethanol from Banana Peels by Using Baker’ S Yeast
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
The objective of this research is to explore the utilization of banana peels for ethanol production. The pretreatment conditions explored were with 0, 2.5 or 5% sulfuric acid at room temperature (RT) or autoclaved at 121°C (AU). Pretreating with 2.5% H2SO4 AU increased the cellulose content and reduced the hemicellulose content by 52.13 ± 8.95% and 30.67 ± 2.67% respectively (p<0.05). In contrast, the reducing sugar content of the 2.5% H2SO4 AU pretreated sample was lower than that of the distilled-water-pretreated-with-autoclave sample (Water AU) and was not significantly different from that of the non-pretreated sample at p<0.05 (84.60 ± 11.82 mg/g, 296.13 ± 22.25 mg/g and 117.38 ± 4.21 mg/g, respectively). Further analysis of the hydrolysis conditions showed that the non-pretreated banana peel sample hydrolyzed with 10% w/v H2SO4 at 50°C for 24h yielded the highest amount of reducing sugar (92.49 ± 3.45 mg/g) compared to other samples at p<0.05. The best fermentation condition for the hydrolyzed non-pretreated sample using baker’s yeast was found to be at 18 hours fermentation time, 35°C, and shaking speed at 150 rpm. The content of ethanol (P), the ethanol yield (YP/S) and the fermentation efficiency (EY) were measured at 7.26 mg/g, 0.09 mg/mg and 17.05 ± 0.09% respectively (p<0.05). This study shows that banana peels have a potential to produce ethanol, but the yield may be too low. Further research is needed to increase the yield of this process.
Article Details
References
โชติพงศ์ จูจันทร์, อติชาติ อ่ำมาก, และ โชค สุขโชติ. (2552). การผลิตก๊าซชีวภาพจากเปลือกกล้วย. [ปริญญานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต, มหาวิทยาลัยนเรศวร]. NU Intellectual Repository. http://nuir.lib.nu.ac.th/dspace/handle/123456789/2759
เบญจวรรณ ถวิลรักษ์, และ กฤษณเวช ทรงธนศักดิ์. (2557). การหาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตน้ำตาลรีดิวซ์จากชานอ้อยโดยมีปริมาณเฟอร์ฟูรัลต่ำ จากปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสด้วยกรด. การประชุมทางวิชาการของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ครั้งที่ 52 (สาขาวิทยาศาสตร์และทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม) (น. 427-433). มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.
ปิยะนุช เปียคง. (2557). การศึกษาการผลิตไซโลสจากทะลายปาล์มเปล่า. [วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต, มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์]. สำนักทรัพยากรการเรียนรู้คุณหญิงหลง อรรถกระวีสุนทร. https://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2010/9865
สุขจี จิตชื่น, ภาณุพงษ์ จันทวงศ์, ธนวรรณ สุขเกษม, และ กานต์ แย้มพงษ์. (2563). กระบวนการปรับสภาพเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไบโอเอทานอลจากเปลือกกล้วยน้ำว้า. Journal of Science and Technology Phetchabun Rajabhat University, 1(1), 43-49.
เหรียญทอง สิงห์จานุสงค์, และ จิราภรณ์ สอดจิตร์. (2554). การผลิตเซลลูโลสจากเปลือกกล้วย. วารสารวิทยาศาสตร์เกษตร, 42(3), 741-744.
สุภาวดี ผลประเสริฐ. (2557). การปรับสภาพวัตถุดิบพวกลิกโนเซลลูโลสสำหรับการผลิตเอทานอล. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 22(5), 15-25.
โอภาส ชูนุตร, และ กนกพร สังขรักษ์. (2559). การผลิตเอทานอลและการนำของเสียจากอุตสาหกรรมเอทานอล ไปใช้ประโยชน์.วารสารมหาวิทยาลัยทักษิณ, 19(2), 1-8.
Albarelli, J. Q., Rabelo, R. B., Santos, D. T., Beppu, M. M., & Meireles, M. A. A. (2011). Effects of supercritical carbon dioxide on waste banana peels for heavy metal removal. The Journal of Supercritical Fluids, 58(3), 343-351. https://doi.org/10.1016/j.supflu.2011.07.014
Bennett, C. (1971). Spectrophotometric acid dichromate method for the determination of ethyl alcohol. American journal of medical technology, 37(6), 217-220.
Gupta, G., Baranwal, M., Saxena, S., & Reddy, M. S. (2023). Utilization of banana waste as a resource material for biofuels and other value-added products. Biomass Conversion and Biorefinery, 13(14), 12717-12736. https://doi.org/10.1007/s13399-022-02306-6
Guo, J., Li, Z., Su, L., Tsang, Y. F., An, A. K., & Yu, C. F. (2018). Optimization of acid pretreatment and enzymatic hydrolysis on the production of ethanol fuel from waste banana peels. Energy & environment, 29(8), 1354-1364. https://doi.org/10.1177/0958305X18777232
Hamzah, M. A., Alias, A. B., & Ahmad, N. E. (2019). Production of biofuel (bio-ethanol) from fruitwaste: Banana peels. International Journal of Engineering and Advanced Technology, 9(1), 5897-5901. https://doi.org/10.35940/ijeat.A3024.109119
Itelima, J., Onwuliri, F., Onwuliri, E., Onyimba, I., & Oforji, S. (2013). Bio-ethanol production from banana, plantain and pineapple peels by simultaneous saccharification and fermentation process. International Journal of Environmental Science and Development, 4(2), 213-216. https://doi.org/10.7763/IJESD.2013.V4.337
John, I., Yaragarla, P., & Appusamy, A. (2020). Production of Bioethanol from Banana Peel Using Isolated Cellulase. In J. P. Davim (Ed.), Global Challenges in Energy and Environment (pp. 9-18). Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-13-9213-9_2
Jahid, M., Gupta, A., & Sharma, D. K. (2018). Production of bioethanol from fruit wastes (banana, papaya, pineapple and mango peels) under milder conditions. Journal of Bioprocessing & Biotechniques, 8(3), 1-11. https://doi.org/10.4172/2155-9821.1000327
Khan, A. M., Khaliq, S., & Sadiq, R. (2015). Investigation of waste banana peels and radish leaves for their biofuels potential. Bulletin of the Chemical Society of Ethiopia, 29(2), 239-245. https://doi.org/10.4314/bcse.v29i2.7
Mishra, R. R., Samantaray, B., Behera, B. C., Pradhan, B. R., & Mohapatra, S. (2020). Process optimization for conversion of waste banana peels to biobutanol by a yeast co-culture fermentation system. Renewable Energy, 162, 478-488. https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.08.045
Miller, G. L. (1959). Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Analytical chemistry, 31(3), 426-428. https://doi.org/10.1021/ac60147a030
Oyekanmi, A. A., Ahmad, A., Hossain, K., & Rafatullah, M. (2019). Adsorption of Rhodamine B dye from aqueous solution onto acid treated banana peel: Response surface methodology, kinetics and isotherm studies. PLOS ONE, 14(5), e0216878. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0216878
Odedina, M. J., Charnnok, B., Saritpongteeraka, K., & Chaiprapat, S. (2017). Effects of size and thermophilic pre-hydrolysis of banana peel during anaerobic digestion, and biomethanation potential of key tropical fruit wastes. Waste Management, 68, 128-138. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2017.07.003
Palacios, S., Ruiz, H. A., Ramos-Gonzalez, R., Martínez, J., Segura, E., Aguilar, M., Aguilera, A., Michelena, G., Aguilar, C., & Ilyina, A. (2017). Comparison of physicochemical pretreatments of banana peels for bioethanol production. Food science and biotechnology, 26(4), 993-1001. https://doi.org/10.1007/s10068-017-0128-9
Sobocan, G., & Glavic, P. (2000). Optimization of ethanol fermentation process design. Applied thermal engineering, 20(6), 529-543. https://doi.org/10.1016/S1359-4311(99)00042-3
