การผลิตไบโอเอทานอลจากเปลือกกล้วยน้ำว้าโดยใช้ยีสต์ผง
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการใช้ประโยชน์จากเปลือกกล้วยน้ำว้าที่เหลือทิ้งมาใช้เพื่อผลิต
เอทานอลโดยทำการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการปรับสภาพ ได้แก่ ปรับสภาพด้วยกรดซัลฟิวริกความเข้มข้น 0, 2.5 หรือ 5% ที่อุณหภูมิห้อง (RT) หรือที่อุณหภูมิ 121 °C โดยใช้ร่วมกับหม้อนึ่งไอน้ำแรงดันสูง (AU) พบว่าการปรับสภาพด้วย 2.5% H2SO4 AU ทำให้ปริมาณเซลลูโลสเพิ่มขึ้นและเฮมิเซลลูโลสลดลงมากที่สุด คือ 52.13 ± 8.95% และ 30.67 ± 2.67% ตามลำดับ (p<0.05) แต่มีปริมาณน้ำตาลรีดิวซ์ต่ำ เมื่อเปรียบเทียบกับตัวอย่างที่ไม่ปรับสภาพ (Non-pretreated) และการปรับสภาพด้วยน้ำกลั่นร่วมกับหม้อนึ่งไอน้ำแรงดันสูง (Water AU) คือ 84.60 ± 11.82, 117.38 ± 4.21 และ 296.13 ± 22.25 มิลลิกรัมต่อกรัม ตามลำดับ (p<0.05) ส่วนการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมต่อการไฮโดรไลซิสเปลือกกล้วยน้ำว้า ด้วยใช้กรดซัลฟิวริกความเข้มข้นร้อยละ 5 หรือ 10 น้ำหนักต่อปริมาตร ที่อุณหภูมิ 50°C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง พบว่าตัวอย่างที่ไม่ปรับสภาพ (Non-pretreated) ที่ถูกไฮโดรไลซ์ด้วยกรดซัลฟิวริกความเข้มข้นร้อยละ 10 น้ำหนักต่อปริมาตร
ให้ปริมาณน้ำตาลรีดิวซ์สูงสุดเมื่อเปรียบเทียบกับตัวอย่างอื่นๆ คือ 92.49 ± 3.45 มิลลิกรัมต่อกรัม และผลการศึกษาการผลิตเอทานอลจากเปลือกกล้วยน้ำว้าที่ไม่ปรับสภาพและไฮโดรไลซ์ด้วย กรดซัลฟิวริกความเข้มข้นร้อยละ 10 น้ำหนักต่อปริมาตร โดยใช้ baker’s yeast ที่อุณหภูมิ 35°C ความเร็วรอบ 150 รอบต่อนาที พบว่าเวลาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการหมักคือ 18 ชั่วโมง โดยให้ปริมาณเอทานอล (P), ผลผลิตเอทานอล (YP/S) และประสิทธิภาพการหมัก (EY) เท่ากับ 7.26 มิลลิกรัมต่อกรัม, 0.09 มิลลิกรัมต่อมิลลิกรัม และ 17.05 ± 0.09% ซึ่งจากการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า เปลือกกล้วยน้ำว้ามีศักยภาพในการผลิตเอทานอล แต่ประสิทธิภาพผลผลิตอาจจะยังไม่สูงมาก ทั้งนี้หากมีการศึกษาและปรับปรุงอาจจะช่วยเพิ่มผลผลิตให้สูงขึ้นได้ต่อไป
Article Details
เอกสารอ้างอิง
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
