การพรีทรีตเมนต์และผลผลิตเอนไซม์ไฮโดรไลซิสของปอคิวบาและปอแก้ว

Pretreatment and Enzymatic Hydrolysis Yields of Kenaf and Roselle

Abstract

       จุดประสงค์ของการทดลองนี้เพื่อศึกษาผลของกรดฟอสฟอริกที่มีต่อการไฮโดรไลซิสของปอคิวบา (Kenaf) และปอแก้ว (Roselle) ด้วยเอนไซม์ จากผลการวิเคราะห์หาปริมาณองค์ประกอบทางเคมี แสดงให้เห็นว่าปอคิวบามีปริมาณเซลลูโลส (62.49±0.1%) สูงกว่าปอแก้ว (54.18±0.1%) แต่ปอแก้วมีปริมาณลิกนิน (17.77±0.3%) สูงกว่าปอคิวบา (15.2±0.4% ) เล็กน้อย หลังจากนำปอทั้ง 2 ชนิดไปพรีทรีตด้วยกรดฟอสฟอริก พบว่ามีปริมาณของแข็ง (63.00 ±0.4%) และกลูแคน ( 57.17 ±0.3%) ส่วนปอคิวบา พบว่ามีค่าสูงกว่าปอแก้ว (58.69±0.8% และ 50.00±0.6% ตามลำดับ) นอกจากนี้แล้วการพรีทรีตวัตถุดิบทั้ง 2 ชนิดนี้ สามารถขจัดลิกนินออกจากปอคิวบา (76.73%) และปอแก้ว (75.90%) ตามลำดับ เมื่อนำตัวอย่าง ที่ไม่ผ่านการพรีทรีต ไปไฮโดรไลซิสด้วยเอนไซม์ พบว่าปอแก้ว มีค่า saccharification yield (20.60±0.6%) สูงกว่าปอคิวบาเล็กน้อย (17.71±0.5%) แต่ค่า saccharification yield ของตัวอย่างทั้ง 2 ชนิด จะสูงขึ้น เมื่อผ่านพรีทรีตแล้ว โดยพบว่า saccharification yield ของปอคิวบาสูงขึ้นจาก 17.71±0.5% ไปเป็น 88.27±0.5% ในขณะที่ปอแก้วสูงขึ้นจาก 20.60±0.6% ไปเป็น74.17±3.3% นอกจากนี้แล้ว ยังพบว่า conversion yield ของปอคิวบาสูงสุด (97.26±0.6%) ตามด้วยปอแก้ว (87.37±3.9%) ผลการทดลองเหล่านี้แสดงให้เห็นการพรีทรีตเมนต์ วัตถุดิบของปอทั้ง 2 ชนิด ด้วยกรดฟอสฟอริก เป็นขั้นตอนที่มีผลอย่างยิ่ง ต่อการเพิ่มผลผลิตน้ำตาลกลูโคสในเอนไซม์ไฮโดรไลซิส นอกจากนี้แล้วยังพบว่า ปอคิวบาและปอแก้ว เป็นพืชเส้นใยที่มีลิกโนเซลลูโลสสูงจึงมีศักยภาพในการนำมาผลิตไบโอเอทานอล       

        The purpose of this research was to investigate the effect of phosphoric acid pretreatment on enzymatic hydrolysis of Kenaf and Roselle. Results from composition analysis revealed that Kenaf had higher cellulose amount (62.49±0.1%) than that of Roselle (54.18 ±0.1%). However, lignin content of Roselle (17.77±0.3%) was slightly higher than Kenaf (15.2±0.4%).  After pretreatment of both samples with 75% phosphoric acid, the solid residue (63.00 ±0.4%) and glucan (57.17 ±0.3%) of Kenaf were higher than that of the Roselle (58.69±0.8% and 50.00±0.6%), respectively. Additionally, pretreatment of both raw materials could remove lignin from Kenaf (76.73%) and Roselle (75.90%), respectively. The enzymatic hydrolysis of untreated samples showed that saccharification yield of Roselle (20.60±0.6%) was higher than Kenaf (17.71±0.5%). However, saccharification yield of both treated samples were improved from 17.71±0.5% to 88.27±0.5% for Kenaf and 20.60±0.6% to 74.17±3.3% for Roselle. In addition, the maximum conversion yield was obtained from Kenaf (97.26±0.6%) following by Roselle (87.37±3.9%). These results indicated that pretreatment of both raw materials with 75% phosphoric acid was highly affected for improving enzymatic hydrolysis yields. Moreover, Kenaf and Roselle are fiber plants which have potential to utilize as bioethanol feedstock.