การศึกษาความเป็นไปได้ของการหมักเอทานอลจากหญ้าขจรจบและวัสดุเศษเหลือจากการตัดแต่งหน่อไม้

Abstract

บทคัดย่อ

การศึกษาการหมักเอทานอลจากชีวมวลที่มีมากในจังหวัดปราจีนบุรี ได้แก่ หญ้าขจรจบ และวัสดุเศษเหลือจากการตัดแต่งหน่อไม้ซึ่งประกอบด้วยเซลลูโลสเท่ากับ 24.8±1.1% และ 2.5±0.5% กรัม/กรัม ตามลำดับ และมีปริมาณลิกนินเท่ากับ 22.0±1.8% และ 15.9±1.5% กรัม/กรัมตามลำดับกระบวนการย่อยสลายโครงสร้างของชีวมวลให้กลายเป็นเอทานอลนั้นประกอบด้วยขั้นตอนดังนี้ 1) กระบวนการแยกลิกนินด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ได้เป็นเซลลูโลส 2) กระบวนการไฮโดรไลซ์เซลลูโลสได้เป็นน้ำตาลกลูโคสด้วยเอนไซม์เซลลูเลส (GC220) ซึ่งเป็นเอนไซม์สำเร็จรูปจากเชื้อ Trichoderma reesei 3) กระบวนการเปลี่ยนน้ำตาลกลูโคสให้กลายเป็นเอทานอลโดยยีสต์Saccharomyces cerevisiae TISTR5049 ด้วยการหมักแบบเบ็ดเสร็จ (Batch Fermentation) จากการทดลองพบว่าหญ้าขจรจบและวัสดุเศษเหลือจากการตัดแต่งหน่อไม้เมื่อผ่านกระบวนการแยกลิกนินและไฮโดรไลซ์เซลลูโลสให้ได้เป็นน้ำตาลกลูโคสนั้นจะมีปริมาณน้ำตาลรีดิวซ์เริ่มต้นเท่ากับ 34.1±0.9 และ 34.7±1.1 กรัม/ลิตร ตามลำดับ เมื่อนำมาผ่านกระบวนการหมักด้วยยีสต์โดยใช้ระยะเวลา 7 วัน พบว่าหญ้าขจรจบและวัสดุเศษเหลือจากการตัดแต่งหน่อไม้ผลิตเอทานอลได้ 0.3% และ 0.5% โดยปริมาตร ตามลำดับ

คำสำคัญ: การหมักเอทานอล หญ้าขจรจบ วัสดุเศษเหลือจากการตัดแต่งหน่อไม้

Abstract

The aim of this research was to study ethanol fermentation from biomasses: Feather pennisetum grass (Pennisetum pedicellatum Trin.) and residual bamboo shoot in Prachinburi province. Feather pennisetum grass and residual bamboo shoot contained 24.8±1.3% and 2.5±0.5% g/g cellulose, and 22.0±1.8% and 15.9±1.5% g/g lignin, respectively. The ethanol fermentation consisted of three stages. Firstly, biomass was pretreated with hydrogen peroxide to remove lignin (delignification). Secondly, cellulose was hydrolysed to obtain glucose using cellulase enzyme (GC220: instant enzyme from Trichoderma reesei). Lastly, glucose was converted into ethanol by Saccharomyces cerevisiae TISTR5049 using batch fermentation. The delignification and cellulose hydrolysis processes of Feather pennisetum grass and residual bamboo shoot could provide 34.1±0.9 and 34.7±1.1 g/l initial reducing sugar, respectively. After seven days of the batch fermentation, Feather pennisetum grass and residual bamboo shoot gave 0.3% and 0.5% ethanol, respectively by volume.

Keywords: Ethanol Fermentation, Feather Pennisetum Grass (Pennisetum pedicellatum Trin.), Residual
Bamboo Shoot