วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554

การศึกษาศักยภาพของเส้นใยมันสำปะหลัง หลังกระบวนการผลิตเอทานอล จากหัวมันสำปะหลัง ในการเป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตเอทานอล ทั้งนี้เพราะมีเซลลูโลสเป็นองค์ประกอบสูงถึง 39.8%(w/w) น้ำหนักแห้งและมีขนาดอนุภาคเหมาะสม (20-40 เมส) พบว่าเส้นใยมันสำปะหลังฯซึ่งผ่านการปรับสภาพด้วยกรดซัลฟูริกเจือจาง ถูกย่อยด้วยเซลลูเลสเป็นน้ำตาลกลูโคสได้ดีกว่าเส้นใยมันสำปะหลังฯที่ผ่านการปรับสภาพด้วยแคลเซียมไฮดรอกไซด์ สภาวะที่เหมาะสมต่อการปรับสภาพด้วยกรดซัลฟูริกเจือจางคือ แขวนลอยเส้นใยมันสำปะหลังฯ 10%(w/v) ในสารละลายกรดซัลฟูริกเข้มข้น 6.67%(w/v)ให้ความร้อนภายใต้ความดันไอน้ำที่ 121°ซ ความดัน 15 ปอนด์/ตร.นิ้ว เป็นเวลา 45 นาที เมื่อนำมาย่อยด้วยเซลลูเลส (AccelleraseTM1500)1.17หน่วยเอ็นไซม์ซีเอ็มซี/กรัมน้ำหนักแห้ง ในสารละลายบัฟเฟอร์โซเดียมซิเตรทเข้มข้น 100 มิลลิโมลาร์ ค่าความเป็นกรด-ด่างเท่ากับ 5.0 ที่ 50 °ซ นาน 6 ชั่วโมง ได้น้ำตาลกลูโคส 0.10 กรัม/กรัมน้ำหนักแห้ง การเพิ่มเซลลูเลสที่ใช้เป็น11.68 หน่วยเอ็นไซม์ซีเอ็มซี/กรัมน้ำหนักแห้ง ทำให้ปริมาณน้ำตาลกลูโคสที่ได้เพิ่มขึ้นเป็น 0.13 กรัม/กรัมน้ำหนักแห้ง ปริมาณน้ำตาลกลูโคสที่ได้จะสูงสุด (0.15 กรัม/กรัมน้ำหนักแห้ง) เมื่อย่อยเส้นใยมันสำปะหลังฯที่ผ่านการปรับสภาพด้วยกรดซัลฟูริกเจือจาง ขณะแขวนลอยในพรีทรีตเมนต์ไฮโดรไลเซต (pretreatment hydrolysate) และเพิ่มเซลลูเลสที่ใช้เป็น 16.35 หน่วยเอ็นไซม์ซีเอ็มซี/กรัมน้ำหนักแห้ง ผลศึกษาปัจจัยคือเวลาการปลูกเชื้อ(inoculate)หลังการเติมเซลลูเลส ค่าความเป็นกรด-ด่าง และอุณหภูมิการบ่ม แบบหลายปัจจัยร่วม(Factorial Design,2[superscript k] เมื่อ k = 3) ต่อการหมัก เส้นใยมันสำปะหลังฯที่ผ่านการปรับสภาพด้วยกรดซัลฟูริกเจือจางแบบSimultaneous Saccharification and Fermentation โดยย่อยด้วยเซลลูเลส 16.35 หน่วยเอ็นไซม์ซีเอ็มซี/กรัมน้ำหนักแห้ง และหมักด้วย Saccharomyces cerevisiae G 5-7 (2) ที่ระยะการเจริญ mid log phase ปริมาณ 10%(v/v) พบว่าได้เอทานอลสูงสุด (2.72 กรัม/ลิตร หรือ 0.027 กรัม/กรัมน้ำหนักแห้ง) เมื่อปลูกเชื้อทันทีหลังการเติมเซลลูเลส ค่าความเป็นกรด-ด่างเท่ากับ 5.0 และอุณหภูมิการหมัก 40°ซ หลังการบ่ม 96 ชั่วโมง ผลการวิเคราะห์ข้อมูลทางสถิติพบว่ายิ่งเวลาการปลูกเชื้อห่างจากเวลาการเติมเซลลูเลสก็จะยิ่งทำให้ปริมาณเอทานอลที่ได้ลดลง