วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2556

ชีวมวลประเภทลิกโนเซลลูโลสเป็นแหล่งของวัตถุดิบที่น่าสนใจสำหรับการผลิตเอทานอล เนื่องจากหาง่ายและเกิดทดแทนใหม่ได้ แต่ปัจจัยทางด้านองค์ประกอบและลักษณะโครงสร้างทางกายภาพและเคมีเป็นตัวขัดขวางการเปลี่ยนเป็นน้ำตาลของเซลลูโลสในชีวมวลประเภทลิกโนเซลลูโลส ดังนั้นชีวมวลประเภทนี้จึงต้องผ่านการปรับสภาพเบื้องต้นเพื่อเพิ่มความสามารถในการเปลี่ยนเซลลูโลสเป็นน้ำตาลด้วยเอนไซม์ ในงานวิจัยนี้ทำการศึกษาการปรับสภาพเบื้องต้นของชีวมวลโดยออโตไฮโดรไลซิสในเครื่องปฏิกรณ์แบบแบตช์และแบบต่อเนื่อง ชีวมวลหลักที่ใช้ในงานวิจัยคือฟางข้าวแต่เพื่อให้สารป้อนสามารถไหลผ่านเครื่องปฏิกรณ์ได้อย่างต่อเนื่องจึงต้องเติมกากมันสำปะหลังลงไปในสารป้อนด้วย ตัวแปรที่ศึกษาในการปรับสภาพเบื้องต้นแบบต่อเนื่อง ได้แก่ อุณหภูมิการปรับสภาพเบื้องต้น (120 และ 140 องศาเซลเซียส) และความถี่ของกระแสไฟฟ้าที่ให้กับมอเตอร์ของปั๊ม (5 และ 10 เฮิร์ต) ซึ่งสัมพันธ์กับอัตราการไหลของสารป้อน ภายหลังการปรับสภาพเบื้องต้นตัวอย่างที่ผ่านการปรับสภาพทั้งหมดจะนำไปเปลี่ยนเป็นน้ำตาลด้วยเอนไซม์เซลลูเลส หาภาวะการเปลี่ยนเป็นน้ำตาลที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากระยะเวลาการเปลี่ยนเป็นน้ำตาล (0 – 144 ชั่วโมง) และปริมาณเอนไซม์ที่ใช้ (0 – 1,200 ไมโครลิตรต่อ 1.2 กรัมชีวมวลแห้ง) พบว่าการเปลี่ยนเป็นน้ำตาลสามารถเกิดได้สมบูรณ์ที่ระยะเวลาการเปลี่ยนเป็นน้ำตาลเท่ากับ 24 ชั่วโมงและปริมาณเอนไซม์ 1,000 ไมโครลิตรต่อ 1.2 กรัมชีวมวลแห้ง ผลการปรับสภาพเบื้องต้นในเครื่องปฏิกรณ์แบบต่อเนื่องแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดต่อประสิทธิภาพของการปรับสภาพเบื้องต้น ร้อยละผลได้ของกลูโคสทั้งหมดมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อนำชีวมวลที่ผ่านการปรับสภาพที่อุณหภูมิสูงมาเปลี่ยนเป็นน้ำตาล การย่อยชีวมวลที่ผ่านการปรับสภาพที่อุณหภูมิ 140 องศาเซลเซียส และความถี่ของกระแสไฟฟ้าที่ป้อนให้มอเตอร์ของปั๊ม 10 เฮิร์ต ค่าร้อยละผลได้ของกลูโคสทั้งหมดสูงกว่าการย่อยฟางข้าวที่ไม่ผ่านการปรับสภาพและการย่อยชีวมวลผสมระหว่างฟางข้าวและกากมันสำปะหลังที่ไม่ผ่านการปรับสภาพประมาณ 2.5 และ 1.5 เท่า ตามลำดับ ในอีกทางหนึ่งการศึกษาอิทธิพลของอุณหภูมิการปรับสภาพ (120 - 200 องศาเซลเซียส) เพิ่มเติมในเครื่องปฏิกรณ์แบบแบตช์ สรุปได้ว่าเมื่อพิจารณาจากร้อยละผลได้ของกลูโคสทั้งหมดและปริมาณตัวยับยั้งที่เกิดขึ้นร่วมกัน อุณหภูมิการปรับสภาพชีวมวลผสมระหว่างฟางข้าวและกากมันสำปะหลังที่เหมาะสม คือ 160 องศาเซลเซียส ซึ่งให้ร้อยละผลได้กลูโคสทั้งหมดเป็น 39.64