การผลิตเอทิลอัลกอฮอล์จากต้นข้าวโพด

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการผลิตเอทิลอัลกอฮอล์จากสารละลายน้ำตาลที่ได้จากกระบวนการไฮโดรไลซิสต้นข้าวโพดบดด้วยสารละลายกรดซัลฟุริค โดยใช้ต้นข้าวโพดพันธุ์สุวรรณ 1 ซึ่งเก็บเกี่ยวฝักเรียบร้อยแล้ว อายุ 3 เดือนงานวิจัยมี 3 ขั้นตอน ขั้นตอนพรี - ไฮโดรไลซิสเมื่อศึกษาขนาดของชิ้นมวลต้นข้าวโพดพบว่ามวลต้นข้าวโพดที่สามารถลอดผ่านตระแกรงขนาด 10 เมช จะให้ปริมาณน้ำตาลรีดิวส์ทั้งหมดมากกว่าชิ้นมวลต้นข้าวโพดที่สามารถลอดผ่านตระแกรงขนาด 4 และ 3 เมชคิดเป็นร้อยละ 10.6 และ 24.5 ตามลำดับ เมื่อศึกษาพรี-ไฮโดรไลซิสที่อุณภูมิ 100 องศาเซลเซียส 50 นาที พบว่าเมื่อใช้สารละลายกรดซัลฟุริค 4.4% อัตราส่วนของปริมาตรสารละลายกรด (มิลลิลิตร) : น้ำหนักชิ้นมวลต้นข้าวโพด (กรัม) 10 : 1 ได้ปริมาณความเข้มข้นน้ำตาลรีดิวส์ในสารละลาย 1.5% เมื่อศึกษาการทำพรี-ไฮโดรไลซิสซ้ำเป็นครั้งที่สอง ได้ปริมาณความเข้มข้นน้ำตาลรีดิวส์ในสารละลายเพิ่มขึ้นเป็น 2.8% โดยเพิ่มจากสารละลายน้ำตรลที่ได้จากพรี-ไฮโครไลซิสครั้งแรกคิดเป็นร้อยละ 90.6 ขั้นตอนไฮโดรไวซิสการศึกษาที่อุณหภูมิ 100 องศาสเซลเซียสพบว่าเมื่อใช้สารละลายกรดซัลฟุริค 80% แช่กากต้นข้าวโพดที่ได้จากพรี-ไฮโดรไลซิส 3 ชั่วโมงแล้วเจือจางด้วยน้ำให้เป็นสารละลายกรด 8% โดยมีอัตราส่วนของปริมาตรสารละลายกรด (มิลลิลิตร) : น้ำหนักกากต้นข้าวโพด (กรัม) เป็น 8 : 1 ไฮโดรไลส์ในอ่างน้ำมันที่อุณหภูมิ 100 องศาสเซลเซียส 20 นาทีได้ปริมาณความเข้มข้นน้ำตาลรีดิวส์ในสารละลาย 1.4% เมื่อศึกษาที่อุณหภูมิ 121 องศาสเซลเซียสพบว่าเมื่อใช้สารละลายกรดซัลฟุริคเข้มข้น 80% แช่กากต้นข้าวโพดที่ได้จากพรี-ไฮโดรไลซิส 2 ชั่วโมงจากนั้นเจือจางด้วยน้ำให้เป็นสารละลายกรด 8% โดยมีอัตราส่วนของปริมาตรสารละลายกรด (มิลลิลิตร) : น้ำหนักกากต้นข้าวโพด (กรัม) 6 : 1 ไฮโดรไลส์ในหม้อนึ่งความดันด้วยไอน้ำที่อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส 7 นาทีได้ปริมาณความเข้มข้นน้ำตาลรีดิวส์ในสารละลาย 2.1% ขั้นตอนการหมักศึกษาการเจริญเติบโตของเชื้อยีสต์ Saccharomyces cerevisiaevar, elllipsoideusในสารละลายน้ำตาลของต้นข้าวโพดที่มีความเข้มข้นต่างๆโดยเติม NH4Cl 0.13% NgSo4.6H2O 0.01% และยีสสกัด 0.88% น้ำหนัก / ปริมาตรค่าความเป็น pH 4.5 เข้าขวดแก้วที่บรรจุสารอาหารซึ่งเติมเชื้อแล้วด้วยความเร็ว 240 รอบ / นาที พบว่ายีสต์จะเจริญได้ดีที่สุดในสารละลายที่มีความเข้มข้น 4 องศาบริกซ์ ถัดไปเป็น 8 และ 12 องศาบริกซ์ตามลำดับ โดยมีอัตราการเพิ่มจำนวนเซลยีสต์มากในชั่วโมงที่ 12 – 24 ของการเขย่าในการศึกษาการผลิตเอทิลอัลกอฮอล์ด้วยสารอาหารดังกล่าวข้างต้นโดยเติมเชื้อหมักเริ่มต้นให้ได้ค่าสภาพการดูกลืนแสง 0.1 วัดที่ 560 นาโนเมตร เขย่าขวดหมักด้วยความเร็ว 240 รอบ / นาทีเป็นเวลา 12 ชั่วโมงจึงหยุดเขย่าปล่อยให้การหมักดำเนินต่อไปพบว่าการหมักสารละลายที่มีความเข้มข้น 8 องศาบริกซ์จะได้น้ำหนักที่มีเอทิลอัลกอฮอล์ 2.5% โดยปริมาตรในชั่วโมงที่ 60