การผลิตกรดซัคซินิคจากของเหลือสับปะรด

บทคัดย่อ

กรดซัคซินิคเป็นกรดอินทรีย์ที่มีโครงสร้างสำคัญ สามารถใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารประกอบหลายชนิดที่มีบทบาททางอุตสาหกรรมได้ เช่น ?-butyrolactone (GBL), 1,4-butanediol (BDO), tetrahydrofuran (THF) เป็นต้น กรดซัคซินิคสามารถผลิตได้จากกระบวนการเคมีโดยใช้น้ำมันดิบเป็นสารตั้งต้น แต่ในปัจจุบันการผลิตกรดซัคซินิคได้เปลี่ยนมาใช้กระบวนการหมักด้วยจุลินทรีย์มากขึ้น เนื่องจากเป็นวิธีที่ยั่งยืน โดยใช้วัตถุดิบเป็นชีวมวล ซึ่งมีปริมาณมากและราคาถูก ของเหลือทางการเกษตรเป็นชีวมวลที่กำลังได้รับความสนใจ ดังเช่นของเหลือส่วนเปลือกจากการบริโภคและแปรรูปสับปะรดซึ่งมีปริมาณมากทั่วโลก สามารถนำมาย่อยเพื่อใช้เป็นแหล่งคาร์บอนในกระบวนการหมักได้ ในการวิจัยนี้นำเปลือกสับปะรดมาศึกษาสภาวะการย่อยที่ดีที่สุดในการปลดปล่อยน้ำตาลที่จุลินทรีย์ Actinobacillus succinogenes TISTR 1994 สามารถนำไปหมักเพื่อผลิตกรดซัคซินิคได้ พบว่าการย่อยผงเปลือกสับปะรดโดยใช้น้ำเป็นตัวกลางที่ 121?C เป็นเวลา 15 นาที เป็นสภาวะที่ปลดปล่อยน้ำตาลได้มากที่สุด 35.22 g/L เมื่อนำ hydrolysate ที่ได้ไปใช้เป็นแหล่งคาร์บอนเพียงอย่างเดียวในกระบวนการหมัก A. succinogenes สามารถผลิตกรดซัคซินิคได้ 6.21 g/L จากปริมาณน้ำตาลเริ่มต้น 26.16 g/L เมื่อเสริมสารอาหารที่เป็นแหล่งไนโตรเจน 9 g/L ลงใน hydrolysate ที่มีน้ำตาลเริ่มต้นเท่ากัน ปริมาณกรดซัคซินิคเพิ่มสูงขึ้นเป็น 9.96 g/L คิดเป็นปริมาณผลผลิต (yield) ของกรดซัคซินิค 0.39 g/g น้ำตาล ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของเปลือกสับปะรดที่สามารถนำมาใช้เป็นชีวมวลตั้งต้นในการผลิตกรดซัคซินิคได้ โดยควรทำการศึกษา ปรับปรุงสภาวะการหมัก และทดสอบหาสารอาหารที่เหมาะสม เพื่อส่งเสริมการผลิตกรดซัคซินิคให้สูงขึ้นในการวิจัยครั้งต่อไป การเพิ่มผลผลิตของกรดซัคซินิคให้สูงขึ้น จะช่วยเพิ่มความเป็นไปได้ที่จะพัฒนาการผลิตสู่ระดับที่ใหญ่ขึ้น

คำสำคัญ