การลดปริมาณน้ำใช้ในกระบวนการผลิตไบโอเอทานอลจากมวลชีวภาพด้วยระบบการหมักบนอาหารแข็งที่เติมอาหารเป็นระยะและมีการติดตั้งระบบแก๊สสตริปปิ้ง

บทคัดย่อ

เพื่อศึกษาการลดปริมาณน้าในกระบวนการผลิตเอทานอล ได้มีการศึกษาการหมักที่มีปริมาณน้าร้อยละ 30 50 70 และ 85 โดยใช้ยีสต์ 3 สายพันธุ์ ซึ่งก็คือ Saccharomyces cerevisiae สาหรับผลิตไวน์ Saccharomyces ellipsoideus TISTR5194 และ Saccharomyces cerevisiae TISTR5339 พบว่าที่การใช้น้าร้อยละ 50 และ 70 ให้อัตราการผลิตเอทานอลที่สูงกว่าการใช้น้าร้อยละ 30 และ 85 ทั้ง 3 สายพันธุ์ของยีสต์ (p?0.05) โดยเพิ่มขึ้นจากการใช้น้าร้อยละ 85 ถึง 2 เท่า หากแต่การลดปริมาณน้าส่งผลต่อความความหนืดของส่วนผสมมันเส้นบดและน้า ทาให้การกวนผสมเกิดได้ยากขึ้น การศึกษาการลดความหนืดด้วยเอนไซม์กลูโคอะไมเลส เพคติเนส และเซลลูเลส พบว่าเอนไซม์เพคติเนสสามารถลดความหนืดได้ถึง 0.02?0.00 Ns/m2.h ซึ่งคิดเป็น 8 เท่าเมื่อเทียบกับการใช้เอนไซม์กลูโคอะไมเลสเพียงอย่างเดียว และในการออกแบบถังหมักแบบอาหารแข็งที่มีการติดตั้งระบบแก๊สสตริปปิ้ง พบว่าการติดตั้งใบกวนแบบสมอผสมกับใบกวนแบบใบพายให้ผลการกวนผสมและการกระจายความร้อนที่ดีที่สุด และสภาวะที่เหมาะสมของการผลิตเอทานอลจากมันเส้นบดที่มีปริมาณของแข็งสูงถึง 500 กรัมต่อกิโลกรัมรวม ได้แก่ อัตราการไหลของอากาศผ่านตัวถัง คือ 0.4 m3/h อุณหภูมิของถังให้ความชื้น คือ 37 องศาเซลเซียส และความเข้มข้นของเอทานอลในถัง คือ 30 40 กรัมต่อกิโลกรัม โดยให้ค่าอัตราการผลิตเอทานอลสูงถึง 0.32?0.03 กรัมเอทานอลต่อกรัมซับสเตรต และปริมาณน้าที่เหลือจากระบบการหมักต่ากว่าระบบการหมักแบบเดิมถึงร้อยละ 50 ซึ่งจากผลการทดลองนี้ แสดงให้เห็นว่าถังหมักแบบอาหารแข็งที่มีการติดตั้งระบบแก๊สสตริปปิ้ง เป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการพัฒนาระบบการผลิตเอทานอลต่อไปในอนาคต

คำสำคัญ