การผลิตแกมม่าพอลิกลูตามิก แอซิด จากมูลสัตว์ และวัสดุเหลือทิ้งทางจากอุตสาหกรรม อาหารด้วยวิธีการหมักแบบแข็ง

บทคัดย่อ

แกมม่าพอลิกลูตามิกแอซิด (?-Polyglutamic acid, PGA) เป็นพอลิเมอร์ชีวภาพที่มีความหนืด ประกอบจาก ดี - และแอล - กลูตามิกแอซิด ซึ่งถูกนําไปใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร และการเกษตรอย่างแพร่หลาย ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อหาปัจจัยที่มีอิทธิพล และสภาวะที่เหมาะสมต่อการผลิต PGA โดยใช้ มูลสุกร มูลวัว และกากถั่วเหลือง ด้วยวิธีการหมักแบบอาหารแข็งด้วยเชื้อ Bacillus subtilis NT147 พบว่าสัดส่วนวัสดุหมักที่เหมาะสมคือมูลสุกรร้อยละ 20 มูลวัวร้อยละ 40 กากถั่วเหลืองร้อยละ 40 จากนั้นทําการทดสอบชนิดของแหล่งคาร์บอนที่เติมเพิ่มลงไป 4 ชนิด ได้แก่ กลูโคส ซูโครส แป้งมันสําปะหลัง และกรดซิตริก ที่ระดับความเข้มข้น 20 กรัมต่อกิโลกรัมวัสดุหมัก และแหล่งไนโตรเจน 4 ชนิด ได้แก่ เปปโตน สารสกัดจากยีสต์ แอมโมเนียมคลอไรด์ และโซเดียมไนเตรท ที่ระดับความเข้มข้น 5 กรัมต่อกิโลกรัมวัสดุหมัก พบว่าแหล่งคาร์บอนที่เหมาะสมคือซูโครส และแหล่งไนโตรเจนที่เหมาะสมคือแอมโมเนียมคลอไรด์ เมื่อทํากาหาปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการผลิต PGA โดยออกแบบการทดลองด้วยวิธี Plackette and Burman design ได้แก่ ปริมาณซูโครส ปริมาณแอมโมเนียมคลอไรด์ความชื้นปริมาณเชื้อเริ่มต้น อุณหภูมิ และระยะเวลาการหมัก ได้จํานวนชุดการทดลอง 8 ชุด พบว่าปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการผลิต PGA คือ ปริมาณซูโครส ปริมาณแอมโมเนียมคลอไรด์ ความชื้น และปริมาณเชื้อเริ่มต้น จากผลการทดลองนี้สามารถนําไปทําการทดลองต่อเพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมต่อการผลิต PGA โดยการออกแบบการ ทดลองด้วยวิธี Box Benken design และการวิเคราห์พื้นผิวตอบสนอง พบว่าจุดที่เหมาะสมต่อการผลิต PGA คือ sucrose concentration เท่ากับ 16 กรัมต่อกิโลกรัม nitrogen concentration เท่ากับ 3.2 กรัมต่อกิโลกรัม moisture เท่ากับ 58 เปอร์เซ็นต์ และปริมาณเชื้อเริ่มต้น เท่ากับ 3 เปอร์เซ็นต์ ทําให้ได้ค่าปริมาณ PGA ทํานายจากการใช้สภาวะดังกล่าวเท่ากับ 31.25 กรัมต่อกิโลกรัมของวัสดุหมัก

คำสำคัญ