การเพิ่มประสิทธิภาพการสร้างกรดอะซิติกของ <I>Acetobacter aceti </I>WK ที่ตรึงเซลล์ด้วยใยบวบในถังหมักแบบยกอากาศ
ชื่อผู้แต่งข้างต้นเป็นข้อความจากระเบียนผลงาน ไม่ได้ผูกกับรหัสนักวิจัย จึงกดดูผลงานอื่นของบุคคลนี้ไม่ได้ — ในคลังนี้ 142,080 ผลงาน (63.6% ของทั้งหมด) มีชื่อผู้แต่งที่เชื่อมกับหน้าผู้แต่งได้ และ 60,298 ผลงาน (27.0%) มีผู้แต่งที่ผูกกับรหัสนักวิจัยจริง ส่วนอีก 81,382 ผลงานไม่มีข้อมูลผู้แต่งเลย (มีชื่อผู้แต่งเป็นข้อความอยู่ 142,009 ผลงาน = 63.5%)
บทคัดย่อ
การหมักไวน์ข้าวโพดเพื่อใช้วัตถุดิบในการผลิตน้ำส้มสายชูหมัก พบว่า ปริมาณแอลกอฮอล์ที่ได้จากไวน์ข้าวโพดด้วยเชื้อยีสต์ Saccharomyces cerevisiae M30 เท่ากับ 10.1% ภายในระยะเวลา 5 วัน ที่อุณหภูมิ 30-32 องศาเซลเซียส ในถังหมักระบบหมุนวนเซลล์ ระบบการหมุนวนน้ำหมักในถังหมักระบบยกอากาศมีผลต่อการเพิ่มประสิทธิภาพการสร้างกรดอะซิติกด้วย “หัวเชื้อน้ำส้ม Acetobacter aceti WK (ซึ่งต่อไปจะเรียกว่า หัวเชื้อน้ำส้ม WK)” โดยที่อัตราการหมุนวนน้ำหมัก 200 L/h ให้ผลดีที่สุด ในขณะที่การให้ออกซิเจนเข้าไปในถังหมักเพื่อรักษาระดับค่าออกซิเจนที่ละลายน้ำได้ในน้ำหมักไม่มีผลต่อการปรับตัวของ “หัวเชื้อน้ำส้ม WK” ที่ตรึงบนใยบวบ การตรึงเซลล์ “หัวเชื้อน้ำส้ม WK” บนใยบวบ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตกรดอะซิติกในระบบการหมักน้ำส้มสายชูในถังหมักแบบยกอากาศที่มีการหมุนวนน้ำหมักในอัตรา 200 L/h ที่อุณหภูมิ 30-32 องศาเซลเซียส โดยช่วยลดระยะเวลาในการผลิตกรดอะซิติกความเข้มข้นประมาณ 6% จาก 14-15 วัน ในสภาพที่ไม่มีการตรึงเซลล์ เป็น 6-9 วัน ในสภาพที่มีการตรึงเซลล์ “หัวเชื้อน้ำส้ม WK” การศึกษาการเพิ่มแอลกอฮอล์ในระหว่างการหมักน้ำส้มสายชูหมักในลักษณะ Fed-batch fermentation ด้วย “หัวเชื้อน้ำส้ม WK” บนใยบวบในถังหมักแบบยกอากาศที่มีการหมุนวนน้ำหมักในอัตรา 200 L/h ที่อุณหภูมิ 30- 32 องศาเซลเซียส พบว่า สภาพที่มีการตรึงเซลล์ “หัวเชื้อน้ำส้ม WK” บนใยบวบ ทำให้สามารถที่ผลิตกรดอะ ซิติกในระบบ Fed-batch ได้ถึง 2 ครั้ง ใช้ระยะเวลาการเปลี่ยนแอลกอฮอล์จาก 3.5% ถึง 2% เท่ากับ 4 วัน สามารถทำการผลิตกรดอะซิติกได้เพิ่มขึ้นจาก 6.2% เป็น 7.5-7.8% ภายในระยะเวลา 20-21 วัน ขณะที่ใน สภาพที่ไม่ตรึงเซลล์ “หัวเชื้อน้ำส้ม WK” สามารถที่จะผลิตกรดอะซิติกในระบบ Fed-batch ได้เพียง 1 ครั้ง เท่านั้น ระยะเวลาที่แอลกอฮอล์ลดลงจาก 3.5% ถึง 2% เท่ากับ 6 วัน สามารถทำการผลิตกรดอะซิติกได้ เพิ่มขึ้นจาก 6.2% เป็น 7.6% ภายในระยะเวลา 36 วัน เมื่อพิจารณาถึงประสิทธิภาพการผลิตจึงสรุปว่าระบบ Fed-Batch ไม่เหมาะสมที่จะใช้ในระบบการหมักนี้ ผลการศึกษาถึงอัตราในการดึงน้ำหมักออกจากถังหมักในระหว่างการผลิตกรดอะซิติกในการหมักน้ำส้มสายชูด้วยระบบ Semi-continuous fermentation ด้วย “หัวเชื้อน้ำส้ม WK” ที่ตรึงด้วยใยบวบในถังหมักแบบยกอากาศที่มีการหมุนวนน้ำหมักในอัตรา 200 L/h ที่อุณหภูมิ 30-32 องศาเซลเซียส พบว่า อัตราการดึงน้ำหมักที่ 50% สามารถสร้างกรดอะซิติกได้ 6.8-7.2% ภายในระยะเวลา 4-5 วัน โดยมีค่าอัตราการสร้างกรดที่สูงที่สุดอยู่ในช่วง 0.0183%/h ถึง 0.0260 %/h ทั้งนี้เนื่องจากสภาพการหมักดังกล่าวทำให้ปริมาณเซลล์อิสระและเซลล์ที่ถูกตรึงบนใยบวบมีปริมาณสูงสุด ปัจจัยที่ต้องคำนึงถึงในการขยายขนาดการผลิตน้ำส้มสายชูหมักด้วยระบบการตรึงเซลล์ “หัวเชื้อน้ำส้ม WK” ด้วยใยบวบในถังหมักระบบยกอากาศในระดับกึ่งโรงงาน ควรมีปริมาตรถังหมักอย่างต่ำ 600 ลิตร อัตราหมุนวนน้ำหมักต่ำสุดเท่ากับ 200 L/h ปริมาณใยบวบเท่ากับ 20-30% w/v ไม่จำเป็นต้องมีระบบการให้อากาศ ใช้ระบบการหมักแบบ Semi-continuous fermentation โดยอัตราการดึงน้ำหมัก / อัตราการให้ไวน์ใหม่ (Discharging rate / Charging rate) เท่ากับ 40-50%