การประยุกต์ใช้เซลลูโลไลติกเอนไซม์จากราและยีสต์เพื่อใช้ในการผลิตเอทานอลจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร

บทคัดย่อ

การขาดแคลนพลังงานเป็นปัญหาสำคัญของประเทศไทยและโลกปัจจุบัน เนื่องจากนับวันจะหมดไปและส่งผลให้ราคาแพงขึ้น ไบโอเอทานอลเป็นพลังงานทางเลือกหนึ่งที่น่าสนใจเนื่องจาก ไม่ก่อให้เกิดปัญหามลพิษทางสิ่งแวดล้อมและยังสามารถผลิตได้จากวัสดุทางการเกษตร เซลลูโลไลติกเอนไซม์เป็นเอนไซม์ที่สามารถย่อยเซลลูโลสไปเป็นน้ำตาลกลูโคส จึงได้มีการพัฒนานำมาใช้ประโยชน์ทางด้านผลิตไบโอเอทานอล จากคัดเลือกยีสต์และราที่มีประสิทธิภาพในการผลิตเซลลูโลไลติกเอนไซม์ โดยการสุ่มเก็บตัวอย่างใบไม้ ดอกไม้ ผลไม้ และดิน รวมทั้งหมด 48 ตัวอย่าง จากจังหวัดชัยภูมิ คัดแยกยีสต์สายพันธุ์ Pichia fabianii 204-1 สามารถผลิตเอนไซม์คาร์บอกซิลเมทิลเซลลูเลส และยีสต์ Candida glabrata S1-1 สามารถผลิตเอนไซม์เบต้ากลูโคซิเดสได้สูง ส่วนเชื้อราสายพันธุ์ Penicillium oxalicum HS1-3 สามารถผลิตเอนไซม์เอนไซม์คาร์บอกซิลเมทิลเซลลูเลส และเบต้ากลูโคซิเดสได้สูง เมื่อศึกษาความสามารถในการผลิตเซลลูโลไลติกเอนไซม์จาก P. fabianii 204-1, C. glabrata S1-1 และ P. oxalicum HS1-3 โดยใช้ชานอ้อยเป็นแหล่งคาร์บอน พบว่า P. fabianii 204-1 สามารถผลิตเอนไซม์คาร์บอกซีเมทิลเซลลูเลส ได้สูงสุดคือ 32.55 ยูนิตต่อมิลลิลิตร Candida glabrata S1-1 สามารถผลิตเอนไซม์บีต้ากลูโคสิเดสสสูงที่สุด คือ 17.98 ยูนิตต่อมิลลิลิตร และ P. oxalicum HS1-3 ผลิตเอนไซม์คาร์บอกซีเมทิลเซลลูเลสสูงสุด เบต้ากลูโคซิเดสได้ 217.59 U/ml และ 23.64 U/ml ตามลำดับ จากปรับสภาพชานอ้อยวิธีทางเคมีโดยใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้น 1 เปอร์เซ็นต์ ร่วมกับความร้อน 121?C เป็นเวลา 60 นาที ได้น้ำตาล 28.01 กรัมต่อลิตร เมื่อนำวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรที่ผ่านกระบวนการย่อยด้วยวิธีทางเคมีมาแล้ว มาย่อยสลายด้วยเซลลูโลไลติกเอนไซม์จากยีสต์และรา ที่อุณหภูมิ 50?C เป็นเวลา 72 ชั่วโมง ได้ปริมาณน้ำตาลกลูโคส 0.513 กรัมต่อกรัมชานอ้อย หลังจากนั้นหมักร่วมกับ Saccharomyces cerevisiae ได้เอทานอลสูงสุด คือ 0.290 เปอร์เซ็นต์ (ปริมาตรต่อปริมาตร) เมื่อเลี้ยงยีสต์เป็นเวลานาน 10 วัน ดังนั้นการใช้วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร ประเภทชานอ้อย เป็นทางเลือกหนึ่งสำหรับนำมาใช้ในการผลิตพลังงานทดทนประเภทไบโอเอทานอลได้

คำสำคัญ