|
การขยายส่วนการผลิตพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพชนิดพอลิ(3-ไฮดรอกซีบิวทิเรต) ในเฟด-แบตช์ โดย Bacillus megaterium BA-019 |
|---|---|
| รหัสดีโอไอ | |
| Title | การขยายส่วนการผลิตพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพชนิดพอลิ(3-ไฮดรอกซีบิวทิเรต) ในเฟด-แบตช์ โดย Bacillus megaterium BA-019 |
| Creator | ปวุติ กาญจนชุมพล |
| Contributor | ส่งศรี กุลปรีชา, ณัฏฐา ทองจุล |
| Publisher | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Publication Year | 2553 |
| Keyword | พลาสติกที่ย่อยสลายทางชีวภาพ, บาซิลลัสเมกะทีเรียม, Biodegradable plastics, Bacillus megaterium |
| Abstract | ศึกษาปัจจัยและเกณฑ์สำหรับการขยายส่วนการหมักพอลิ(3-ไฮดรอกซีบิวทิเรต) หรือ P(3HB) โดย Bacillus megaterium BA-019 เพื่อบรรลุวัตถุประสงค์ กล่าวคือ ได้อัตราการผลิต และ Y[p/s] สูง ข้อมูลพื้นฐานที่ได้จากการศึกษาในถังหมักขนาด 10 ลิตรถูกนำมาใช้ในการทำนายภาวะที่ใช้ในการหมักในถังหมักขนาด 90 ลิตร โดยมีปัจจัยทางวิศวกรรมที่ใช้ในการคำนวณ ได้แก่ อัตราส่วนของกำลังมอเตอร์ต่อปริมาตรอาหารเลี้ยงเชื้อ (P/V) ความเร็วรอบปลายใบพัด (Ni) และค่าเรย์โนลด์นัมเบอร์ (Rei) โดยเริ่มจากการทดลองหมัก P(3HB) ในถังหมัก 10 ลิตรแบบแบตช์ พบว่า การเลี้ยง B. megaterium BA-019 ในสูตรอาหารที่มีกากน้ำตาลเป็นองค์ประกอบทำให้จำนวนเซลล์เพิ่มมากขึ้นและยังมีการสังเคราะห์ P(3HB) ได้ในปริมาณมาก โดยแปรความเข้มข้นเริ่มต้นของน้ำตาลทั้งหมดที่มีอยู่ในกากน้ำตาล ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า เมื่อใช้ความเข้มข้นเริ่มต้นที่ 60 กรัมของน้ำตาลทั้งหมดในกากน้ำตาล จะได้ปริมาณเซลล์สุดสูงที่ 32.48 กรัมต่อลิตร และปริมาณ P(3HB) สูงสุดที่ 8.75 กรัมต่อลิตร ที่ชั่วโมงที่ 12 ซึ่งสอดคล้องกับข้อมูลอัตราการเติบโตจำเพาะสูงสุด (0.23 h-1) ค่า Y[x/s] (0.66) YP(3HB)/s (0.19) และ YP(3HB)/x (0.28) เมื่อเลี้ยงเชื้อแบบเฟด-แบตช์ พบว่าสามารถเพิ่มผลผลิตของเซลล์และ P(3HB) ได้มากขึ้น และได้ศึกษาผลของอัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจน และเทคนิคการป้อนอาหารที่มีต่อการสร้างเซลล์และการสะสม P(3HB) ในการหมักแบบเฟด-แบตช์ด้วย โดยพบว่าการป้อนอาหารที่มีอัตราส่วนของคาร์บอนต่อไนโตรเจน 12.5 ต่อ 1 (โดยน้ำหนัก) แบบ exponential ให้ผลผลิตเซลล์สูงสุดที่ 72.97 กรัมต่อลิตร และ P(3HB) 38.56 กรัมต่อลิตรที่ชั่วโมงที่ 21 โดยอัตราการผลิต P(3HB) เพิ่มขึ้นเป็น 1.84 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง เมื่อเทียบกับการผลิตแบบแบตช์ (0.73 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง) เมื่อเปลี่ยนเทคนิคการป้อนอาหารเป็นแบบครั้งคราวโดยใช้สูตรอาหารเดียวกับที่ใช้ในการป้อนแบบ exponential โดยเริ่มป้อนที่ชั่วโมงที่ 9 พบว่าได้ผลผลิตของเซลล์และ P(3HB) เพิ่มมากขึ้นเป็น 90.71 และ 41.58 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ โดยคิดเป็นอัตราการผลิต P(3HB) เท่ากับ 1.73 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง ภายใน 24 ชั่วโมง การขยายส่วนการผลิตสู่ถังหมัก 90 ลิตร อาศัยข้อมูลพื้นฐานด้านเทคนิคการหมักและภาวะการเลี้ยงเชื้อทั้งแบบแบตช์และเฟด-แบตช์ที่เหมาะสมจากถังหมัก 10 ลิตร เมื่อเปรียบเทียบผลการทดลองที่ได้จากการหมักทั้ง 2 ระดับ พบว่าความเร็วรอบปลายใบพัดเป็นปัจจัยทางวิศวกรรมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับใช้เป็นเกณฑ์คงที่ในการขยายส่วนการผลิต P(3HB) จากอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีกากน้ำตาลเป็นองค์ประกอบ |
| URL Website | cuir.car.chula.ac.th |
