การประชุมวิชาการระดับชาติมหาวิทยาลัยทักษิณ 2559 - page 114

113
บทน้า
ปัจจุบันประเทศไทยมีโรงงานอุตสาหกรรมการผลิตเอทานอลทั้งหมด 21 แห่ง ปัญหาส่วนใหญ่ ของอุตสาหกรรมนี้
จะอยู่ในขั้นตอนของกระบวนการกลัไ น ซึไงจะมีน้้าเสี ยหรือน้้ากากส่ าเกิดขึ้ น น้้ากากส่ าจัดเป็นน้้ าเสียทีไมีสารอินทรีย์ ใน
ปริมาณสูง ซึไงจะมีค่าความต้องการออกซิเจนทางเคมี (COD) 118,098 มิลลิกรัมต่ อลิตร ค่าความต้องการออกซิ เจนทาง
ชีวเคมี (BOD) 27,475 มิลลิกรัมต่ อลิตร ปริมาณของแข็งแขวนลอย 11,319 มิ ลลิกรัมต่อลิ ตร ปริมาณของแข็งทั้งหมด
75,829 มิลลิกรั มต่อลิตร ปริ มาณของแข็ งทีไระเหยได้ 58,523 มิลลิกรัมต่ อลิตร และยั งมีสารประกอบจ้าพวกฟอสเฟส
โดยรวม 128.65 มิลลิ กรัมต่ อลิตร น้้าตาลโดยรวม ร้อยละ 0.1น้้ าหนักต่ อปริมาตร กรดโดยรวม 0.334 กรั มต่อ 100
มิลลิลิตร และกรดอะมิโนรวม 0.076 กรัมต่ อ 100 มิลลิลิ ตร [1] จากปริมาณสารอินทรีย์ ดังกล่ าว ถ้าไม่มีการบ้าบัดก่อน
ปล่อยสู่สภาพแวดล้ อม จะส่งผลกระทบต่อแม่ น้้าล้าคลอง และรวมถึงลักษณะทางกายภาพของดิ นบริเวณนั้น ท้าให้แหล่ง
น้้าและดินมีสภาพเสืไอมโทรม การใช้ประโยชน์ของน้้ากากส่าส่วนใหญ่ยังไม่ กว้างขวาง อาทิ เช่น น้าเลี้ ยงจุลินทรีย์เพืไ อผลิต
เป็นโปรตีนเซลล์เดียว น้าไปใช้ในการหมักก๊าซมีเทน เป็นต้น นอกจากนี้ จากการศึกษายังพบว่า น้้ ากากส่า มี องค์ประกอบ
ของกรดไขมันระเหยง่ าย และน้้าตาล ซึไงสามารถน้ามาใช้ประโยชน์โดยใช้ เป็นสารตั้งต้นส้ าหรับการผลิตกรดแลคติ ก ด้วย
กระบวนการหมั กด้วยจุลิ นทรีย์ ทีไมีความสามารถในการผลิ ตกรดแลคติกได้ ซึไงช่วยลดต้นทุ น เพิไมมูลค่า น้ ากลับมาใช้
ประโยชน์อย่างสูงสุด และยังช่วยลดปัญหาการปล่อยน้้าเสียลงสู่สิไงแวดล้อม
การผลิตกรดแลคติ กส่วนใหญ่จะใช้แบคที เรียในการหมั ก โดยเฉพาะแบคทีเรี ยในสกุล Lactobacillus,
Streptococcus และ Leuconostoc กรดแลคติกสามารถน้ามาประยุกต์ใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมหลายประเภท พบว่า
ประมาณร้อยละ 85 ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและอุตสาหกรรมทีไเกีไยวข้องกับอาหาร ในขณะทีไ ประมาณ 15 เปอร์เซ็ นต์
ของกรดแลคติกถูกน้ามาใช้ อุตสาหกรรมทีไไม่ ใช่อาหาร เช่น เครืไองส้ าอาง เภสัชกรรม และการประยุ กต์ใช้ทางเคมี [2]
การศึกษาการใช้ประโยชน์ของน้้ากากส่ านี้ สามารถน้าไปประยุ กต์เป็ นแนวทางเพืไอช่ วยแก้ปัญหามลภาวะทีไเกิดขึ้ นใน
โรงงานผลิตเอทานอลได้ ดังนั้นวั ตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ เป็นการศึกษาการผลิตกรดแลคติ กจากน้้ากากส่าด้วยจุลิ นทรีย์
L. plantarum โดยศึกษาสภาวะทีไเหมาะสมต่อการผลิต ได้แก่ผลของความเข้มข้นของน้้ากากส่ า แหล่งไนโตรเจน อุ ณหภูมิ
พีเอช และอัตราการเขย่าทีไ เหมาะสม
วิธีการวิจัย
1. เชื้อจุลินทรี ย์ อาหารเลี้ยงเชื้อ และสภาวะในการเก็บรักษา
Lactobacillus plantarum ATCC 21028 ได้ มาจาก สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี แห่งประเทศไทย
ท้าการเลี้ยงในอาหาร De Man Rogosa Sharpe (MRS) ซึไงประกอบด้วย Proteose peptone, Beef extract, Yeast
extract, Dextrose, Tween 80, Ammonium citrate, Sodium acetate, Magnesium sulfate, Manganese
sulfate และ Potassium hydrogen phosphate โดยเก็บรั กษาทีไอุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส จนกว่าจะน้าไปใช้งาน
2. การเตรียมหัวเชื้อเริไมต้น
เชื้อจุลิ นทรีย์ L. plantarum เก็ บไว้บนอาหารแข็ง MRS Agar ทีไ 4 องศาเซลเซียส ถ่ายเชื้ อจากอาหารแข็งลงใน
อาหารเหลว MRS ท้าการเลี้ยงทีไอุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส อัตราการเขย่ า 170 รอบต่อนาที เป็นเวลา 24 ชัไวโมง
3. การวิเคราะห์ องค์ประกอบของน้้ากากส่า
การวิเคราะห์เชิงปริมาณของน้้ากากส่ าโดยหาค่า ซีโอดี บีโอดี ปริมาณของแข็งทั้งหมด ของแข็ งระเหยง่าย และ
ของแข็งทีไละลายน้้าได้ ตามวิธีการของ APHA, AWWA and AWEF [3] และการเชิ งคุณภาพเพืไ อหาชนิดของน้้าตาล ด้วย
วิธี HPLC (WI-RES-HPLC-001 และ REF-RES-SampleprepHPLC-048) และชนิดกรดไขมันระเหยง่าย ด้ วยวิธี GC (WI-
RES-GC-001 และ REF-RES-Sampleprep-GC-020) [4]
4. การศึกษาสภาวะทีไเหมาะสมของการผลิตกรดแลคติกจากน้้ ากากส่า
ศึกษาการผลิตกรดแลคติกจากเชื้อ L. plantarum โดยใช้น้้ากากส่าหลังกระบวนการผลิตเอทานอลจากเปลือก
สับปะรด [4] เป็นสารตั้ งต้น โดยจะท้ าการศึกษาผลของความเข้มข้นของน้้ากากส่าทีไเหมาะสมต่อการผลิ ตกรดแลคติก
[ความเข้ มข้นร้อยละ 50 และ 100 (ปริมาตรต่ อปริมาตร)] ผลของแหล่งของไนโตรเจนทีไ เหมาะสม (Yeast extract,
peptone) ทีไความเข้มข้น 5.0 กรัมต่อลิตร ผลของอุณหภูมิ (อุณหภูมิห้อง (28-30 oC) 45 และ 75 oC ผลของอั ตราการ