ลิกนิน (lignin)

ลิกนิน (lignin)

ลิกนิน (lignin) เป็นสารประกอบที่มีมากรองจากเซลลูโลส เป็นสารโพลิเมอร์ที่ซับซ้อนกว่า cellulose กับ hemicellulose และเป็นโครงสร้างของผนังเซลล์ชนิดหนึ่ง ในวัสดุแต่ละชนิดมักพบลิกนินเป็นองค์ประกอบอยู่ 20-35 % โดยทำหน้าที่รวมมัดของเส้นใยของพอลิแซคคาไรด์ไว้ด้วยกัน เนื่องจากลิกนินเป็นส่วนประกอบสำคัญในพืช และย่อยสลายทางชีวภาพได้ยาก ทั้งนี้จึงจำเป็นวิเคราะห์หาปริมาณลิกนินที่มีอยู่ในตัวอย่าง ซึ่งการวิเคราะห์ลิกนินที่มีกลุ่มของอะโรมาติก ไฮดรอกซิลล์ อาศัยการทำปฏิกิริยากับกรด (Two-step acid hydrolysis) แล้วนำไปหาปริมาณลิกนินที่ละลายกรด (Acid soluble Lignin) และหาปริมาณลิกนินที่ไม่ละลายในกรด (Acid Insoluble Lignin)

ที่มา : Aldison et al. (2005

● จากภาวะปัญหาการขาดแคลนพลังงาน ทำให้มีการนำพืชหลายชนิดมาใช้เป็นวัตถุดิบในการสร้างพลังงานทดแทน เช่น การนำมันสำปะหลังและอ้อย มาผลิตแก๊สโซฮอล์ หรือปาล์มน้ำมันมาผลิตไบโอดีเซล แต่พืชเหล่านี้เป็นทั้งพืชอาหารและพืชเศรษฐกิจ

● ในระยะยาวจึงอาจส่งผลให้ผลผลิตขาดแคลนและทำให้ต้นทุนการผลิตสินค้าสูงขึ้นตามลำดับจากการศึกษาพบว่า เอทานอล เป็นองค์ประกอบสำคัญในการผลิตแก๊สโซฮอล์ ที่ผลิตได้จากพืชพลังงาน เช่น มันสำปะหลัง อ้อย โดยพืชกลุ่มนี้จะมีการสะสมแป้งและน้ำตาลอยู่ภายใน ซึ่งแป้งที่เกิดจากการเรียงตัวกันของโมเลกุลน้ำตาลเหล่านี้ เมื่อนำไปผ่านกระบวนการหมักจะได้ผลิตภัณฑ์ คือ เอทานอล

● ขณะเดียวกันวัชพืช เช่น หญ้าก็มีเซลลูโลสที่เกิดจากการจัดเรียงตัวกันของน้ำตาลเช่นเดียวกับแป้ง ดังนั้น หญ้าก็น่าจะนำมาใช้ผลิตเอทานอลได้ จึงเป็นแรงจูงใจในการศึกษาพลังงานทางเลือกใหม่จากวัชพืช

การพรีทรีตเมนต์ชีวมวลของวัชพืชโดยกรดฟอสฟอริก

Phosphoric Acid Pretreatment of Weed Biomass

นางสาวสายธาร เคืองสาร 55162536

นิสิตปริญญาตรี สาขาวิชาวิทยาศาสตร์การเกษตร

คณะเกษตรศาสตร์ทัพยากรธรรมชาติ และสิ่งแวดล้อม

(ต่อ)

●ในกระบวนการผลิตเอทานอลจากวัชพืช เริ่มต้นจากการนำวัชพืชไปผ่านกระบวนการไฮโดรไลซิส (การย่อยเซลลูโลสให้เป็นน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว) เพื่อให้ได้น้ำตาลรีดิวซ์ (น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวที่มีหมู่คาร์บอนิล ซึ่งออกซิไดซ์ได้ง่าย เป็นน้ำตาลที่ยีสต์สามารถนำไปใช้ในกระบวนการหมัก) ก่อน จากนั้นจึงนำน้ำตาลรีดิวซ์ที่ได้ไปเป็นสารตั้งต้นในกระบวนการหมักเพื่อให้ได้เอทานอล

●อย่างไรก็ตามวัตถุดิบที่มีเซลลูโลสเป็นองค์ประกอบก็สามารถใช้ผลิตเอทานอลได้ แต่เนื่องจากโครงสร้างของเซลลูโลสในชีวมวล มีโครงสร้างเป็นผลึก (crystalline) ซึ่งเป็นโครงสร้างที่แน่นหนา ประกอบกับชีวมวลยังมีองค์ประกอบที่เป็นลิกนิน (lignin) และเฮมิเซลลูโลส (hemicellulose) ที่มีโครงสร้างซับซ้อนทำให้ขัดขวางการทำงานของเอนไซม์ในขั้นตอนการไฮโดรลิซิสเซลลูโลสให้เป็นน้ำตาลกลูโคสและการหมักกลูโคสเพื่อให้เป็นเอทานอล

บทนำ

การพรีทรีตเมนต์ชีวมวลของวัชพืชโดยกรดฟอสฟอริก

Phosphoric Acid Pretreatment of Weed Biomass

นางสาวสายธาร เคืองสาร 55162536

นิสิตปริญญาตรี สาขาวิชาวิทยาศาสตร์การเกษตร

คณะเกษตรศาสตร์ทัพยากรธรรมชาติ และสิ่งแวดล้อม

้เเพพะพัพั

กPhosphoric Acid Pretreatment of Weed Biomass

มวลของวัชพืชโดยกรดฟอสฟอริก

ญ่ก

การพรีทรีตเมนต์ชีวมวลของวัชพืชโดยกรดฟอสฟอริก

Phosphoric Acid Pretreatment of Weed Biomass

นางสาวสายธาร เคืองสาร 55162536

นิสิตปริญญาตรี สาขาวิชาวิทยาศาสตร์การเกษตร

คณะเกษตรศาสตร์ทัพยากรธรรมชาติ และสิ่งแวดล้อม

การพรีทรีตเมนต์ชีวมวลของวัชพืชโดยกรดฟอสฟอริก

Phosphoric Acid Pretreatment of Weed Biomass กกกก

นางสาวสายธาร เคืองสาร 55162536

นิสิตปริญญาตรี สาขาวิชาวิทยาศาสตร์การเกษตร

คณะเกษตรศาสตร์ทัพยากรธรรมชาติ และสิ่งแวดล้อม