Original Title: Semi-Continuous Production Process of Corn Vinegar in Stirred Tank Reactor Using Fixation of Acetobacter aceti WK on Surface of Loofa Sponge
Source: li01.tci-thaijo.org
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ដំណើរការផលិតទឹកខ្មេះពោតបែបពាក់កណ្តាលបន្តបន្ទាប់ក្នុងធុងរ៉េអាក់ទ័រកូរអង្រួន ដោយប្រើការតោងជាប់នៃបាក់តេរី Acetobacter aceti WK លើផ្ទៃស្ពោតននោង

ចំណងជើងដើម៖ Semi-Continuous Production Process of Corn Vinegar in Stirred Tank Reactor Using Fixation of Acetobacter aceti WK on Surface of Loofa Sponge

អ្នកនិពន្ធ៖ Warawut Krusong (Fermentattion Technology Laboratory, Faculty of Agro-Industry, King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang), Panit Petch-nom (Agronegar Co.Ltd.), Prapas Pinviset (Agronegar Co.Ltd.)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2010 Kasetsart J. (Nat. Sci.)

វិស័យសិក្សា៖ Food Biotechnology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការសិក្សានេះស្វែងរកវត្ថុធាតុទ្រទ្រង់បែបធម្មជាតិ (ស្ពោតននោង) និងកំណត់អត្រាបញ្ចូលដ៏ប្រសើរបំផុតសម្រាប់ដំណើរការផលិតទឹកខ្មេះពោតបែបពាក់កណ្តាលបន្តបន្ទាប់ នៅក្នុងធុងរ៉េអាក់ទ័រកូរអង្រួន (Stirred Tank Reactor) ដើម្បីជំនួសផ្លាស្ទិកដែលប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះបានប្រើប្រាស់ស្ពោតននោងស្ងួតកម្រាស់ ២,៥ សង់ទីម៉ែត្រ ជាកន្លែងសម្រាប់ឲ្យបាក់តេរីតោងជាប់ និងធ្វើការពិសោធន៍លើអត្រាបញ្ចូលទឹកពោតស្រស់ (ពី ១០% ទៅ ៤០%) ក្នុងធុងចំណុះ ៥០លីត្រ។

ការរៀបចំស្ពោតននោង និងការធ្វើមេទឹកពោតដោយប្រើមេដំបែ (Cell Recycle Process of Saccharomyces cerevisiae)
ការធ្វើមេទឹកខ្មេះក្នុងធុងរ៉េអាក់ទ័រកូរអង្រួន (Vinegar Fermentation in Stirred Tank Reactor - STR)
ការវាយតម្លៃរសជាតិ និងក្លិនប្រៀបធៀបជាមួយពោតស្រស់ (Sensory Evaluation)
ការវិភាគកោសិកាតោងជាប់ដោយប្រើមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង (Scanning Electron Microscopy - SEM)

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

អត្រាបញ្ចូលទឹកពោតដ៏ប្រសើរបំផុតគឺ ៣០% ដែលផ្តល់នូវអត្រាកំណើនជាតិអាស៊ីត (ETA) ខ្ពស់បំផុតចន្លោះពី ០,០០២៨%/ម៉ោង ទៅ ០,០០៦៧%/ម៉ោង។
បាក់តេរី Acetobacter aceti WK បានផលិតជាតិអាស៊ីតជាមធ្យម ៤,១±០,១% ក្នុងអំឡុងពេល ៦ វដ្តនៃការធ្វើមេរយៈពេល ៤០ ថ្ងៃ បន្ទាប់ពីរយៈពេលបន្ស៊ាំ ១៤ ថ្ងៃរួច។
រូបភាពពីមីក្រូទស្សន៍ (SEM) បានបញ្ជាក់យ៉ាងច្បាស់ថា ផ្ទៃសរសៃនៃស្ពោតននោងគឺជាកន្លែងដ៏ល្អឥតខ្ចោះសម្រាប់ការតោងជាប់នៃកោសិកាបាក់តេរីក្នុងការផលិតទឹកខ្មេះ ហើយអាចប្រើជាជីជីវសាស្រ្តបានយ៉ាងងាយស្រួលពេលប្រើប្រាស់រួច។

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method)	គុណសម្បត្តិ (Pros)	គុណវិបត្តិ (Cons)	លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Stirred Tank Reactor (STR) with Loofa Sponge ការធ្វើមេក្នុងធុងរ៉េអាក់ទ័រកូរអង្រួន (STR) ដោយប្រើស្ពោតននោង	ប្រើប្រាស់វត្ថុធាតុទ្រទ្រង់បែបធម្មជាតិដែលងាយរលាយបាត់ (Biodegradable) និងស័ក្តិសមសម្រាប់សហគ្រាសធុនតូចនិងមធ្យម (SMEs) ដែលមានធុង STR ស្រាប់។	អត្រាអុកស៊ីសែនរលាយ (Dissolved Oxygen) មានកម្រិតទាប (៧០-៧៥%) ដែលធ្វើឱ្យដំណើរការផលិតជាតិអាស៊ីតយឺតជាងប្រព័ន្ធ Airlift។	អត្រាកំណើនជាតិអាស៊ីត (ETA) ជាមធ្យម ០,០០៤៧%/ម៉ោង ដោយទទួលបានលទ្ធផលល្អបំផុតនៅអត្រាបញ្ចូល ៣០%។
Airlift Fermenter with Loofa Sponge ការធ្វើមេក្នុងធុងរ៉េអាក់ទ័រប្រភេទ Airlift ដោយប្រើស្ពោតននោង (ពីការសិក្សាមុន)	ផ្តល់នូវអត្រាអុកស៊ីសែនរលាយខ្ពស់ជាង (៧៥-៨៥%) ដែលជួយជំរុញឱ្យបាក់តេរី Acetobacter aceti ធ្វើអុកស៊ីតកម្មបំប្លែងអាល់កុលទៅជាអាស៊ីតបានលឿនជាង។	អាចទាមទារការរៀបចំធុងរ៉េអាក់ទ័រដែលមានលក្ខណៈបច្ចេកទេសខុសពីធុងកូរអង្រួនទូទៅ ដែលអាចពិបាកសម្រាប់សហគ្រាសខ្នាតតូចខ្លះ។	អត្រាកំណើនជាតិអាស៊ីត (ETA) ជាមធ្យមខ្ពស់រហូតដល់ ០,០០៨៤%/ម៉ោង។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការសិក្សានេះទាមទារឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ជីវបច្ចេកវិទ្យាកម្រិតមធ្យម និងវត្ថុធាតុដើមកសិកម្មដែលងាយស្រួលរកក្នុងស្រុក។

Hardware: ធុងរ៉េអាក់ទ័រកូរអង្រួន (STR) ចំណុះ ៥០លីត្រ, ប្រព័ន្ធកែច្នៃកោសិកា (Cell recycle system) ៥០mL/min, និងម៉ាស៊ីនវាស់អុកស៊ីសែន (Oxygen Amplifier)។
Biological Materials: មេដំបែ Saccharomyces cerevisiae M30, បាក់តេរីផលិតអាស៊ីត Acetobacter aceti WK, និងស្ពោតននោងស្ងួត។
Analysis Tools: មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង (SEM) សម្រាប់ពិនិត្យមើលការតោងជាប់នៃកោសិកា, ឧបករណ៍វាស់ pH, និងឧបករណ៍វាស់ជាតិអាល់កុល (Ebulliometer)។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងប្រទេសថៃ ដោយប្រើប្រាស់ពោត និងស្ពោតននោងដែលជាកសិផលក្នុងស្រុក។ ការវាយតម្លៃរសជាតិ (Sensory evaluation) ត្រូវបានធ្វើឡើងដោយក្រុមអ្នកធ្វើតេស្តនៅថៃផងដែរ។ នេះមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ព្រោះប្រទេសទាំងពីរមានអាកាសធាតុ លក្ខខណ្ឌកសិកម្ម និងចំណូលចិត្តរសជាតិប្រហាក់ប្រហែលគ្នា ដែលធ្វើឱ្យលទ្ធផលនេះអាចយកមកអនុវត្តបានដោយផ្ទាល់។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រនេះមានសក្តានុពលខ្ពស់ណាស់សម្រាប់កម្ពុជា ពិសេសក្នុងការកែច្នៃកសិផល និងកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ប្លាស្ទិក។

ខេត្តសំបូរពោត (បាត់ដំបង និងប៉ៃលិន): កសិករ ឬសហគមន៍កសិកម្មអាចកែច្នៃពោតដែលសល់ ឬមានតម្លៃថោកទៅជាទឹកខ្មេះពោត ដែលមានតម្លៃខ្ពស់ជាង និងអាចរក្សាទុកបានយូរ។
សហគ្រាសធុនតូច និងមធ្យម (SMEs) ផ្នែកចំណីអាហារ: សហគ្រាសផលិតទឹកខ្មេះអាចប្តូរពីការប្រើប្រាស់សរសៃប្លាស្ទិកមកប្រើស្ពោតននោង ដែលចំណាយតិច ងាយស្រួលរក និងអាចយកទៅធ្វើជាជីកំប៉ុស (Bio-fertilizer) ពេលប្រើប្រាស់រួច។
សាកលវិទ្យាល័យកសិកម្ម និងបច្ចេកវិទ្យា (RUA, ITC): សិស្សនិស្សិតអាចយកគំរូនេះទៅសិក្សាស្រាវជ្រាវបន្តលើការប្រើប្រាស់ស្ពោតធម្មជាតិផ្សេងៗទៀតនៅកម្ពុជា សម្រាប់ធ្វើជាកន្លែងតោងរបស់បាក់តេរីក្នុងដំណើរការ Fermentation។

ជារួម បច្ចេកវិទ្យានេះផ្តល់នូវដំណោះស្រាយបៃតង (Green Concept) ដែលជួយលើកកម្ពស់សេដ្ឋកិច្ចវិលជុំនៅកម្ពុជា តាមរយៈការកែច្នៃកសិផលឱ្យអស់លទ្ធភាពនិងប្រកបដោយចីរភាព។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះពីជីវបច្ចេកវិទ្យាអាហារ: ស្វែងយល់ពីដំណើរការមេទឹកខ្មេះ (Vinegar Fermentation) យន្តការនៃការតោងជាប់កោសិកា (Cell Fixation) និងអតិសុខុមប្រាណ Acetobacter តាមរយៈឯកសារអនឡាញ ឬមុខវិជ្ជាពាក់ព័ន្ធនៅវិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាកម្ពុជា (ITC)។
រៀបចំវត្ថុធាតុដើម និងការបន្ស៊ាំបាក់តេរី: ប្រមូលស្ពោតននោងស្ងួត កាត់ជាកម្រាស់ ២,៥ សង់ទីម៉ែត្រ ហើយយកទៅត្រាំទឹកខ្មេះ ៤% ដើម្បីសម្លាប់មេរោគ។ បន្ទាប់មកចាប់ផ្តើមបន្ស៊ាំបាក់តេរី Acetobacter aceti WK ក្នុងមជ្ឈដ្ឋានទឹកពោតដែលមានជាតិអាល់កុល ៣,៥% ក្នុងរយៈពេល១៤ថ្ងៃ។
តម្លើងធុងរ៉េអាក់ទ័រខ្នាតតូច (Lab-scale STR): ចាប់ផ្តើមការពិសោធន៍ក្នុងធុងចំណុះតូច (ឧ. ៥-១០ លីត្រ) ជាមុនសិន។ សាកល្បងអត្រាបញ្ចូល (Charging rates) ទឹកពោតថ្មីនៅកម្រិត ៣០% ដែលណែនាំដោយឯកសារនេះ ដោយកែតម្រូវប្រព័ន្ធកូរ និងបញ្ចេញខ្យល់អុកស៊ីសែនឱ្យបានត្រឹមត្រូវ។
ត្រួតពិនិត្យ និងវិភាគទិន្នន័យ (Data Monitoring): ប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ DO meter ដើម្បីវាស់អុកស៊ីសែន, pH meter និងការត្រួតពិនិត្យជាតិអាស៊ីត (Titration) ដើម្បីគណនាអត្រាកំណើនជាតិអាស៊ីតប្រចាំម៉ោង (ETA) រួចធ្វើការប្រៀបធៀបដើម្បីរកចំណុចប្រសើរបំផុតមុនឈានដល់ការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំ។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស	ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation)	និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Stirred Tank Reactor (STR) (ធុងរ៉េអាក់ទ័រកូរអង្រួន)	ធុងសម្រាប់ធ្វើមេ (Fermentation) ដែលមានបំពាក់ប្រព័ន្ធកូរអង្រួន (Impeller) ដើម្បីធានាឱ្យសារធាតុចិញ្ចឹម មេរោគ និងអុកស៊ីសែនលាយឡំគ្នាបានល្អស្មើគ្នានៅគ្រប់ផ្នែកទាំងអស់នៃធុង។	ដូចជាម៉ាស៊ីនក្រឡុកទឹកដែលជួយកូរច្របល់គ្រឿងផ្សំឱ្យសព្វល្អ និងមានខ្យល់ចេញចូល ដើម្បីឱ្យមេដំបែឆាប់ធំធាត់។
Semi-Continuous Fermentation (ការធ្វើមេបែបពាក់កណ្តាលបន្តបន្ទាប់)	ដំណើរការផលិតដែលគេបូមយកផលិតផលសម្រេចចេញមួយផ្នែក (ឧ. ៦០%) ហើយបន្ថែមវត្ថុធាតុដើមថ្មីចូលក្នុងបរិមាណស្មើគ្នា ដោយមិនចាំបាច់បញ្ឈប់ដំណើរការ ឬលាងសម្អាតធុងឡើយ។	ដូចជាការដួសទឹកស៊ុបមួយចានចេញពីឆ្នាំង រួចថែមទឹកនិងគ្រឿងផ្សំថ្មីចូលទៅវិញ ដើម្បីឱ្យស៊ុបនៅតែពុះនិងអាចបន្តដួសញ៉ាំបានរហូត។
Cell Fixation / Immobilization (ការតោងជាប់នៃកោសិកា)	បច្ចេកទេសដែលជួយឱ្យកោសិកាអតិសុខុមប្រាណ (បាក់តេរី) តោងជាប់ទៅនឹងផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុណាមួយ (ដូចជាសរសៃស្ពោតននោង) ដើម្បីការពារកុំឱ្យវាហូរចេញតាមផលិតផលដែលបូមចេញ និងអាចប្រើប្រាស់វាដើម្បីបន្តធ្វើមេបានច្រើនដង។	ដូចជាការសង់សំបុកឱ្យសត្វឃ្មុំនៅមួយកន្លែង ដើម្បីងាយស្រួលប្រមូលយកតែទឹកឃ្មុំ ដោយមិនបាត់បង់សត្វឃ្មុំ។
Acidification Rate (ETA) (អត្រាកំណើនជាតិអាស៊ីត)	ល្បឿននៃការកើនឡើងកំហាប់អាស៊ីតអាសេទិក (ទឹកខ្មេះ) កំឡុងពេលធ្វើមេ ដែលគណនាជាភាគរយក្នុងមួយម៉ោង (%/h) ដែលជាសូចនាករបង្ហាញពីប្រសិទ្ធភាពនៃការបំប្លែងអាល់កុលទៅជាអាស៊ីតរបស់បាក់តេរី។	ដូចជាការវាស់ល្បឿនថាតើចុងភៅម្នាក់អាចផលិតទឹកត្រីជូរអែមបានប៉ុន្មានលីត្រក្នុងមួយម៉ោង។
Cell Recycle System (ប្រព័ន្ធកែច្នៃកោសិកា)	ប្រព័ន្ធបូមកោសិកាមេដំបែដែលធ្លាក់កកនៅបាតធុង ត្រលប់ទៅផ្នែកខាងលើនៃធុងវិញ ដើម្បីបង្កើនចំនួនកោសិការស់រវើកឱ្យពង្រាយពេញទឹកធ្វើមេ និងពន្លឿនការផលិតជាតិអាល់កុល។	ដូចជាការយកកាកកាហ្វេដែលធ្លាក់ចុះក្រោមមកចម្រោះទឹកម្ដងទៀត ដើម្បីឱ្យកាហ្វេកាន់តែមានរសជាតិដិតនិងឆាប់ចេញជាតិ។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖