1. IntroductionThe increasing deman

1. Introduction
The increasing demand for alternative energy resources such as biofuel has led to increasing interest in biomass as an important renewable source as an alternative to conventional fossil fuel resources. The demand for biofuel production from biomass and the use of food crops as biomass caused increased cost of raw materials leading to higher food prices. An opportunity, therefore, exists to shift the use of agricultural waste streams to renewable resources [1], [2] and [3].

Approximately 200 billion tons of agricultural waste are produced annually by food processing industries, creating significant environmental concerns [4]. Much of the agricultural waste that is produced has no current use other than disposal in landfill or first generation recycling such as composting or use as animal feed. This waste contains high levels of nutrients [5], which can cause serious environmental problems associated to odors and leachates in particular. Often these waste materials are simply disposed off by dumping in landfills or in the ocean. Waste disposal in landfills is becoming increasingly expensive and, in many parts of the world as the available land area is limited. Improved agricultural waste utilization would have a positive impact on environmental and economic problems, produce new growth, and help to achieve a zero waste society [6] and [7].

Okara is a major agricultural waste that is generated from the processing of soymilk, tofu, and their derivatives. The production of 1000 L of soy beverage can result in 250 kg of okara. Based on soy beverage consumption, approximately 14 million tons of okara are estimated to be generated annually worldwide, with associated environmental problems [8]. In addition, okara spoils and putrefies naturally when not refrigerated because it has high water and protein contents [9]. Many studies have examined ways to use okara, some of which have involved developing okara as a processed food for humans. Several studies on okara have focused on its fermentation [10] and [11], its use for the extraction and purification of protein or oil [12] and [13], and its enzymatic digestion for animal feed [14] or mushroom medium.

Okara contains 50% carbohydrate, consisting of cellulose, hemicellulose, and pectin, which make it a biomass that is attractive for bioethanol production. The carbohydrates in okara include fermentable sugars such as glucose, galactose, and mannose. Okara also contains pectin which is a complex polymer consisting of galacturonic acid bound by many different monosaccharides, such as arabinose and rhamnose. Despite the high carbohydrate content relative to other biomass, information on the use of okara in ethanol production is limited. Enzymatic degradation of okara and soybean has been reported previously [15], but successful enzymatic hydrolysis and fermentation of okara have been briefly reported [16] and [17].

In this study, we investigated bioethanol production from okara, including an autoclave pretreatment, and identified enzymes that enable an efficient hydrolysis process. We also determined the effect of autoclave pretreatment on the chemical composition of okara and the efficiency of hydrolytic enzymes produced in-house.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทนำเพิ่มความต้องการทรัพยากรพลังงานทางเลือกเช่นเชื้อเพลิงชีวภาพได้นำไปเพิ่มสนใจในชีวมวลเป็นแหล่งทดแทนสำคัญแทนทรัพยากรเชื้อเพลิงทั่วไป ความต้องการสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากชีวมวลและการใช้พืชอาหารเป็นชีวมวลเกิดจากต้นทุนวัตถุดิบที่นำไปสู่การสูงขึ้นของราคาอาหารเพิ่มขึ้น โอกาส ดังนั้น มีการเปลี่ยนใช้ของเสียของระบบเกษตรเพื่อทดแทนทรัพยากร [1], [2] และ [3]มีผลิตประมาณ 200 พันล้านตันของเสียการเกษตรเป็นประจำทุกปี โดยอาหารอุตสาหกรรมการประมวลผล การสร้างสิ่งแวดล้อมสำคัญ [4] ของเสียทางการเกษตรที่ผลิตได้ไม่ปัจจุบันใช้นอกเหนือจากการกำจัดในการฝังกลบหรือรุ่นแรกที่รีไซเคิลเช่นซึมหรือเป็นสัตว์เลี้ยง ขยะนี้ประกอบด้วยสารอาหาร [5], ซึ่งสามารถทำให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมเกี่ยวข้องกับกลิ่นและ leachates โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในระดับสูง มักเศษวัสดุเหล่านี้มีเพียงแค่ทิ้งออก โดยทิ้ง ในหลุมฝังกลบ หรือ ในมหาสมุทร กำจัดขยะในหลุมฝังกลบจะกลายเป็นราคาแพงมาก และ ในหลายส่วนของโลกเป็นดินแดนที่มี พื้นที่มีจำกัด เพิ่มการใช้ประโยชน์ของเสียทางการเกษตรจะมีค่าบวกส่งผลกระทบต่อปัญหาสิ่งแวดล้อม ทางเศรษฐกิจ ผลิตใหม่เจริญเติบโต และช่วยให้เป็นศูนย์ขยะสังคม [6] และ [7]Okara จะเสียทางการเกษตรสำคัญที่สร้างขึ้นจากการประมวลผลของนมถั่วเหลือง เต้าหู้ และของพวกเขา การผลิตเครื่องดื่มถั่วเหลือง 1000 L สามารถทำใน okara 250 กก. จากการบริโภคเครื่องดื่มถั่วเหลือง okara ประมาณ 14 ล้านตันจะประมาณถูกสร้างขึ้นเป็นประจำทุกปีทั่วโลก ด้วยปัญหาสิ่งแวดล้อมเกี่ยวข้อง [8] นอกจากนี้ okara ริบ และ putrefies ตามธรรมชาติเมื่อไม่ตู้เย็นเนื่องจากมีน้ำและโปรตีนเนื้อหา [9] ศึกษาจำนวนมากได้ทำการตรวจสอบวิธีการใช้ okara บางที่มีส่วนร่วมพัฒนา okara เป็นอาหารสำเร็จรูปสำหรับมนุษย์ หลายการศึกษาใน okara มุ่งเน้นที่การหมัก [10] และ [11], การใช้สำหรับการสกัดและทำให้บริสุทธิ์ ของโปรตีน หรือน้ำมัน [12] [13], และการย่อยอาหารเป็นเอนไซม์สำหรับอาหารสัตว์ [14] หรือเห็ดกลางOkara ประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรต 50% เซลลูโลส hemicellulose และเพ กทิน ซึ่งทำให้ชีวมวลที่น่าสนใจสำหรับการผลิต bioethanol คาร์โบไฮเดรตใน okara รวม fermentable น้ำตาลเช่นกลูโคส กาแล็กโทส และ mannose Okara ยังประกอบด้วยเพกทินซึ่งเป็นพอลิเมอร์ซับซ้อนที่ประกอบด้วยกรด galacturonic ตามหลายอื่น monosaccharides, arabinose และ rhamnose แม้เนื้อหาคาร์โบไฮเดรตสูงเมื่อเทียบกับชีวมวลอื่น ๆ ข้อมูลเกี่ยวกับการใช้ของ okara ในการผลิตเอทานอลถูกจำกัด เอนไซม์สลายของ okara และถั่วเหลืองมีการรายงานก่อนหน้านี้ [15], แต่สำเร็จเอนไซม์ในระบบย่อยและหมัก okara รายงานสั้น ๆ [16] [17]ในการศึกษานี้ เราผลิต bioethanol จาก okara รวมถึงการปรับสภาพการนึ่ง การตรวจสอบ และพบเอนไซม์ที่ช่วยกระบวนการย่อยมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้เรายังกำหนดผลของการ pretreatment เคลฟบนองค์ประกอบทางเคมีของ okara และประสิทธิภาพของไฮโดรไลติกเอนไซม์ที่ผลิตในองค์กร

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1. บทนำ
ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับแหล่งพลังงานทางเลือกเช่นเชื้อเพลิงชีวภาพได้นำไปสู่การเพิ่มความสนใจในชีวมวลเป็นแหล่งพลังงานทดแทนที่สำคัญเป็นทางเลือกให้กับทรัพยากรเชื้อเพลิงฟอสซิลธรรมดา ความต้องการสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากชีวมวลและการใช้พืชอาหารเป็นชีวมวลที่เกิดจากค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นของวัตถุดิบที่นำไปสู่ราคาอาหารที่สูงขึ้น โอกาสจึงอยู่ที่จะเปลี่ยนการใช้งานของลำธารของเสียทางการเกษตรเพื่อทรัพยากรหมุนเวียน [1], [2] [3]. ระยะทางประมาณ 200 พันล้านตันของเสียทางการเกษตรที่มีการผลิตเป็นประจำทุกปีโดยอุตสาหกรรมการแปรรูปอาหาร, การสร้างความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมอย่างมีนัยสำคัญ [4 ] มากของเสียทางการเกษตรที่ผลิตไม่มีการใช้งานในปัจจุบันอื่น ๆ นอกเหนือจากการกำจัดในหลุมฝังกลบหรือการรีไซเคิลรุ่นแรกเช่นปุ๋ยหมักหรือใช้เป็นอาหารสัตว์ เสียนี้มีระดับสูงของสารอาหาร [5] ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมอย่างรุนแรงที่เกี่ยวข้องกับกลิ่นและน้ำชะโดยเฉพาะอย่างยิ่ง บ่อยครั้งที่วัสดุเหลือใช้เหล่านี้มีจำหน่ายเพียงแค่ปิดโดยทิ้งในหลุมฝังกลบหรือในมหาสมุทร การกำจัดของเสียในหลุมฝังกลบจะกลายเป็นราคาแพงมากขึ้นเรื่อย ๆ และในหลายส่วนของโลกเป็นบริเวณที่ดินที่มีอยู่จะถูก จำกัด การใช้ประโยชน์ของเสียดีขึ้นทางการเกษตรจะมีผลกระทบในเชิงบวกต่อปัญหาสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจการผลิตการเจริญเติบโตใหม่และช่วยให้บรรลุสังคมของเสียเป็นศูนย์ [6] [7]. Okara เป็นวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรที่สำคัญที่ถูกสร้างขึ้นจากการประมวลผลของนมถั่วเหลืองที่ เต้าหู้และอนุพันธ์ของพวกเขา การผลิต 1000 L เครื่องดื่มถั่วเหลืองสามารถส่งผลใน 250 กิโลกรัมกากถั่วเหลือง ขึ้นอยู่กับการบริโภคเครื่องดื่มถั่วเหลืองประมาณ 14 ล้านตันของกากถั่วเหลืองคาดว่าจะได้รับการสร้างขึ้นเป็นประจำทุกปีทั่วโลกที่มีปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง [8] นอกจากนี้ล่มกากถั่วเหลืองและ putrefies ตามธรรมชาติเมื่อไม่ได้ในตู้เย็นเพราะมีน้ำสูงและปริมาณโปรตีน [9] การศึกษาหลายแห่งมีการตรวจสอบวิธีที่จะใช้กากถั่วเหลืองบางส่วนที่มีความเกี่ยวข้องกับการพัฒนากากถั่วเหลืองเป็นอาหารแปรรูปสำหรับมนุษย์ การศึกษาหลายแห่งในกากถั่วเหลืองได้มุ่งเน้นการหมักของ [10] และ [11], การใช้งานสำหรับการสกัดและการทำให้บริสุทธิ์ของโปรตีนหรือน้ำมัน [12] และ [13], และการย่อยอาหารเอนไซม์สำหรับอาหารสัตว์ [14] หรือขนาดกลางเห็ดกากถั่วเหลืองมีคาร์โบไฮเดรต 50% ประกอบด้วยเซลลูโลสเฮมิเซลลูโลสและเพคตินซึ่งทำให้ชีวมวลที่เป็นที่น่าสนใจสำหรับการผลิตเอทานอล คาร์โบไฮเดรตในกากถั่วเหลือง ได้แก่ น้ำตาลที่ย่อยเช่นกลูโคสกาแลคและแมนโนส กากถั่วเหลืองยังมีเพคตินซึ่งเป็นโพลิเมอร์ที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยกรดกาแลคผูกพันตาม monosaccharides ที่แตกต่างกันเป็นจำนวนมากเช่นอราบิโนและแรมโนส แม้จะมีญาติเนื้อหาสูงคาร์โบไฮเดรตชีวมวลอื่น ๆ ข้อมูลเกี่ยวกับการใช้กากถั่วเหลืองในการผลิตเอทานอลที่มี จำกัด การย่อยสลายด้วยเอนไซม์ของกากถั่วเหลืองและถั่วเหลืองได้รับการรายงานก่อนหน้านี้ [15] แต่เอนไซม์ที่ประสบความสำเร็จและการหมักกากถั่วเหลืองได้รับรายงานสั้น ๆ [16] และ [17]. ในการศึกษานี้เราตรวจสอบการผลิตเอทานอลจากกากถั่วเหลืองรวมทั้งการปรับสภาพนึ่ง และเอนไซม์ที่ช่วยให้กระบวนการย่อยสลายที่มีประสิทธิภาพระบุ นอกจากนี้เรายังมุ่งมั่นที่ผลกระทบของการปรับสภาพนึ่งในองค์ประกอบทางเคมีของกากถั่วเหลืองและประสิทธิภาพของเอนไซม์ย่อยสลายที่ผลิตในบ้าน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . แนะนำความต้องการเพิ่มขึ้นสำหรับแหล่งพลังงานทดแทน เช่น ไบโอดีเซล ทำให้การเพิ่มความสนใจในชีวมวลเป็นแหล่งพลังงานทดแทนที่สำคัญเป็นทางเลือกเชื้อเพลิงฟอสซิลทั่วไปทรัพยากร ความต้องการสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากชีวมวลและการใช้พืชอาหารที่ก่อให้เกิดการเพิ่มขึ้นของต้นทุนวัตถุดิบชีวมวลชั้นนำให้ราคาอาหารสูงขึ้น โอกาสจึงมีอยู่กะใช้กระแสของเสียทางการเกษตรเพื่อทดแทนทรัพยากร [ 1 ] , [ 2 ] และ [ 3 ]ประมาณ 200 ล้านตันต่อปี โดยผลิตจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร อุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร สร้างความกังวลด้านสิ่งแวดล้อม [ 4 ] มากของวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรที่ผลิตได้ไม่มีกระแสไฟฟ้าใช้ นอกจากทิ้งในหลุมฝังกลบ หรือรุ่นแรก เช่น การทำปุ๋ยหมักรีไซเคิลหรือใช้เป็นอาหารสัตว์ ของเสียนี้มีระดับสูงของสารอาหาร [ 5 ] ซึ่งสามารถก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมที่ร้ายแรงที่เกี่ยวข้องกับกลิ่น และค่าพิเศษ บ่อยครั้งที่วัสดุเหลือใช้เหล่านี้เป็นเพียงแค่กำจัดออกโดยทิ้งในหลุมฝังกลบ หรือในมหาสมุทร ขยะในหลุมฝังกลบจะกลายเป็นราคาแพงมากขึ้นและในส่วนต่างๆของโลก เช่น พื้นที่มีจำกัด การใช้วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรที่เพิ่มขึ้นจะมีผลกระทบเชิงบวกเกี่ยวกับปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจการผลิตการเจริญเติบโตใหม่และช่วยให้สังคมศูนย์เสีย [ 6 ] และ [ 7 ]รากเป็น วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรหลักที่ถูกสร้างขึ้นจากการประมวลผลของนมถั่วเหลือง เต้าหู้ และอนุพันธ์ของ การผลิต 1 , 000 ลิตรของเครื่องดื่มสามารถผลของกากถั่วเหลือง 250 กิโลกรัม จากการบริโภคเครื่องดื่มถั่วเหลืองประมาณ 14 ล้านตัน คาดว่าจะสร้างขึ้นจากรากทุกปีทั่วโลกที่เกี่ยวข้องกับปัญหาสิ่งแวดล้อม [ 8 ] นอกจากนี้กาก spoils และ putrefies ตามธรรมชาติเมื่อไม่เย็นเพราะมันมีน้ำสูง และปริมาณโปรตีน [ 9 ] หลายการศึกษาได้ทดสอบวิธีที่จะใช้ราก ซึ่งเกี่ยวข้องกับการพัฒนารากเป็นอาหารแปรรูป สำหรับมนุษย์ หลายการศึกษาที่เน้นในการหมักกาก [ 10 ] และ [ 11 ] ใช้สำหรับการสกัดและการทำให้บริสุทธิ์ของโปรตีนหรือน้ำมัน [ 12 ] และ [ 13 ] และเอนไซม์ย่อยอาหาร ( อาหารสัตว์ 14 กลาง หรือเห็ดรากประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรต 50% ประกอบด้วยเซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และเพคติน ซึ่งทำให้มันสามารถที่น่าสนใจสำหรับการผลิตเอทานอล . คาร์โบไฮเดรตใน Okara รวมถึงน้ำตาลหมัก เช่น กลูโคส กาแลกโทส และแมนโนส . รากยังมีเพคตินซึ่งเป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยกรดกาแลคผูกพันโดยโมโนแซ็กคาไรด์ต่างๆเช่นน้ำตาล rhamnose . แม้จะมีคาร์โบไฮเดรตสูงเนื้อหาที่สัมพันธ์กับระบบอื่น ๆ ข้อมูลเกี่ยวกับการใช้กากในการผลิตเอทานอลจำกัด การย่อยสลายกากถั่วเหลืองด้วยเอนไซม์ของและได้รับการรายงานก่อนหน้านี้ [ 15 ] , แต่ ประสบความสำเร็จ และหมักเอนไซม์จากรากได้รับการสั้นรายงาน [ 16 ] และ [ 17 ]การศึกษาการผลิตเอทานอลจากกาก รวมทั้งเป็นหม้อนึ่งความดันก่อน และระบุที่ช่วยให้กระบวนการย่อยด้วยเอนไซม์ที่มีประสิทธิภาพ เราพบผลของ Autoclave การบำบัดเบื้องต้นต่อองค์ประกอบทางเคมีของรากและประสิทธิภาพของเอนไซม์ย่อยสลายที่ผลิตในบ้าน