Food waste and food processing wast

Food waste and food processing wastes are potential feedstocks
for biohydrogen production. However, the effects of the variation of
carbohydrate, fat, protein, cellulose and hemicellulose contents in
the mixture of food waste are not clearly understood by
biochemical means. For example the highest biohydrogen yield of
2.79 mmol H2 L1 d1 was obtained by Fang et al. (2006) from rice
slurry which is rich in carbohydrate content while Lee et al. (2008)
achieved the highest biohydrogen yield of 18.4 mmol H2 L1 d1
from vegetable kitchen waste which is rich in cellulose content.
Carbohydrate has been reported to be the most suitable feedstock
for biohydrogen production although other components in food
waste such as fat, protein and cellulose can also be used as substrate
(Lay et al., 2003; Lee et al., 2010). Theoretically, hydrogen is difficult
to be produced from lipid and protein degradation (Lay et al., 2003).
The limiting factor for biohydrogen production from different
components of food waste is the hydrolysis rate. Fermentative
bacteria hydrolyze and ferment carbohydrates, protein and lipids to
volatile fatty acids which are then further hydrolyzed into acetate,
carbon dioxide and hydrogen by acetogenic bacteria. Fermentative
bacteria such as Clostridium sp., Enterobacter sp., Thermoanaerobacter
sp. and other spore forming bacteria involved in biohydrogen
production contain hydrogenase enzyme by which
hydrogen as well as energy in the form of ATP are produced during
the degradation process.
4.1. Carbohydrate
Carbohydrate rich substrates such as rice slurry (Fang et al.,
2006), food waste rich in carbohydrate content (Kim et al., 2011,
2009, 2008a, 2008b; Wang et al., 2010), wheat (Argun et al.,
2009), cheese, tofu and potato processing waste (Kim et al.,
2011c; Van-Ginkel et al., 2005; Yang et al., 2007) etc. have been
shown to be suitable substrates for biohydrogen production
(Antonopoulou et al., 2011). During carbohydrate hydrolysis, hydrolytic
bacteria produce simple sugars such as sucrose, glucose,
xylose or hexose (Kapdan and Kargi, 2006). The product of carbohydrate
hydrolysis mainly depends on the microorganisms present
in the culture broth during biohydrogen production (Antonopoulou
et al., 2011). For example stochiometrically, Clostridium sp. can
produce 2 mol of hydrogen with 1 mol of n-butyrate or 4 mol of
hydrogen with 2 mol of acetate from 1 mol of hexose. Meanwhile,
no hydrogen gas will be produced if the end products are lactate
and propionate (Wang and Chang, 2008; Kim et al., 2008a).
The rate of carbohydrate hydrolysis is faster compared to lipid
and protein. Lay et al. (2003) found that biohydrogen production
from carbohydrate-rich substrate is twenty times greater when
compared to lipid and protein-rich substrates. Wang and Chang
(2008) reported that cassava starch could produce 4 L H2 L1 h1
with 80e93% substrate conversion in a continuous system. Kim and
Lee (2010) conducted various pre-treatments such as ultrasonication,
homogenization, pH and heat treatment to tofuprocessing
wastewater in order to enhance carbohydrate solubilization
for better biohydrogen production efficiency. Sagnak et al.
(2011) applied both acid and heat treatments to obtain monomeric
sugar for biohydrogen production. Wang et al. (2010) added
amylases to a kitchen-waste-fed in hydrogen fermenter to increase
the efficiency of starch hydrolysis.

Results (Thai) 1:

อาหารขยะและอาหารแปรรูปของเสียที่มีศักยภาพวมวลสำหรับการผลิต biohydrogen อย่างไรก็ตาม ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงของคาร์โบไฮเดรต ไขมัน โปรตีน เซลลูโลส และ hemicellulose เนื้อหาในส่วนผสมของอาหารขยะอย่างชัดเจนเข้าใจโดยวิธีการทางชีวเคมี ตัวอย่างเช่นสูง biohydrogen ผล2.79 mmol H2 L 1 d 1 ได้รับโดยฝาง et al. (2006) จากข้าวสารละลายที่อุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรตในขณะที่ Lee et al. (2008)ได้ผลสูงสุด biohydrogen 18.4 mmol H2 L 1 d 1จากครัวผักเสียซึ่งมีเนื้อหาเซลลูโลสคาร์โบไฮเดรตมีการรายงานเป็น วัตถุดิบที่เหมาะสมที่สุดbiohydrogen ผลิตแม้ว่าส่วนประกอบอื่น ๆ ในอาหารของเสียเช่นไขมัน โปรตีนและเซลลูโลสสามารถใช้เป็นพื้นผิว(เลย์และ al. 2003 Lee et al. 2010) ในทางทฤษฎี ไฮโดรเจนเป็นเรื่องยากจะผลิตจากการย่อยสลายของไขมันและโปรตีน (เลย์ et al. 2003)ตัวคูณ limiting biohydrogen ผลิตจากแตกต่างกันอัตราการสลายส่วนประกอบของอาหารเสียได้ หมักแบคทีเรีย hydrolyze และหมักคาร์โบไฮเดรต โปรตีน และไขมันเพื่อกรดไขมันระเหยที่มีแล้วการ hydrolyzed เป็นอะซิเตทคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนจากแบคทีเรีย acetogenic หมักแบคทีเรียเช่น Clostridium เอสพี เอสพี Enterobacter, Thermoanaerobacterเอสพีและสปอร์อื่น ๆ ขึ้นรูปแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องใน biohydrogenผลิตประกอบด้วยเอนไซม์ hydrogenase ซึ่งไฮโดรเจนเป็นพลังงานในรูปของ ATP ที่ผลิตในระหว่างการกระบวนการย่อยสลาย4.1. คาร์โบไฮเดรตพื้นผิวที่อุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรตเช่นข้าวสารละลาย (ฝาง et al.,2006), อาหารเสียอุดมด้วยคาร์โบไฮเดรต (Kim et al. 20112009, 2008a, 2008b Wang et al. 2010), ข้าวสาลี (Argun et al.,2009), ชีส เต้าหู้และมันฝรั่งแปรรูปของเสีย (Kim et al.,2011c รถตู้ Ginkel et al. 2005 ยางและ al. 2007) ฯลฯ ได้แสดงให้เป็นพื้นผิวที่เหมาะสมสำหรับการผลิต biohydrogen(Antonopoulou et al. 2011) ในระหว่างการย่อยคาร์โบไฮเดรต ไฮโดรไลติกแบคทีเรียผลิตน้ำตาลอย่างง่ายเช่นซูโครส กลูโคสสารหรือเฮกโซส (Kapdan และ Kargi, 2006) ผลิตภัณฑ์ของคาร์โบไฮเดรตย่อยส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับจุลินทรีย์ที่มีอยู่ในซุปวัฒนธรรมระหว่างผลิต biohydrogen (Antonopoulouet al. 2011) ตัวอย่างเช่น stochiometrically, Clostridium เอสพีสามารถผลิต 2 โมลของไฮโดรเจน 1 โมลของ n-บิวทิเรตหรือ 4 โมลของไฮโดรเจนกับ 2 โมลของอะซิเตจาก 1 โมลของเฮกโซส ในขณะเดียวกันจะผลิตก๊าซไฮโดรเจนไม่หากผลิตภัณฑ์สิ้น แลคเตทและ propionate (วังและช้าง 2008 Kim et al. 2008a)เร็วมีการเปรียบเทียบอัตราการสลายคาร์โบไฮเดรตกับไขมันและโปรตีน วาง et al. (2003) พบว่าผลิต biohydrogenจากพื้นผิวอุดมด้วยคาร์โบไฮเดรตคือมากกว่ายี่สิบครั้งเมื่อเมื่อเทียบกับพื้นผิวที่อุดมด้วยโปรตีนและไขมัน วังและช้าง(2008) รายงานว่า แป้งมันสำปะหลังสามารถผลิต 4 L H2 L 1 ชม. 180e93% พื้นผิวแปลงในระบบอย่างต่อเนื่อง คิม และลี (2010) ดำเนินการรักษาต่าง ๆ ก่อนเช่น ultrasonicationhomogenization ค่า pH และความร้อนเพื่อ tofuprocessingน้ำเสียเพื่อเพิ่มคาร์โบไฮเดรต solubilizationสำหรับดี biohydrogen ประสิทธิภาพการผลิต Sagnak et al(2011) ใช้กรดและความร้อนขอรับ monomericน้ำตาลผลิต biohydrogen Wang et al. (2010) เพิ่มamylases จะมีครัวเสีย-fed ใน fermenter ไฮโดรเจนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการย่อยแป้ง

Results (Thai) 2:

เศษอาหารและการแปรรูปอาหารเสียเป็นวัตถุดิบที่มีศักยภาพ
ในการผลิตไฮโดรเจน อย่างไรก็ตามผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงของ
คาร์โบไฮเดรตไขมันโปรตีนเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสเนื้อหาใน
ส่วนผสมของเศษอาหารจะไม่เข้าใจอย่างชัดเจนโดย
วิธีทางชีวเคมี ยกตัวอย่างเช่นอัตราผลตอบแทนสูงสุดของไฮโดรเจน
2.79 มิลลิโมล H2 L? 1 D? 1 ได้มาจากฝาง, et al (2006) จากข้าว
สารละลายซึ่งอุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรตในขณะที่ลี, et al (2008)
ประสบความสำเร็จผลผลิตไฮโดรเจนสูงสุด 18.4 มิลลิโมล H2 L? 1 D? 1
จากของเสียจากครัวผักซึ่งอุดมไปด้วยเนื้อหาเซลลูโลส.
คาร์โบไฮเดรตได้รับรายงานว่าจะเป็นวัตถุดิบที่เหมาะสมที่สุด
สำหรับการผลิตไฮโดรเจนแม้ว่าส่วนประกอบอื่น ๆ ในอาหาร
ขยะเช่น ไขมันโปรตีนและเซลลูโลสนอกจากนี้ยังสามารถนำมาใช้เป็นสารตั้งต้น
(Lay et al, 2003;.. Lee et al, 2010) ในทางทฤษฎีไฮโดรเจนเป็นเรื่องยากที่
จะได้รับการผลิตจากไขมันและการย่อยสลายโปรตีน (Lay et al., 2003).
ปัจจัยที่ จำกัด สำหรับการผลิตไฮโดรเจนจากที่แตกต่างกัน
องค์ประกอบของเศษอาหารเป็นอัตราการย่อยสลาย หมัก
แบคทีเรียย่อยสลายและหมักคาร์โบไฮเดรตโปรตีนและไขมันเพื่อ
กรดไขมันระเหยซึ่งมีการไฮโดรไลซ์แล้วต่อไปในน้ำนม
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนจากเชื้อแบคทีเรีย acetogenic หมัก
แบคทีเรียเช่นเชื้อ Clostridium sp. Enterobacter sp. Thermoanaerobacter
SP และสร้างสปอร์เชื้อแบคทีเรียอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องในไฮโดรเจน
ผลิตประกอบด้วยเอนไซม์ hydrogenase โดยที่
ไฮโดรเจนเช่นเดียวกับพลังงานในรูปแบบของเอทีพีที่มีการผลิตในระหว่าง
กระบวนการย่อยสลาย.
4.1 คาร์โบไฮเดรต
คาร์โบไฮเดรตพื้นผิวที่อุดมไปด้วยเช่นสารละลายข้าว (ฝาง, et al.
, เศษอาหารที่อุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรต (Kim et al, 2011. 2006)
ปี 2009 2008a, 2008b; วัง et al, 2010.) ข้าวสาลี (Argun et al, .,
2009), ชีส, เต้าหู้และมันฝรั่งเสียการประมวลผล (คิม, et al.
2011c; แวน Ginkel-et al, 2005;.. ยาง et al, 2007) ฯลฯ ได้รับการ
แสดงให้เห็นว่าพื้นผิวที่เหมาะสำหรับการผลิตไฮโดรเจน
(Antonopoulou et al. 2011) ในระหว่างการย่อยสลายคาร์โบไฮเดรตย่อยสลาย
แบคทีเรียผลิตน้ำตาลง่ายเช่นซูโครสกลูโคส
ไซโลหรือ hexose (Kapdan และ Kargi 2006) ผลิตภัณฑ์ของคาร์โบไฮเดรตที่
ย่อยสลายส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับจุลินทรีย์ที่มีอยู่
ในน้ำซุปวัฒนธรรมในระหว่างการผลิตไฮโดรเจน (Antonopoulou
et al. 2011) ยกตัวอย่างเช่น stochiometrically, Clostridium SP สามารถ
ผลิต 2 mol ของไฮโดรเจน 1 mol n-butyrate หรือ 4 โมลของ
ไฮโดรเจนมี 2 โมลอะซิเตทจาก 1 mol ของ hexose ในขณะที่
ไม่มีก๊าซไฮโดรเจนจะมีการผลิตผลิตภัณฑ์ที่สิ้นสุดถ้ามีน้ำนม
และ propionate (วังและช้าง, 2008. คิม, et al, 2008a).
อัตราการย่อยสลายคาร์โบไฮเดรตได้เร็วขึ้นเมื่อเทียบกับไขมัน
และโปรตีน Lay, et al (2003) พบว่าการผลิตไฮโดรเจน
จากพื้นผิวที่อุดมด้วยคาร์โบไฮเดรตเป็นยี่สิบครั้งมากขึ้นเมื่อ
เทียบกับไขมันและโปรตีนที่อุดมไปด้วยพื้นผิว วังและช้าง
(2008) รายงานว่าแป้งมันสำปะหลังสามารถผลิต 4 ลิตร H2 L? 1 ชั่วโมง 1
กับการแปลงสารตั้งต้น 80e93% ในระบบอย่างต่อเนื่อง คิมและ
ลี (2010) การดำเนินการต่าง ๆ ก่อนการรักษาเช่น ultrasonication,
เนื้อเดียวกันค่า pH และการรักษาความร้อน tofuprocessing
น้ำเสียเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการละลายคาร์โบไฮเดรต
สำหรับประสิทธิภาพการผลิตไฮโดรเจนได้ดียิ่งขึ้น Sagnak et al.
(2011) นำไปใช้ทั้งกรดและความร้อนที่จะได้รับการรักษา monomeric
น้ำตาลสำหรับการผลิตไฮโดรเจน วัง et al, (2010) เพิ่ม
amylases กับห้องครัวของเสียที่เลี้ยงในถังหมักก๊าซไฮโดรเจนเพื่อเพิ่ม
ประสิทธิภาพในการย่อยสลายแป้ง

Results (Thai) 3:

อาหารขยะและอาหารแปรรูปขยะเป็นวัตถุดิบที่มีศักยภาพการผลิตไบโอไฮโดรเจน . อย่างไรก็ตาม ผลของการเปลี่ยนแปลงของโปรตีน คาร์โบไฮเดรต ไขมัน เซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และเนื้อหาในส่วนผสมของอาหารเสียไม่ชัดเข้าใจโดยชีวเคมี หมายถึง ตัวอย่างไบโอไฮโดรเจนให้ผลผลิตสูงสุดของ2.79 mmol H2 L1 D1 โดยนำเขี้ยว et al . ( 2006 ) จากข้าวสารละลายที่อุดมไปด้วยเนื้อหาคาร์โบไฮเดรตในขณะที่ลี et al . ( 2008 )ได้รับไบโอไฮโดรเจนให้ผลผลิตสูง 6.7% mmol H2 L1 D1จากครัวกากผักซึ่งอุดมไปด้วยเนื้อหาเซลลูโลสคาร์โบไฮเดรตที่ได้รับรายงานว่าเป็นวัตถุดิบที่เหมาะสมที่สุดการผลิตไบโอไฮโดรเจนแม้ว่าส่วนประกอบอื่น ๆ ในอาหารของเสีย เช่น ไขมัน โปรตีน และยังสามารถใช้เป็นสารเซลลูโลส( วาง et al . , 2003 ; ลี et al . , 2010 ) ในทางทฤษฎี , ไฮโดรเจนเป็นเรื่องยากจะผลิตจากการย่อยสลายไขมันและโปรตีน ( วาง et al . , 2003 )ปัจจัยจำกัดการผลิตก๊าซไฮโดรเจนชีวภาพจากต่างองค์ประกอบของของเสีย อาหารคือการย่อยสลายอัตรา วิศวกรรมเคมีแบคทีเรียย่อยและหมักคาร์โบไฮเดรต โปรตีน และไขมัน เพื่อกรดไขมันระเหยซึ่งจะเพิ่มเติมย่อยเป็นอะซิเตตคาร์บอนไดออกไซด์ และไฮโดรเจน โดย acetogenic แบคทีเรีย วิศวกรรมเคมีแบคทีเรีย เช่น Clostridium sp . , Enterobacter sp . , thermoanaerobactersp . และเชื้อราอื่น ๆเป็นแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับไบโอไฮโดรเจนการผลิตเอนไซม์ซึ่งประกอบด้วยไฮโดรจีเนสไฮโดรเจนเป็นพลังงานในรูป ATP ที่ผลิตระหว่างขั้นตอนการย่อยสลาย4.1 . คาร์โบไฮเดรตคาร์โบไฮเดรตที่อุดมไปด้วยสารอาหาร เช่น ข้าว น้ำ ( ฟาง et al . ,2006 ) , อาหารขยะที่อุดมไปด้วยเนื้อหาคาร์โบไฮเดรต ( Kim et al . , 2011 ,2009 , 2008a 2008b , ; Wang et al . , 2010 ) ข้าวสาลี ( อาร์กุน et al . ,2009 ) , ชีส , เต้าหู้และขยะแปรรูปมันฝรั่ง ( Kim et al . ,2011c ; รถตู้จิงเคิล et al . , 2005 ; ยาง et al . , 2007 ) ฯลฯ ได้เป็นสารอาหารที่เหมาะสมต่อการผลิตไบโอไฮโดรเจน( antonopoulou et al . , 2011 ) ในระหว่างการย่อยคาร์โบไฮเดรต ย่อยสลายแบคทีเรียผลิตน้ำตาลได้ง่าย เช่น ซูโครส กลูโคสไซโลหรือเฮกโซส ( kapdan และ kargi , 2006 ) ผลิตภัณฑ์ของคาร์โบไฮเดรตย่อยสลายจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับปัจจุบันในวัฒนธรรมซุปในระหว่างการผลิตไบโอไฮโดรเจน ( antonopoulouet al . , 2011 ) ตัวอย่างเช่น stochiometrically , Clostridium sp . สามารถผลิต 2 โมลของไฮโดรเจน 1 โมลของ n-butyrate หรือ 4 โมลของไฮโดรเจน 2 โมลของอะซิเตตจาก 1 โมลของเฮกโซส . ในขณะเดียวกันไม่มีก๊าซไฮโดรเจนจะผลิต ถ้าผลิตภัณฑ์ที่สิ้นสุดจะแลคและ กรดโพรพิโอนิก ( วังชาง , 2008 ; Kim et al . , 2008a )อัตราการย่อยคาร์โบไฮเดรตเป็นไขมันได้เร็วขึ้นเมื่อเทียบกับและโปรตีน วาง et al . ( 2546 ) พบว่า การผลิตไบโอไฮโดรเจนจากคาร์โบไฮเดรตที่อุดมไปด้วยพื้นผิวเป็นยี่สิบครั้งยิ่งใหญ่ เมื่อเมื่อเทียบกับไขมันและโปรตีนสารอาหารที่อุดมไปด้วย วัง ชาง( 2008 ) รายงานว่า มันสำปะหลังสามารถผลิต 4 H2 L1 H1 lกับ 80e93 % แผ่นแปลงในระบบต่อเนื่อง คิม และลี ( 2010 ) ดำเนินการต่าง ๆเช่น ultrasonication ก่อนการรักษา ,การรักษาความร้อนเพื่อ tofuprocessing และอน้ำเสียเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการสกัดแป้งสำหรับการผลิตก๊าซไฮโดรเจนชีวภาพอย่างมีประสิทธิภาพ sagnak et al .( 2011 ) ใช้กรดและความร้อนเพื่อให้ได้เกิดน้ำตาลสำหรับการผลิตไบโอไฮโดรเจน . Wang et al . ( 2010 ) เพิ่มกลุ่ม พันธมิตรประชาชนเพื่อประชาธิปไตย เพื่อเลี้ยงในถังหมักขยะครัวไฮโดรเจนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการย่อยแป้ง