This research aimed to investigate the pretreatment and hydrolysis methods of napier grass stem by using sulfuric acid and/or chemical reagents together with autoclave for bioethanol production. Firstly, the chemical compositions of raw material were studied. The results showed that napier grass stem consisted mainly of cellulose 48.56% (by weight), lignin 30.18% (by weight) and hemicelluloses 20.05% (by weight). Then, pretreatment and hydrolysis processes by one-step and two-step methods were studied. The results presented that via one-step method, pretreatment and hydrolysis were simultaneously performed by mixing cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) and sulfuric acid together with autoclave. Under these conditions, it gave maximum reducing sugar content of 86.94 mg/mL and could be reduced lignin content to 9.10% (by weight). In summary, from the study of the chemical constitution of napier grass stem showed that it could be used as alternative feedstock for bioethanol production. Furthermore, the one-step method was considered as the most effective method to enhance reducing sugar content in this study. This method was not only simple but also reduced the step of bioethanol production.

งานวิจัยนี้ได้ศึกษาวิธีการปรับสภาพเบื้องต้นและการย่อยลำต้นหญ้าเนเปียร์ด้วยการใช้กรดซัลฟิวริกและ/หรือสารเคมีร่วมกับการนึ่งภายใต้ความดัน (autoclave) สำหรับผลิตไบโอเอทานอล โดยขั้นต้นได้ศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของวัตถุดิบ พบว่าว่าลำต้นหญ้าเนเปียร์มีเซลลูโลสร้อยละ 48.56 ลิกนินร้อยละ 30.18 และเฮมิเซลลูโลสร้อยละ 20.05 โดยน้ำหนัก จากนั้นศึกษาวิธีที่เหมาะสมของกระบวนการปรับสภาพเบื้องต้นและการย่อย 2 วิธี ได้แก่ วิธีขั้นตอนเดียวและวิธีสองขั้นตอน พบว่าด้วยวิธีขั้นตอนเดียวคือทำการปรับสภาพเบื้องต้นพร้อมการย่อยโดยผสมสารลดแรงตึงผิวชนิด cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) และกรดซัลฟูริกร่วมกับการนึ่งภายใต้ความดันจะได้ปริมาณน้ำตาลรีดิวซ์สูงสุด คือ 86.94 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร และสามารถกำจัดลิกนินให้ลดลงเหลือเพียงร้อยละ 9.10 โดยน้ำหนัก กล่าวโดยสรุปจากการศึกษาองค์ประกอบของวัตถุดิบแสดงให้เห็นว่าลำต้นหญ้าเนเปียร์เป็นวัตถุดิบทางเลือกที่สามารถนำมาผลิตไบโอเอทานอลได้ และวิธีขั้นตอนเดียวเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการเพิ่มปริมาณน้ำตาลรีดิวซ์สำหรับการศึกษานี้ ซึ่งวิธีดังกล่าวไม่เพียงเป็นวิธีที่สะดวกแต่ยังสามารถลดขั้นตอนในการผลิตไบโอเอทา-นอลได้อีกด้วย