Production of Formic Acid from Representative Food Waste Under Autoclave Conditions | การผลิตกรดฟอร์มิกจากตัวแทนเศษอาหารภายใต้สภาวะหม้อนึ่งอัดไอ

English. Representative food waste containing cooked rice, pork sirloin and vegetable oil which weight percentage of composition was approximately 33.33% (w/w) each. The representative food waste heated under autoclave conditions (121 ºC, 101.3 kPa) could produce formic acid while acetic acid was not detected. Using either H2O2 or NaOH alone could accelerate the breakdown of reprehensive food waste into formic acid. Increasing concentration of H2O2 increased amount of formic acid. When the concentration of H2O2 was higher than 0.09 % (w/w), the yield of formic acid decreased. The higher amount of H2O2 decomposed compounds such as formic acid into CO2 or CO leading to the reduction of formic acid content. The degradation of reprehensive food waste using NaOH was higher than that using H2O2. Higher amount of NaOH increased the amount of formic acid.  The concentration of NaOH was larger than 0.5 M resulting in a decrease in formic acid quantity. The NaOH could react with amino acids and lipids to form amino acid salts and soap products via neutralization reaction and saponification reaction, respectively, leading to a reduction in NaOH content. A longer time for the degradation of representative food waste under autoclave conditions increased the yield of formic acid. The degradation of reprehensive food waste using NaOH alone was higher than that using H2O2 alone or using both H2O2 and NaOH, respectively. The main mechanism of chemical reactions for formic acid production using both NaOH and H2O2 under autoclave conditions (121 ºC, 101.3 kPa) will be researched further.

Thai. ตัวแทนเศษอาหารที่ประกอบด้วยข้าวสุก  เนื้อหมูสันนอกสไลด์ และน้ำมันพืชในปริมาณอย่างละร้อยละ 33.33 โดยน้ำหนัก เมื่อได้รับความร้อนภายใต้สภาวะหม้อนึ่งอัดไอ (121 องศาเซลเซียส และ 101.3 กิโลปาสคาล) สามารถผลิตกรดฟอร์มิก (formic acid)  ขณะที่กรดอะซิติก (acetic acid) ไม่สามารถตรวจพบได้ ทั้ง H2O2 และ NaOH สามารถช่วยย่อยสลายตัวแทนเศษอาหารไปเป็นกรดฟอร์มิกได้  โดยเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของ H2O2 ปริมาณกรดฟอร์-มิกที่ย่อยสลายได้มีค่าเพิ่มมากขึ้น  แต่เมื่อความเข้มข้นเพิ่มสูงกว่าร้อยละ 0.09  โดยน้ำหนัก  พบว่าปริมาณกรดฟอร์มิก ลดลง เนื่องจากปริมาณ H2O2 ที่มากขึ้นสามารถย่อยสลายสารประกอบเช่น กรดฟอร์มิกไปเป็นก๊าซ CO2 หรือ CO มากขึ้นส่งผลให้ปริมาณกรดฟอร์มิกลดลงได้ NaOH สามารถเร่งการย่อยสลายตัวแทนเศษอาหารได้มากกว่า H2O2 เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของ NaOH ปริมาณกรดฟอร์มิกที่ย่อยสลายได้มีค่าเพิ่มมากขึ้นแต่เมื่อความเข้มข้นของ NaOH สูงกว่า 0.5 M พบว่าปริมาณกรดฟอร์มิกลดลง เนื่องจาก NaOH สามารถทำปฏิกิริยากับกรดอะมิโนและไขมันได้เป็นเกลือของกรดอะมิโนและสบู่ผ่านปฏิกิริยา neutralization และปฏิกิริยาสปอนิฟิเคชั่น (saponification) ตามลำดับ ซึ่งส่งผลให้เกิดการสูญเสียปริมาณ NaOH เพื่อนำไปย่อยสลายตัวแทนเศษอาหาร ปริมาณกรดฟอร์มิกที่ได้จึงลดลง  เมื่อเวลาในการย่อยสลายตัวแทนเศษอาหารภายใต้สภาวะหม้อนึ่งอัดไอนานขึ้น  ปริมาณกรด ฟอร์มิกที่ได้มากขึ้น โดยการใช้ NaOH สามารถผลิตกรดฟอร์มิกได้มากกว่าการใช้ H2O2 หรือการใช้ร่วมกันระหว่าง NaOH และ H2O2 ตามลำดับ กลไกสำคัญของปฏิกิริยาเคมีสำหรับการผลิตกรดฟอร์มิก เมื่อใช้ NaOH ร่วมกับ H2O2  ภายใต้สภาวะหม้อนึ่งอัดไอ (121 องศาเซลเซียส และ 101.3  กิโลปาสคาล) ต้องมีการศึกษาต่อไป