還記得最近一次削鳳梨時，你是否將鳳梨皮丟進垃圾桶裡？畢竟，誰能想到鳳梨皮還可以有其他用途呢？

 

一篇馬來西亞的研究發現，你可以將鳳梨皮轉換為生物燃料。

 

科學家團隊使用Minitab統計軟體，研究用鳳梨皮發酵出乙醇。他們的研究結果表示，鳳梨皮能夠替代傳統生產生物燃料的方法。

 

在發酵的過程中，當酵母將醣轉換為能量時會產生乙醇。它通常存在於啤酒、葡萄酒或麵包中，可以被用來當成燃料。

 

研究團隊與一處位於馬來西亞柔佛州，超過110萬英畝的鳳梨莊園合作，研究使用其所種植的要被丟棄的鳳梨皮來生產乙醇。

 

為了完成這項計畫，研究人員必須制訂一個實驗，盡可能在最少的試驗次數中，評估可能影響乙醇生產的各種變數。

 

此時就需要Minitab統計軟體的協助。

 

科學家團隊使用Minitab統計軟體，應用反應曲面 (RSM) 統計方法，找出多個變數之間的交互作用，以及其變數對於反應變數-乙醇濃度的影響，這些變數包含鳳梨皮的濃度、pH值、醣濃度、溫度和發酵時間。

 

研究人員為這五個輸入變數設定最高和最低值以建立區間，在個別區間中，每一個變數被分為5種水準，用來做中心點設計，這是實驗設計中常見的反應曲面設定方法。

 

這個實驗設計讓研究人員可以衡量每一個因子對於乙醇濃度的影響，並且用最少的實驗次數來檢驗變數之間的交互作用，省下了時間、玻璃器皿、化學品和人力成本。

 

在反應曲面方法中的計算十分複雜，但Minitab所繪製的等高線圖讓事情變得簡單，可以同時視覺化多個變數的設定，並考量這些變數如何影響反應值。

 

舉例來說，從下方的等高線圖中，將鳳梨皮濃度和pH值固定在所定義的最高水準，各別為14%而pH值為6，且發酵時間固定為最低水準30分鐘，第三深色的綠色區域顯示出，發酵過程中最佳的乙醇生產，其所需設定的醣濃度和溫度。

 

 

 

研究團隊利用Minitab的反應最佳化設定，指出在醣濃度為22°Brix、溫度26°C、鳳梨皮濃度14%、pH 值為6且發酵30分鐘時，可以產生最佳的乙醇濃度8.637%。這些條件設定下，結合鳳梨皮的天然高含量可發酵醣類，能產生含0.21% 酒精成分的乙醇，相較於香蕉皮，在相似的條件設定下，僅能生產含0.035% 酒精成分的乙醇。

 

 

Minitab統計軟體讓研究人員在設計實驗、分析資料、理解和視覺化分析結果變得更容易！

 

這項研究結果說明了，鳳梨莊園所產生550,000噸的果皮能帶來很大的經濟效益，並且可以延伸應用其他的水果廚餘來生產燃料。

 

此案例節錄自2012年12月出版的 ”World Academy of Science, Engineering and Technology”中收錄的文章。

 

 

 

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