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꼬시래기 홍조류로부터 열산가수분해, 효소당화 및 에탄올 발효
나채훈 ( Chae Hun Ra ),최진규 ( Jin Gyu Choi ),강창한 ( Chang Han Kang ),선우인영 ( In Yung Sun Woo ),정귀택 ( Gwi Taek Jeong ),김성구 ( Sung Koo Kim ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2015 한국미생물·생명공학회지 Vol.43 No.1
본 연구는 해조류, 꼬시래기를 발효하여 에탄올을 생산하였다. 최적 전처리 조건은 12% (w/v) 해조류 슬러리, 270 mM 황산, 121도60분동안 실시하였다. 열산가수분해 후에, 꼬시래기 가수분해산물에 16 U/ml의 혼합효소 Viscozyme L과 Celluclast 1.5 L를 이용하여 효소당화를 수행하였다. 50.4 g/l의 총 단당류의 농도는, 120 g dw/l 꼬시래기 슬러리로부터 열산가수분해와 효소당화에 의해 총 탄수화물 60 g/l의 전환율 84.2%를 나타내었다. 꼬시래기 가수분해산물은 분리당화발효(SHF)로 에탄올 생산을 위한 기질로 사용하였다. 고농도 galactose로 순치한 Candida lusitaniae ATCC42720에 의한 에탄올 생산은 0.43의 에탄올 수율(YEtOH)인 22.0 g/l를 생산하였다. 특정 당에 순치한 효모는 혼합당의 흡수에 유용하며, 그 결과 해조류 가수분해산물 배지로부터 높은 에탄올 수율을 나타내었다. The seaweed, Gracilaria verrucosa, was fermented to produce bioethanol. Optimal pretreatment conditions were determined to be 12% (w/v) seaweed slurry and 270 mM sulfuric acid at 121oC for 60 min. After thermal acid hydrolysis, enzymatic saccharification was carried out with 16 U/ml of mixed enzymes using Viscozyme L and Celluclast 1.5 L to G. verrucosa hydrolysates. A total monosaccharide concentration of 50.4 g/l, representing 84.2% conversion of 60 g/l total carbohydrate from 120 g dw/l G. verrucosa slurry was obtained by thermal acid hydrolysis and enzymatic saccharification. G. verrucosa hydrolysate was used as the substrate for ethanol production by separate hydrolysis and fermentation (SHF). Ethanol production by Candida lusitaniae ATCC 42720 acclimated to high-galactose concentrations was 22.0 g/l with ethanol yield (YEtOH) of 0.43. Acclimated yeast to high concentrations of specific sugar could utilize mixed sugars, resulting in higher ethanol yields in the seaweed hydrolysates medium.
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