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고정화 Zymomonas mobilis 균체로부터 에탄올 생산
한면수,정동효 한국산업미생물학회 1992 한국미생물·생명공학회지 Vol.20 No.5
Zymomonas mobilis KCTC 1534 균체를 alginate에 고정화시킨 후 기질농도의 상관성으로 회분발효와 반연속발효에서 에탄올 생산을 시도하였다. 회분발효에서 17% glucose 농도로 발효시간 25시간에서 최대 에탄올 생산성 2.91g/ℓ·h를 얻었고 이경우 비에탄올 생산속도 29.14g/ℓ·h, 비기질 소모속도 60.24g/ℓ·h, 에탄올 수율 계수 0.48g/g, 기질전환율 98.4%이었다. 생산배지의 전량 교환에 변수를 준 반복발효는 교환 시간 20∼24 시간에서 약 30일 동안 에탄올생산성 2.24∼2.94g/ℓ·h, 에탄올 수율계수 0.42∼0.51g/g, 기질전환율 95.9∼99.6%로 실행할 수 있었다. 반연속 발효의 경우 생산 배지의 교환 간격을 희석속도로 이용한 유효 희석속도 0.36h^-1에서 17% glucose 농도로 최대 에탄올생산성 15.7g/ℓ·h를 얻었고 이경우 비에탄올 생산속도 156.9g/ℓ·h, 비기질 소모속도 396.Og/ℓ·h, 에탄올 수율계수 0.39, 기질전환율 64.7%이었다. The fermentation characteristics of ethanol production by the use of immobilized Zymomonas mobilis KCTC 1534 cells were investigated in terms of formation factors such as substrate and product concentration. In batch fermentation, the maximum values of specific ethanol productivity, specific substrate uptake rate, ethanol yield, and glucose conversion rate were 29.14 g/ℓ·h, 60.24 g/ℓ·h, 0.48 g/g, and 98.4%, respectively, with 17% glucose medium, and its ethanol productivity was 2.91 g/ℓ·h in the case of 25 hour fermentation time. Repeated batch fermentation was possible for 30 days with 2.24∼2.94 g/ℓ·h ethanol productivity. In semicontinuous fermentation, the maximum ethanol productivity was shown to be 15.7 g/ℓ·h at 0.36 h^-1 effective dilution rate with 17% glucose concentration. In this case, ethanol yield coefficient and glucose conversion rate were 0.39 g/g, 64.7%, respectively.
한면수,하상도,정동효 한국미생물 · 생명공학회 1991 한국미생물·생명공학회지 Vol.19 No.4
효모를 Na-alginate에 고정화한 후 연속반응기를 이용한 glucose 발효로 에탄올을 생산하였다. 그 결과 고정화 효모의 활성화 시간은 20~25시간이었다. 연속발효에서 고정화효모의 온도안정성은 30~$37^{\circ}C$였으며 pH 안정성은 pH 4.0~pH 8.0, 최적 희석속도는 $0.2h^[-1}$ 이었고 에탄올생산 최적 당농도는 15%였다. 최적조건에서 에탄올수율은 0.23, 생산된 에탄올 농도는 33.90g/l 그리고 에탄올 생산성은 7.12g/$l\cdot h$로 각각 나타났다. - Ethanol production by calcium alginate-immobilized baker's yeast was studied in the continuous shaked-flask reactor (CSFR) using glucose medium as a feed. Immobilized cells were stable at 30~$37^{\circ}C$ and pH 4~8. Fermentation characteristics of immobilized baker's yeast were examined changing the initial glucose concentration employed were 50, 100 and 150 g/l, respectively. It was investigated that the influent glucose concentration and the dilution rate have an influence on the ethanol fermentation characteristics at steady state in continuous culture of immobilized baker's yeast. The optimum conditions for high ethanol productivity and low residual glucose output in ethanol prodution were shown to be 0.2 h ' for the dilution rate and 150 g/l for the influent glucose concentration. The maximum ethanol productivity, ethanol yield, specific growth rate and glucose conversion rate were around 7.12 g/$l\cdot h$, 0.23, 0.366 g/$l\cdot h$ and 78.43, respectively.