Clostridium ljungdahlii 성장 및 에탄올 생산에 pH가 미치는 영향

Effect of pH on Growth and Ethanol Production of Clostridium ljungdahlii

  • 박소정 (한경대학교 화학공학과) ;
  • 홍성구 (한경대학교 지역자원시스템공학과) ;
  • 강권규 (한경대학교 원예학과) ;
  • 김영기 (한경대학교 화학공학과)
  • Park, So Jung (Department of Chemical Engineering, Hankyong National University) ;
  • Hong, Sung-Gu (Department of Bioresources & Rural Systems Engineering, Hankyong National University) ;
  • Kang, Kwon-Kyoo (Department of Horticultural Science, Hankyong National University) ;
  • Kim, Young-Kee (Department of Chemical Engineering, Hankyong National University)
  • 투고 : 2011.08.19
  • 심사 : 2011.09.20
  • 발행 : 2011.10.10

초록

본 연구에서는 합성가스를 기질로 Clostridium ljungdahlii를 생물촉매로 바이오에탄올을 생산하는 공정을 개발하고, pH가 미생물 성장 및 에탄올 생산에 미치는 영향을 분석하였다. 다양한 초기 pH 조건(pH 5~8)에서 pH제어 없이 발효실험을 수행한 결과, 부산물인 acetic acid의 축적에 따라 모든 조건에서 24 h 이내에 pH 4.5 이하로 감소되고 미생물의 성장과 에탄올 생산이 중단되는 것을 확인하였다. 사용된 pH 조건 중에서 가장 높은 초기 pH 8의 경우가 가장 높은 미생물 성장과 에탄올 생산량(0.53 g/L)을 보였으며, 이는 상대적으로 pH의 감소가 늦게 일어나기 때문으로 생각된다. pH를 제어할 수 있는 생물반응기를 사용하여 pH 7로 유지시키며 생물공정을 운전한 결과, 최대 미생물 농도 1.65 g/L과 최대 에탄올 농도 1.43 g/L를 24 h 이내에 얻을 수 있었으며, 이는 pH를 중성영역에서 유지할 경우 C. ljungdahlii의 성장을 최대화할 수 있고, growth-associated production의 특성을 보이는 에탄올의 생산량을 최대화할 수 있는 것을 확인시켜준다.

과제정보

연구 과제 주관 기관 : 한국에너지기술평가원(KETEP), 한국연구재단

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