Propionibacterium acidipropionici를 이용한 유기산의 대량생산공정과 선별적 농축에 관한 연구

Organic acids which were produced from biomass wastes streams by cell-recycle fermentation using Propionibacterium acidipropionici ATCC 4965 were extracted by Membrane Contactor using TOA/MIBK system. Maximum productivity was 3.32g organic acid/L/hr at the dilution rate of 0.2/hr in the results of continuous fermentation. The diluted organic acids in the fermenter were selectively separated by Membrane Contactor extraction using 30%(w/w) trioctylamine(TOA) dissolved in methylisobutylketone(MIBK). The flow rate of aqueous phase is 200ml/min and that of extraction phase is 100ml/min. The degree of Acetic acid and Propionic acid extraction from fermentation broth was reached 56.25%, 72.41% respectively.

회분식 발효를 실시하여 균주의 최적 발효조건을 구하여 세포 재순환식 연속 발효 공정에 적용한 결과, CSL의 최적 함량은 2.5%로 나타났으며, 수율과 생산성은 각각 0.80g total acid/g glucose, 0.26g total acid/L/h이였다. 연속 발효 결과, 최대 생산물 생산성은 희석률 0.2/h에서 3.32g organic acid/L/h을 얻었다. 최적 추출시스템은 30%w/w TOA/MIBK로 나타났으며, Membrane Contactor을 이용한 추출에서는 수용액상의 200ml/min, 추출상은 100ml/min의 유량을 갖는 Counter-current가 최적 조건임을 확인했고, 또한 수용액상과 추출상의 접촉 부피비는 2:1이 여러 가지 요인을 고려했을 때 최적 조건임을 확인했다. 실제 발효를 통해 생성된 유기산의 추출은 1:1의 부피비로 counter-current로 접촉시켰을 때 Acetic acid 가 56% Propionic acid가 72.41%의 추출력을 얻을 수 있었다.