Studies on the Microbial Utilization of Agricultural Wastes (Part 12) Comparisions of Cellulolytic Methods for Ethanol Production from Cellulosic Material

농산폐자원의 미생물학적 이용에 관한 연구 (제12보) Ethanol 생산을 위한 Cellulose 함유물의 당화법비교

As a process to utilize agricultural residues, simultaneous hydrolysis-fermentation (SSF) was compared with fermentation of enzymic hydrolyzate using koji cultures of Trichoderma sp. KI 7-2 and a thermotolerant yeast Saccharomyces cerevisiae NCYC 716. Cellobiose was not detected in SSF broth whilst 15 mg/$m\ell$ of the disaccharide was found in enzymic hydrolysate of rice straw using the same enzyme source. It was found that converting glucose to ethanol in SSF process reactivated the cellobiase activity, which is inhibited by the accumulation of glucose in enzymic hydrolysis process. Cutting milled rice straw was fermented as effectively as ball milled one in SSF process. From tile results discussions are made on the product inhibition mechanism of cllulolytic enzyme system.

농산폐자원을 이용하기 위한 방법으로써 Trichoderma sp. KI 7-2로 만든 koji와 내열성 효모를 사용하여 동시당화-발효와 당화액 발효를 비교하였다. 볏짚의 당화액에서는 15 mg/$m\ell$의 cellobiose가 존재하였으나 동일한 효소원을 사용한 동시당화-발효액에서는 존재하지 않았다. 효소당화법에서 는 cellulase enzyme system의 반응산물인 glucose가 cellobiose의 활성을 저해하므로 cellobiose 가 축적되었으나 동시당화-발효법에서 는 glucose가 ethanol로 발효되어 cellobiose의 축적이 없었다. Cutting mill 한 볏짚은 동시 당화-발효 과정에서는 ball mill 한 것과 같은 정도로 효과적으로 발효되었다. 이 결과로부터 cellylolytic enzyme system의 반응산물에 의한 저해 mechanism을 논의하였다. 또한 볏짚 당화시 약 10 mg/$m\ell$ 생산되는 xylose는 동시당화-발효에 아무런 영향을 미치지 않음을 확인하였다.