균체재순환 및 동시당화발효에 의한 전분으로 부터의 반회분식 에탄올 발효

Semibatch Ethanol Production from Starch by Simultaneous Saccharification and Fermentation Using Cell Recycle

전분으로 부터 에탄올을 생산하기 위한 경제적인 공정을 개발하기 위하여 Zymomonas mobilis와 당화효소(AMG)를 사용한 반 회분식 동시 당화 발효공정올 연구 하였다. 응집성 에탄올 균주인 Z. mobilis ZM40l과 침전조를 사용한 균체 재순환 방식에 의한 반회분식 동시 당화발효 공정에서는 에탄올 생산성이 제2차 및 제3차 발효에서 각각 4.1g / I / h 및 4.3 g / I / h이었다. 이에 비해 미세여과막(microfiltration) 장치에 의한 Z. mobilis ZM4의 재순환 방식을 사용하는 공정에서는 에탄올 생산성이 제2차 및 제3차 발효에서 모두 5.4 g / l / h로 더 높았다. 에탄올 생산 시설이 large-seale임을 고려할 때 미세여과막을 사용하는 반회분식 공정이 에탄올 생산성과 seale-up의 용이성 및 운전의 간편성등의 관점에서 가장 개발 가능성이 높은 공정인 것으로 판단되었다.

In order to develop economic processes for ethanol production from starch, a simultaneous saccharification and fermentation(SSF) process using Zymomonas mobilis and amyloglucosidase (AMG) was studied in semibatch modes using cell recycle. The cell recycle was carried out by adopting two different methods; microfiltration and settling. The cell recycle using microfiltration revealed higher productivity(5.4 g/l/h) than that using a settler(4.3 g/l/h). Taking the large-scale ethanol fermentation into account, the semibatch process using microfiltration system appeared most promising among others with respect to ethanol productivity, feasibility of scale-up and simplification of operation.