Effect of Environmental Factors on By-products Production in Ethanol Fermentation

에탄올 발효에서 부산물 생성에 미치는 환경인자의 영향

In ethanol fermentation, by-products such as glycerol, acetic acid and lactic acid are produced along with ethanol. The effects of culture conditions on cell growth ethanol production and by-products biosynthesis were investigated in ethanol fermentation using S. cerevisiae. With increasing aeration rate or yeast extract concentration, ethanol and by-products biosynthesis decreased while final cell mass increased. With increasing glucose concentration or decreasing temperature, final cell mass, ethanol and by-products concentrations all increased. The optimal pH for the cell growth, ethanol and by-products productions was found to be pH 4.5. By-products biosynthesis was found, in general, to proceed with the ethanol biosynthesis. The results can be applied for the optimization of ethanol fermentation and for the recovery and purification of ethanol from the culture broth.

에탄올 발효에서의 주요 환경 인자인 온도, pH, 통 기속도, 초기 포도당 농도, 효모추출물 농도 등이 세 포성장과 에탄올 및 부산물 생성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 통기속도가 증가함에 따라 최대 세포농도는 거의 션형적으로 증가하는 반면 최대 에 탄올 및 부산물 농도는 감소하였다. 배양온도가 높아질수록 세포의 성장속도와 에탄올 빛 부산물 생성 속도는 증가하는 반면 최종 세포농도와 최종 에탄올 및 부산물 농도는 오히려 낮게 나타난다. 배지내의 pH 벙위가 4.0 이하냐 6.0 이상으로 되연 세포성장, 에탄올 및 부산물 생성이 급격히 감소하였고 pH 4.5 에서 세포농도와 에탄올 및 부산물 농도가 최대치를 나타내었다. 초기 포도당 농도의 증가에 따라 세포 농도와 에탄올 및 발효 부산물 농도는 증가하였으나 수율은 오히려 감소하였다. 효모추출물 농도가 증가 하면 세포성장은 증가하나 에탄올 및 부산물의 생성 은 오히려 감소하였다.