식품가공공장 폐수의 미생물학적 처리 및 응용 -미생물 균체단백질 회수-

Utilization and Application of Microorganisms in Treating Food Processing Wastes -Recovery of Mycelial Proteins-

식품공장 폐수에는 각종 유기물을 다량 함유하고 있다. 이와 같은 식품공장 폐기물의 미생물학적 처리효과를 검토하는 동시에 폐수 중에서 배양된 곰팡이 균체 단백질을 분리 회수함으로 해서 폐수처리비용을 절검하고, 단백질 함량이 높은 균체단백사료를 개발할 목적으로 식품공장 폐수의 BOD 및 COD를 낮은 수준으로 감소시키고 증식속도가 빠르며 균체수율이 높고 고농도의 단백질을 함유하며 소화율이 높은 균체를 생산할 수 있는 곰팡이로 Aspergillus fumigatus를 분리 선발하였고, 선발된 균주의 최적배양조건인 $35{\sim}40^{circ}C,\;pH\;4.0{\sim}4.5$에서 pilot plant의 연속배양장치를 이용하여 주정공장 폐수를 기질로 하여 일정시간 동안 배양하여 폐수의 BOD, COD를 90% 이상 감소시켜 폐수정화를 도모할 수 있었으며 균체단백질을 기준 배합사료에 첨가하여 실시한 동물사양 시험 결과, 사양동물의 체중증가량과 단백질 이용율이 대조표준 시험구에 준할 수 있는 효과를 보여 주었다.

The rationale for the use of fungi in treating waste streams from food processing plants I~as been that of incorporating the dissolved and suspending nutrients into a macroscopic organism which can be filtered out readily. In order for a process using fungi to meet these objectives we examined a strain of fungi, Aspergillus fumigatus, which grew well on a variety of polysaccharide-containing materials and showed both efficient BOD removal and high quality protein recovery. In this experiment the fungal choice was based on the laboratory screening studies where the criteria used was BOD and COD reduction, growth response, mycelial yield, and the ability to compete with the natural flora. In the fermentation system used far the continuous culture of Aspergillus fumigatus the best combination of operating variables, inoculum ratio, temperature, initial pH, fermentation time and agitation rate was 5%(v/v), $35{\sim}40^{circ}C,\;pH\;4.5{\sim}5.0$, 2days and 150rpm, respectively. The fungus reduced BOD and COD to 94.0 and 90.4%, respectively and 3.15g of dry mycelium per liter of alcohol waste was harvested during 48hr of incubation time. The protein efficiency ratios for the control diet and the experimental diet containing the fungal protein were $3.42{\pm}0.15$ and $3.40{\pm}0.43$, respectively.