Separation of Antibiotics-Producing Mycelia by Cross-Flow Filteration

Cross-Flow Filtration에 의한 항생물질 생산 균사체의 분리

In separating mycelia from antibiotic fermentation broths, high permeate flux was obtained by cross-flow filtration using modified regenerated cellulose membrane. The flux was increased most effectively by increasing the flow rate. There existed a critical mycelium density (about 20% PMV) at which the highest flux was observed. In a batchwise concentration of the fermentation broth, the system suffered from a severe fouling problem, which was relieved drastically by applying diafiltration technique, although it increased the permeate volume. A combined concentration/diafiltration process was ideal in keeping relatively high flux together with a high product recovery yield. The best result was obtained by starting diafiltration after concentrating the broth to 20% PMV. By doing so, a 98% product recovery yield was achieved in the shortest time while keeping the permeate volume at a minimum level.

항생물질 발효액의 균사체 분리에 있어서 Modified regenerated cellulose 막을 이용한 Cross-flow filtration으로 높은 Flux를 얻을 수 있었다. 막분리시 가급적 높은 유속, 높은 온도, 특정 균사체농도(약 20% PMV)에서 높은 Flux를 보여주었으며 Fouling 정도는 균사체 농도가 높을수록 또한 유속이 낮을수록 심각한 것으로 나타났다. 발효액을 농축 분리할 때의 Flux profile은 1단계 Sublayer형성에 의한 급속감소, 2단계 평형, 3단계 Fouling에 의한 급속감소의 세 구간으로 나눌 수 있었으며 Diafiltration의 적용으로 3단계의 Flux 감소 현상을 현저히 완화시킬 수 있었다. 한편 Diafiltration에 의한 항생물질 회수시 초기부터Diafiltration하는 것보다는 특정 PMV까지 농축시킨 후 Diafiltration하는 경우에 작업시간과 여액의 Volume을 최소화 할 수 있었으며 본 실험에서는 98%의 회수율을 얻기 위해서 Di-afiltration을 시작하는 Optimum PMV는 20%였다.