Ethanol Fermentation of Fusant between Heterologous Transformant of Saccharomyces cerevisiae and Candida tropicalis in Mini-jar Fermentor Scale

Mini-jar fermentor Scale에서의 Fusant의 Ethanol 발효

The optimum conditions for ethanol fermentation and ethanol productivity of the fusant ESC-14-15 were examined in a mini-jar formentor scale (working volume : 2.5 liters) to assess the possibility of practical application. Addition of yeast extract to fermentation broth greatly enhanced the ethanol productivity and shortened the period of fermentation. The pH 4.2 was more favorable than pH 5.5 with respect to ethanol productivity and fermentation speed. The optimum concentration of liquefied potato starch for ethanol fermentation of FSC-14-15 was 15%(w/v) and the corresponding productivity was 8.7%(v/v) of ethanol with an efficiency of 80.6% to the theoretical maximum. When the fresh fermentation broth containing 20% of liquefied potato starch was inoculated with love(v/v) of inoculum, the fusant FSC-14-75 produced 11.0%(v/v) of ethanol in 4 days, which is considered comparable to that from an industrial process. From the liquefied cassava starch or the equal mixture of liquefied barley and sweet potato starch prepared according to the same method as in the industrial process except saccharification step, the fusnnt FSC-14-75 produced 8.5%(v/v) or 7.6%(v/v) of ethanol in 4 days, respectively.

Transformant TSD-14와 C. tropicalis간의 이속 간 융합체인 FSC-14-75의 산업적 이용가능성을 검토하기 위하여 mini-jar fermentor(working volume=2.5liters)를 사용하여 ethanol 발효의 최적조건 및 ethanol productivity를 조사하였다. Thermamyl(u-amylase, Novo Co.)로서 액화시킨 liquefied potato starch를 15%, 20%, 25% 농도로서 발효를 한 경우 총당에 대해 약 80%의 발효율을 나타내었으며 이는 yeast extract의 첨가에 의해 향상되었다. Ethanol 발효조건으로는 pH 4.2가 pH 5.5에 비해 효과적이었으며, seed volume을 공업적 수준인 10%로 하면 4일만에 20%의 liquefied potato starch로부터 11.0%(v/v)의 ethanol을 생성하여 현재의 공업적 사용균주의 성적에 필적할만 하였다. 또한 본 균주는 현재의 공업적 ethanol 발효생산에서 발효기질로 실제 이응하고 있는 Cassava starch 혹은 barley 및 sweet potato starch 등을 원료로 하였을 때도 8.5%(v/v) 및 7.6%(v/v)의 ethanol을 직접적으로 발효 생산하였으며, 한편 이와 같은 raw starch를 원료로 할 경우는 yeast extract를 첨가하지 않아도 무방하여 이상의 결과로 본 효모균주는 당화, 발효를 동시에 찰 수 있는 효모로서 공업적 이용이 가능할 것으로 기대되었다.