Ethanol Fermentation of Fusant between Heterologous Transformant of Saccharomyces cerevisiae and Candida tropicalis in Pilot Scale

Pilot Scale에서의 Fusant의 Ethanol 발효

As the final experiment to assess the possibility of industrial application of FSC14-75, ethanol productivity from liquefied sweet potato starch was examined in a pilot scale of 300 liters. FSC14-75 produced 6.6％(v/v) of ethanol from 13.3％ of liquefied sweet potato starch in 8 days, and the residual sugar was 3.15％. The corresponding efficiency was 70％ of the theoretical maximum. Since we could isolate unicellular cell and flocculent cell from the fermentation broth, we designated them FSC14-75(S) and FSC14-75(F), respectively. We investigated ethanol productivity of FSC14-75(F) compared with that of FSC14-75(S) from liquefied potato starch in a mini·tar tormentor scale of 2.5 liters. FSC14-75(F) was found more favorable than the counterpart in terms of ethanol productivity, and produced 8.1％(v/v) of ethanol from 15％ of liquefied potato starch with an efficiency of 75％. In a pilot scale fermentation with 15％ of liquefied sweet potato starch, ethanol productivity of FSC14-75(F) reached maximum level of 7.7％(v/v) after 8 days, and the residual sugar was 1.9％. However, the ethanol productivity was not enhanced by a supplementary addition of Thermamyl to the fermentation broth after sterilization.

Fusant FSC14-75의 산업적 이용가능성을 검토하기 위한 최종 실험으로서 Working volume이 300 liters인 pilot scale에서의 발효력을 조사하였다. 13,3%의 liquefied sweet potato starch (Total sugar=14.8%)을 ethanol 발효원으로 함유한 fermentation broth 300liters를 0.6% seed로 발효시킨 결과 발효 최종일인 8일만에 6.6%(v/v)의 ethanol을 생성하였고 이때 잔당은 15%이었으므로 발효율은 총당에 대해서는 70%, 소비당에 대해서는 87.5%로 나타났다. 한편 fermentation broth로부터 FSC-14-75 유래의 unicellular cell과 flocculent cell을 분리할 수 있었으며 이를 각각 FSC14-75(S)와 FSC14-75(F)로 명명하였고, 이들 두 균주의 ethanol 발효능을 mini-jar fermentor scale에서 조사한 결과 FSC14-75(F)가 ethanol productivity에 있어서 우수하였으며 15%의 liquefied potato starch로부터 발효 10일만에 8.1%(v/v)의 ethanol을 생성하여 발효율은 총당에 대해 75%였다. FSC-14-73 (F)의 ethanol productivity를 pilot scale에서 조사하기 위해 총당 15.33%의 liquefied sweet potato starch를 함유한 fermentation broth 300 liters를 1% seed로써 발효시킨 결과 ethanol 생성은 배양 8일만에 최대 7.7%(v/v)였으며 이때 잔당은 1.9%였다. 또한 FSC-14-75(F) 균주의 발효과정중 $\alpha$-amylase의 계속적인 작용효과를 검토하기 위하여 300 liters의 fermentation broth를 살균 후1% seed와 동시에 50$m\ell$의 Thermamyl을 재차 첨가하고 ethanol 생성을 조사한 결과 발효율 및 잔당은 첨가하지 않은 경우와 별다른 차이가 없었다.