Optimization for Alcohol Fermentation by Kluyveromyces marxianus using Jerusalem Artichoke Powder

돼지감자 분말을 이용한 Kluyveromyces marxianus의 알콜올 발효

In order to produce alcohol for the alternative energy from dried powder of Jerusalem artichoke was investigated with Kluyveromyces marxianus UCD(FST)55-82, which was reported to assimilate inulin. The optimal condition for the production of ethanol by K. marxianus was elucidated to be incubation temperature of $30^{\circ}C$, initial pH 5.44, agitation of 100 rpm, 1,000 ml of medium in a 2.5l-vessel, anaerobic state, and inoculation of 2.5%(v/v). Addition of antifoam A concentrate(si1icon polymer) of 0.01% and urea of 0.1% increased the concentration of ethanol effectively. The optimized condition showed ethanol concentration of 6.8%(v/v) in Jerusalem artichoke liquid medium, production yield of 91.91% and productivity of 2.71 g/l/hr during the first day and 0.71g ethanol/l/hr during four days of incubation.

돼지감자 분말로부터 대체에너지용 알코올을 생산하기 위하여 우수 inulin 자화 균주로 알려진 Kluyveromyces marxianus UCD(FST)55-82로 알코올 발효 최적 배양조건을 조사한 바 배양 최적 온도 30'C, 최적pH 5.44(돼직감자 자체의 pH), 교반속도 100rpm, 배지의 양 1,000ml(2.5l jar fermenter), 통기하지 않은 상태에서 알코올 생성률이 가장 높았으며 효모의 접종량은 배지량의 2.5로 충분하였다. 또한, 0.01 antifoam A concentrate(silicon polymer)와 0.1 urea의 첨가는 알코올 농도를 효과적으로 증가시키고 발효기간을 단축시켰다. 이와 같은 최적 조건에서 총당질은 배양 하루만에 89.62가 분해되어 알코올 생성 수율이 91.9, 알코올 productivity가 2.71g ethanol/l/h이었고 배양 4일 후에슨 0.7g ethanol/l/h으로 발효액의 알코올 농도는 6.8가 되었다.