Abstract
The characteristics of Erwinia rhapontici cells with $\alpha$-glucosyltransferase activity immobilized in Ca-alginate beads and the performance of two different types of reactor-stirred tank reactor(STR) and packed bed reactor(PBR)-charged with these immobilized cells to produce palatinose from sucrose were investigated. The optimal pH(5.5-6.0) and temperature($30-35^{\circ}C$) showed no appreciable difference between free and immobilized cells. The apparent Km value of the immobilized cells(0.28M) was approximately two times higher than that of free cells(0.13M) at $30^{\circ}C$. The half life of the immobilized cells was found to be 380 h with STR while much greater operational stability was achieved with PBR. Continuous operation of PBR at a space velocity of $0.2h^{-1}$ for 30 days showed only 5% loss of initial activity.
Erwinia rhapontici를 Ca-alginate에 고정화시켜 고정화 세포의 반응특성을 고찰하고, STR, PBR을 이용하여 Palatinose의 생산을 검토하였다. Free cell과 고정화 세포의 반응최적 pH는 5.5-6.0, 반응 최적온도는$30-35^{\circ}C$로 동일하였으나 고정화에 의해 pH 및 온도 범위가 보다 넓어졌고, 이때 Free cell및 고정화 세포의 겉보기 Km갑슨 각각 0.13, 0.28M이었다. STR을 이용한 Palatonose 생산시 고정화 세포의 반감기는 약 380 시간으로 낮았으나, PBR을 통해 30일까지 안정운전이 가능하였다. PBR 운전시의 운전온도 30, $33^{\circ}C$에서 Palatinose수율 및 고정화 세포의 안정성은 거의 동일한 결과를 나타내었으며 이때 PBR생산성은 약 120g/l$\cdot$h이었고, Pilot scale인 50L 까지 성공적으로 Scale up 되었다.
