Direct Alcohol Fermentation of Starch by Schwanniomyces castellii

Schwanniomyces castellii에 의한 전분의 직접 알콜발효

Alcohol fermentations were carried out to confirm the capacity of ethanol production from glucose, starch and soluble starch(dextrin) by Schwanniomyces castellii NRRL Y-2477. Schw. castellii NRRL Y-2477 was able to produce the 63.9g/l ethanol using 94% subtrate from 150g/l-glucose medium. The direct alcohol fermentation of starch having the maximum solubility of 20g/1 at $30^{\circ}C$ yielded 9.1g/l ethanol upon complete depletion of starch, whereas 34.5g/1 ethanol was produced by utilizing 82% of 100g/1 soluble starch medium. The fermentation of 150g/1 soluble starch produced 52.1g/l ethanol using about 79% of substrate. Thus, it was found that the limiting step of direct alcohol fermentation of starch by Schwanniomyces castellii NRRL Y-2477 was a hydrolysis of starch.

Schwanniomyces castellii NRRL Y-2477에 의한 전분의 직접 알콜발효에 대한 연구를 수행하였다. 이 균주의 150g/l glucose에 대한 알콜발효능력은 사용기질의 94%를 이용하여 ethanol를 63.9g/l를 생성하였으며, 이때의 ethanol yeild를 0.45g-ethanol/g-glucose로서 일반적인 알콜발효 효모인 Sacch. cerevisiae보다는 약간 낮았다. 전분이 상온에서 최대로 용해될 수 있는 20g/l전분의 직접알콜 발효에서는 통기인 경우 ethanol의 생성없이 세포성장만이 이루어졌으며, 통기를 하지 않은 경우는 9.1g/l의 ethanol를 생성하여 ethanol yeild는 이론값의 88%를 나타내었다. 반면 100g/l의 dextrin을 이용한 알콜발효에서는 통기에 의하여 ethanol의 생성이 1.8배 증가하였으며, 또한 $CaCO_3$첨가에 의한 pH를 조절한 경우 조절하지 않은 경우보다 ethanol생성이 2.1배 증가한 34.5g/l의 농도로서 이때의 기질에 대한 발효능력은 82%이고 ethanol yeild는 이론값의 약 84%였다. 또한 150g/l dextrin의 알콜발효에서는 약 79%의 기질을 소모하면서 52.1g/l의 ethanol을 생성하였다. 따라서 Schwanniomyces castellii NRRL Y-2477 에 의한 전분의 직접 알콜발효에서의 율속단계는 전분의 가수분해 과정임을 확인하였다.