Abstract
The functional relationship between the initial cell concentration and the ethanol productivity was investigated in the repeated batch fermentation of Sacharomyces cerevisiae ATCC 24858. The repeated batch fermentations were performed in the range of 60 to $150g/\ell$ of initial sugar concentration and 17.5g/$\ell$ to $53.1g/\ell$ of initial cell concentration. The time of one batch fermentation was 1 or 2 hours and the batch fermentation was repeated ten times in every repeated formentaction. The functional relationship showed that the productivity increased non-linearly according to the increase of initial cell concentration regardless of initial sugar concentration. When the initial concentration of sugar was $60g/\ell$ and that of biomass was $34.5g/\ell$, the fermentation was completed within one hour and its ethanol productivity was $26.7g/\ell$.hr, the latter including the times of cell separation, pouring the new substrate into a flask and sampling. When the initial sugar concentration was $120g/\ell$ and the initial cell concentration $50.3g/\ell$, the fermentation was also finished within one hour and its productivity was $45.8g/\ell$$.$hr, The maximum ethanol productivity for eight different repealed fermentations in this work was $53g/\ell$.hr.
본 연구에서는 균주로 Saccharomyces ceremszae A Tee 24858을, 초기 당 농도로는 60, 90, 120 및 $150g/\ell$ 을, 1회 발효 시간으로는 1시간 또는 2시간을, 초기 균체농도로는 $17.5g/\ell$ 내지 $53.1g/\ell$ 사이의 값을 사용하여 10회 반복 회분식 실험을 수 행하였다. 이 결과로부터 반복 회분식 실험에서의 평균 초기 균체농도와 에탄올 생산성 사이의 함수 관계를 규명 하여 보았다. 초기 균체농도와 에탄올 생산성 사이의 함수 관계는 초기 균체농도가 증가함에 따라 초기 당 농도에 관계없이 에탄올 생산성이 비 션형적 으로 증가하는 함수 관계를 나타내였다. 초기 당 농도가 $60g/\ell$ 이고, 초기 균체농도가 $34.5g/\ell$ 인 경우 발효는 1시간 내에 완료되었으며 균체의 분리, 새로운 기질의 주입 등의 조작을 고려한 총 10회 반복 회분 실험의 에탄올 생산성은 $26.7g/\ell$.hr이었다. 초기 당 농도가 120gjP 이고 초기 균체농도가 5 50.3gj P 인 경우에도 1시간 내에 발효가 완료되었으 며 이때의 에탄올 생산성은 $48.8g/\ell$.hr이었다. 본 연구에서 수행한 8종류의 10회 반복 회분식 실험을 통하여 얻은 최대 에탄융 생산성은 $53g/\ell$.hr이였다.