초록
현재 국내 주정공장에서 사용되고 있는 타파오카를 액화 및 당화시켜 얻은 당화액과 당화액에서 분 리된 고형분으로 회분실험과 total cell retention c culture 실험을 하였다. 당화액에 의한 회분 실험결과 에탄올 수율은 0.48 g-ethanol/g- (reducing s sugar)으로서 약 $180g/\ell$의 환원당이 36시간만에 거의 다 소모되어 약 $84g/\ell$의 에탄올이 생성되었다. 이 때 최종 효모농도는 $8.5{\times}107$ cellsjml(약$2.30g/\ell$) 이었다. 원료 중 환원당농도가 $224g/\ell$이고 희석속도가 $0.18h^{-1}$ 인 total cell retention culture 실험에서는 효모농도가 약 $40g/\ell$, 잔류 환원당농도 가 약 $15g/\ell$로서 포도당은 거의 소모된 것으로 나 타났다. 에탄올농도는 약 $81.4g/\ell$로서 이의 부피 생산성이 약 $14.7g/\ell$-h이었다. 원료 중 환원당농도가 $205g/\ell$ 이고 희석속도가 $0.2h^{-1}$이며 bleed가 있 는 cell retention culture 실험에서는 효모의 농도가 약 $22g/\ell$까지 증가하였고 에탄올농도는 $685g/\ell$부근에서 진통하였으며 생산성은 약 $13.6g/\ell$-h이 다. 약 $12g/\ell$의 잔류 환원당 중에 약 $4.5g/\ell$의 포도당이 포함되어 있었다. 타피오카 당화액으로부터 분리된 고형분을 사용한 실험을 통하여 고형분도 기 질로서 효용가치가 어느 정도 있는 것으로 판명되었으며 당화액 발효조와 별도로 고형분 발효조의 개발도 필요한 것으로 생각되었다.
Batch and continuous cell retention cultures were carried out using tapioca hydrolysate. In batch culture, reducing sugar of about 180g/$\ell$ was almost consumed in about 36 hours, and the concentration of ethanol produced was about 84g/$\ell$ making the ethanol yield 0.48 g-ethanol/g-(reducing sugar). The final yeast concentration was 8.5${\times}$107 cells/ml(about 2.1g/$\ell$). In a total cell retention culture operated with a dilution rate of 0.18h-1, the yeast concentration, the residual reducing sugar concentration, the ethanol concentration, and the volumetric ethanol productivity were about 40g/$\ell$, about 15g/$\ell$, 81.4g/$\ell$, and 14.7g/$\ell$-h, respectively. In another cell retention culture operated with a dilution rate and a bleed ratio of 0.2h-1 and 0.14, respectively, the yeast concentration increased to 22g/$\ell$ and the ethanol concentration oscillated around 68g/$\ell$. The volumetric ethanol productivity was about 13.6g/$\ell$-h and the residual reducing sugar concentration about 12g/$\ell$ containing glucose of about 4.5g/$\ell$. According to the results of batch fermentation using the solid residue from hydrolysate filtration as the substrate, it seemed to have a certain value. Thus, development of an effective reactor system to produce ethanol from this solid residue is in need.