Abstract
We have investigated industrial media for lactic acid fermentation to reduce the cost of nitrogen sources. Corn steep liquor (CSL) was successfully used at 5% (v/v) in batch fermentations. Use of soluble CSL improved the productivity about 20% with an advantage of clearer fermentation broth. Yeast extract-complemented CSL improved the productivity about 20% with an advantage of clearer fermentation broth. Yeast extract-complemented CSL media further increased the increased the productivity. It was found that 3.1 g/L yeast extract and 5% CSL could be an effective substitute for 15 g/L yeast extract in 10% glucose medium. Brewing yeast was also used as a sole nitrogen source equivalent to 5% CSL. A continuous culture coupled with cell-recycle by microfiltration at the dilution rate of 0.05-0.065 h-1 led to the highest lactic acid productivity. Lactic acid was recovered by electrodialysis from the cell free broth. Depleted cell free broth supplemented with 5-10 g/L of yeast extract performed reasonably in batch and continuous cultures. Reuse of the fermentation broth may reduce the cost of raw materials as well as minimize the fermentation wastes.
젖산 생산에 큰 비중을 차지하는 원료비용 절감을 위한 다양한 공업적 질소원의 이용 가능성을 조사하였다. CSL를 사용하여 회분 발효한 결과, CSL 5%배지 발효시 높은 생산성을 보였으며, 정제 CSL을 사용한 배지에서 젖산 생산성은 CSL보다 약 1.21 배 증가율을 보였다. Yeast extract와 CSL 혼합질소원의 배지조성을 변화시켜 LBM5의 젖산 생성정도를 알아본 결과, 조성 비율 1:8일 때 우수한 발효율을 관찰 할 수 있었다. 발효 폐기물의 대체 질소원 사용가능성을 조사하기 위하여 맥주공장에서 부산물로 배출되는 폐효모를 이용하여 발효시에도 CSL 5%와 비슷한 발효율을 얻었다 연속발효 수행결과, 최적의 희석율은 0.05-0.065-1h였으며 젖산 생산성에 있어서 회분발효보다 1.93.0배증가하였다. 한편 초기 순수배지에 들어가는 yeast extract양의 1/3-2/3를 발효폐액에 첨가하여 회분발효 및 연속발효 실험을 수행하여 높은 젖산 생산성을 얻으므로써 공정상 원료비 절감효과를 기대할 수 있어으며 잔류 영양분을 재사용함으로써 폐액량 감소에 따른 처리비용 절감이라는 이중적인 효과를 얻게 되었다.
