Abstract
The present study was to investigate the continuous production of alcohol using immobilized carrier manufactured by polymeric materials. Fermentation runs with a crushed rice, with constituents recovered from batch culture and with ones from continuous culture were thus compared. The performances of immobilized carrier were governed by sandwitched synthetic polymers, the evolution of the continuous culture was steadily governed by the production of alcohol in the lag time of batch culture. The main focus was set on the enhancement of the alcohol production by an newly-developed polymeric forms. This polymeric form led to a drastic increase of the microorganism and the production cost in the continuous reactor was thereby reduced. The sandwitched polymeric-formed carrier, which was resistant to external environments, serves as an interesting alternative to maintain the stability of biological process. These whole results were discussed with the aim to better understand the continuous process implied in the microorganism's build-up during cultivation of fermentation broth.
일반적으로 약주 생산 공정에서 고정화 담체를 이용하는 연속식 반응기에서는 회분식 반응기와 비교하여 생성되는 알코을 생성량 못지않게 연속식 반응기에서 연속적으로 생성되고 있음을 알 수 있었다. 고정화 담체를 이용한 연속식 반응기는 약주의 품질에 긍정적인 효과를 보이는 것으로 나타났으며 담금 공정에서의 처리효과를 분석한 결과는 다음과 같다. 1) 회분식 배양에서 에탄올의 생성량은 1차 담금 1일 째부터 12%이상 증가하는 것으로 나타났으며 연속배양은 2차 담금에 효모를 주입하지 않아도 회분식 배양에서와 같은 알코올 도수를 가지면서 지속적으로 얻어졌다. 또한 pH는 4.4에서 3.8로 감소하는 패턴을 나타냈으며 산소농도는 1 ppm정도 차이가 나타났으나 이는 연속적으로 기질이 반응기로 주입되기 때문에 증가된 것이다. 2) 폴리플로필렌에 폴리스티렌을 샌드위치식으로 접합한 고정화 미생물담체는 연속배양에서 효모 주입 없이도 회분식 배양과 비교해보았을 경우에 당화과정과 알코올 생성과정 등이 서로 상반되는 패턴을 갖으면서 생물학적인 반응이 정상적으로 진행됨을 증명하였다. 3) 연속배양의 실험결론을 토대로 1차 담금에서 당의 생성기질을 이용하였을 경우, 10톤/일 생산하는 약주생산 공장은 1년간 효모 투입비용을 환산해 본 결과 1억원 이상의 투입비용이 감소하는 것으로 나타났다.
