• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권3호
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• pp.545-551
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• 2008

When cultivated aerobically, Aspergillus niger hyphae produced extracellular glucoamylase, which catalyzes the saccharification of unliquified potato starch into glucose, but not when grown under anaerobic conditions. The $K_m\;and\;V_{max}$ of the extracellular glucoamylase were 652.3 mg/l of starch and 253.3 mg/l/min of glucose, respectively. In mixed culture of A. niger and Saccharomyces cerevisiae, oxygen had a negative influence on the alcohol fermentation of yeast, but activated fungal growth. Therefore, oxygen is a critical factor for ethanol production in the mixed culture, and its generation through electrolysis of water in an electrochemical bioreactor needs to be optimized for ethanol production from starch by coculture of fungal hyphae and yeast cells. By applying pulsed electric fields (PEF) into the electrochemical bioreactor, ethanol production from starch improved significantly: Ethanol produced from 50 g/l potato starch by a mixed culture of A. niger and S. cerevisiae was about 5 g/l in a conventional bioreactor, but was 9 g/l in 5 volts of PEF and about 19 g/l in 4 volts of PEF for 5 days.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제2권4호
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• pp.288-292
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• 1992

Kinetics of anaerobic ethanol fermentation by Clostridium thermohydrosulfuricum were investigated for the one-step production of ethanol from starch. A mutant strain with a high ethanol yield was induced from C. thermohydrosulfuricum. The mutant, designated as ME4, produced anaerobically 6.1 g/l of ethanol, 3.1 g/l of lactate and 0.1 g/l of acetate from 20 g/l of starch at $68^{\circ}C.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권10호
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• pp.1161-1168
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• 2009

Ethanol production by the simultaneous saccharification and fermentation (SSF) of low-value rice wine cake (RWC) without cooking was investigated. RWC is the filtered solid waste of fermented rice wine mash and contains 53% raw starch. For the SSF, the RWC slurry was mixed with the raw-starch-digesting enzyme of Rhizopus sp. and yeast, where the yeast strain was selected from 300 strains and identified as Saccharomyces cerevisiae KV25. The highest efficiency (94%) of ethanol production was achieved when the uncooked RWC slurry contained 23.03% starch. The optimal SSF conditions were determined as 1.125 units of the raw-starch-digesting enzyme per gram of RWC, a fermentation temperature of $30^{\circ}C$, slurry pH of 4.5, 36-h-old seeding culture, initial yeast cell number of $2{\times}10^7$ per ml of slurry, 17 mM of urea as the nitrogen additive, 0.25 mM of $Cu^{2+}$ as the metal ion additive, and a fermentation time of 90 h. Under these optimal conditions, the ethanol production resulting from the SSF of the uncooked RWC slurry was improved to 16.8% (v/v) from 15.1% (v/v) of pre-optimization.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제16권6호
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• pp.494-498
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• 1988

Starch로부터 직접적으로 ethanol을 발효 생산할 수 있는 새로운 효모균주의 개발을 목적으로 S. diastaticus의 glucoamylase gene을 cloning vector를 사용하지 않고 S. cerevisiae에 transformation시켜, soluble starch를 직접 발효 할 수 있는 transformants를 얻는데 성공하였으며 이들 중 glucoamylase 생성능이 가장 우수한 균주인 TSD-14를 전보에서 선별하였다. Transformant TSD-14의 glucoamylase 생성조건과 ethanol productivity를 parent strain과 비교 검토한 결과 이들 성질에 있어서 TSD-14는 donor인 S. diastaticus와 거의 유사하였다. 즉, 탄소원으로는 soluble starch가 균의 생육 및 효소생성에 가장 효과적이었으며 glucose, maltose 등은 균의 생육에는 효과적이었으나 효소생성은 저해하였다. 질소원으로 무기태 질소원에 비하여 유기태 질소원이 좋은 효과를 나타냈으며 특히, peptone과 yeast extract가 효과적이었다. 또한 금속염으로는 FeSO$_4$, MgSO$_4$, MnCl$_2$, NiSO$_4$등이 효과적이었으며 CoCl$_2$, HgCl$_2$, PbCl$_2$등은 오히려 균의 생육뿐만 아니라 효소생성을 크게 저해하였다. 한편, TSD-14의 ethanol productivity를 조사한 결과, 15% sucrose, soluble starch, liquefied potato starch 등에서 8.3% (v/v) , 4.8%(v/v), 7.5%(v/v)의 ethanol을 생성하여 각각 총당에 대해 84%, 45%, 70%의 발효율을 나타냈다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.858-862
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• 2008

분리 당화발효(Separate Hydrolysis and Fermentation, SHF)는 당화와 발효공정을 따로 수행하는 방법으로 최종 생성물인 글루코오스에 의해 억제 영향을 받기 때문에 반응에 진행됨에 따라 축적된 글루코오스의 농도가 높아지면 반응이 종결되는 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 효소의 양을 늘리는 방법이 있지만, 효소의 생산비용이 비싸기 때문에 경제적인 방법이 될 수 없다. 이러한 분리 당화발효 공정의 단점을 극복하기 위해서 동시당화발효 공정(Simultaneous Saccharification and Fermentation, SSF)은 하나의 반응기에서 당화와 발효를 동시에 수행한다. 동시당화발효 공정에서는 당화과정에서 글루코오스가 생성되자마자 효모가 발효과정을 통해 글루코오스를 바로 제거하기 때문에 반응기내에서 당의 축적을 최소화할 수 있다. 따라서 동시당화발효 공정은 최종 생성물의 억제 작용을 방지할 수 있고, 효소의 가수분해 반응을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 동시당화발효에서 에탄올의 수율에 관여하는 조건들(pH, 반응온도, 효소 투입량, 반응시간)의 최적 조건을 찾는 연구를 수행하였다. 기질로는 감자전분을 사용하였고, 효소는 glucoamylase, 균주는 Saccharomyces cerevisiae가 각각 사용되었다. 동시당화발효의 최적의 조건은 pH 4, 온도 38로 나타났다. 최적의 조건으로 감자전분을 동시당화발효하였을 때 반응 18시간 후에 에탄올은 최대 수율 86%에 도달하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제24권6호
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• pp.726-732
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• 1996

To improve the fermentation characteristics(such as starch-degradability, ethanol tolerance, sugar and high-temperature tolerance) of recombinant haploid yeast Saccharomyces diastaticus K114, hybridization technique was used. The hybridization partner was S. diastaticus 1177 which had good glucoamylase activity and fermentabi- lity. The best hybrid HH64 showed improved ethanol tolerance, sugar and high-temperature tolerance. Especia- lly, the starch-fermentability was significantly improved, since the hybrid produced 1.60% (w/v) ethanol from 4% (w/v) starch, while the recombinant haploid K114 produced 1.30% (w/v) ethanol. The optimum temperature and pH for the starch-fermentation by the hybrid HH64 was 30$\circ$C and 5, respectively. The hybrid yeast HH64 produced 7.5% (w/v) ethanol directly from 20% (w/v) starch.

• KSBB Journal
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• 제7권3호
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• pp.229-234
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• 1992

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.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제12권4호
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• pp.261-264
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• 1984

증자하지 않은 cassava 생전분의 ethanol 발효생산을 위한 동시당화 -발효의 최적조건을 검토하였다. 생전분의 분해력이 가장 좋은 당화효소의 선별에서는 Asp. shirousami27이 가장 좋았으며 발효효모는 균주에 따라 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 동시당화-발효는 pH3.6에서 가장 높았으며 발효전 6$0^{\circ}C$에서 당화효소에 의한 전당화와 발효시 교반등이 발효속도 및 발효율에 효과가 있었고, 분쇄처리도 효과가 있었다. cassava 생전분의 동시당화-발효에서 5일간의 긴 발효 기간을 요구하는데 발효중 발효액의 성분 조사 결과 중간물인 glucoserk 축적되지 않는 것으로 당화과정이 속도결정단계임을 알 수 있다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVII)
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• pp.95-95
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• 2005

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제3권4호
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• pp.298-302
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• 1993

Pullulan was produced from starch hydrolysate with Aureobasidium pullulans SH8646. We could measure the correct amount of pullulan produced without the interference of starch from the culture supernatant by using a bacterial $\alpha$-amylase treatment and ethanol: acetone (1:1) precipitation. When 5% acid-hydrolyzed starch was used as a carbon source, the dry cell weights obtained were similar irrespective of DE values of starch hydrolysates. The dry cell weights of those on the starch hydrolysate media prepared with 0.1 N HC1 treatment, were slightly higher (9.5~10.5 g/l) than those on the starch hydrolysate media prepared with 1.0 N HCl (8.5~9.5 g/l). And among the starch hydrolysates showing DE values lower than 50, maximum pullulan production of 15 g/l was obtained at DE 30~40 starch hydrolysate but those showing DE values higher than 50, the pullulan production was increased with the increase of the DE value of starch hydrolysates. From the media containing 5%, 10%, and 15% starch hydrolysate (DE 25, 45, and 75), about 20~34% pullulan yield was obtained and the maximum pullulan yield of 34% (17g/l) was obtained from 5% DE 75 starch hydrolysate. The pullulan yields from starch hydrolysate media were much lower than those from glucose, maltose, maltotriose, and sucrose media.