• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.14-18
• /
• 1989

Fusant FSC14-75의 산업적 이용가능성을 검토하기 위한 최종 실험으로서 Working volume이 300 liters인 pilot scale에서의 발효력을 조사하였다. 13,3%의 liquefied sweet potato starch (Total sugar=14.8%)을 ethanol 발효원으로 함유한 fermentation broth 300liters를 0.6% seed로 발효시킨 결과 발효 최종일인 8일만에 6.6%(v/v)의 ethanol을 생성하였고 이때 잔당은 15%이었으므로 발효율은 총당에 대해서는 70%, 소비당에 대해서는 87.5%로 나타났다. 한편 fermentation broth로부터 FSC-14-75 유래의 unicellular cell과 flocculent cell을 분리할 수 있었으며 이를 각각 FSC14-75(S)와 FSC14-75(F)로 명명하였고, 이들 두 균주의 ethanol 발효능을 mini-jar fermentor scale에서 조사한 결과 FSC14-75(F)가 ethanol productivity에 있어서 우수하였으며 15%의 liquefied potato starch로부터 발효 10일만에 8.1%(v/v)의 ethanol을 생성하여 발효율은 총당에 대해 75%였다. FSC-14-73 (F)의 ethanol productivity를 pilot scale에서 조사하기 위해 총당 15.33%의 liquefied sweet potato starch를 함유한 fermentation broth 300 liters를 1% seed로써 발효시킨 결과 ethanol 생성은 배양 8일만에 최대 7.7%(v/v)였으며 이때 잔당은 1.9%였다. 또한 FSC-14-75(F) 균주의 발효과정중 $\alpha$-amylase의 계속적인 작용효과를 검토하기 위하여 300 liters의 fermentation broth를 살균 후1% seed와 동시에 50$m\ell$의 Thermamyl을 재차 첨가하고 ethanol 생성을 조사한 결과 발효율 및 잔당은 첨가하지 않은 경우와 별다른 차이가 없었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제15권4호
• /
• pp.787-791
• /
• 2005

Mutation and its pilot-scale fermentation were conducted for the production of teicoplanin from Actinoplanes teichomyceticus. The fermentation medium was optimized by replacement and Plackett-Burman experimental design. A maximum production of 1,500 mg/l teicoplanin was obtained by pilot-scale fermentation in an optimized medium containing (g/l): 30 g maltodextrin, 5 g glucose, 5 g yeast extract, 5 g soybean meal, 0.5 g $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.1 g NaCl, 0.1 g $CaCl_2{\cdot}2H_2O$, and 50 g Diaion HP-20. The production of teicoplanin was improved 3-fold from the parental strain by mutation, media optimization, and fermentation, and laboratory-scale fermentation was successfully demonstrated in a pilot-scale fermenter for the industrial production of teicoplanin.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.324-328
• /
• 1992

보다 경제적인 공정개발을 위하여 pilot scale의 다단 연속발효공정(multi-stage CSTR)에서 전분질 원료의 에탄올 발효를 연구하였다. 에탄올 발효를 쌀보리는 30일, cassava는 60이 동안 성공적인 운전을 할 수 있었으며, 원료는 저온 증자를 위하여 20-mesh sieve를 통과한 가루를 사용하였다. 최적화된 운전조건하에서 cassava의 overall productivity는 에탄올 농도 9.51(v/v)에서 $1.27g/{\ell}{\cdot}h$로써 종래 산업적 규모의 회분식 공정에서 얻는 것보다 약 2배 증가되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.80-84
• /
• 1994

In order to induce the rapid alcohol fermentation through the increases of the cell density in a continuous alcohol fermentation of naked barley, the single-cultivation with S. cerevisiae IS-019(SCM, ordinary control), mixed-cultivation with Saccharomyces uvarum IS-026 having a flocculent ability and S. cerevisiae IS-019(MCM), and mash recirculation by single-cultivation of S. cerevisiae IS-019(MRM) modes were investigated. The cell mass in the mixed-cultivation mode was about 10% higher than that of ordinary control but the final alcohol yield was slightlyl decreased. When recycled the mash with the flow rate of 7 l/h from V$_{6}$ to V$_{5}$ fermentors under the ordinary control, the cell density was distributed at 140~170$\times $10$^{6}$ cell/ml depending upon the fermentorsorders, higher about 20% than that of the ordinary control. Under these conditions the alcohol productivity of the maximum and the overall was 12.16 g/l$\cdot $h with an alcohol of 7.6% at the V$_{5}$ fermentor and 1.19 g/l$\cdot $h with an alcohol of 8.94%, respectively. For higher cell mass it was more effective to apply the mash recirculation mode with the single-cultivation of S. cerevisiae IS-019 in a pilot scale multi-stage CSTR.

• KSBB Journal
• /
• 제16권4호
• /
• pp.403-408
• /
• 2001

알코홀 증류폐액은 통상적으로 COD 50,000-60,000 ppm, TS 3-8%, SS 2-4%, TN 0.05-0.2% 정도가 포함되어 있어 높은 SS와 TN 함량 때문에 종합폐수로써 생물학적 처리를 하거나 혐기성 소화를 통하여 처리하는 데 문제가 있다. SS의 주성분으로는 미발효 원료 잔류물과 함께 균체, 단백질, 섬유질, 그리고 기타 현탁성 또는 용해성 물질들이 포함된다. 본 연구에서는 알코홀 증류폐액 처리의 한 해결책으로써 0.1 $\mu$m Pore size를 갖는 스테인레스 재질의 분리막을 이용한 pilot scale 정밀여과(microfiltration)를 실시하였다. Decanter로 처리된 증류폐액을 정밀여과 처리한 결과 2.5 bar, 6$0^{\circ}C$ 조건에서 VCR 농축도 10X 정도가지 원활한 permeate flux를 얻으며 24시간 이상 장시간 여과가 가능하였고 feed 중 0.7%였던 SS가 100% 가까이 제거된 permeate를 얻을 수 있었다. SS는 retentate 중에 7%까지 농축 가능하였으며 COD는 25-27% 정도 제거되었다. SS가 2.6%인 decanter를 거치지 않은 증류 원폐액의 경우, VCR 3X 이내의 조건으로 여과할 때 SS를 100% 가까이 그리고 COD는 약 50% 정도 제거 가능하였다. 무방류 시스템으로의 전용을 위하여 정밀여과로 얻어진 permeate와 retentate를 발효배지 사입수으로 재활용하여 알코홀 발효에 미치는 영향을 검토한 결과, 재활용 사입수를 사용하지 않은 경우에 비해 발효 도중 이상 현상이나 발효속도와 알코홀 생산량에 부정적인 영향을 미치는 징후는 발견되지 않았다. 발효에 의한 총 $CO_2$ 발생량과 최종 알코홀 함량은 약간 증가하고 큰 차이를 보이지 않았으나, 발효시간 동안의 $CO_2$ 발생속도는 비교적 빨라져서 $CO_2$ 발생량 450 L/ton에 도달하는 시간은 재활용 사입수를 15% 사용했을 때 83-87%, 30%를 사용했을 때 72-76% 정도 단축되는 효과를 얻었다. 증류폐액을 처리하기 위해 사용되는 기존 decanter를 대체하여 정밀여과 막분리장치를 이용한다면 SS가 완벽하게 제거됨으로써 폐수처리의 부하를 줄이는 한편 부가적인 농축 공정을 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 또한 여과 permeate를 발효배지 사입수로 재활용함으로써 발효속도를 증진시킬 수 있으며 용수사용량을 절약할 수 있다.

• 한국습지학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.165-170
• /
• 2013

본 연구에서는 하수일차슬러지의 가용화 및 산발효를 위한 pilot scale 세정산발효공정의 운전 특성을 검토하였다. 하수일 차슬러지의 가용화 및 산발효 특성을 평가하기 위해 SRT, 세정수 및 운전온도를 변화시켜 실험을 수행하였다. 세정산발 효공정의 가용화율은 온도가 높을수록 증가하는 반면, 산생성율은 중온조건($35^{\circ}C$)이 고온조건($55^{\circ}C$)보다 높게 나타났다. VS 감량은 약 56%, 슬러지 부피감량은 약 93%까지 나타났다. 가용화측면에서 세정산발효공정의 최적운전조건은 pH 9, $35^{\circ}C$ 및 SRT 5일이 적합 할 것으로 판단된다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
• /
• 제8권5호
• /
• pp.303-305
• /
• 2003

Scale-up of hirudin production from Saccharomyces cerevisiae from bench-scale to pilot-scale was carried out based on constant volumetric oxygen transfer coefficient (K$\sub$L/a). Fed-batch mode of cultivation using step-wise feeding strategy of galactose was employed for the production of hirudin in a 30-L and a 300-L pilot-scale fermentor. The final hirudin concentrations were achieved 390 mg/L and 286.1 mg/L, and the volumetric productivities were 80.4% and 90.7% with the 30-L and 300-L fermentors, respectively, compared to the productivity of the 5-L bench-scale fermentor.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제20권4호
• /
• pp.763-766
• /
• 2010

An efficient and simple fermentation process was developed for the production of ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA) by Lactobacillus sakei B2-16. When the L. sakei B2-16 was cultivated in the rice bran extracts medium containing 4% sucrose, 1% yeast extract, and 12% monosodium glutamate, the maximum GABA concentration reached 660.0 mM with 100% conversion yield, showing the 2.4- fold higher GABA concentration compared with the modified MRS medium without the rice bran extracts. The GABA production was scaled-up from a laboratory scale (5 l) to a pilot (300 l) and a plant (5,000 l) scale to investigate the application possibility of GABA production to industrial fields. The production yields at the pilot and plant scales were similar to the laboratory scale using rice bran extracts medium, which could be effective for the low-cost production of GABA.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
• /
• pp.427-430
• /
• 2002

본 실험실에서는 음식폐기물을 이용하여 단시간내에 메탄을 생산할 수 있는 Pilot 규모 (2.5 톤 )의 3단계 메탄 발효 공정을 개발하여 운전하고 있다. 3단계 메탄 발효공정 가운데 첫 번째 단계인 반혐기성 가수분해/산발효조에서 유기물 분해균주를 11개 분리하여 그 특성을 조사하였다. 분리된 균주는 gram 양성균이 8 개 균주, gram 음성균이 3개 균주이며, catalase에 대해서는 모두 양성반응을 보였고 모두 간균의 형태이었다. 분리된 균주들 가운데 amylase 와 protease의 활성은 분리균주 K5이 다른 균주들에 비해 매우 우수하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제23권10호
• /
• pp.1445-1453
• /
• 2013

The scale-up criterion of constant oxygen mass transfer coefficient ($k_La$) was applied for the production of itaconic acid (IA) in a 50 L pilot-scale fermentor by the fungal cells of Aspergillus terreus. Various operating conditions were examined to collect as many $k_La$ data as possible by adjusting the stirring speed and aeration rate in both 5 L and 50 L fermentor systems. In the fermentations performed with the 5 L fermentor, the highest IA production was obtained under the operating conditions of 200 rpm and 1.5 vvm. Accordingly, we intended to find out parallel agitation and aeration rates in the 50 L fermentor system, under which the $k_La$ value measured was almost identical to that ($0.02sec^{-1}$) of the 5 L system. The conditions of 180 rpm and 0.5 vvm in the 50 L system turned out to be optimal for providing almost the same volumetric amount of dissolved oxygen (DO) into the fermentor, without causing shear damage to the producing cells due to excessive agitation. Practically identical fermentation physiologies were observed in both fermentations performed under those respective operating conditions, as demonstrated by nearly the same values of volumetric ($Q_p$) and specific ($q_p$) IA production rates, IA production yield ($Y_{p/s}$), and specific growth rate (${\mu}$). Specifically, the negligible difference of the specific growth rate (${\mu}$) between the two cultures (i.e., $0.029h^{-1}$ vs. $0.031h^{-1}$) was notable, considering the fact that ${\mu}$ normally has a significant influence on $q_p$ in the biosynthesis of secondary metabolites such as itaconic acid.