• 제목/요약/키워드: Pilot scale fermentation

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생균제로서 Pichia anamala의 pilot scale배양조건 및 동결건조의 최적화

  • 윤지용;이용호;최유진;성창근;한규범
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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    • pp.157-160
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    • 2002
  • 생균제로 새로이 개발된 효모인 Pichia amomala를 대량 생산하기 위한 배양 실험으로 가격이 저렴하고 균주 생육에 적절한 질소원으로의 CSL 실험을 실시한 결과 Yeast extract 에 비해 보다 우수한 생육을 보였고 , CSL 을 이용한 3ton fermenter 에서의 batch 실험결과 최대 OD 58까지 배양되었고 , batch 배양시 harvest 시점은 가장 많은 viale cell 을 얻을 수 있는 시점인 배양 후 20 시간으로 결정되었다 . 또한 원심분리후 동결건조시 안정제에 따fms 동결건조시의 생존에 대한 실험을 실시한 결과 skim milk 2%, scrose 2% 에서 가장많은 생균수를 얻을 수 있었다.

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표고버섯 균사체의 배양특성 및 Pilot Scale 생산 (Cultural Characteristics and Pilot Scale Fermentation for the Submerged Mycelial Culture of Lentinus dfodes)

  • 이병우;임근형;박기문;손태화;김동욱;손세형
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.609-614
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    • 1993
  • The optimum conditions for the submerged mycelial culture of Lentinus edodes SR-1 were elucidated to be incubation temperature of 25C, initial pH 4.0, agitation of 300 rpm, inoculation of 10.0%(v/v), and aeration of 1.0 v/v/m in TGY medium. The optimum c/n ratio and economic yield coeffcient for the submerged mycelial culture were 13.1:1 and 0.45 respectively. As the plant growth hormones test, SCM medium containing 0.5ppm of 2,4-dicholorophenoxyacetic acid increased mycelial yield in 1.1%, but 6-benzylaminopurine was not effective.

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Purification of Recombinant Human Alpha-2a Interferon Without Using Monoclonal Antibodies

  • Kim, Dong Chung;Jin Jung
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제12권6호
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    • pp.916-920
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    • 2002
  • This report describes a high-level expression of human alpha-2a interferon ($IFN{\alpha}-2a$) in Escherichia coli and its pilot scale purification by using a monoclonal antibody-independent chromatographic procedure that is based on anion-exchange, cation-exchange, hydrophobic interaction, and gel filtration. The recombinant E. coli produced much more $IFN{\alpha}-2a$ in a soluble form, when cultivated at low temperatures than at high-temperature fermentation. However, if the bacterial growth was taken into consideration, fermentation at $30^{\circ}C$ seemed optimal for the interferon production. By using our new protocol, we recovered approximately 160 mg of $IFN{\alpha}-2a$ with a specific activity of $3.59{\times}10^8$ IU/mg from 201 of the broth. The gel permeation chromatographic and SDS-PAGE indicated that the interferon preparation was purified to homogeneity and was of the correctly folded fast-migrating monomer.

저온 유도 시스템을 가진 재조합 대장균을 이용한 남극 세균 Flavobacterium frigoris PS1 유래 결빙방지단백질의 Pilot-scale 생산 (Pilot-scale Production of the Antifreeze Protein from Antarctic Bacterium Flavobacterium frigoris PS1 by Recombinant Escherichia coli with a Cold Shock Induction System)

  • 김은재;이준혁;이성구;한세종
    • KSBB Journal
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    • 제30권6호
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    • pp.345-349
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    • 2015
  • Antifreeze proteins (AFP) inhibit growth and recrystallization of ice, and permit organisms to survive in cold environments. The AFP from an Antarctic bacterium, Flavobacterium frigoris PS1, FfIBP (Flavobacterium frigoris icebinding protein), was produced in E. coli using a cold shock induction system. The culture temperature was shifted from $37^{\circ}C$ to $15^{\circ}C$ and a 20 L culture scale was used. The final weights of dried cell and FfIBP were estimated to be 126 g and 8.4 g, respectively. The thermal hysteresis (TH) activity ($1.53^{\circ}C$) of the produced FfIBP was 3.6-fold higher than that of the LeIBP (Leucosporidium ice-binding protein) produced in Picha. The current study demonstrates that large-scale production of FfIBP was successful and the result could be extended to further application studies using recombinant AFPs.

L-leucine 발효의 최적화 (Optimization of L-leucine Fermentation)

  • 신현철;하구선;조영제;전영중;김성준;이재홍
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.677-680
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    • 1992
  • Corynebacterium glutamicum CH 1516(L-leucine 생산주)를 사용하여 7l 발효조에서 배양온도 및 pH, 산소전달속도 등을 최적화한 결과 각각 $30^{\circ}C$, 7.0, 0.21 kmole $O_2$/$m^3{\cdot}hr$이었다. 산소전달속도가 0.19 kmole $O_2$/$m^3{\cdot}hr$ 보다 낮은 조건에서는 상당량의 lactic acid가 축적되었고 0.23 kmole $O_2$/$m^3{\cdot}hr$보다 높은조건에서는 glutamic acid가 생성되고 PCV가 크게 증가하였다. 한편 1200l 실험공장에서의 L-leucine 생산을 위해 7l 발효조에서 최적화된 배양조건을 적용하여 산소전달속도를 지표로 공정확대를 실시한 결과 7l 발효조와 거의 대등한 결과를 얻을 수 있었으며,산화한 원전위 -15-170 mV에서 L-leucine이 왕성하게 생산되었다.

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Urushiol이 제거된 발효옻 추출물의 제조와 특성 (Preparation and Characterization of Urushiol Free Fermented Rhus verniciflua Stem Bark (FRVSB) Extracts)

  • 최한석;여수환;정석태;최지호;박효숙;김명곤
    • 한국식품과학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.173-178
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    • 2012
  • 본 연구에서는 옻의 식품사용을 위해서 urushiol의 제거된 추출물을 제조하고 이의 특징을 살펴보았다. 생옻은 물추출에서 3.4mg%의 urushiol이 용출되는 반면 발효옻에서는 용출되지 않았다. 발효옻의 물추출조건은 고형분, 폴리페놀, 플라보노이드 함량이 고려되었으며, $100^{\circ}C$에서 6-8시간 추출하는 것이 적정하였다. 발효옻 추출물의 pilot scale 생산에서 추출수율은 5.7%이었다. 추출물은 수분 4.34%, 조지방 1.69%, 조단백질 10.21%, 조회분 15.80%의 일반성분으로 이루어져 있었으며, 3종류의 phenolic acid와 4종류의 flavonoid가 검출되었다. Phenolic acid중에서는 gallic acid(1,090.5 mg%)가 가장 많이 함유되어 있었으며, flavonoid중에서는 fisetin(135.7 mg%)의 함량이 가장 높았다. 발효옻 추출물에 존재하는 유리당은 mannitol 3.48%, glycerol 0.19%, glucose 0.19%이었으며, 3,034 ppm의 유리아미노산을 함유하고 있었다. Alanine(244 ppm), serine(231 ppm), leucine(218 ppm)이 주요 유리 아미노산 이었으며, 필수아미노산의 함량은 31.9%이었고 ${\gamma}$-aminobutyric acid 함량은 122 ppm이었다.

Linear Correlation between Online Capacitance and Offline Biomass Measurement up to High Cell Densities in Escherichia coli Fermentations in a Pilot-Scale Pressurized Bioreactor

  • Knabben, Ingo;Regestein, Lars;Schauf, Julia;Steinbusch, Sven;Buchs, Jochen
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제21권2호
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    • pp.204-211
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    • 2011
  • To yield high concentrations of protein expressed by genetically modified Escherichia coli, it is important that the bacterial strains are cultivated to high cell density in industrial bioprocesses. Since the expressed target protein is mostly accumulated inside the E. coli cells, the cellular product formation can be directly correlated to the bacterial biomass concentration. The typical way to determine this concentration is to sample offline. Such manual sampling, however, wastes time and is not efficient for acquiring direct feedback to control a fedbatch fermentation. An E. coli K12-derived strain was cultivated to high cell density in a pressurized stirred bioreactor on a pilot scale, by detecting biomass concentration online using a capacitance probe. This E. coli strain was grown in pure minimal medium using two carbon sources (glucose and glycerol). By applying exponential feeding profiles corresponding to a constant specific growth rate, the E. coli culture grew under carbon-limited conditions to minimize overflow metabolites. A high linearity was found between capacitance and biomass concentration, whereby up to 85 g/L dry cell weight was measured. To validate the viability of the culture, the oxygen transfer rate (OTR) was determined online, yielding maximum values of 0.69 mol/l/h and 0.98mol/l/h by using glucose and glycerol as carbon sources, respectively. Consequently, online monitoring of biomass using a capacitance probe provides direct and fast information about the viable E. coli biomass generated under aerobic fermentation conditions at elevated headspace pressures.

초고온 호기성 퇴비화의 물리·화학적 인자 평가 (Physicochemical Effect on Ultra Thermophilic Aerobic Composting Process)

  • 박세용;유의상;정대혁;이진;김문일
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권11호
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    • pp.27-36
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    • 2010
  • 본 연구는 정읍시에서 배출되는 하수슬러지, 축산 분뇨, 음식물 쓰레기를 대상으로 Pilot-scale($100m^3$) 초고온 호기성 퇴비화 공정에서의 온도, pH, C/N비, 함수율, 유기물 함량, 그리고 부피 등 물리 화학적 영양 인자를 평가하였다. 각각의 대상 물질은 1차 발효(유기성 폐기물+종균)와 2차 발효(유기성 폐기물+종균+반송 퇴비)로 나누어 수행하였다. 퇴비화가 진행됨에 따라 교반과 송풍만으로 열공급 없이 온도는 1,2차 발효에서 최고온도 $90{\sim}105^{\circ}C$가 되었다. pH, $O_2$, $CO_2$, $NH_3$, 농도 변화는 전형적인 미생물에 의한 유기물 분해 양상을 보여주었으며, 다른 모든 물리 화학적 인자들은 일반 호기성 퇴비화의 성능 이상을 보여주었다. 발효가 완료된 후 퇴비의 중금속 농도는 퇴비 비료 규격 기준 농도에 적합한 것으로 나타났다.

음식폐기물 처리용 혐기성 산 발효조로부터 알코올발효 균주의 분리 및 특성 (Isolation and Characterization of An Alcohol Fermentation Strain from Anaerobic Acid Fermentor to Treat Food Wastes)

  • 김중곤;한귀환;유진철;성치남;김성준;김시욱
    • KSBB Journal
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    • 제21권6호
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    • pp.451-455
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    • 2006
  • 본 실험실에서는 음식폐기물을 효율적으로 소화처리하기위해 Pilot 규모 (10톤)의 3단계 메탄 발효 공정을 개발하여 운전하고 있다. 3단계 메탄발효시스템은 반혐기성 가수분해조, 혐기성 산발효조, 혐기성 메탄발효조로 구성되어 있으며, 이 가운데 두 번째 공정인 혐기성 산발효조로부터 알코올발효능이 우수한 균주 KA4를 분리하였다. 세포의 형태는 타원형 모양이며, 크기는 $5.5-6.5{\times}3.5-4.5\;{\mu}m$ 이었고, 26S rDNA D1/D2 rDNA sequence를 분석한 결과를 바탕으로 Saccharomyces cerevisiae KA4로 명명하였다. 이 균주를 YM 배지에서 배양하였을 경우 $30-35^{\circ}C$에서 최대 생장을 보였으며, 배지내의 초기 에탄올 농도가 5% (v/v)까지는 생장에 영향을 받지 않았으나 그 이상에서는 생장에 저해를 받았고 7% 이상에서는 생장하지 못하였다. 한편 초기 50% (w/v)까지의 당 농도에서는 생장이 가능하였으나 잔류 당 농도를 고려할 때 에탄올 발효를 위한 최적 당 농도는 10%이었다. 이 농도의 당을 이용하여 초기 pH4에서 10까지의 넓은 범위에서 에탄올 발효가 가능하였으며 최적 pH는 6이었다 이 때 에탄올 생산량은 7.4%이었으며, 에탄올 생산수율은 2.87 mol EtOH/mol glucose이었다.

FERMENTATION QUALITY AND NUTRITIVE VALUE OF BARLEY STRAW AND WET BREWERS' GRAINS SILAGE

  • Ridla, M.;Uchida, S.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제7권4호
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    • pp.517-522
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    • 1994
  • Three experiments were carried out to evaluate the fermentation process and subsequent nutritional quality of silage made from dried and fresh barley straw with and without the addition of wet brewers' grains. The treatments were: 1 kg of dried straw with 600 g of water but no wet brewers' grains (I - 0) as a control, and the same straw mixed with 2 kg (I - 2), 3 kg (I - 3), 4 kg (I - 4), or 5 kg (I - 5) of wet brewers' grains as treatments in Experiment I; and 2 kg of fresh straw without wet brewers' grains (II - 0) as a control, and the same fresh straw mixed with 2 kg (II - 1), 4 kg (II - 2), 6 kg (II - 3), or 8 kg (II - 4) of wet brewers' grains as treatments in Experiment II. Each material prepared was ensiled in 5 L (vinyl) bag silos, and the silos placed in a chamber of $21^{\circ}C$ for 10 (Exp. I) or 7 (Exp. II) months. The fermentation quality and nutritive value of the barley straw silages produced were markedly improved by mixing them with wet brewers' grains. Increasing levels of wet brewers' grains caused on increase in fermentation quality. The in vitro dry matter digestibility of silages was also increased by adding wet brewers' grains. Two semi scale pilot silages, experiment III, prepared from dried and fresh barley straw mixed with wet brewers' grains were fed to wether sheep. These silages, which contained 50% barley straw and 50% wet brewers' grains by dry weight, were moderate apparent digestibility and supplied of about 50% TDN and DCP.