• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제5권4호
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• pp.229-233
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• 1995

Acremonium chrysogenum was immobilized in ionotropic gel beads to develop semi-continuous production of cephalosporin C (CPC). Barium alginate beads were more stable than calcium alginate or strontium alginate beads in chemically defined media. The gel stability of Ba-alginate was further increased by cross-linking with polyethyleneimine (PEI). The presence of carboxymethyl cellulose inside Ba-alginate beads did not reduce mass transfer resistance. Ba-alginate microbeads that had little diffusion limitation increased CPC production rate 1.6 fold higher than that of normal beads. CPC fermentation with immobilized cells in Ba-alginate microbeads was performed continuously for 40 days by way of repeated fed-batch operations. Mathematical modeling was developed to describe the repeated fed-batch fermentation system. Results of the computer simulation agreed well with the experimental data, which made it possible to predict an optimal feeding rate that could maximize total CPC productions.

• KSBB Journal
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• 제25권2호
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• pp.187-192
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• 2010

S. cerevisiae ATCC 24858을 이용한 ethanol 생산에서, aeration 효과를 ethanol 수율, specific ethanol production rate, ethanol 생산성 측면에서 분석하여, 반복 유가식 공정전략을 설계하였다. Ethanol 수율과 ethanol 생산성은 공기를 0.33 vvm 넣었을 때, 공기를 넣지 않고 배양한 것에 비하여 더 큰 값을 보였고, 24시간 마다 배지를 교체한 배양이 36시간 마다 배지를 교체한 배양 보다 더 큰 값을 보였다. 총 ethanol 생산량 값이 가장 큰 경우는 0.33 vvm의 공기를 넣고, 배지를 24시간마다 완전히 갈아주었을 때이고, 이때 가장 많은 703.8 g의 ethanol이 생산되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제29권2호
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• pp.343-347
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• 1997

Lactobacillus brevis, L. fermentum과 L. plantarum의 혼합젖산균을 사용하여 배양조건이 밀가루 용액의 발효에 미치는 영향을 살펴보았다. 온도변화에 따른 pH와 총적정산도의 변화를 살펴본 결과 pH의 감소와 총적정산도의 증가가 가장 크게 나타난 $35^{\circ}C$를 밀가루 발효의 최적온도로 선정하였다. 5L발효조에서 질소가스를 1.0 vvm으로 첨가한 혐기적 조건보다 공기를 첨가한 호기적 조건에서 총적정산도의 증가와 pH의 감소가 더 크게 나타났다. 최적 산소공급 조건을 찾기 위하여 통기량을 1.0 vvm으로 고정하고 교반속도를 달리하여 밀가루 용액의 발효한 결과 총적정산도가 가장 크게 나타난 교반속도 250 rpm에 해당되는 산소 전달속도상수 $60\;hr^{-1}$에서 최적이었다. 선정된 최적 배양조건에서 밀가루 발효액의 생산성을 높이기 위하여 반복비율을 변화시키면서 pH-stat를 이용한 반복 유가식 배양을 수행하였다. 반복비율이 증가할수록 반복 간격시간은 증가하였으나 밀가루 발효의 최대 작동시간은 감소하였다. 최적 반복비율을 결정하기 위하여 단위시간 당 배양부피 당 생산된 밀가루 발효액의 부피와 최대가동시간 동안 배양부피 당 생산된 총 밀가루 발효액의 부피를 살펴본 결과 20%의 반복비율에서 최대값을 나타내었다. 혼합젖산균을 이용한 밀가루용액의 유가식 배양에서 최적조건은 배양온도 $35^{\circ}C$, 통기량 1.0 vvm, 산소전달속도 $60\;hr^{-1}$, 반복비율 20%로 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제25권2호
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• pp.179-186
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• 2010

응집성 효모인 S. cerevisiae ATCC 96581를 이용한 최적의 에탄올 생산 공정 전략에 대하여 연구하였다. 효모의 특성을 고려하여, 효모 응집공정이 있는 반복 유가식 공정을 설계하였고, 이때 비멸균 포도당 분말을 매 12시간 마다 첨가하였고, 새로운 feeding medium을 24시간 혹은 36시간마다 세포 응집 후 교체 하였다. 이때 효모 응집이 없는 반복 유가식 공정과 비교 검토하였다. 최종적으로 24시간마다 세포를 응집시키고 상층배지를 제거하고 새로운 배지를 넣으면서 반복 유가식 에탄올 생산을 하는 것이 최적의 조건임을 알 수 있었고, 이때 120시간 동안 825 g의 에탄올을 생산 할 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권3호
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• pp.400-406
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• 2012

To improve the hydrogen yield from biological fermentation of organic wastewater, a co-culture system of dark- and photo-fermentation bacteria was investigated. In a pure-culture system of the dark-fermentation bacterium Clostridium butyricum, a pH of 6.25 was found to be optimal, resulting in a hydrogen production rate of 18.7 ml-$H_2/l/h$. On the other hand, the photosynthetic bacterium Rhodobacter sphaeroides could produce the most hydrogen at 1.81mol-$H_2/mol$-glucose at pH 7.0. The maximum specific growth rate of R. sphaeroides was determined to be 2.93 $h^{-1}$ when acetic acid was used as the carbon source, a result that was significantly higher than that obtained using either glucose or a mixture of volatile fatty acids (VFAs). Acetic acid best supported R. sphaeroides cell growth but not hydrogen production. In the co-culture system with glucose, hydrogen could be steadily produced without any lag phase. There were distinguishable inflection points in a plot of accumulated hydrogen over time, resulting from the dynamic production or consumption of VFAs by the interaction between the dark- and photo-fermentation bacteria. Lastly, the hydrogen production rate of a repeated fed-batch run was 15.9 ml-$H_2/l/h$, which was achievable in a sustainable manner.

• KSBB Journal
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• 제4권3호
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• pp.241-245
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• 1989

Streptomyces erythreus의 포자를 다공성의 celite를 담체로 이용하여 미세구멍조직내에 흡착 후 배양하여 얻은 균사 증식 담체를 erythromycin의 발효에 응용하였다. 이때 균사체는 담체의 내부에서부터 포자가 발아하여 담체 표면으로 성장되어 나왔기 때문에 부착성이 강하고 매우 안정한 biofilm growth를 보여 주었다. 발효시 배지중의 com steep liquor의 양을 0.8g/L 첨가하여 인산원의 농도를 40mg $KH_2PO_4/L 정도로 하였을 때 항생제 비생산 속도는 최대값 2,898$\mu$g/g.cell.hr로서 인산원이 제한되지 않은 배지에서 얻은 비생산속도 557$\mu$g/g.cell.hr보다 약 4배의 증가효과를 보였다. 유동층 반응기를 이용한 연속 발효 공정에서도 인산원의 제한에 의하며 세포의 항생제 합성 활성은 약 600시간 이상 유지 되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제27권6호
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• pp.926-931
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• 2011

유기성폐수의 혐기발효 공정은 빠른 수소생성속도를 나타내며, 동시에 수중의 유기물을 처리한다. 반면, 수소생성 수율이 낮고 처리 수 내 혐기발효 산물인 복합 유기산이 다량 존재하게 된다. 따라서, 본 실험에서는 수소생성 수율을 높이고 처리수의 수질 제고를 위해 광발효미생물을 이용하였다. 광발효미생물의 기질에 따른 수소생산 속도 및 미생물 성장율을 조사하기 위해 아세트산, 복합 유기산 (인공) 및 글루코스 대상 혐기발효 상등액을 각각 기질로 이용하는 회분식 실험을 실시하였다. 아세트산을 이용한 R. sphaeroides의 최대 비증식속도는 2.93 h로서 복합유기산을 이용할 때보다 높았다. 아세트산은 미생물 증식에 유리한 기질인 반면, 수소생산속도 면에서는 복합유기산보다 느리게 나타났다. 글루코스 혐기 발효액 상등액을 기질로 이용한 광발효에서 전단의 혐기발효를 통한 수소생산량의 약 50%가 추가로 발생하였다. 혐기 및 광발효미생물의 혼합발효 연속시스템을 통해 $15.9mL-H_2/L$의 안정적인 수소를 생산하였다.