Applied Chemistry for Engineering (공업화학)

The Korean Society of Industrial and Engineering Chemistry (한국공업화학회)
권호 표지

Influence of Acid and Salt Content on the Ethanol Production from Laminaria japonica

산 농도 및 염 농도가 다시마 에탄올 발효에 미치는 영향

  • Lee, Sung-Mok (Department of Bioscience and Biotechnology, College of Medical and Life Science, Silla University) ;
  • Lee, Jae-Hwa (Department of Bioscience and Biotechnology, College of Medical and Life Science, Silla University)
  • 이성목 (신라대학교 의생명과학대 생명공학과) ;
  • 이재화 (신라대학교 의생명과학대 생명공학과)
  • Received : 2009.11.12
  • Accepted : 2010.02.05
  • Published : 2010.04.10
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Abstract

In the study, the effect of acid and salt concentrations during the production of bio-ethanol from various brwon-algae raw materials was investigated. Especially, the possibility of the conversion of various polysaccarides contained in Laminaria japonica was studied. Bio-ethanol was produced by Saccharomyces cerevisiae KCCM1129 strains in Laminaria japonica. The maximum bio-ethanol production of 2.09 g/L using heat-treatment of Laminaria japonica was achieved. The optimum concentration for reducing sugar conversion by Laminaria japonica was found to be 3.95 g/L at the HCl concentration of 0.1 N. But bio-ethanol production was higher than the case without the non-acid pretreatment. Among the various polysaccharides, only mannitol produced maximum 3.09 g/L bio-ethanol. In case of laminaran, the ethanol was produced only at 0.15 g/L only in 0.1 N HCl pretreatment medium and cell growth was higher than other pretreatment.

본 연구는 갈조류인 다시마를 이용한 생물학적 바이오 에탄올 생산 과정에서 산 및 염 농도가 미치는 영향과 다시마에 포함된 다당류 성분 중 에탄올로 전환 가능한 유용 기질에 대해 연구하였다. 다시마를 이용한 에탄올 발효에는 Saccharomyces cerevisiae KCCM1129를 이용하였으며, 고압멸균기를 이용한 열 처리 다시마에서 최대 2.09 g/L의 에탄올 생산을 확인할 수 있었다. 산 전처리 과정을 통해 1.0 N HCl에서 최대 3.95 g/L의 환원당이 생성되었으나 에탄올 생산은 오히려 산 처리를 하지 않은 배지에서 더욱 높게 나타났다. 산 처리시 생성되는 염의 영향을 확인 결과 염 농도의 증가에 따라 에탄올 발효가 저해되는 것을 확인할 수 있다. 갈조류 주요 구성 다당류를 이용한 발효에서 mannitol만이 열처리에서 최대 3.09 g/L까지 에탄올로 전환 가능한 것으로 확인되었으며, laminaran의 경우 0.1 N HCl을 처리하였을 때 0.15 g/L의 소량의 에탄올 생산이 확인되었으며, 산 처리에서 세포 성장이 다른 기질에 비해 크게 증가하는 것으로 나타났다.

Keywords

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