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2단계 연속식 반응조에 의한 Sorbitol 로부터의 sorbose 생산 : 운전 조건의 최적화 = Production of sorbose form sorbitol using two-stage continuous bio-reactor system : optimization of operating condition
서명 / 저자 2단계 연속식 반응조에 의한 Sorbitol 로부터의 sorbose 생산 : 운전 조건의 최적화 = Production of sorbose form sorbitol using two-stage continuous bio-reactor system : optimization of operating condition / 구윤모.
저자명 구윤모 ; Koo, Yoon-Mo
발행사항 [서울 : 한국과학기술원, 1977].
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초록정보

The production of sorbose from sorbitol was studied, using two-stage continuous fermentation system. The selected strain of $\mbox{\underline{Acetobacter}}$ $\mbox{\underline{suboxydans}}$ was used for tho dehydrogenation of sorbitol. The maximum specific growth rate, doubling time and the optimum pH were found to be 0.31 l/hr, 2.3 hr and pH 4.6, respectively. Using a batch culture, 19mmole/liter/hr of productivity at 90% conversion was obtained by using 20% sorbitol. The productivity of sorbose was found to be related to the cell concentration in the fermentation broth. To increase the cell concentration, the two-stage continuous fermentation system was used. Sintered glass was used as a filter in the second stage. The cell concentration in the second stage was increased significantly and 90% of conversion was achieved by employing the two-stage fermentation and the filtration system. Under the optimal operating conditions, the two-stage fermentation system gave 41 mmole of sorbose per liter per hour productivity while maintaining 90% conversion level. This Productivity is twice as great as the maximum productivity of batch culture system. The economic feasibility of two-stage continuous system for sorbose production remains to be studied further.

glucose 를 starting material 로 하는 Vitamin C 생산에 있어서 중요한 중간물질인 sorbose의 2단 연속식 발효방식에 의한 생산에 대하여 연구하였다. sorbitol 의 탈수소반응에 의한 sorbose 생산은 화학적인 방법으로도 그 진행이 가능하지만 L-, D- 형의 sorbose racemate 가 생기기 때문에 그 수율면에서 미생물에 의한 발효에 뒤지고 있다. sorbitol 탈수소 반응에는 Acetobacter suboxydans 의 균주를 사용하였다. 최적온도는 30℃ 그리고 실험에 의하여 pH 4.6에서 최대 생산율을 갖음을 알 수 있었고 이 균주의 최대 비생장속도는 0.31 l/hr 이고 doubling time 은 2.3 hr 이었다. 회분식 발효에 있어서 30% 이상의 기질농도에서는 반응이 잘 일어나지 않음을 알았고, 20%의 기질농도에서 90% 전화율에 도달했을 때 생산율 19mmole/l/hr 을 얻었다. 회분식 실험에 의하여 sorbose 생산은 발효액중의 미생물의 농도에 비례함을 알았고 미생물의 농도를 증가시키기 위하여 연속식 발효 방식, 특히 여과장치를 갖춘 2단 연속식 발효방식을 도입하여 생산율 증가를 꾀하였다. 여과장치로는 sintered glass 를 사용하였고 미리 실험에 의하여 미생물의 여과효과가 충분히 있음을 알았다. 실험을 한 결과 여과장치를 갖추지 않은 연속식 발효조에 비하여 미생물의 농도가 2배로 증가하였고, 더불어 전화율도 90%에 달했고 생산율도 최대 82 mmole/l/hr까지 얻을 수 있었다. 연속식 발효에 있어서의 기질농도의 최적화 실험에 의하여 농도 20%에서 최대 생산율을 얻을 수 있었다. 그리고 실험결과로부터 운전조건의 최적화를 시도하여 90% 동 전화율에 있어서 최대 생산율 41 mmole/l/hr 를 얻을 수 있었고 이 생산율은 회분식 발효조에 의한 19 mmole/l/hr에 비하여 2배 이상의 좋은 결과였다. pH, 기질농도등 발효조건의 최적화와 여과장치를 사용한 2단 연속식 발효조를 사용함으로써 공정의 경제화를 꾀하여 sorbose 생산에 있어서의 생산율 증가를 달성하였다.

서지기타정보

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청구기호 {MCE 7701
형태사항 [ii], 63 p. : 삽도 ; 26 cm
언어 한국어
일반주기 저자명의 영문표기 : Yoon-Mo Koo
지도교수의 한글표기 : 유두영
공동교수의 한글표기 : 김영걸
지도교수의 영문표기 : D. Y. Ryu
공동교수의 영문표기 : Young-Gul Kim
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 화학공학과,
서지주기 참고문헌 : p. 60-63
주제 Fermentation.
바이오매스. --과학기술용어시소러스
생물학적 생산. --과학기술용어시소러스
Bioreactors.
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