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영어

The saccharogenic liquid (SFW) obtained by the enzymatic saccharification of food wastes was used as a medium for production of bacterial cellulose (BC). The enzymatic saccharification of food wastes was carried out by the cultivation supernatant of Tricoderma inhamatum KSJ1 culture. Acetobacter xylinum KJ1 was employed for the BC production culture. Under the scaled-up aeration condition of 1.0 vvm, 5.64 g/L of BC was produced in 3 days cultivation in 50 L air circulation bioreactor using SFW medium with addition of 0.4% agar. The productivity was similar to that of 10 L air circulation bioreactor (5.84 g/L). This cultivation method with 50 L air circulation bioreactor decreasing shear stress and increasing oxygen transfer coefficient (kLa) was very useful in BC mass production. The physical properties, such as morphology, molecular weight, crystallinity, and tensile strength of BC produced by the static culture (A), the air circulation culture using 10 L bioreactor (B) and 50 L bioreactor (C) were investigated. The number average molecular weight of BCs produced under the different culture conditions (A-C) showed 2,578,000, 1,975,000, and 1,809,000, respectively. Tensile strength was 1.72 kg/mm2, 1.19 kg/mm2, and 1.18 kg/mm2, respectively. All of the BCs had a form of cellulose I representing pure cellulose. The relative degree of crystallinity showed the range of 86.2~87.8%. BC production by the air circulation culture mode brought more favorable results in terms of the physical properties and its ease of scale-up. Therefore, it is expected that the new BC production method, the air circulation culture using SFW, would contribute greatly to BC-related manufacturing.

한국어

본 연구에서는 음식폐기물 효소당화액을 BC생산 배지원으로 이용하여, flask정치배양과 50 L로 규모확대한 공기순 환배양기에서 BC생산성을 검토하고, 생산된 BC의 제반물성을 조사하였다. 전단력을 낮추기 위해 당화액배지에 agar를 첨가하여 10 L, 50 L 공기순환배양기에서 배양한 결과, 50 L 규모로 scale-up한 반응기에서 5.64 g/L로 10 L 공기 순환배양기 (5.84 g/L)에서와 동등한 BC 농도가 얻어져 BC대량생산에 효과적인 배양방법임이 입증되었다. 50 L 규모로 확대된 공기순환배양기를 이용하는 본 배양 방법은 BC의 저비용 대량생산을 위한 효율적인 생산 방법 중 하나가 되리라 사료된다. 또한, 당화액을 배지로 하여 공기순환 방법으로 제조한 BC의 물성을 정치배양 방법으로 제조한 BC의 물성과 비
교 검토한 결과, 공기순환법으로 제조하였을 때 중합도 및 역학적 성질이 약간 저하하였으나 결정성은 비슷하였으며, 배양기 용량의 대소에 따른 물성의 변화는 거의 없었다. 따라서, 본 공기순환배양기를 이용한 BC생산의 scale-up 기술은 BC대량생산의 획기적인 하나의 대안기술이 되리라 사료된다.

목차

Abstract
 서론
 재료 및 방법
  BC의 제조
  BC 생산 배양방법
  BC의 물성 분석
 결과 및 고찰
  배양방법에 따른 BC 생산성
  형태학적 관찰
  분자량
  결정화도
  인장강도
 요약
 REFERENCES

키워드

저자

• 김성준 [ Seong Jun Kim | 전남대학교 환경공학과 ]
• 송효정 [ Hyo Jeong Song | 전남대학교 환경공학과 ]
• 장미화 [ Mi Hwa Chang | 전남대학교 섬유공학과 ]
• 최창남 [ Chang Nam Choi | 전남대학교 섬유공학과 ] Corresponding author

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• 간행물명

  KSBB Journal

• 간기

  격월간

• pISSN

  1225-7117

• 수록기간

  2009~2013

• 십진분류

  KDC 476 DDC 576