Earticle

초록

영어

Precipitation and reactive distillation were employed to recover lactic acid from fermentation broth. Lime was initially added to fermentation broth in order to convert soluble lactic acid to an insoluble calcium lactate form. Drowning-out crystallization was used to decrease the solubility of calcium lactate by adding ethanol as a co-precipitant. In the ideal solution of organic acids
as well as fermentation broth, precipitation experiments were performed with varying amounts of ethanol. Precipitation process was followed by reactive distillation. Carboxylate salts formed in the previous precipitation process were mixed with carbon dioxide and triethylamine to precipitate as calcium carbonate. The remaining liquid was distilled for 1 hr at different
temperatures. Triethylamine and water were recovered from the top of the distiller, while organic acids, inducing lactic acid as a main component remained in feeding bottle. The yield of recovered lactic acid was 67.5% with the purity of 99.7%.

한국어

본 연구에서는 에탄올 농도에 따른 모델용액과 발효액에서 여러 유기산들의 침전거동을 조사하였다. 발효액에서 에탄올의 농도가 높을수록 Ca(LA)2의 침전양이 많았다.
Ca(LA)2의 침전효과는 발효액 내에서도 비슷하게 관찰되었다. 모델용액이나 발효액과의 혼합물 대비 30% (v/v)로 에탄올을 첨가하였을 때 젖산분리 공정의 불순물로 존재하는 다른 organic salt들의 침전율도 높았다. 따라서 전체 젖산회수공정의 효율에 대한 연구에서는 에탄올과 발효액의 혼합비율을 20%로 하였다. 반응증류시 일정 온도 이상에서는 젖산회수율이 차이나지 않았다. 에탄올이 첨가된 발효액에서는 대조군과 비교하여 최종젖산 회수율이 38.9% 증가하였다. 또한, 다른 유기산들을 포함한 회수액
에서의 순도도 99.7%에 달하였다. 이러한 젖산 회수율의 증가는 drowning-out crystallization에 의한 Ca(LA)2의 용해도 감소에 기인한 것으로 판단한다. 본 실험 이후에 더 높은 젖산 회수와 정제 효율을 얻기 위해서는 에탄올의 첨가에 따른 유기산의 거동과, 반응증류에서 사용되는 triethylamine의 양과 반응시간에 대한 검토가 필요할 것으로 사료된다.

목차

Abstract
 서론
 재료 및 방법
  시약 및 재료
  기기장비
  침전공정
  반응증류공정
  분석 조건
 결과 및 고찰
  침전과 반응 증류를 이용한 젖산 분리공정
  에탄올 용액에서 Ca(LA)2의 용해도
  젖산을 포함하는 모델용액에서 insoluble organic salt에대한 에탄올의 영향
  발효액에서 침전되는 organic salt에 대한 에탄올의 영향
  반응 증류에서 온도의 영향
  발효액 내 젖산 분리과정에서 에탄올의 영향
 요약
 REFERENCES

키워드

저자

• 박석찬 [ Suk-Chan Park | 인하대학교 생물공학과, 초정밀 생물분리기술연구센터 ]
• 이상목 [ Sang-Mok Lee | 인하대학교 생물공학과, 초정밀 생물분리기술연구센터 ]
• 김영준 [ Young-Jun Kim | 인하대학교 생물공학과 ]
• 김우식 [ Woo-Sik Kim | 경희대학교 화학공학과 ]
• 구윤모 [ Yoon-Mo Koo | 인하대학교 생물공학과, 초정밀 생물분리기술연구센터 ] Corresponding author

참고문헌

발행기관

간행물

표지보기 관심저널 등록

• 간행물명

  KSBB Journal

• 간기

  격월간

• pISSN

  1225-7117

• 수록기간

  2009~2013

• 십진분류

  KDC 476 DDC 576