에탄올 발효에서의 온도의 영향 및 발효공정의 최적화

Temperature Effects and Optimization for Ethanol Fermentation

효모의 성장 및 에탄을 생산에 미치는 온도의 영향에 대해서 회분식 배양을 실시한 결과 최대의 비효모 성장속도를 나타내는 온도는 36$^{\circ}C$였고 최대의 비에탄을 생산속도를 나타내는 온도는 33$^{\circ}C$임을 알 수 있었다. 온도의 영향에 대한 실험을 토대로 수학적 모델식을 선정했으며 매개변수를 추정하여 모사를 해 본 결과 배양 초기에는 36$^{\circ}C$ 정도의 온도에서 배양하다가 점차로 온도를 낮추어 3$0^{\circ}C$ 정도로 배양하는 것이 최적의 발효공정임을 알 수 있었다.

The effects of temperature on yeast growth and ethanol production were investigated in batch cultures. The maximum specific growth rate of yeast was obtained at 36$^{\circ}C$ and the maximum specific production rate of ethanol was obtained at 33$^{\circ}C$. A mathematical model was employed to describe the temperature effects in ethanol fermentation and the parameters in the model were expressed as a function of temperature. Optimum temperature control strategy, from the simulation result, consists of starting the fermentation at high temperature and lowering the temperature as the fermentation proceeds.