A.niger균의 구연산 생성 최적환경에 대해 알고자 연구를 진행하였다. 그 결과로 반응온도 \( 25^{\circ} \mathrm{C}, 30^{\circ} \mathrm{C} \) 및 \( 35^{\circ} \mathrm{C} \)로 증가시켰을 때, \(\mathrm{pH}\)는 \(4.3\)인 타피오카 주정증류 원폐기물에서 발효하였을 때 구연산 생성량이 가장 많았다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>배양온도에 따른 영향</h2> <p>A. niger에 의한 구연산 발효에서 배양온도와 구연산 생성과의 관계는 사용균주, 배양방법, 영양조건에 따라 약간의 차이가 있으나, 당질계의 구연산 발효에서는 일반적으로 \(25\sim 35^{\circ} \mathrm{C} \)가 최적온도로 알려져 있으며, Doegler 등은 \( 26 \sim 28^{\circ} \mathrm{C} \)가 적당하다고 하였다. 본 연구에서는 구연산 생성에 대한 온도 의존성을 알아 보기 위하여 반응온도를 각각 \( 25^{\circ} \mathrm{C}, 30^{\circ} \mathrm{C} \) 및 \( 35^{\circ} \mathrm{C} \)로 하여 A. niger ATCC 9142 균주로 타피오카 주정 증류폐기물을 12일간 표면 발효하면서 발효시간에 따른 구연산 및 균체농도를 측정하여 Fig. 1과 2에 나타난 바와 같이 배양온도를 \( 25^{\circ} \mathrm{C}, 30^{\circ} \mathrm{C} \) 및 \( 35^{\circ} \mathrm{C} \)로 증가시켰을 때, 6일에서의 구연산 농도는 각각 \( 5.1,6.09 \) 및 \( 3.62 \mathrm{~g / l} \) 로 나타났고, 균체농도는 각각 \( 4.9,6.6 \) 및 \( 7.45 \mathrm{~g / l} \)로 나타났다. 온도변화에 따른 구연산 생성량은 6일까지는 온도가 \( 30^{\circ} \mathrm{C} \)에서 가장 많았으며, 발효기간이 길어질수록 구연산 생성량의 증가는 아주 완만하였다. 또한 균체 생성량은 온도가 높을 수록 증가하였다. 따라서 당을 이용한 A. niger 균주 발효시에는 높은 온도가 균체 생육을 빠른 속도로 증가시킬 뿐만 아니라 상당량의 당이 \( \mathrm{CO}_{2} \)로 산화되기 때문에 구연산 생산이 떨어진다고 생각되었다.</p> <h2>초기 \(\mathrm{pH}\)의 영향</h2> <p>구연산 및 균체생산에 있어서 \(\mathrm{pH}\)의 영향을 조사하기 위하여 타피오카 주정증류 원폐가물 ( \(\mathrm{pH} ~4.3\))을 \( 1 \mathrm{~N} \mathrm{~NaOH} \) 및 \( 1 \mathrm{~N} \mathrm{~HCl} \)를 사용하여 초기 \(\mathrm{pH}\)를 \( 2,3,5,6\)으로 조절하여 A. niger ATCC 9142 균주를 \( 30^{\circ} \mathrm{C} \)에서 10일간 발효시켜 발효시간에 따른 구연산 및 균체농도를 측정하여 비교한 결과를 Fig. 3과 4에 나타내었다. Fig. 3에 나타난 바와 같이 초기 \(\mathrm{pH}\) 변화에 따른 구연산 농도는 \(\mathrm{pH}\)가 \(4.3\)인 타피오카 주정증류 원폐기물에서 발효하였을 때 구연산 생성량이 8일에 \(6.37 \mathrm{~g} / \mathrm{l} \)로 가장 많았으며, \(\mathrm{pH}\)가 \(4.3\)에서 멀어질수록 구연산 생성량이 급격히 줄어듬을 알 수 있었다.\(\mathrm{pH}\)변화에 따른 균체농도는 \(\mathrm{pH}~2\)와 \(3\)에서는 거의 증가하지 않으나 \(\mathrm{pH}~4\)에서부터 균의 생육이 급격히 증가하여 \(\mathrm{pH}~5\)에서 \( 10.55 \mathrm{~g} / \mathrm{l} \)로 생육이 가장 좋았으며, 그 이상의 \(\mathrm{pH}\)에서는 균의 생육이 거의 일정함을 알 수 있었다. 따라서 최적 초기 \(\mathrm{pH}\)는 원폐수의 \(\mathrm{pH}\)와 거의 일치함으로 공장규모의 운전시에는 \(\mathrm{pH}\)를 조절하지 않고 배양이 가능하다고 생각 된다.</p>