카사바 당화액을 HPLC를 통해 glucose 93.6%, malose 5.8%, malotriose 0.6%로 구성된 262.7g/L의 당이 함유되어 있음을 확인하였다. 회분식 혐기성 발효를 수행한 결과, 산업용 효모는 glucose를 실험실용 효모는보다 많이 소모하였고, 산업용 효모가 실험실용 효모보다 1.7배 높은 최종균체농도를 보였다. 또한, 산업용 효모가 실험실용 효모보다 1.5배 더 높은 ethanol 농도와 생산성 증가를 보였다.
<h2>카사바 당화액을 이용한 회분식 배양</h2> <p>카사바 전분은 산 또는 효소를 이용하여 가수분해가 가능한 unbranched amylose (약 \(20 \% \))와 branched amylopectin (약 \( 80 \% \))으로 이루어져 있기 때문에 가수분해 시 대부분 미생물이 이용할 수 있는 당으로 전환된다고 알려져 있다. 발효실험을 진행하기에 앞서 (주)창해에탄올로부터 제공받은 카사바 당화액을 HPLC를 이용하여 분석하였다. 그 결과 카사바 당화액에는 총 \( 262.7 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \)의 당이 함유되어 있었고, 그 중에서 glucose가 약 \( 93.6 \% \)를 차지하였으며 나머지는 이당류(malose) \(5.8 \% \)와 삼당류(malotriose) \( 0.6 \% \)로 이루어져 있었다. 카사바 당화액을 이용하고 질소원을 추가하지 않은 배지를 이용하고 실험실용 효모인 CEN.PK2-1D과 산업용 효모인 JHS100, JHS200를 사용하여 \( 1 \mathrm { ~L } \) 발효기 규모의 회분식 혐기성 발효를 수행하였다(Fig. 4). YP 순수배지를 이용한 것과 마찬가지로 JHS100 균주는 빠른 속도로 카사바 당화액에 함유된 \( 250 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \) glucose를 약 30시간에 모두 소모한 반면, JHS200 균주는 약 \( 20 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \) glucose를, CEN.PK2-1D 균주는 약 \( 70 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \) glucose를 소모하지 못하였다. 세포의 성장도 glucose의 소모와 비례하여 JHS100 균주는 CEN.PK2-1D 균주와 비교하여 1.7배의 높은 최종균체농도를 보였다. Ethanol 생산에 있어서도, glucose 소모에 따라서 ethanol 생산변수가 달라졌는테, JHS100 균주는 CEN.PK2-1D 균주와 비교하여 1.5배의 최종 ethanol 농도와 생산성 증가를 보였다. YPD 순수배지를 이용한 회분식배양결과(Fig. 3)와 달리, ethanol 수율 또한 JHS100 균주는 CEN.PK2-1D 균주보다 \( 13 \% \) 증가한 수치를 보였다. 최종적으로 카사바 당화액만을 배지로 이용하고 산업용 효모 JHS100를 균주로 이용한 혐기성 회분식 배양을 통하여, 최종 ethanol 농도 \( 106.1 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \), 생산수율 \( 0.423 \mathrm { ~g } / \mathrm { g } \), 생산성 \( 3.15 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } - \mathrm { hr } \)를 얻었다.</p>