KR102372268B1 - 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치 및 이를 이용한 박테리얼 셀룰로오스 생산방법 - Google Patents

박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치 및 이를 이용한 박테리얼 셀룰로오스 생산방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다층으로 쌓아올려 미생물을 배양하기 위한 복수의 배양 트레이와 상기 배양 트레이를 경사지게 기울이기 위한 유압장지, 상기 각각의 배양 트레이에 연결되어 배양액을 회수시키기 위한 액회수라인, 상기 액회수라인이 하나로 통합되어 연결된 배양액 중 불순물을 제거하기 위한 필터, 상기 필터에 연결된 배양액의 저장 및 배양을 위한 배양탱크, 상기 배양탱크에 연결된 상기 배양액의 이동을 위한 진공펌프, 및 상기 배양액의 회수 및 주입을 통제하는 액회수조절장치로 이루어진 본원발명의 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치 및 상기 회수장치를 이용한 박테리얼 셀룰로오스 생산방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치의 경우, 배양 종료 후 버려지는 배양액을 회수하고, 회수한 배양액에 멸균된 배지를 주입하여 전배양단계를 거치지 않고 연속적으로 박테리얼 셀롤로오스를 배양할 수 있으며, 또한 상기 장치를 이용하여 박테리얼 셀룰로오스를 생산할 경우, 종래의 박테리얼 셀롤로오스를 생산하는 공정에 비해 같은 기간 내에 더 두껍고 많은 양의 박테리얼 셀롤로오스를 생산할 수 있으며 폐기되는 배양액이 적어 생산성을 증대시킬 수 있다.

Description

박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치 및 이를 이용한 박테리얼 셀룰로오스 생산방법{Recovery System for bacterial cellulose culture medium and manufacture method for bacterial cellulose using the same}
본 발명은 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치 및 이를 이용한 박테리얼 셀룰로오스 생산 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 다층으로 쌓아올려 미생물을 배양하기 위한 복수의 배양 트레이와 상기 배양 트레이를 경사지게 기울이기 위한 유압장지, 상기 각각의 배양 트레이에 연결되어 배양액을 회수시키기 위한 액회수라인, 상기 액회수라인이 하나로 통합되어 연결된 배양액 중 불순물을 제거하기 위한 필터, 상기 필터에 연결된 배양액의 저장 및 배양을 위한 배양탱크, 상기 배양탱크에 연결된 상기 배양액의 이동을 위한 진공펌프, 및 상기 배양액의 회수 및 주입을 통제하는 액회수조절장치로 이루어진 본원발명의 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치 및 상기 회수장치를 이용한 박테리얼 셀룰로오스 생산방법에 관한 것이다.
셀룰로오스는 자연계에 가장 풍부한 생체물질자원으로 특히, 초산균이 생성하는 셀룰로오스는 식품의 첨가제뿐만 아니라, 고부가가치의 산업용 신소재로 많은 주목을 받고 있다. 특히, 박테리아가 생성하는 셀룰로오스는 식물체가 생성하는 셀룰로오스와는 달리, 헤미셀룰로오스나 리그닌과 같은 것들이 함유되지 않은 고순도의 셀룰로오스이며, 물리학적인 성질이 매우 우수하여 실용화 소재 개발에 많은 연구가 진행되고 있다.
미생물 셀룰로오스는 β-1,4 글루칸을 일차 구조로 20 ~ 50nm인 피브릴(fibril)이 3차원 망상 구조를 이루고 있다. 이러한 미생물 셀룰로오스는 아세토박터(Acetobacter) 속, 리조비움(Rhizobium) 속, 아그로박테리움(Agrobacterium) 속 미생물에 의해 생산될 수 있으며, 바람직하게는 아세토박터 (acetobacter) 속 미생물에 의해 생산되고 특히 아세토박터 자일리눔 (Acetobacter xylinum)에 의해 생산되고 있다.
기존의 마스크 팩으로 사용하는 박테리얼 셀롤로오스의 제조공정은 박테리얼 셀롤로오스가 생성되기까지 약 15일 정도로 배양 일수가 길다. 또한 정치배양으로 박테리얼 셀롤로오스를 생성한 후 남은 폐배양액의 양이 많기 때문에 폐수처리 시설 설비설치 및 폐수처리 비용이 발생하게 된다.
한국등록특허 제 10-1109034호는 미생물 셀룰로오스의 대량 생산 방법 및 이를 이용한 마스크 팩의 제조방법에 관한 것으로, 미생물 셀룰로오스를 이용하여 마스크 팩을 제조하기 위하여 대량 배양용 배지에서 생산한 셀룰로오스를 수거하고 수거한 셀룰로오스를 다시 성형기로 성형하여 마스크 팩을 제조한다고 기재되어 있다. 또한, 한국등록특허 제 10-1371408호는 셀룰로오스 마스크 제조 시스템 및 제조 방법에 관한 것으로, 자동화 설비에 따른 마스크팩 제조방법이 기재되어 있다. 즉, 상기 특허들은 미생물 셀룰로오스를 생산하기 위한 방법에 관한 것들이다.
이에 반해, 본원발명은 박테리얼 셀룰로오스를 생성하고 남은 폐배양액을 회수하여 연속배양하기 위한 장치에 관한 것으로, 이에 대해서는 어디에서도 언급되거나 알려진 바 없다.
이에, 본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점들을 극복하기 위하여 예의 연구노력한 결과, 다층으로 쌓아올려 미생물을 배양하기 위한 복수의 배양 트레이와 상기 배양 트레이를 경사지게 기울이기 위한 유압장지, 상기 각각의 배양 트레이에 연결되어 배양액을 회수시키기 위한 액회수라인, 상기 액회수라인이 하나로 통합되어 연결된 배양액 중 불순물을 제거하기 위한 필터, 상기 필터에 연결된 배양액의 저장 및 배양을 위한 배양탱크, 상기 배양탱크에 연결된 상기 배양액의 이동을 위한 진공펌프, 및 상기 배양액의 회수 및 주입을 통제하는 액회수조절장치로 이루어진 본원발명의 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치의 경우, 배양 종료 후 버려지는 배양액을 회수하고, 회수한 배양액에 멸균된 배지를 주입하여 전배양단계를 거치지 않고 연속적으로 박테리얼 셀롤로오스를 배양할 수 있으며, 또한 상기 장치를 이용하여 박테리얼 셀룰로오스를 생산할 경우, 종래의 박테리얼 셀롤로오스를 생산하는 공정에 비해 같은 기간 내에 더 두껍고 많은 양의 박테리얼 셀롤로오스를 생산할 수 있으며 폐기되는 배양액이 적어 생산성을 증대 시킬 수 있음을 확인하고, 본　발명을 완성하게 되었다.
KR 10-1109034 B KR 10-1371408 B
따라서, 본 발명의 주된 목적은 배양 종료 후 버려지는 배양액을 회수하고, 회수한 배양액에 멸균된 배지를 주입하여 전배양단계를 거치지 않고 연속적으로 박테리얼 셀롤로오스를 배양할 수 있으며, 종래의 박테리얼 셀롤로오스를 생산하는 공정에 비해 같은 기간 내에 더 두껍고 많은 양의 박테리얼 셀롤로오스를 생산할 수 있고 폐기되는 배양액이 적어 생산성을 증대시킬 수 있는 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치를 이용한 박테리얼 셀룰로오스 연속생산 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 다층으로 쌓아올려 미생물을 배양하기 위한 복수의 배양 트레이;
상기 배양 트레이를 경사지게 기울이기 위한 유압장지;
상기 각각의 배양 트레이에 연결되어 배양액을 회수시키기 위한 액회수라인;
상기 액회수라인이 하나로 통합되어 연결된 배양액 중 불순물을 제거하기 위한 필터;
상기 필터에 연결된 배양액의 저장 및 배양을 위한 배양탱크;
상기 배양탱크에 연결된 상기 배양액의 이동을 위한 진공펌프; 및
상기 배양액의 회수 및 주입을 통제하는 액회수조절장치로 이루어진 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치를 제공한다.
본 발명자들은 회수장치를 이용하지 않고 종래의 방법으로 박테리얼 셀룰로오스를 생산한 후 배양이 종료되어 폐기되는 배양액의 생균수가 초기 월등히 많은 것을 발견하였고, 이에 상기 폐기되는 배양액을 무균적으로 회수하여 재사용하기 위하여 연구노력한 결과, 본원발명의 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치를 발명하게 되었다.
본 발명에 있어서, 상기 미생물은 세포외로 분비되는 셀롤로오스를 생산하는 것을 특징으로 하며, 상기 미생물은 바람직하게는 아세토박터(Acetobacter) 속, 리조비움(Rhizobium) 속, 아그로박테리움(Agrobacterium) 속, 슈도모나스(pseudomonas)속, 알칼리케네스(Alcaligenes)속, 아조토박터(Azotobacter) 속, 아그로박테리움(Agrobacterium) 속, 사르시나(Sarcina) 속 등 미생물일 수 있다. 상기 미생물들이 생산하는 다당류에는 셀룰로오스인 것을 특징으로 한다.
종래에는 상기 미생물을 배양하여 배양액 상층부에 셀롤로오스를 생성한 후, 생성된 셀롤로스는 회수하고, 하층에 있는 배양액은 폐기하였기 때문에 버려지는 배양액의 양이 많았다. 그러나, 본 발명자들은 종래에 반응이 종료 후 배양액을 폐기하지 않고 이를 회수하는 장치를 개발하여 이를 재활용하였다.
본 발명에 있어서, 상기 복수의 배양 트레이, 액회수조절장치 및 필터를 이동시킬 수 있도록 하부측 모서리에 각각 이동바퀴가 설치된 거치대가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 유압장치는 트레이의 거치대 하부에 연결되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기 유압장치는 액회수라인의 반대쪽에 위치되어 복수의 배양 트레이를 액회수라인 방향으로 2~3cm 들어올려 기울여 배양액이 한쪽으로 모일 수 있도록 한다.
본 발명에 있어서, 상기 트레이는 액회수라인을 넣을 수 있도록 트레이의 측면에 액회수라인 삽입구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하며, 상기 삽입구는 유압장치의 반대편에 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 복수의 트레이는 하나 이상의 트레이로 구성될 수 있으나, 바람직하게는 10 내지 60개로 구성된 것을 특징으로 하며, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, 상기 액회수라인은 유연성을 갖는 어떠한 재질일 수 있으며, 바람직하게는 실리콘 재질인 것을 특징으로 한다. 상기 액회수라인은 액회수라인 삽입구에 삽입되어 배양액을 흡수해야 하기 때문에 배양액을 최대한 흡수할 수 있도록 잘 휘어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 액회수라인은 스팀을 견딜 수 있는 재질로 이루어진 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 실리콘 재질인 것을 특징으로 한다. 본원발명의 액회수라인은 다른 균에 의해 오염되지 않도록 스팀 처리를 통한 살균을 하기 때문에 스팀 처리에 의해 손상되지 않는 재질인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 복수의 트레이에 연결되어 있는 각각의 액회수라인에 벨브가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기 벨브는 구비되어 있는 액회수라인에 비해 사용하는 복수의 트레이의 양이 적을 경우, 사용하지 않는 액회수라인의 벨브를 잠가 불필요한 소비를 막을 수 있도록 한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 필터는 균체가 아닌 불순물만을 제거할 수 있도록 형성된 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 필터의 재질은 메탈이며 구멍의 크기는 0.5 내지 1.5 mesh 정도이다.
본 발명에 있어서, 상기 장치는 상기 배양 트레이로부터 배양액을 모두 회수하여 멸균된 배지에 접종한 후, 기존 복수의 배양 트레이를 제거하고 새로운 복수의 트레이를 장착한 후, 상기 액회수라인을 통해 배양탱크에 저장되었던 배양액을 주입하는 것을 특징으로 한다. 폐배양액을 이용하여 새로운 트레이에 박테리얼 셀룰로오스를 생산함으로써 종래에 박테리얼 셀룰로오스를 생산하는 기간과 동일한 기간 내에 더 좋은 품질의 박테리얼 셀룰로오스를 더 많이 생산할 수 있고, 폐수처리 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 제 1항의 장치를 이용한 박테리얼 셀룰로오스 연속생산 방법을 제공한다.
a) 트레이를 이용하여 박테리얼 셀룰로오스를 제조하는 단계;
b) 상기 a) 단계의 트레이에서 박테리얼 셀룰로오스를 생성 후 버려지는 배양액을 제 1항의 배양액 회수장치를 이용하여 회수하는 단계;
c) 상기 b) 단계의 배지를 새로운 트레이에 재분주 후 배양하는 단계; 및
d) 상기 b) 및 c) 단계를 3 내지 6번 반복하여 박테리얼 셀룰로오스를 제조하는 단계.
상기 본 발명의 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치를 이용하여 회수한 폐배양액을 새로운 트레이에 재분주하여 배양함으로써 박테리얼 셀룰로오스를 생산하는 기간 동안 더 많은 박테리얼 셀룰로오스를 생산할 수 있을 뿐만 아니라 폐배양액을 줄여 폐수처리 비용을 줄일 수 있다.
상기 (a)단계에서 박테리얼 셀롤로오스를 생성하는 균주를 발효조에서 배양한 후 트레이에 분주하여 26 내지 32℃ 에서 4 내지 5일간 정치배양 하여 박테리얼 셀롤로오스를 제조한다.
상기 (b)단계에서 트레이를 오픈하지 않고 스팀살균한 회수장치의 회수라인만을 트레이 안에 넣기 때문에 외부 균에 의한 오염을 최소화하고, 배양액만 회수하는 것을 특징으로 한다.
상기 (c)단계에서 접종한 배양액을 배양하지 않고 바로 트레이에 분주하여 종래의 4내지 5일 배양하는 것으로 2 내지 3일로 단축하여 정치배양을 종료하는 것을 특징으로 한다.
상기 (b)단계에서 회수한 배양액이 종래의 접종하는 배양액에 비해 박테리얼 셀롤로오스를 생성하는 균수의 증가로 상기 (c)단계에서 종래의 배양기간에 비해 단축이 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 b) 단계에서 회수한 배양액을 멸균된 배지에 접종하여 새로운 배양액을 제조하여 새로운 트레이에 재분주하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서 회수한 배양액은 바로 새로운 트레이에 분주하여 박테리얼 셀룰로오스를 생산할 수도 있으나, 새로운 멸균된 배지에 접종하여 접종한 배지를 새로운 트레이에 분주하여 박테리얼 셀룰로오스를 생산할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 상기 b) 단계에서 회수한 배양액은 멸균된 배지에 5 내지 20 중량%로 접종하는 것을 특징으로 한다. 상기 범위를 벗어나도 무방하나 회수한 배양액을 멸균된 배지에 접종하는 양이 적으면 그만큼 생산량은 줄어들게 되고, 접종량이 너무 많을 경우 배지 성분이 부족하여 셀롤로오스 생성이 늦어 질 수 있다.
이와 설명한 바와 같이, 한 번의 배양 후 종료된 배양액을 본원발명의 회수장치를 이용하여 무균적으로 회수한 후, 이를 바로 새로운 트레이에 배양하거나 멸균된 배지에 접종하는 것을 반복하여 연속 배양을 함으로써 같은 기간 내에 더 좋은 품질의 박테리얼 셀롤로오스를 다량 생산할 수 있고, 폐기 처리해야하는 폐배양액의 회수를 통해 폐수처리 비용을 절감하여 박테리얼 셀롤로오스의 생산율 증대에 활용할 수 있다.
도 1은 본원발명 실시예 1에 따른 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치의 단면도이다.
도 2는 본원발명 실시예 1에 따른 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치 중 유압장치 및 복수 트레이의 단면도이다.
도 3은 본원발명 실시예 1에 따른 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치 중 복수 트레이의 단면도이다.
도 4는 본원발명 실시예 1에 따른 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치 중 액회수라인, 벨브 및 액회수조절장치의 단면도이다.
도 5는 본원발명 실시예 1에 따른 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치 중 필터의 단면도이다.
도 6은 본원발명 실시예 1에 따른 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치 중 배양탱크 및 진공펌프의 단면도이다.
도 7은 종래의 박테리얼 셀룰로오스 생산 공정을 나타내는 도면이다.
도 8은 본원발명의 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치를 이용한 박테리얼 셀룰로오스 생산 공정을 나타내는 도면이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
실시예 1: 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치
도 1은 본원발명 실시예 1에 따른 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치의 단면도이고, 도 2는 본원발명 실시예 1에 따른 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치 중 유압장치 및 복수 트레이의 단면도이며, 도 3은 본원발명 실시예 1에 따른 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치 중 복수 트레이의 단면도이다.
또한, 도 4는 본원발명 실시예 1에 따른 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치 중 액회수라인, 벨브 및 액회수조절장치의 단면도이고, 도 5는 본원발명 실시예 1에 따른 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치 중 필터의 단면도이며, 도 6은 본원발명 실시예 1에 따른 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치 중 배양탱크 및 진공펌프의 단면도이다.
위 도면들에 의하면, 본원발명에 따른 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치(100)는 다층으로 쌓아올려 미생물을 배양하기 위한 복수의 배양 트레이(110), 상기 배양 트레이를 경사지게 기울이기 위한 유압장치(120), 상기 각각의 배양 트레이에 연결되어 배양액을 회수시키기 위한 액회수라인(130), 상기 액회수라인이 하나로 통합되어 연결된 배양액 중 불순물을 제거하기 위한 필터(140), 상기 필터에 연결된 배양액의 저장 및 배양을 위한 배양탱크(150), 상기 배양탱크에 연결된 상기 배양액의 이동을 위한 진공펌프(160), 및 상기 배양액의 회수 및 주입을 통제하는 액회수조절장치(170)로 구성되어 있다.
여기서, 상기 복수의 배양 트레이(110)는 하부측 모서리에 각각 이동바퀴(181)가 설치된 트레이 거치대(180)에 장착되어 있고, 상기 배양 트레이를 경사지게 기울이기 위한 유압장치(120)는 상기 트레이 거치대(180)의 한쪽 측면에 구성되어 있다. 구체적으로, 유압장치(120)는 액회수라인(130)의 반대쪽에 위치되어 복수의 배양 트레이(110)를 액회수라인(130) 방향으로 2~3cm 들어올려 기울이는 역할을 한다. 또한, 상기 복수의 배양 트레이(110)는 배양액을 회수시키기 위한 액회수라인(130)이 삽입될 수 있도록 복수의 배양 트레이(110) 각각의 측면에 액회수라인 삽입구(111)가 형성되어 있다. 상기 액회수라인 삽입구(111)에 삽입되는 액회수라인(130)은 살균을 위한 스팀처리에 견딜 수 있는 재질인 실리콘으로 이루어져 있고, 상기 실리콘 재질의 액회수라인(130)은 잘 휘어지기 때문에 복수의 배양 트레이(110)의 배양액을 최대한 흡입하여 회수할 수 있다.
상기 배양액을 회수시키기 위하여 복수의 트레이에 연결되어 있는 각각의 액회수라인(130)에는 각각의 액회수라인을 조절하기 위한 벨브(132)가 형성되어 있다. 구체적으로, 상기 벨브(132)는 각각의 액회수라인에 형성됨으로서 사용하지 않아도 되는 액회수라인의 벨브를 잠가 불필요한 소비를 막을 수 있도록 되어 있다. 또한, 상기 벨브 측면에서는 배양액의 회수 및 주입을 통제하는 액회수조절장치170)가 구성되어 있다. 더욱이, 상기 각각의 액회수라인(130)은 필터(140)에 연결되기 위하여 하나로 통합되도록 되어 있다.
상기 필터(140)는 배양액 중 균체가 아닌 불순물만을 제거할 수 있도록 형성된 것으로, 상기 필터(140)는 쇠로 만들어진 재질로 그 구멍의 크기가 약 0.5 내지 1.5 mesh 이다. 상기 필터를 통과한 배양액은 다시 하나로 통합된 액회수라인(130)을 통해 배양탱크(150)로 이동한다.
상기 배양액의 저장 및 배양을 위한 배양탱크(150)의 한쪽 측면에는 사용한 배양액을 회수 및 주입하기 위한 홈(151)이 형성되어 있고, 다른 한쪽 측면에는 배양액 이동을 위한 진공펌프(160)의 연결 홈(152)이 형성되어 있다.
비교예 1: 회수장치를 이용하지 않은 종래의 방법을 이용한 박테리얼 셀룰로오스의 생산
도 7의 생산공정과 같이 본원발명의 회수장치를 이용하지 않고 종래의 방법을 이용하여 박테리얼 셀룰로오스를 생산하였으며, 박테리얼 셀룰로오스를 생산하는 기간을 측정하였다.
그 결과, 종균배양에서 정치배양 종료까지 박테리얼 셀룰로오스를 1회 생산하기까지 소요되는 기간은 14~15일로, 약 30일을 기준으로 박테리얼 셀룰로오소를 생산할 수 있는 횟수는 약 2회이다.
실시예 2: 본원발명의 회수장치를 이용한 박테리얼 셀룰로오스의 생산
본 발명자들은 본원발명의 회수장치를 이용하여 하기 도 8 와 같이 종균배양 후 1차 2차 3차 배양액을 증액하여 정치배양을 실시하고, 정치배양 완료 후 박테리얼 셀롤로오스를 회수하기 전에 플레이트를 유압기를 이용해 한쪽을 기울여 배양액이 회수라인 쪽으로 모이게 하고, 한곳으로 모인 배양액을 회수라인과 진공펌프를 이용하여 회수하고, 회수된 배앵액의 불순물을 제거하기 위해 필터를 거치고, 필터를 거친 배양액을 멸균된 배지에 접종하고, 접종한 배지를 다시 분주하여, 박테리얼 셀룰로오스를 생산하였고, 상기의 과정을 2회 반복하여 연속적으로 박테리얼 셀롤로오스를 생산하였다.
그 결과, 종균배양에서 정치배양 종료까지 박테리얼 셀룰로오스를 1회 생산 시 소요되는 시간은 14~15일로 비교예 1과 동일하였으나, 본원발명의 회수장치를 이용하여 박테리얼 셀룰로오스를 연속생산 할 경우 종균배양에서 정치배양까지의 3차 배양을 생략할 수 있기 때문에 약 30일 기준으로 박테리얼 셀룰로오스를 생산할 수 있는 횟수는 약 6회로 비교예보다 약 3배 더 많았다.
100: 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치
110: 배양 트레이
111: 액회수라인 삽입구
120: 유압장치
130: 액회수라인
131: 액회수라인의 흡입구
132: 액회수라인의 벨브
140: 필터
150: 배양탱크
151: 배양액을 회수 및 주입하기 위한 홈
152: 진공펌프의 연결 홈
160: 진공펌프
170: 액회수조절장치
180: 거치대
181: 거치대 이동바퀴

Claims (14)

  1. 다음 구성요소들로 이루어진 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치(100):
    다층으로 쌓아올려 미생물을 배양하기 위한 복수의 배양 트레이(110);
    상기 배양 트레이를 경사지게 기울이기 위한 유압장치(120);
    상기 각각의 배양 트레이에 연결되어 배양액을 회수시키기 위한 액회수라인(130);
    상기 액회수라인이 하나로 통합되어 연결된 배양액 중 불순물을 제거하기 위한 필터(140);
    상기 필터에 연결된 배양액의 저장 및 배양을 위한 배양탱크(150);
    상기 배양탱크에 연결된 상기 배양액의 이동을 위한 진공펌프(160); 및
    상기 배양액의 회수 및 주입을 통제하는 액회수조절장치(170),
    여기서, 상기 셀룰로오스 배양액 회수장치(100)는 상기 배양 트레이로부터 배양액을 모두 회수하여 멸균된 배지에 접종 한 후, 기존 복수의 배양 트레이를 제거하고 새로운 복수의 트레이를 장착한 후, 상기 액회수라인을 통해 배양탱크에 저장되었던 배양액을 주입하는 것을 특징으로 한다.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 미생물은 세포외로 분비되는 다당류를 생산하는 것을 특징으로 하는 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치(100).
  3. 제 1항에 있어서, 상기 복수의 배양 트레이(110), 액회수조절장치(170) 및 필터(140)를 이동시킬 수 있도록 하부측 모서리에 각각 이동바퀴(181)가 설치된 거치대(180)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치(100).
  4. 제 1항에 있어서, 상기 유압장치(120)는 트레이의 거치대(180) 하부에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치(100).
  5. 제 1항에 있어서, 상기 트레이(110)는 액회수라인을 넣을 수 있도록 트레이의 측면에 액회수라인 삽입구(111)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치(100).
  6. 제 1항에 있어서, 상기 복수의 트레이(110)는 10 내지 60개로 구성된 것을 특징으로 하는 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치(100).
  7. 제 1항에 있어서, 상기 액회수라인(130)은 실리콘 재질인 것을 특징으로 하는 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치(100).
  8. 제 1항에 있어서, 상기 액회수라인(130)은 스팀을 견딜 수 있는 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치(100).
  9. 제 1항에 있어서, 복수의 트레이에 연결되어 있는 각각의 액회수라인에 벨브(132)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치(100).
  10. 제 1항에 있어서, 상기 필터(140)는 균체가 아닌 불순물만을 제거할 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치(100).
  11. 삭제
  12. 다음 단계들을 포함하는 제 1항의 박테리얼 셀룰로오스 배양액 회수장치를 이용한 박테리얼 셀룰로오스 연속생산 방법:
    a) 트레이를 이용하여 박테리얼 셀룰로오스를 제조하는 단계;
    b) 상기 a) 단계의 트레이에서 박테리얼 셀룰로오스를 생성 후 버려지는 배양액을 제 1항의 배양액 회수장치를 이용하여 회수하는 단계;
    c) 상기 b) 단계의 배지를 새로운 트레이에 재분주 후 배양하는 단계; 및
    d) 상기 b) 및 c) 단계를 3 내지 6번 반복하여 박테리얼 셀룰로오스를 제조하는 단계.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 b) 단계에서 회수한 배양액을 멸균된 배지에 접종하여 새로운 배양액을 제조하여 새로운 트레이에 재분주 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박테리얼 셀룰로오스 연속생산 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 b) 단계에서 회수한 배양액은 멸균된 배지에 5 내지 20 중량%로 접종하는 것을 특징으로 하는 박테리얼 셀룰로오스 연속생산 방법.
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