에탄올 및 유용한 부산물의 수율을 높여주는 습식 에탄올 생산공정

KISTI 『글로벌동향브리핑』 2009-12-29

옥수수 낟알을 갈지 않고 용액 속에 담그는 방법을 사용하는 습식 에탄올 생산법(wet ethanol production)의 사용을 통해 에탄올과 쓸모 있는 부산물의 생산량을 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 생산업자에게도 약 20% 정도 더 많은 이윤을 가져다 줄 수 있다. 기존의 에탄올 생산법은 몇 단계를 거치는데, 어떤 부산물도 생성하지 않는다고 일리노이 대학의 Esha Khullar는 밝혔다. 습식 및 건식 분류공정(fractionation process)의 생산물이 모두 에탄올이기는 하지만, 증류기는 용해성 성분을 포함하고 있는 낟알뿐만 아니라 섬유 등도 건조시킨다. 예를 들어 옥수수 섬유 오일은 섬유성분으로부터 추출할 수 있으며, 콜레스테롤 함량을 낮출 수 있는 식품첨가제로 활용되고 있다. 습식 및 건식 분류공정을 비교하면서, 연구팀은 습식 분류공정을 사용할 때 발효기에서 생산되는 에탄올의 양이 더 많은 뿐만 아니라 건식공정에 비해 유용한 부산물의 질도 더 뛰어나다는 것을 발견하였다. 습식공정의 경우, 옥수수 낟알은 푹 담가두었다가 싹을 세척하게 되는데 연구팀은 이를 정제(cleaner separation)라고 부른다. 싹에 부착된 녹말의 양은 많지 않기 때문에, 더 많은 오일농도를 얻을 수 있게 된다. 낟알을 충분히 담가두었다가 슬러리(slurry)를 만들기 위해 잘게 간다. 이 슬러리는 효소와 함께 침윤시키면 싹이 부유할 수 있을 정도까지 비중이 증가하게 된다. 건식분류공정의 경우, 낟알이 분쇄되면서 싹도 펼쳐진다. 싹은 배젖(endosperm)의 특정부분에 여전히 부착되어 있기 때문에 녹말은 완전히 없어지는 것은 아니다. 건식공정에서는 많은 함량의 녹말이 포함된 싹을 얻게 되기 때문에 오일의 함량이 낮아지게 된다. 이것이 건식공정에 비해 습식공정이 가진 큰 차이다. 건식 및 습식 분류공정은 싹과 섬유는 비발효성이기 때문에 더 효율적인 발효를 위해, 발효공정에 투입되기 전에 싹과 껍질 섬유(pericarp fiber)를 제거하기 위해 개발되었다. 본 공정은 새로운 장비를 필요로 하지 않는다. 단지 옥수수 가공업체에서 사용하고 있는 장비를 개조하기만 하면 되며 그것도 쉽게 적용할 수 있다고 Khullar는 밝혔다. 본 연구결과는 Cereal Chemistry (Ethanol production from modified and conventional dry-grind processes using different corn types)에 게재된 바 있다. 출처 : http://www.sciencedaily.com/releases/2009/11/091109142135.htm