□ 발효산업은 미생물을 이용해 필요한 물질을 얻는 분야로, 생명유지에 필요한 수많은 생리활성물질이 합성된다. 미량분석 및 새로운 회수·정제기술이 개발되면서 지금까지 폐기하던 미량 생리활성물질에 대한 관심이 높다. 하류기술인 회수·정제는 물리적, 화학적, 생물적 방법으로 이루어진다. 물리적 방법은 원심분리, 초음파, 압력, 분쇄, 냉동과 해동 등이 있고, 화학적 방법으로는 삼투압 변화, 동결건조, 산 처리, 유기용매 처리, 계면활성제 처리 등이, 생물적 방법은 효소적 처리가 대표적이다. 산업적으로는 이들을 혼합해 사용한다.
□ 발효공업에 이용되는 대표적인 단위조작은 추출, 크로마토그래피, 증류, 여과, 결정(晶析), 건조 등이다. 추출은 회수공정의 출발공정이므로 회수원가의 구성에 결정적 역할을 끼치지만, 아직까지 가장 낙후된 기술 분야이다. 스팀 스트리핑, 액-액의 역류 추출, 유기용매 추출 등이 있다. 크로마토그래피에는 흡착, 이온교환, 젤, 분배, 친화성 등이 있는데, 이 중 목적물질에 친화성을 가진 리간드를 이용하는 친화성 크로마토그래피가 정밀한 물질 분리에 주목을 받고 있다.
□ 여과에는 투석, 역삼투압, 한외여과, 미세여과, 역삼투압 등이 있다. 최근에 각광을 받는 기술은 전기투석과 막분리이다. 미세 유기물의 점주성은 여과를 방해하는 인자로, 이를 해결하기 위해 산업현장에서는 다공성물질을 액 중에 넣어 혼합하거나(Bodying), 여과판에 미리 코팅(Precoating)해 여과면적을 넓혀 사용한다. 정석은 정밀한 품질을 얻기 위한 수단으로, 필요에 따라 1～3회 반복해 순도를 높인다. 의약용은 대개 3회 이상 반복한다.
□ 이처럼 생물분리의 원리는 입자의 크기별 분리, 확산, 전하, 수증기압, 용해도, 표면장력, 중량차이 등에 의해 분리한다. 이러한 원리를 잘 이용하여 효율적이고 저렴한 회수, 정제공정을 개발하는 것이 생물 산업의 발전을 이루는 과제로 부상하고 있다. 발효의 상류기술과 더불어 회수·정제의 하류기술에도 관심을 가져야 생물 산업이 균형적으로 발전할 것이다.
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