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버섯 폐 배지의 발효로 에탄올생산

전문가 제언: ○ 잎새버섯은 맛과 향기가 좋은 식용버섯으로 참나무 톱밥을 사용하여 인공재배를 많이 하고 있는데, 버섯 재배방식이 봉지나 병 재배로 바뀌면서 폐 배지가 급격히 증가하여 이것을 처리하는 것이 버섯농가의 골칫덩어리가 되고 있다.

○ 폐 배지는 주로 톱밥으로 여기에 쌀겨 등을 10~30% 넣어 버섯에 영양분을 공급하고 버섯수확 후에는 버섯의 균사체와 각종 미생물이 있어 그 처리가 과제가 되고 있다. 최근에는 이것을 발효시킨 후 농업용 퇴비나 축산조사료에 부분적으로 이용되고 있을 뿐이다.

○ 버섯 폐 배지는 목질 바이오매스로 셀룰로오스가 50~60%, 헤미 셀룰로오스 10~20%와 리그닌이 주성분이며 회분, 유지정유, 타닌 등 부성분이 함유되어 있다. 그러나 톱밥 즉 목질 바이오매스는 침엽수가 활엽수보다 리그닌이 많아 활엽수냐 침엽수냐에 따라 에탄올 수율이 달라진다. 또한 수분함량이 60% 정도로 많아 연료로 사용할 때 건조비용이 들어가거나 직접 연소할 때는 그을음 발생 등 불완전 연소된다.

○ 이 글은 버섯 폐 배지가 기본적으로 목질 바이오매스인 점에 착안하여 효모와 효소를 투입하여 발효 당화시킬 수 있음을 보이고 이때 볼을 투입하여 교반시키면서 동시에 발효시킴으로써 에탄올 발효수율을 높이는데 간헐교반법이 효과적임을 밝히고 있다.

○ 우리나라에서도 버섯 폐 배지에 각종 균사체가 있어 발효제를 투입하여 한우사료와 유기질비료로 이용하고 있으며 이용 폐 배지도 느타리버섯이나 송이버섯 등으로 확대 이용하고 있다.

○ 브라질, 미국, 인도네시아나, 말레이시아 등이 에너지작물에서 바이오연료 생산을 세계적으로 활발히 하고 있는 나라들이다. 우리나라는 경제성 있는 바이오작물이 부족한 것을 감안하여 톱밥이나 볏짚, 쌀겨 또는 폐 목재와 임산폐기물의 바이오매스를 효소가수분해와 발효방법을 이용해 바이오에탄올을 보다 효과적으로 생산하기 위해서는 건조분쇄 및 볼 교반 병행발효방법도 검토할 필요가 있다.

저자: Takafumi SHIMODA, Yousuke BABA and Kozo NISHIBORI
자료유형: 학술정보