Production of Biosugar from Red Macro-algae Eucheuma cottonii using Acid-hydrolysis

In this study, biosugar production by the red-algae Eucheuma cottonii was investigated using dilute sulfuric acid-catalyzed hydrolysis and data analysis by response surface methodology. This approach yielded 25.8 g/l total reducing sugar under the conditions of $160.1^{\circ}C$, 1% (v/v) sulfuric acid, and 13.1 min. The sugar concentration showed a linear inverse correlation with the combined severity factor (CSF) of the reaction conditions. CSF was calculated as $log(t{\cdot}e{xp}[(T_H-T_R)/14.75])-pH$, where t is the coupling reaction time, $T_H$ is the target temperature, and $T_R$ is the reference temperature ($100^{\circ}C$). In addition, levulinic acid production showed a linear positive correlation with CSF. E. cottonii may represent a useful feedstock for sugar production in the field of bioenergy.

Eucheuma cottonii로부터 산 가수분해를 통한 biosugar 생산

본 연구에서는 홍조류 중 하나인 E. cottonii로부터 환원당을 생산하기 위하여 산 가수분해법을 수행하였다. 반응표면분석법을 이용한 반응조건의 최적화를 통하여 환원당 생성에 미치는 반응인자들의 상호작용을 조사한 결과, 낮은 반응온도, 낮은 촉매농도, 그리고 짧은 반응시간의 조건에서 많은 양의 환원당이 생성되었고, 반면에 가혹한 반응조건일수록 당의 과분해산물인 5-HMF와 레불린산의 생성이 증가하였다. 환원당 생성의 최적 반응조건은 $160.1^{\circ}C$, 1.0% 황산, 그리고 13.1분의 반응시간 조건에서 25.8 g/l의 환원당 생성을 예측하였다. 이러한 결과로부터 해조류로부터 바이오연료 및 화학원료로 전환가능한 당의 확보 가능성을 제시하였고, 이상과 같이 얻어진 정보들은 향후 화석 자원을 대체하기 위한 기본 정보로 활용될 수 있다는 점에서 의의가 있다고 하겠다.