• KSBB Journal
• /
• 제17권3호
• /
• pp.255-260
• /
• 2002

순수 글리세롤 대신에 유지산업 부산물로써 고농도의 글리세롤이 포함된 폐액을 이용하여 1,3-PD 생산의 최적 조건을 조사하였다. 1,3-PD의 경우 혐기성 조건에서만 생성되므로 글리세롤을 1,3-PD로 전환하는 여러 미생물 중에서 절대 혐기성 균주보다 다루기 쉽고 배양하기 좋은 통성 혐기성 균주인 Klebsiella pneumcniae와 Citrobacter freundii을 비교하여 폐액의 최종 글리세롤 농도가 25 g/L일 때 1,3-PD의 수율과 균주 생육이 좋은 Klebsiella pneumoniae를 선택하였다. 1,3-PD 생산의 최적조건을 조사한 결과 폐액의 글리세롤농도를 25 g/L으로 조정하였을 때 폐액에 포함된 다른 성분의 저해를 적게 받으면서 생산수율이 가장 높았으며, 질소원으로는 corn steep powder를 1%(w/v) 첨가하였을 때 수율이 가장 높았다. 배양액을 발효조 배양에서 pH는 6.0일 때 1,3-PD 수율이 가장 높았으며 pH가 6.0이하로 낮아졌을 때 균주가 성장하지 못하고 사멸하였다. 발효 최적온도는 $35^{\circ}C$였으며 pH의 급격한 변화를 방지하기 위해 첨가한 인산염의 첨가는 효과가 없었다. 그리고 순수 글리세롤의 비교 실험에서 글리세롤 최종농도가 2.5%일 때 1,3-PD으로 수율을 보면 폐액은 53%, pure 글리세롤은 51%로 거의 비슷하였다. 글리세롤 최종 농도가 5.0%로 조정한 했을 때 1,3-PD 수율은 글리세롤함유 폐액 및 순수글리세롤의 기질농도를 2.5% 사용했을 때 보다 모두 낮아졌다. 산업적으로 비누 세제산업 부산물로 생성되는 글리세롤함유 폐액을 1,3-PD 생산에 사용하기 위해서 폐액의 글리세롤농도를 2.5% 조정했을 때 1,3-PD 수율이 순수 글리세롤을 사용했을 때와 비슷하게 생성됨을 알수 있었다. 앞으로 고농도 폐액에서 생육저해가 없이 1,3-PD을 생산할 수 있는 돌연변이 균주의 개발과 유가배양 및 연속 배양에서 최적 배양조건을 찾아야 할 것이다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 1부
• /
• pp.367-369
• /
• 2011

본 연구에서는 글리세롤과 우레아를 이용하여 글리세롤카보네이트를 합성하는 반응을 진행하였다. ZnO와 Zn-Al 이원계 금속 산화물 촉매를 제조하고, 제조되어진 촉매를 사용하여 글리세롤의 전환율과 글리세롤카보네이트의 수율을 확인하였고, Al의 첨가에 따른 촉매 특성의 분석과 글리세롤카보네이트 합성반응에서의 역할에 대해 확인하였다. 글리세롤카보네이트 합성 반응에서 ZnO를 단독으로 촉매를 사용한 경우보다 Zn-Al 혼합 산화물을 촉매로 사용하여 반응하였을 때, 부반응이 억제되어 전환율 및 수율이 증가함을 확인하였다.

• 유기물자원화
• /
• 제18권2호
• /
• pp.71-75
• /
• 2010

바이오디젤 과정에서 부산물로 발생하는 글리세롤의 양은 가까운 시일 안에 글리세롤 수요를 초과할 것으로 예상되고 있다. 본 연구에서는 글리세롤의 유효 이용 및 처리 측면에서 돈분과의 혼합 소화 가능성을 타진하였다. 글리세롤이 13.8 g/L로 투입된 경우 돈분 단독 소화에 비해 메탄 생성량과 속도가 각각 90%, 120% 향상되어 혼합 기질로 사용될 수 있음을 보였으며, 글리세롤로부터 메탄의 수율은 232 mL/g였다. 그러나 27.5 g/L 이상의 농도에서는 저해작용으로 인해 메탄 생성 속도가 감소되었다. 돈분과의 혼합 소화 시 글리세롤의 최적 주입 농도는 13.8 g/L부근인 것으로 사료된다.

• 공업화학
• /
• 제20권4호
• /
• pp.363-369
• /
• 2009

오일 가격의 폭등에 따른 바이오디젤 사용량의 증가로 인해 글리세롤 부산물의 공급과잉이 유발되었다. 원래 글리세롤은 석유화학,페인트,담배, 생활용품 및 화장품 분야에 원료자체로써 사용되어 왔다. 최근에는 글리세롤을 값싼 원료로 사용하여 고부가가치의 기능성 물질을 개발하는 응용 연구를 통해 고부가가치의 유도체 물질로 상용화되는 사례가 많이 보고되고 있다. 본 총설에서는 글리세롤을 원료로 사용하여 새로운 고부가 글리세롤 유도체로 개발한 연구동향을 검토해 보았다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.456-461
• /
• 2012

본 연구에서는 글리세롤과 우레아를 이용하여 글리세롤카보네이트를 합성하는 반응을 진행하였다. ZnO와 Zn-Al 이원계 금속 산화물 촉매를 제조하고, 제조되어진 촉매를 사용하여 글리세롤의 전환율과 글리세롤카보네이트의 수율을 확인하였고, Al의 첨가에 따른 촉매 특성의 분석과 글리세롤카보네이트 합성반응에서의 역할에 대해 확인하였다. 글리세롤카보네이트 합성 반응에서 ZnO를 단독으로 촉매를 사용한 경우보다 Zn-Al 혼합 산화물을 촉매로 사용하여 반응하였을 때, 부반응이 억제되어 전환율 및 수율이 증가함을 확인하였다.

• KSBB Journal
• /
• 제23권5호
• /
• pp.413-418
• /
• 2008

본 연구에서는 통성 혐기성 세균인 K. pneumoniae DSM2026 K. pneumoniae DSM4799를 이용하여 국내 바이오디젤 생산공정에서 발생된 폐글리세롤로부터 1,3-PD을 생산하고자 하였다. 폐글리세롤은 전처리 없이 이용하여 폐글리세롤에 포함되어 있는 불순물의 영향을 알아보았다. 실험 결과, 회분식 발효에서 폐글리세롤을 사용한 경우 순수 글리세롤에 비해 $1.1{\sim}2.5$배 향상된 1,3-PD 증가량을 나타내었으며, 이를 통해 바이오디젤 부산물인 폐글리세롤은 순수 글리세롤보다 효과적인 1,3-PD 생산 기질로의 사용가능성을 확인하였다. 배양액에서 글루코스 첨가 유무에 따른 1,3-PD의 생성 변화를 살펴본 결과, 글루코스에 의해 미생물의 성장이 30% 증가된 반면, 1,3-PD의 생산량은 글루코스가 첨가되지 않은 배양액에서 $1.3{\sim}2.9$배 정도 증가되었다. 또한 1,3-PD 발효 부산물인 2,3-BD 생산량은 글루코스 첨가시 $6{\sim}9\;g/L$까지 증가하는 경향을 보였다. 반회분식 배양에서는 글루코스 미첨가시 폐글리세롤로부터 26 g/L의 1,3-PD가 생성되었으며, 이는 순수글리세롤 사용했을 경우에 비해 $2{\sim}3$배 높은 생성량이었다. 본 연구를 통해, 전처리 과정을 거치지 않은 바이오디젤 부산물인 폐글리세롤이 효과적으로 1,3-PD 생산에 이용될 수 있음을 알 수 있으며, 이를 통해 보다 가격경쟁력이 있는 생물학적 1,3-PD 생산이 가능할 것으로 기대된다.

• 청정기술
• /
• 제20권1호
• /
• pp.7-12
• /
• 2014

이원계 및 삼원계 금속산화물 촉매에서 프로필렌 글리콜의 글리세롤의 전환반응을 행하였다. Cu/Zn 및 Cu/Cr 혼합산화물 촉매에서는 단일 금속 산화물에 비해 글리세롤의 전환율과 프로필렌 글리콜의 선택도가 증가하였다. 또한, Cu/Zn 촉매에 Al이 첨가된 혼합산화물 촉매에서는 글리세롤의 전환율과 프로필렌 글리콜의 선택도가 매우 크게 증가하였다. 반응온도가 증가함에 따라 글리세롤의 전환율은 점차 증가하지만 프로필렌 글리콜의 선택도는 $200^{\circ}C$에서 최대값을 보이다가 $250^{\circ}C$에서는 오히려 감소하였다. 글리세롤의 농도가 커질수록 글리세롤의 전환율과 프로필렌 글리콜의 선택도가 감소하였다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.775-783
• /
• 2008

본 연구에서는 옐로우 레이어 케이크 제조 시 트랜스지방산 함량을 줄이고 인체 내의 지방 축적을 억제시켜 저열량의 효과가 있는 다이아실글리세롤 오일을 사용하였을 때의 품질 특성을 보고자하였다. 대조구는 마가린만을 사용하였고, 실험처리구는 마가린 무게에 대하여 다이아실글리세롤 오일의 첨가량을 10, 20, 30, 40%로 각각 다르게 첨가하여 옐로우 레이어 케이크를 제조하였다. 반죽의 pH 측정 결과 대조구에 비해 다이아실글리세롤 오일의 첨가량이 증가할수록 pH가 높아지는 경향을 보였다. 반죽의 비중은 대조구보다 다이아실글리세롤 오일의 첨가량이 증가할수록 높게 나타났으며, 반죽의 겉보기 점도는 대조구보다 다이아실글리세롤 오일의 첨가량이 증가할수록 높은 점도를 나타내었다. 케이크의 pH 측정결과는 반죽의 pH와 같은 경향이었으며, 다이아실글리세롤 오일을 30% 첨가 시 부피와 수분함량이 높은 결과를 보였다. 케이크의 명도는 첨가량이 증가할수록 높아졌고, 적색도, 황색도, 총색차는 대조구에 비해 첨가량이 증가할수록 낮게 나타났다. 텍스처의 경우 경도, 부착성, 검성과 씹힘성은 대조구보다 다이아실글리세롤 오일의 첨가량이 증가할수록 낮은 결과를 보였고, 탄력성과 응집성은 커지는 결과를 보였다. 관능검사에서는 다이아실글리세롤 오일을 20%와 30% 첨가 시 높은 점수를 받았다. 그러므로 다이아실글리세롤 오일을 30% 첨가하여 옐로우 레이어 케이크를 만들 경우 맛과 품질을 향상시켜주고, 트랜스지방산의 함량을 줄이며, 인체 내의 지방 축적을 억제시켜 저열량 케이크를 만들 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제44권3호
• /
• pp.341-348
• /
• 2016

본 연구는 폐글리세롤을 탄소원으로 사용하여 생장저해 없이 아미노레블린산(ALA)을 생산하는 미생물 공정을 개발하는데 그 목적이 있다. 폐글리세롤이 첨가된 배지에서 ALA 생산균주(E. coli/pH-hemA)를 배양하여 얻은 세포밀도와 ALA 생산량은 순수 글리세롤이 첨가된 배지에서 얻은 값보다 각각 1.8배와 1.2배 낮았다. 트레할로스를 첨가(30 g/l 또는 100 g/l) 함에 따라 세포생장과 ALA 생산성이 향상되었다. otsBA를 공동 발현하는 엔지니어링 균주(E. coli/pH-hemA/pS-otsBA)를 제작하여 순수 또는 폐글리세롤이 첨가된 배지에서 그 성능을 평가하였다. 폐글리세롤이 함유된 배지에서 엔지니어링 균주의 세포생장 및 생산성을 향상시키기 위하여 IPTG의 최적 첨가농도 및 시기를 결정하였다. 지수생장 초기에 0.6 mM의 IPTG를 첨가한 배양에서 세포 생장과 ALA 생산량이 최대치를 나타내었다. 이때 얻은 OD₆₀₀(세포 밀도)와 ALA 농도는 각각 16과 2,121 mg/l였는데, 이는 순수 글리세롤이 첨가된 배지에서 얻은 생산량과 비슷한 값이다. 본 결과는 ALA 생산균주에서 트레할로스 생합성 오페론의 최적 공동 발현을 통해 폐글리세롤에 대한 저항성을 높임으로써 추가적인 전처리 없이 폐글리세롤을 탄소원으로 직접 사용할 수 있음을 보여준다.

• 청정기술
• /
• 제19권4호
• /
• pp.416-422
• /
• 2013

본 연구에서는 환경친화적인 측면을 고려하여 제철소 및 석유화학공장에서 많이 발생되는 부생가스인 일산화탄소와 산소를 이용하여 글리세롤로부터 글리세롤 카보네이트를 합성하는 공정에 대하여 연구하였다. 글리세롤의 산화성 카르보닐화 반응활성은 회분식 고압반응기에서 다양한 금속촉매(Cu, Pd, Fe, Sn, Zn, Cr계)에 대한 영향과 산화제, 일산화탄소와 산소의 몰 비율, 촉매량, 용매의 종류, 반응 온도 및 시간, 탈수제 첨가에 대한 반응조건들을 확인하였다. 특히, 염화구리 촉매가 우수한 반응 활성을 나타내었고, 니트로벤젠 용매상에서 글리세롤:일산화탄소:촉매의 몰 비율이 1:3:0.15, 일산화탄소:산소의 몰 비율이 2:1, 전체 반응압력이 30 bar, 반응온도 413 K, 반응시간 4시간 동안 염화구리(I)와 염화구리(II) 촉매에 대한 수율은 각각 최대 44%와 64%를 보였다. 이러한 결과로부터 구리촉매의 산화수에 따라 반응활성이 큰 차이가 보이는 것을 확인하였으며, 산화제로서의 산소의 역할은 글리세롤의 카르보닐화 반응 후 산화반응이 수반되어 부생성물인 물을 생성하는데 중요한 역할을 하고 있는 것을 확인할 수 있었다.