Kim, Seung-Bum;Park, Sun-Young;Seo, Jin-Ho;Ryu, Yeon-Woo
한국생물공학회:학술대회논문집
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한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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pp.268-272
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2003
LSW는 유기질소원으로 가격이 가장 저렴하면서도 43.3 mL/L를 이용할 경우에 250 g/L의 glucose로부터 erythritol을 53%의 수율과 0.52 g/L-hr의 생산성 및 132 g/L의 농도로 생산이 가능하였다. 따라서 산업용 쓰이기에 충분한 가능성을 보였다. Erythritol의 생산성 향상을 위한 발효 조건의 최적화에 대한 실험을 수행한 결과 기본 발효배지에 65 mL/L의 농도로 LSW를 이용할 경우에 250 g/L의 glucose로부터 erythritol의 수율은 44% 약간 낮아졌지만, 생산성은 0.66 g/L-hr로 1.3배 증가하였다. Growth stage에서 고농도 균체를 얻기 위하여 glucose를 feeding 방법에 관한 연구에서는 glucose 100 g/L와 LSW 500 mL/L를 같이 넣고 배양하는 회분식 배양 방법을 통해 23시간만에 77.6 g/L의 균체를 얻을 수 있었다. Erythritol의 수율 향상을 위하여 production stage에서 최적의 glucose 농도에 대한 연구를 수행한 결과 발효조 내에서 glucose의 농도가 450 g/L 가 되도록 할 경우에 185.5 g/L의 erythritol을 37.3%의 생성 수율과 1.66 g/L-hr의 생산성으로 얻을 수 있었다. 따라서 산업용 질소원으로 선정된 LSW를 가지고 2단계 유가식 배양을 통하여 회분식 배양과 비교해 볼 때 수율은 1.1배정도 감소되었지만 erythritol의 생산성은 2.5 배 정도 향상시킬 수 있었다.
Rose $Bengal-^{131}$ /I, $Hippuran-^{131}$ /I, $H.S.A-^{131}$ /I 등을 효과적으로 합성하기 위해 표지 반응액의 pH, 염의함량, 반응액중의 완충용액의 부피 및 합성장치등에 따르는 표지 반응수율을 검토하였다. Rose $Bengal-^131{ }$I 및 $Hippuran-^{131}$ /I 의 반응수율은 PH 5.6에서, $H.S.A-^{131}$ /I 반응수율은 pH 8.5에서 각각 가장 좋았다. 반응액중에 함유된 염은 $Hippuran-^{131}$ /I의 생성반응을 크게 저해 시켰으며 H.S.A.의 표지수율은 어느 범위안에서 오히려 약간 향상시켰다. Rose $Bengal-^{131}$ /I 나 $Hippuran-^{131}$ /I 를 소규모 합성할 경우는 밀폐된 용기가 효과적이었다. 이상의 결과에 따라 더 높은 표지수율과 좋은 재현성을 얻을 수 있는 반응조건을 확립하였으며 이에 따라 환원제가 함유된 국산 $Na^{131}$ /I를 사용하더라도 Rose $Bengal-^{131}$ /I과 $Hippurn=^{131}$ /I의 표지수율을 높일 수 있었다.
감귤류는 다양한 기능성과 약효로써의 효능이 입증되면서 소비가 증가하고 있으나, 감귤 가공 후 부산물인 감귤박은 폐기물로써 해양에 투기되고 있어 부산물의 처리가 시급한 실정이다. 따라서 폐감귤박을 이용한 고감도 감미료의 생산 원료인 neohesperidin을 추출하여 폐감귤박을 효율적 이용을 도모하였으나 상당히 미비한 추출수율로 효율성이 감소하였다. 이러한 추출 수율의 문제점을 해결하기 위하여 반응표면 분석법을 이용하여 감귤가공부산물로부터 neohesperidin의 추출 수율 증진 위한 추출조건의 최적화 연구를 수행하였다. 추출 조건 중 초임계 유체 추출의 수율 증진에 영향을 주는 추출 압력($x_1$), 추출 시간($x_2$), 보조용매의 농도($x_3$)를 주요 인자로 선정하였다. 선정한 인자를 반응표면 분석법에 적용하여 추출 수율의 최적조건을 탐색하였으며, 그 결과 추출압력이 증가하면서 추출의 수율은 크게 향상되었고, 또한 추출 시간이 길어질수록 추출 수율 또한 증가함을 확인하였다. 또한 초임계 이산화탄소에 ethanol을 보조용매로 첨가할 경우 보조용매의 농도가 높을수록 수율은 급격하게 증가하여, 최종적으로 162.22%까지 neohesperidin의 추출 수율을 증진할 수 있었다.
인터넷 트래픽을 ATM 네크워크를 통해 효율적으로 전송하기 위해 ATM 포럼에서 새로운 서비스 클래스인 GFR을 제안하였다. GFR 서비스는 VC의 최소 수율을 보장하고, 잉여대역을 연결된 VC에 공평히 제공하여야 한다. 본 논문에서는 GFR이 요구하는 최소 전송율 보장과 공평성을 향상하기 위해서 퍼지 알고리즘을 이용한 버퍼 관리 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 퍼지 제어기를 이용해서 새로 도착하는 패킷을 버퍼 상태와 VC의 부하에 따라 동적으로 폐기를 결정하여 버퍼 이용 효율과 GFR의 요구사항을 충족할 수 있도록 하였다. 시뮬레이션을 통해 기존의 버퍼 관리 알고리즘과 성능을 비교한 결과, 공평성과 TCP 수율 면에서 성능이 향상됨을 보였다.
본 연구는 국내에서 재배되고 있는 조 품종의 도정수율 증진을 위한 도정방법 및 적정 수확시기를 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 제현횟수와 도정시간에 따라 제현율과 완전미도정수율의 차이가 인정되었고, 이들의 상호작용에 있어서도 유의성이 인정되었다. 조의 완전미도정수율은 제현횟수를 2회, 도정시간을 1분 30초로 하였을 때 높았다. 출수 후 수확일수에 따른 현곡천립중, 제현율, 현곡의 경도, 도정율과 완전미도정수율의 차이가 인정되었고, 이들 요인간 상호작용에 있어서도 유의적인 상관이 인정되었다. 등숙율과 완전미도정수율 향상을 위해 조생종인 황금조는 출수 후 45일(적산온도 $1,148^{\circ}C$), 중생종인 삼다메와 경관1호는 출수 후 50일(적산온도 $1,150^{\circ}C$), 만생종인 삼다찰은 출수 후 55일(적산온도 $1,168^{\circ}C$)에 수확하는 것이 가장 적당하였다.
소형의 고온 고압 반응장치에서의 석탄액화시 흑액, 리그닌, NaOH, 물, 나무 등을 첨가제로 사용하여 375$^{\circ}C$ 근처에서의 액체생성물의 수율과 비점분포를 분석하였다. 흑액을 석탄액화 과정 중에 첨가하게 되면 석탄액화율이 38.6% 정도 증가하나, 액화율 상승효과의 대부분은 NaOH 때문인 것으로 판단되며, 흑액 중에 포함된 황화합물은 액화과정에서 수소와 결합함으로서 휘발성의 자극성 악취를 발생시키기 때문에 불리한 요인이 될 수 있다. 액화공정에 물이 존재하면 액화 수율에는 변화가 없었으나 액화생성물 중에는 저비점 성분이 증가되며, 가스 중에는 CO가 줄고, $CO_2$성분이 증가되었다. 나무를 석탄액화시 첨가하면 생성물 중 가스의 비율이 증가하고 액체생성물도 다소 증가하게 되는데, 석탄전환율로 보면 나무의 첨가효과는 거의 무시할 수 있는 값이며, 액체 생성물 수율만으로 보면 375$^{\circ}C$에서는 3%, 40$0^{\circ}C$에서는 약 8%정토의 액체생성물의 수율 증가를 보여주었으며, 4$25^{\circ}C$에서는 가스생성물의 증가로 액체생성물의 오히려 감소하였다.
다시마를 다당류 분해효소인 Viscozyme, Celluclast, Ultrazyme을 사용하여 분해할 경우 Viscozyme과 Celluclast를 1 : 1로 혼합한 후 분해하는 것이 고형분 및 단백질 수율 그리고 상징액율면에서 가장 적절한 것으로 나타났으며 이때 고형분 수율은 34.5%였다. 염 또는 당의 농도를 $0.5{\sim}3.0%$범위로 하고 $100^{\circ}C$에서 2시간 가열하였을 때 고형분 농도 및 수율, 상징액율은 SHMP, sucrose, NaCl 및 EDTA-2Na순으로 높았으며 특히 EDTA-2Na를 2.5% 첨가시 고형분 수율이 63.1%까지 도달하여 NaCl과 sucrose를 첨가하였을 때보다 $30{\sim}80%$의 수율향상이 있었다. 관능적 성질은 열수추출한 것보다 효소처리 한 후 NaCl 또는 sucrose를 첨가하여 추출한 것이 전체적인 맛과 해조류 맛의 강도가 뚜렷하게 높았다.
제재목으로부터 얻을 수 있는 부재(部材)(parts)의 수율을 미리 예측할 수 있다면 최고의 수율 보장이 가능한 방법으로 재단할 수 있으므로 목재산업의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다. 특히, 옹이와 같은 결점들이 많이 포함되어 있는 국산 중소경재의 경우 수율 예측을 통한 재단최적화는 매우 필요한 공정이 아닐 수 없다. 본 연구에서는 국산 상수리나무와 소나무를 대상으로 제재목 database를 구축하여 다중 종절우선 공정 모형에 적용함으로써 국산재의 가공효율을 탐색하는 동시에 최고의 수율이 보장되는 재단 방법을 제시하고자 하였다.
저에탄올 딸기 발효주 제조를 위한 딸기 과즙의 수율을 향상시키기 위하여 4종의 pectinase를 이용하여 효소처리시 최적조건을 설정하였으며, 발효기간에 따른 이화학적 특성, 에탄올함량, anthocyanin 색소함량의 변화를 조사하였다. 4종의 pectinase를 1,000 ppm의 농도로 30, 60분간 처리하여 수율을 측정한 결과, Viscozyme L 효소를 1,000 ppm에서 30분간 처리시 수율이 81.7%로서 가장 높았으며, 대조구에 비해 수율이 18.9% 증가하였다. 에탄올 발효시 효소처리에 따른 이화학적인 특성의 차이는 관찰되지 않았으며. 에탄올함량의 경우도 pectinase 처리에 의한 함량변화는 나타나지 않았다. 딸기 과즙의 주요 색소는 cyanidin-3-glucoside와 pelargonidin-3-glucoside로 검출되었으며, 발효기간 중 효소처리구의 색소 함량이 대조구보다 약간 낮았고, 두 처리구 모두 발효 기간에 따라 anthocyanin 색소의 안정성이 떨어지므로 딸기발효주의 색도 유지를 위한 연구가 필요한 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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