In order to study the utilization of seaweeds as an alternative renewable feedstock for bioethanol production, their properties of hydrolysis and fermentation were investigated. The seaweeds were well hydrolyzed with diluted sulfuric acid. The weight loss of seaweeds reached 75-90%, but only 12-51% of them was converted into reducing sugars after the acid-hydrolysis at $130^{\circ}C$ for 4-6h. The yield of reducing sugars increased with increasing the hydrolysis time up to 4h and then decreased thereafter. In contrast, the ethanol yield from the hydrolysates increased with hydrolysis time except for green seaweeds maximizing at 4h. Optimal fermentation time by Saccharomyces cerevisiae (ATCC 24858) varied with seaweeds; 48h for green seaweeds, 96h for brown and red seaweeds. The ethanol yield from the hydrolysate reached 138${\pm}$37mg/g-dry for green seaweeds, 258${\pm}$29mg/g-dry for brown seaweeds, and 343${\pm}$53mg/g-dry for red seaweeds, which correspond to approximately 1.5-4.0 times more than the theoretical yield from total reducing sugars in the hydrolysates. The results obtained indicate clearly that the non-reducing sugars or oligosaccharides dissolved in the hydrolysate played an important role in producing bioethanol. Considering the productivity and production cost of each seaweed, brown seaweeds such as Laminaria japonica and Undaria pinnatifida seem to be a promissing feedstock for bioethanol production.
Kim, Hye-Won;Lee, Kwang-Yeon;Bae, In-Young;Jun, Soo-Jin;Lee, Ji-Yeon;Lee, Hyeon-Gyu
Food Science and Biotechnology
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제18권5호
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pp.1145-1149
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2009
Physicochemical properties of native and acid-modified Job's tears (Coix lachryma-jobi L.) starches were investigated. Starch extracted from Job's tears was treated with 2.2 N hydrochloric acid for different length of time (3, 6, 12, and 18 hr). The hydrolysis pattern of starches with the acid proceeded rapidly up to 12 hr and then the approached constant values. The swelling power of acid-modified starches measured at all temperatures was lower than that of its native counterparts and the water solubility index increased as temperature and hydrolysis time increased. Rapid visco analyzer viscograms of acid-modified starches demonstrated a very low viscosity as compared with that of native starch. However, Xray diffraction did not show any significant alteration in the crystallinity after acid-modification.
This study was carried out to evaluate the stability of archival documents produced using papers. The properties of archival documents depend on the type of fillers of papers that are used such as fiber, non cellulose fiber, and mineral. The physio-chemical characteristics of archival documents were analyzed by employing acid hydrolysis against cellulose fiber substances. Fibers of Korean hand-made (Hanji), flex, and cotten papers showed higher pH and the degree of polymerization (DP) than wood fiber and mechanical fiber. Mechanical pulp containing 12.8% of lignin showed the greatest decrease of DP due to acid hydrolysis, and this resulted in increase of degree of aging. The filler found to clay and talc did not contain metal such as $Fe^{+2}$, $Fe^{+3}$, and $Cu^{+2}$. The alkaline metals such as Mg, Ca, and Ti showed greater resistance to acid hydrolysis.
글루코스 생산을 위한 효과적인 방법을 개발하기 위해서 cellulase에 의한 현사시 나무의 효소가수분해를 실시하였다. 목재의 효소가수분해는 미생물이 생산한 효소를 사용하여 글루코스를 생산하는 반응이다. 이렇게 얻어진 글루코스는 발효에 의해 쉽게 에탄올로 변환시킬 수 있다. 에탄올은 아세톤이나 부탄올, 시트릭산 그리고 락틴산을 제조하는 원료물질이나 석유자원을 대체할 수 있는 대체에너지 자원이다. 셀룰로오스의 효소가수분해 기작은 endo-cellulase, exo-cellulase 그리고 β-D-glucosidase라는 세 개의 서로 다른 형태의 효소가 연속적인 반웅에 의해 일어난다고 설명되어지고 있다. 본 실험의 목적은 다양한 농도의 수산화나트륨으로 현사시나무를 전처리 하여 이러한 전처리가 셀룰로오스의 결정화도와 리그닌함량에 미치는 영향과 가수분해율과의 관계를 조사하였다.
현재 1,2세대 바이오매스에 비해 상대적으로 값싸며 대량생산이 가능한 3세대 바이오매스인 해조류를 이용하여 다양한 바이오화합물 생산에 관한 연구들이 주목받고 있다. 이러한 이유는 해조류는 다른 바이오매스에 비해 빨리 자라나고, 큰 장비 없이도 쉽게 수확할 수 있다는 장점뿐만 아니라 다양한 화합물로 전환할 수 있는 당이 풍부하고 공정을 통해 쉽게 전환할 수 있기 때문이다. 이러한 해조류부터 다양한 바이오화합물을 생산하는데 있어서 한 가지로 resins, plasticizers, textiles, animal feed, coatings, antifreeze의 상업화된 공정에 사용할 수 있는 레불린산(levulinic acid)이 있다. 본 연구에서는 해조류로부터 효과적으로 레불린산을 생산하는데 있어서 온도, 시간, 산의 농도의 실험조건과 2단 산 처리 공정(two step acid treatment)을 통해 생산을 최적화 하는 조건을 탐색해 보았다. 첫번째 단계로는 상대적으로 저온에서 침지 공정을 통해 고상으로는 다양한 용도로 사용될 수 있는 셀룰로오스를 회수하고, 액상으로는 갈락토오스를 회수하였다. 2번째 단계로는 고온에서 회분식 공정을 통해 갈락토오스를 레불린산으로 전환하였다. 실험 결과 2단 산 처리 공정을 통해 초기바이오매스 기준 20.6%의 레불린산 수율을 확보하였다.
The transition state analog for metal catalyzed hydrolysis of an ester through cooperative interactions between metal ions as Lewis acid and peroxide was discussed.
O,O-Dimethyl-S-(phthalimido)methylphosphorodithioate (PMP) is changed into phosphine, phosphate, and phosphorothioate, when it is treated with metallic zinc in acidic medium after alkaline hydrolysis. The amount of phosphine evolved is about five times as much in sulfuric acid medium as it is in hydrochloric acid. When one micro mole of hydrolyzed PMP is treated with 8 grams of metallic zinc and 30 ml of 10 N-sulfuric acid, it is changed into 0.42 micro moles of phosphine, 0.14 micro moles of phosphorothioate, and 0.44 micro moles of phosphate.
2,6-Dimethyl-4-(3'-nitrophenyl)1,4-dihydropyridine-3,5-dicarboxylic acid 5-(2'-cyanoethyl) ester 10a reacted with chloromethyl methylsulfide to give 2,6-dimethyl-4-(3'-nitrophenyl)-1,4-dihydropyridine-3,5-dicarboxylic acid 3-methylthiomethyl 5-(2'-cyanoethyl) ester 11a in 88.1% yield. The synthesis of 2,6-dimethyl-4-(3'-nitrophenyl)-1,4-dihydropyridine-3,5-dicrboxylic acid 3-methylthiomethyl ester 2a was achieved in 83% yield by alkaline hydrolysis of compound 11a in aqueous EtOH.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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