Nurul Aisyah Rosli;Boon-Beng Lee;Khairul Farihan Kasim;Che Wan Sharifah Robiah Mohamad
한국식품저장유통학회지
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제30권4호
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pp.589-601
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2023
Malaysian honey is rich in nutrients and bioactive compounds, which can be a healthy alternative to refined sugar in food production. However, liquid honey's viscous and sticky nature makes it unpreferable in industrial handling. This study, an atomization system coupled with vacuum drying to produce honey powders to overcome the problem. Three types of Malaysian honey, namely Acacia, Gelam, and Tualang, were encapsulated in Ca-alginate gel beads using the atomization system. The density viscosity, and surface tension of the honey-alginate solutions were measured, and the concentration of honey and alginate influenced the physical properties of the solutions. Honey-encapsulated gel beads in the size range of 2.16-2.92 mm were produced using the atomization system with the air-liquid mass flow rate ratios of 0.22-0.31, Weber number (We) of 112-545, and Ohnersorges number (Oh) of 0.35-10.46. Gel bead diameter can be predicted using a simple mathematical model. After vacuum drying, the honey gel powder produced was in the size range of 1.50-1.79 mm. Results showed that honey gel powders with good encapsulation efficiency and high honey loading could be produced using the atomization system and vacuum drying.
양어장 순환수 속의 암모니아성 질소의 제거를 위한 Ba-alginate 와 Ca-alginate 반응기는 0.6시간의 수력학적 체류시간에서 51.0, 52.6 g $NH_3-N/m^3/day$의 거의 유사한 암모니아성 집소의 제거속도릎 나타내었다. Ca-alginate를 이용한 합성양어장수 속의 암모니아성 짖소의 제거 실험에서 본 반응기의 암모니아성 짐소의 제거속도는 수력학적 체류시간이 0.3시간인 지점에서 82.0 g $NH_3-N/m^3/day$로 서 최고의 재거속도릎 나타냈으며 이때 암모니아 제거율은 48% 이었다. 수중의 암모니아의 농도가 2mg/L 정도의 범위에서는 반응기 내에 주입되는 공가량을 0.1 vvm 으로 공급하더라도 용존산소 농도를 7.0 - 5.6 g/m3로 유지 할 수 있었으므로 질화에 필요한 용존산소량을 충분히 유지할 수가 있는 것으로 나타났으며 pH 는 7.2 - 7.9의 범위플 유지할 수가 있어서 pH 변화에 따른 위 해 요소는 없는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 세포 고정화를 위해 기존의 고정화 방법의 단점을 보완하기 위하여 새롭게 개발된 GFM 시스템에 Paracoccus denitrificans를 고정화하여 물속의 nitrate를 분해하는데 적용하였다. 고정화 조건으로써 스폰지 구멍의 크기 20 P.P.I. (pore per inch)와 겔로서 alginate가 이미 최적의 조건으로서 선택되었다. 고정화 세포의 연속 nitrate 분해능력을 air-lift reactor내에서 측정한 결과, 물속의 nitrate함량이 증가함에 따라 분해능력이 증가함을 나타내었다. 또한 연속운전에서 본 시스템은 기존의 고정화시스템인 bead 겔포괄법과 비교할 때 $1.2{\sim}2.1$배 정도 분해능력이 향상되었다. 최고 nitrate 분해속도는 buffer를 함유한 medium에 있어서 177 mg/L h이었으나 buffer를 첨가하지 않은 경우에 있어서는 33 mg/L h이었다. 또한 저장안정성을 측정한 결과, $5^{\circ}C$에 저장하였을 때 분해능력은 16주간 거의 변화가 없었으며 고정화하지 않은 자유세포나 bead에 고정화된 세포에 비하여 저장안정성이 두드러지게 뛰어났음을 알 수 있었다.
연골밑뼈와 연골이식편 사이의 생유합성은 임상적으로 중요한 과제이다. 현재까지 탈회골기질의 이용은 생체내 뼈세포 증식에 있어서 가장 효과적인 방법이다. 본 연구에서는 연골세포와 탈회골기질의 공배양을 통해 뼈와 연골의 유도 목적에 부합되는 모든 필수적인 요소를 갖는 재료로 이용가능 여부를 확인하고자 실시되었다. 본 연구의 목적은 두 종류의 배양법 즉, 펠렛 배양과 알긴산 배양에서 탈회골기질과 공배양된 소 연골세포의 증식과 표현형을 비교, 평가하는 것이다. 알긴산 배양에서는 세포 군집의 형성 및 연골세포의 수적 증가가 관찰되었다. 전형적인 연골세포의 표현형이 시험기간인 8주에 걸쳐 유지되었으며, 조직학적인 검사에서 연골세포는 일반적인 원형의 형태를 유지하였고, 연골세포방과 연골세포가 점진적으로 증가하였다. 대조군(연골세포 단독배양)에 비해 탈회골기질과 공배양한 두군 모두에서 많은 세포증식이 관찰되었으며, 글리코사미노글리칸의 생성 또한 증가되었다.
This experimental shows the possibility of using as biofertilizer, which convert insoluble inorganic phosphate salts to plant-usable phosphate type by immobilized microorganism with calcium alginate. In the case of culture of P. agglomerans on constant medium pH, phosphate was produced 357 mg/L after 18hrs. And in the case of culture of immobilzed P. agglomerans bead, phosphate was produced maximum 295.6 mg/L after 120 hrs. Also as using rock phosphate as insoluble phosphate salts, phosphate was respectably produced 190.3 and 195.2 mg/L after 36 hrs at free cells and immobilized cells. In our experiments, the using soils contained 23.16 g-P/kg-soil total phosphate and 3.76 g-P/kg-soil soluble phosphate. The result of 1g immobilized bead seeding, soluble phosphate was produced maximum 6.14 g-P/kg-soil phosphate and this value was increased continuously.
The purpose of the present investigation was to develop a novel method for cell immobilization. Aureobasidium pullulans cells were mixed with an alginate solution, and the mixture was extruded to form small gel beads as hydrated- immobilized cells. The beads were then placed at $-15^{\circ}C$ for 6-24 h to induce freeze-dehydration. The freeze-dehydration resulted in shrinkage of beads due to water removal reducing bead volume by 82% and bead weight by 85%. The dehydrated beads were successfully used for the production of fructo-oligosaccharides in a model reactor system. This study showed that bioreactor performance can be improved up to 2 times by the use of the dehydrated beads.
콜레스테롤의 신속하고 정확한 새로운 분석방법을 모색하기 위하여 본 연구에서는 전기적 전도성이 우수한 MWCNT를 이용하여 전극을 제작하였고, 여러 가지 효소고정화 방법을 통해 전기화학적 감응도 분석을 실시하였다. MWCNT의 전도성을 향상시키기 위해 아민기를 도입한 MWCNT-$NH_2$를 제조하였고, MWCNT-$NH_2$/GCE에 PB를 점착하여 작업전극을 제조하였다. 제조한 작업전극은 0.5~500 ${\mu}M$$H_2O_2$ 농도 범위에서 농도가 증가함에 따라 전류가 비례적으로 증가하였고, 검출한계는 0.1 ${\mu}M$로 나타나 전극이 높은 감도를 가지고 있음을 확인하였다. 또한 콜레스테롤 검출을 위해 적합한 효소 반응기를 제작하기 위해 담체인 aminopropyl glass beads, CNBr-activated sepharose, Na-alginate, toyopearl beads에 cholesterol oxidase를 고정화시켜 바이오센서의 콜레스테롤 표준용액에 대한 감응도를 측정한 결과, aminopropyl glass beads과 CNBr-activated sepharose는 1~100 ${\mu}M$ 범위에서 선형관계를 보였으며, Na-alginate는 5~50 ${\mu}M$의 범위에서, toyopearl beads는 1~50 ${\mu}M$ 범위에서 선형관계를 나타내었다. 검출한계는 제작된 효소반응기 모두 1 ${\mu}M$로 나타나 콜레스테롤에 대한 높은 검출력을 보여주었으나, 특히 CNBr-activated sepharose와 Na-alginate를 이용한 효소반응기가 높은 coupling efficiency와 감응도를 보여 콜레스테롤 검출을 위한 본 바이오 센서 시스템에 적합한 것으로 나타났다.
Gel bead의 효율적인 이용을 목적으로 산소요구성이 전혀 다른 두 균주로 구성된 혼합고정화 배양계의 개발을 시도하였다. 호기성 균으로서 A. awamori, 혐기성균으로서 Z. mobilis를 사용하여 생전분으로 부터 에탄올 생산을 행한 결과는 다음과 같다. 두 균주의 최적 혼합비율은 A. awamori $1.25{\times}10^{9}\;spore/L-gel$, Z. mobilis 0.5g cell/L-gel이었다. 배양이 완료된 후의 gel bead 내의 균주 분포는 각각 혐기부와 호기부, 즉 gel bead의 표면부와 중심부로 생육장소가 구분되어 있었다. A-Z계의 배양에서는 에탄올의 수율이 낮았고, 균사가 gel bead로 부터 누출되었다. 배양 개시 후 36시간째에 배양기의 면전을 특수 제조한 check valve가 부착된 실리콘 plug로 교환하여 혐기적 배양을 행한 A-Z 36계에서는 gel bead로 부터 균사의 누출이 상당히 억제되었고, pH가 4.3을 유지하면서, 에탄올의 수율이 대조구 보다 약2배 높게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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