• 한국미생물·생명공학회지
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• 제7권2호
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• pp.91-95
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• 1979

Cellulose 및 hemicellulose 를 함유하는 볏짚 등 농산폐자원을 Trichoderma로 만든 Koui와 효모를 동시에 처리하여 단일공정으로 ethanol과 xylose 를 생산할 수 있었다. 볏짚 50g을 처리하여 ethanol 18mι와 xylose 2.7g 을 생산할 수 있었으며 옥수수속대 50g에서 ethanol 3.8mι와 xylose 10.8 g을 얻을 수 있었다. 이 처리에서 토양 분리균 Tri-choderma sp. KI 7-2로 만든 Koji가 T. reesei 의 그것보다 높은 효모활성을 보였다. 볏짚의 alkali 전처리는 ethanol 및 xylose의 생산에 큰 효과가 없었으며 이에 대하여 논하였다

• 공업화학
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• 제31권4호
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• pp.423-428
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• 2020

이 연구에서는 합성가스를 유일한 탄소원으로 사용하는 Clostridium autoethanogenum 배양에서 배지 성분 중 금속이온의 농도가 균주 성장과 대사산물 생산에 미치는 영향을 조사하였다. C. autoethanogenum 배양에 사용되는 기본 배지구성 성분의 금속이온 종류 중 molybdenum, nickel, cobalt를 조사 대상으로 선정하여 이 성분들의 농도를 달리하였을 때 균주 성장과 에탄올, 아세트산 생산에 미치는 영향을 확인하였다. Molybdenum은 0, 0.001, 0.01, 0.1 g/L농도를 시험하였으며 0.001 g/L에서 에탄올 생산량이 약간 증가하는 경향을 보였지만 시험한 농도 범위 내에서 뚜렷한 영향이 관찰되지 않았다. Nickel은 0, 0.001, 0.01, 0.1 g/L의 농도 범위에서 균주 성장과 에탄올 생산에 미치는 영향을 관찰하였으며, 0.01 g/L 농도에서 에탄올 생산농도가 기본 배지 농도인 0.1 g/L에서보다 26% 증가되는 것을 확인하였다. Cobalt는 0, 0.018, 0.18, 1.8 g/L 농도 범위에서 균주 성장과 에탄올 생산에 미치는 영향을 분석하였으며, 기본 배지 조건인 0.18 g/L의 이상의 농도에서는 균주 성장이 약간 저해되는 현상이 관찰되었다. 결과적으로 연구에 사용된 세 가지 금속이온 성분 중 cobalt는 배지 내 성분 농도에 따른 에탄올 생산농도 향상을 이루지 못하였으나, molybdenum, nickel은 기본 배지 내 일반적인 농도의 1/10을 사용함으로써 에탄올 생산농도 향상을 이룰 수 있었다.

• 공업화학
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• 제29권4호
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• pp.419-424
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• 2018

무기탄소원으로부터 에탄올을 생산하는 acetogenic 박테리아인 Clostridium ljungdahlii 발효공정에서 배양 배지 조성에 따른 영향을 분석하여 균주 성장과 에탄올 생산 향상을 시도하였다. 균주 성장 및 에탄올 생산에 영향을 줄 수 있는 배지 구성성분으로 yeast extract, fructose, $NH_4Cl$, $K_2HPO_4$를 선정하였다. Yeast extract 농도가 증가할수록 균주 성장과 에탄올 생산이 증가하였으며 에탄올 비생산성은 yeast extract 기본 배지 농도보다 낮은 0.05 g/L에서 가장 높았다. Fructose 농도가 증가할수록 균주 성장은 증가하였지만 5 g/L을 초과하는 fructose 투입은 에탄올 생산을 감소시켰다. Yeast extract 5 g/L인 조건에서 fructose 5 g/L와 넣었을 때 에탄올 생산농도가 0.297 g/L로 가장 높았으나, fructose를 넣지 않았을 때 매우 낮은 균주 농도로 인해 에탄올 비생산성은 0.281 g/g DCW로 높았다. $NH_4Cl$은 균주 성장이나 에탄올 생산은 큰 차이를 보이지 않았으며 30 g/L 이상 과다 투입하면 성장저해가 나타났다. $K_2HPO_4$에 대해서는 농도가 증가할수록 균주 성장과 에탄올 생산이 모두 증가하였다. $NH_4Cl$과 $K_2HPO_4$를 사용한 경우 에탄올 비생산성은 yeast extract를 적게 사용한 경우 크게 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권3호
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• pp.467-479
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• 2021

Abstract: A kinetic model was developed for the dehydration of ethanol to ethylene based on two parallel reaction pathways. Kinetic parameters were estimated by fitting experimental data of powder catalysts in a lab-scale test, and the effectiveness factor was determined using data from pellet-type catalysts in bench-scale experiments. The developed model was used to design a multitubular fixed-bed reactor (MTR) and an adiabatic reactor (AR) at a 10 ton per day scale. The two different reactor types resulted in different process configurations: the MTR consumed the ethanol completely and did not produce the reaction intermediate, diethyl ether (DEE), resulting in simple separation trains at the expense of high equipment cost for the reactor, whereas the AR required azeotropic distillation and cryogenic distillation to recycle the unreacted ethanol and to separate the undesired DEE, respectively. Quantitative analysis based on the equipment and annual energy costs showed that, despite high equipment cost of the reactor, the MTR process had the advantages of high productivity and simple separation trains, whereas the use of additional separation trains in the AR process increased both the total equipment cost and the annual energy cost per unit production rate.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권9호
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• pp.1355-1361
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• 2006

The simultaneous saccharification and fermentation (SSF) process consists of concurrent enzymatic saccharification and fermentation. In the present cybernetic model, the saccharification process, which is based on the modified Michaelis-Menten kinetics and enzyme inhibition kinetics, was combined with the fermentation process, which is based on the Monod equation. The cybernetic modeling approach postulates that cells adapt to utilize the limited resources available to them in an optimal way. The cybernetic modeling was suitable for describing sequential growth on multiple substrates by Brettanomyces custersii, which is a glucose- and cellobiose-fermenting yeast. The proposed model was able to elucidate the SSF process in a systematic manner, and the performance was verified by previously published data.

• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.619-623
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• 2014

산 가수분해공정과 효소당화공정을 이용하여 사과, 귤, 수박껍질로부터 셀룰로오스 에탄올을 생산하고, 그 최적조건을 결정함으로써 과일껍질을 원료로 한 바이오에너지 생산가능성을 평가하고자 하였다. 산 가수분해공정을 이용하여 과일껍질로부터 셀룰로오스 에탄올을 생산하기 위한 최적조건은 사과껍질의 경우 황산농도 20 wt%에서 90 min, 귤껍질과 수박껍질의 경우에는 각각 산 가수분해시간 60 min에서 황산의 농도가 15, 10 wt%인 것으로 나타났다. 효소당화공정을 이용하여 과일껍질로부터 셀룰로오스 에탄올을 생산할 경우 효소로는 Viscozyme이 가장 우수한 전환특성을 나타내었으며, 최적 효소당화시간은 사과껍질(180 min), 귤껍질(60 min), 수박껍질(120 min)인 것을 알 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제25권2호
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• pp.179-186
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• 2010

응집성 효모인 S. cerevisiae ATCC 96581를 이용한 최적의 에탄올 생산 공정 전략에 대하여 연구하였다. 효모의 특성을 고려하여, 효모 응집공정이 있는 반복 유가식 공정을 설계하였고, 이때 비멸균 포도당 분말을 매 12시간 마다 첨가하였고, 새로운 feeding medium을 24시간 혹은 36시간마다 세포 응집 후 교체 하였다. 이때 효모 응집이 없는 반복 유가식 공정과 비교 검토하였다. 최종적으로 24시간마다 세포를 응집시키고 상층배지를 제거하고 새로운 배지를 넣으면서 반복 유가식 에탄올 생산을 하는 것이 최적의 조건임을 알 수 있었고, 이때 120시간 동안 825 g의 에탄올을 생산 할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제9권2호
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• pp.71-75
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• 1981

Trichoderma sp. KI 7-2와 내열성 효모를 이용하여 볏짚에서 ethanol을 생산하기 위한 동시당화-발효의 최적조건을 검토하였다. 발효생산시 고체배양에서의 배지는 밀기울과 볏짚을 3 : 2 로 혼합하고 pH를 4.5로 조절한 수분함량 50%의 고체배지에서 7일간 배양한 koji를 사용했을 때 가장 높은 ethanol이 생산되었다. 기질의 전처리는 ethanol 생산성에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 볏짚의 동시당화-발효를 위해서는 효소량은 볏짚 1g당 2.47units가 요구되며, 발효액중 초기 효모 농도가 2.5$\times$$10^{7}$ cell/$m\ell$이면 충분하였다. 동시당화-발효 과정을 위한 최적 pH와 온도는 각각 4.5와 4$0^{\circ}C$였다. 또한 동시당화-발효액에 다시 기질 또는 효소와 기질을 첨가하여 최종 ethanol 농도를 높일 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제7권1호
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• pp.75-80
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• 1997

An ethanolic fermentation process was developed for preparing Doenjang with high ethanol. Higher and efficient viable cell production of salt-tolerant ethanolic yeast is a prerequisite for the successful commercial-scale process of ethanol production during Doenjang fermentation. Culture conditions of salt-tolerant yeast, S. cerevisiae KFCC 10823, was studied in terms of the effect of several environmental and nutritional factors. Viable cell numbers were the highest in a medium containing the following components per liter of water: soysauce, 300ml; dextrose, 50 g; beef extract, 5 g; yeast extract, 5 g; $KH_2PO_4$, 5 g; NaCl, 50 g. The optimal culture conditions of S. cerevisiae KFCC 10823 were pH 5.5, $25^{\circ}C$, 200 rpm and 0.5 vvm. Yeast viability during batch fermentation was gradually decreased to a level less than $90{\%}$ after 35 hours. The maximum cell number was $2.2{\times}10_7$ cells/ml at the optimal condition. Doenjang prepared with ethanolic yeast was ripened after 45 days at $30^{\circ}C$. This Doenjang contains 470 mg% of amino nitrogen and 2.5% ethanol. The shelf-life at $30^{\circ}C$ was theoretically estimated as 444 days.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제9권1호
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• pp.65-68
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• 2004

The purpose of the present study was to examine the efficacy and mechanism of fraction IV cold ethanol fractionation and pasteurization (60$^{\circ}C$ heat treatment for 10 h), involved in the manufacture of albumin from human plasma, in the removal and/or inactivation of the hepatitis A virus (HAV). Samples from the relevant stages of the production process were spiked with HAV and the amount of virus in each fraction then quantified using a 50% tissue culture infectious dose (TCID$\_$50/). HAV was effectively partitioned from albumin during the fraction IV cold ethanol fractionation with a log reduction factor of 3.43. Pasteurization was also found to be a robust and effective step in inactivating HAV, where the titers were reduced from an initial titer of 7.60 log TCID$\_$50/ to undetectable levels within 5 h of treatment. The log reduction factor achieved during pasteurization was $\geq$4.76. Therefore, the current results indicate that the production process for albumin has sufficient HAV reducing capacity to achieve a high margin of virus safety.