• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권7호
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• pp.2162-2164
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• 2014

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제13권1호
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• pp.54-59
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• 2008

This study was conducted to investigate the effect of pH on the formation of furfural compounds from glucose and fructose reacting with amino acid enantiomers in the Maillard reaction. Hydroxymethylfurfural (HMF) content was highest at pH 4.0, and decreased with increasing pH. HMF was significantly higher in glucose-based systems than fructose-based systems. Furfuryl alcohol (FFA) and 5-methyl-2-furaldehyde (MF) were not increased with increasing pH, and only small amounts were formed. In addition, 2-furaldehyde (F) was found to increase in the systems, as pH increased. However, the content was small and variable. 2,5-Dimethyl-4-hydroxy-3(2H)-furanone (DMHF) was only found in Glc/D-Asn, Glc/L-Lys and Fru/D-Lys system, but the content was not increased with increasing pH. 2-acetylfuran (AF) was higher in Glc (or Fru)/L-Lys and Glc (or Fru)/D-Lys systems at pH 7.0. However, at pH 4.0, the content of AF was higher in the Glc (or Fru)/Gly and Glc (or Fru)/L-Asn systems. Therefore, this study aimed to observe the effect of pH, sugars and amino acid enantiomers on the production of furfural and related compounds by the Maillard reaction. A clear tendency was observed for some classes of compounds to be more easily formed at higher or lower pH. HMF was more readily formed at lower pH, while FFA, F, DMHF and MF were inhibited by acidic conditions. Particularly, compounds like FFA, F and MF were not affected by pH changes. In addition, DMHF and MF were only formed in L-Lys and D-Lys system.

• 청정기술
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• 제17권1호
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• pp.31-36
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• 2011

산성, 중성, 염기성의 감마알루미나에 (3-mercaptopropyl) trimethoxysilane (3-MPTMS)를 알루미나 기공 내에 도입하고 30 wt% 과산화수소수를 이용하여 황산기가 결합된 감마알루미나를 합성하였다. 1 M HCl 용액을 이용하여 3-MPTMS의 도입을 좀 더 용이하게 하였다. 합성된 촉매는 자일로즈 탈수화 반응을 통한 푸르푸랄 생성반응에 적용하여 촉매 특성을 분석하였다. 모든 촉매 반응에서 우수한 자일로즈 전환률을 보였고, 황산가가 도입된 촉매가 푸르푸랄의 선택도를 높이는 결과를 보였다.

• 공업화학
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• 제19권5호
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• pp.539-546
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• 2008

Acetone/methanol 공비혼합계에 대하여 제3성분 entrainer로서 water, aniline, 1,3-diethylbenzene, furfural 및 MEK를 첨가하였을 때의 entrainer효과에 의한 기-액평형 곡선 및 비휘발도와의 관계를 이용하여 최적 entrainer를 선정하였다. water를 entrainer로서 사용했을 경우에는 기-액평형 실험치와 modified-UNIFAC을 이용한 계산치를 비교 검토하여 보았을 때, water의 액조성이 0.3에서부터 0.7까지 공비점이 없는 분리가 가능한 기-액평형 곡선을 얻을 수 있었다. aniline과 1,3-diethylbenzene의 경우에는 액조성을 0.7 이상으로 주입하였을 경우 공비점 없이 분리는 되지만 추출증류의 entrainer로 사용하기는 어렵다는 것을 알 수 있었다. 또한 furfural과 MEK의 경우에는 공비점이 있으므로 추출증류에 이용할 수 없다는 사실을 알 수 있었다. water의 비휘발도는 1.0보다 크고 또한 액조성에 따라 비휘발도가 비선형적으로 증가하는 것으로 나타났으나, water 이외의 다른 제3성분에 대해서는 액조성이 증가함에 따라 모두 비휘발도가 비선형적으로 감소하는 것으로 나타났다. 연구의 결과로서 acetone/methanol 공비혼합계에 대해서는 water가 가장 효율적이며 경제적인 최적 entrainer로 적용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제19권6호
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• pp.565-570
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• 1990

Plasmid pBR322 DNA와 Maillard 반응생성물중 카르보닐화합물인 glyoxal, methyl glyoxal, dihydroxyacetone, diacetyl, glyceraldehyde, glycolaldehyde 및 furfural 등과 각각 37$^{\circ}C$에서 반응시켰을때 나타나는 DNA 손상능과 활성산소소거제에 의한 DNA손상억제 작용을 agarose gel 전기영동을 통하여 살펴보았다. 카르보닐화합물을 37$^{\circ}C$에서 6시간 동안 반응시켰을 경우, furfural을 제외한 모든 카르보닐화합물에 DNA 손상능이 나타났는데, 그 중에서도 glyoxal, methyl glyoxal 및 dihyd-roxyacetone 이 diacetyl, glyceraldehyde 및 glyco-laldehyde보다 BNA의 손상능이 크게 나타났다. 또한 plasmid DNA와 카르보닐화합물의 반응계에 각종 활성산소소거제의 첨가를 통하여 이들 카르보닐화합물에 대한 DNA의 손상을 검토한 결과 일중항산소, 과산화수소, superoxide anion 등이 주요원인물질로 밝혀졌으며, hydroxyl radical은 그 작용이 미약하거나 거의 영향을 나타내지 않는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권5호
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• pp.687-693
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• 2018

바이오매스 가수분해액으로부터 당을 정제하는 동안 발효 저해물질들의 선택적인 제거 및 회수는 목질계 바이오매스로부터 바이오 알코올을 생성하는 전체 공정의 경제적 효율성을 높일 수 있다. 이 연구에서는 에멀젼형 액막계에서 페놀화합물이 없는 모사 바이오매스 가수분해액에 있는 푸란유도체가 초산 추출에 미치는 영향이 조사되었다. 특별한 조작 조건하에서 5분내에 99%이상의 초산을 추출할 수 있었으며, 이 때 푸르푸랄과 5-hydroxymethylfurfural의 추출율은 각각 10%와 4% 내외의 값을 가졌다. 또한, 원료상에 있는 푸란유도체들의 초기 농도가 높을수록 초산의 추출속도는 낮았는데, 푸르푸랄이 5-hydroxymethylfurfural 보다 그 영향이 더 컸다. 따라서, 초산 추출 전에 가수분해액으로부터 푸르푸랄을 우선적으로 제거한다면 에멀젼형 액막법이 보다 경제성이 있는 초산 제거법이 될 것으로 보인다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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• pp.12-12
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• 2023

Plant biomass, or lignocellulose, is one of the most abundant natural resources on earth. Lignocellulosic biomass, such as agricultural and forestry residue, serves as a renewable feedstock for microbial cell factories due to its low price and abundant availability. However, the recalcitrance of lignocellulosic biomass requires a pretreatment process prior to microbial fermentation, from which fermentable sugars including xylose and glucose are generated along with various inhibitory compounds. The presence of furan derivatives, such as 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde and 2-furaldehyde (furfural), hampers the microbial conversion of lignocellulosic biomass into value-added commodities. In this study, furfural tolerance was improved by investigating the detoxification mechanism in non-model yeast. The genes encoding aldehyde dehydrogenases were overexpressed to enhance furfural tolerance and resulted in improving cell growth and lipid production that can be converted into biofuel. Taken together, this approach contributes to the understanding of the reducing toxicity mechanism of furfural by the aldehyde dehydrogenases and provides a promising strategy that the use of microorganism as an industrial workhorse to treat efficiently lignocellulosic biomass as sustainable plant derivatives.

• 펄프종이기술
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• 제44권3호
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• pp.9-14
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• 2012

Formed fermentation inhibitors during acid saccharification leads to poor alcohol production based on lignocellulosic bio-alcohol production process. In this work, it is focused on the formation of fermentation inhibitors from xylan, which is influenced by reaction tempearature and time of acidic sacharifiaction of xylose and glucuronic acid. In second step of concentrated acid hydrolysis, part of xylose and glucuronic acid was converted to furfuraldehyde and formic acid by dehydration and rearrangement reactions. Furfural was form from xylose, which was highly sensitive to reaction temperature. Formic acid was come from both xylose and glucuronic acid, which supposed to main inhibitor in biobutanol fermentation. Reaction temperature of second hydrolysis was main variables to control the furfural and formic acid generation. Careful control of acid saccharification can reduce generation of harmful inhibitors, especially second step of concentrated sulfuric acid hydrolysis process.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권1호
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• pp.61-65
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• 2018

본 연구는 해양 갑각류의 껍질의 주요 구성성분인 키틴/키토산의 단량체인 glucosamine을 고체 산 촉매를 이용하여 화학중간체인 levulinic acid와 5-hydroxymethyl furfural (5-HMF)을 생산하기 위한 전환 반응을 수행하였다. 반응 결과, glucosamine 50 g/L, 반응온도 $180^{\circ}C$, 촉매량 5%, 그리고 반응시간 60분의 조건에서 약 36.86%의 levulinic acid를 얻을 수 있었다. 반면에 5-HMF는 약 0.91%의 낮은 수율로 전환되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권1호
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• pp.116-122
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• 2012

흑마늘은 일정기간 마늘의 자체 성분과 효소 등에 의해 숙성되어 진한 흑갈색으로 변한 것으로 추출액과 같은 가공형태로 시중에 많이 유통되고 있으나 관능적 품질평가에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내 흑마늘 제품의 산지별에 따른 흑마늘추출액 4종(A, B, C, D)을 선정하여 관능적 요소 중 가장 중요한 휘발성 향기성분을 분석하여 제품의 품질에 대한 기초자료로 활용하고자 하였다. 시판 흑마늘추출액의 휘발성 향기성분을 분석한 결과, 총 68종으로 함황화합물류 21종, 알데히드류 10종, 퓨란류 7종, 알콜류 6종, 방향족화합물 7종, 케톤류 4종, 산류 4종, 질소화합물 3종, 에스테르류 2종 및 기타 4종이 검출되었다. 흑마늘추출액 모든 시료에서 fruit-sweet향의 2,6-dimethyl-4-heptanone이 높은 함량 검출되었다. 함황화합물에서는 6종, allyl sulfide, 4-methyl-1,2,4-thiazole, 1,3,5-trithiane, unknown I(RI 1564), II(RI 1565), III(R I1613)이 전 시료에서 높은 함량 검출되었으며, 마늘향기성분에 관여할 것으로 사료된다. 또한 Maillard 반응에 의해 형성되어지는 것으로 알려진 3종의 알데히드류(3-methylbutanal, benzaldehyde, phenylacetaldehyde)와 4종의 furan류(furfural, 2-acetylfuran, 5-methyl-2-furfural, furfuryl alcohol), 2,6-dimethyl pyrazine, acetic acid가 모든 시료에서 높은 함량으로 검출되었으며, 이들 향기성분들은 시판 흑마늘추출액의 휘발성성분에 burnt, sweet, sour한 특징적인 냄새에 기여할 것으로 사료되었다.