• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권2호
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• pp.165-170
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• 1998

Lipase-catalyzed esterification of n-butyl oleate was carried out in n-hexane as a model reaction. The optimal activity of Candida rugosa lipase was shown in a water activity ($a_w$) range of 0.52 to 0.65 at $30^{\circ}C$. The water produced from the esterification was removed by a tubular type pervaporation system. The rate of ester formed from the enzymatic esterification was allowed to be the same as the rate of water removal by maintaining an optimal $a_w$ of the reaction system using an on-off dewatering control device. The reaction rate and yield with a$a_w$ control were increased two folds higher than the respective values for the uncontrolled reaction.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.251.1-251.1
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• 2010

바이오디젤은 동식물성 기름과 메탄올의 트랜스에스테르화 반응에 의해 생산되는 지방산메틸에스테르(FAME, fatty acid methyl esters)로서, 트랜스에스테르화 공정에는 KOH, NaOH, $NaOCH_3$등의 균질계 화학촉매를 이용한 방법, 무촉매 공정인 초임계 메탄올 이용 방법, 그리고 효소촉매를 이용한 방법이 있다. 초임계 공정은 에너지 소비와 장치비가 커서 경제성이 떨어지는 것으로 보고되며 화학촉매 공정은 반응 효율이 높다는 장점을 가지고 있지만, 반응 및 정제단계가 복잡하고 정제과정에 폐수를 발생시키는 문제점을 가지고 있다. 고정화 효소를 사용하는 효소 공정은 에너지 비용의 절감, 후 처리 공정의 단순화, 고 순도의 글리세롤을 얻을 수 있는 장점이 있지만, 반응 속도가 느리고 효소 가격이 비싸다는 단점이 있어 현재까지 상업화되지 못하고 있다. 반응속도가 높고 재사용이 가능한 효소 촉매 공정 개발을 위해 본 연구에서는 Candida rugosa, Rizhopus oryzae 2종을 실리카에 동시 고정화하였다. 고정화 Lipase의 제조는 실리카겔을 과산화수소를 이용하여 전처리를 하고 Acetone과 3-APTES의 혼합용액을 첨가한 후 실리카겔과 (silanization)을 진행 하였다. 그리고 glutaraldehyde를 첨가 하여 공유 결합을 형성 한 후에 증류수를 사용하여 실리카겔을 회수하여 lipase(Rizhopus oryzae, Candida rugosa 10% 용액)를 고정화 하였다. 고정화 효소의 효소 활성을 측정한 결과 3000-3500 Unit(${\mu}mol/g{\cdot}min$)으로 측정되었다. 제조된 고정화 효소를 이용하여 Canola Oil을 바이오디젤로 전환하는 실험을 진행하였으며 생성물로부터 고정화 효소를 분리한 후에 상층의 에스테르층을 취하여 수세한 뒤 원심분리하여 FAME 함량을 측정한 결과 83%의 바이오디젤을 얻을 수 있었다. 그리고 효소 촉매 트랜스에스테르화 반응의 Enzyme, Water, Methanol 투입량의 반응 변수들에 대하여 반응표면분석법(Response Surface Methodology)을 적용하여 최적 반응조건을 도출하는 연구를 수행하였다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 춘계총회 및 제22차 학술발표회
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• pp.104.2-105
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• 2003

Plant steryl esters have good effects on plasma cholesterol level and are used as functional food ingredient. Conjugated linoleic acid (CLA) presents mainly in animal foods and has a good benefit and medium chain fatty acids (MCFAs) are a rapid energy source for human. In this study, we produced the ${\beta}$-sitosterol esters from CLA and MCFAs using various lipases as catalysts. Among lipases, AYS (from Candida rugosa) was the most effective for synthesis of ${\beta}$-sitosterol esters in the presence of water (24.35% conversion) or hexane (25.33% conversion). The second esterification extent was obtained by lipase AK (from Pseudomonas sp), showing 10.26% conversion in water and 15.94% conversion in hexane, respectively. The reaction condition was 1:3 molar ratio (${\beta}$-sitosterol:fatty acid, 1:3) and stirred (175 rpm) at 55$^{\circ}C$ in water bath shaker for 48h.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제15권2호
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• pp.98-103
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• 1987

이상계를 이용해서 올리브유를 가수분해하는 데 있어서, 리파제의 반응동력학을 검토했다. 반응계는 Candide rugosa와 Rhizopus arrhizus 리파제를 수용액상에 녹이고 기질인 올리브유를 유기용매인 이소-옥탄에 녹여서 서로의 계면에서 효소반응이 일어나는 이상계 반응이다. 각각의 리파제에 대해서 이소-옥탄에 올리브유를 여러 농도로 녹여서 유지 분해속도를 측정함으로써 리파제의 반응 동역학을 보았다. 이상계 내에서 반응 속도 방정식은 일반 효소의 속도 방정식의 Michaelis-Menten식을 따르지 않았다. 이 결과는 이상계에서 유기용매내의 올리브유의 농도가 계면면적의 변화에 영향을 주기 때문에 비롯되는 것으로 생각된다. 그래서 올리브유의 농도가 계면면적에 영향을 주지 않는다고 가정한 식에 변형을 가해서 새로운 식을 유도했다. 이 식은 특히 올리브유가 낮은 농도에서 심하게 Michaelis-Menten 식에서 벗어나는 현상을 설명할 수 있다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제50권1호
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• pp.111-120
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• 2008

산양유의 비유기간 중 연평균 유지방 함량이 3.88% 이었으며, 동절기(4.2%) 보다 하절기 (3.8%)에 낮았다. 유지방 함유율이 높을수록 총고형분 함량도 비례하여 증가하였다. 산양유 원유를 24시간 냉장저장 하는 동안에 저급 유리지방산(C4:0~C10:0)은 106% 증가하였으며 중급 및 고급 유리지방산(C12:0~C18:1)은 203%로 높은 증가율을 보였다. 균질한 시유에 원유를 첨가하여 반응할 때에 저급 유리지방산은 22% 증가되었으며 중급 및 고급 유리지방산은 199% 증가되었다. Lipase의 종류에 따른 지방분해실험에서 calf lipase는 중급 및 고급지방산 9배 보다 저급지방산은 5.6배로 증가시켰다. 그러나 Candida rugosa lipase와 Pseudomonas fluorescens lipase는 저급 유리지방산이 각각 6배와 14배 증가하고, 중급 및 고급 유리지방산은 각각 34배와 162배 증가하여 중급 및 고급지방산을 더 잘 분해하는 것으로 나타났다. 산양유의 LPL 활성이 높을수록 유리지방산 생성량도 증가되어 유의적 상관관계(r=0.5635)를 보였으며 또한 산양유 이취가 높아지는 상관관계(r=0.5777)를 보였다. 유지방 함량이 낮을수록 LPL 활성은 높아지는 유의적 역 상관관계(r=－0.4627)를 보였다. 산양유의 palmitic acid 함량이 높을 경우 산양유 이취 강도가 증가하는 유의적 상관관계(r=0.7226)를 보였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제13권1호
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• pp.57-63
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• 2003

Using fungal (Fusarium solani f. pisi) and bacterial (Pseudomonas mendocina) cutinases, the initial hydrolysis rate of p-nitrophenyl esters was systematically estimated for a wide range of enzyme and substrate concentrations using a 96-well microplate reader. Both cutinases exhibited a high substrate specificity; i.e. a high hydrolytic activity on p-nitrophenyl butyrate (PNB), yet extremely low activity on p-nitrophenyl palmitate (PNP). When compared to the hydrolysis of PNB and PNP by other hydrolases [lipases and esterases derived from different microbial sources, such as bacteria (Pseudomonas cepacia, Psedomonas furescens, Baciilus stearothermophilus), molds (Aspeillus niger, mucor miehei), and yeasts (Candida rugosa, Candida cylindracea)], the above substrate specificity would seem to be a unique characteristic of cutinases. Secondly, the hydrolytic activity of the cutinases on PNB appeared much faster than that of the other hydrolytic enzymes mentioned above. Furthermore, the current study proved that even when the cutinases were mixed with large amounts of other hydrolases (lipases or esterases), the Initial hydrolysis rate of PNB was determined only by the cutinase concentration for each PNB concentration. This property of cutinase activity would seem to result from a higher accessibility to the substrate PNB, compared with the other hydrolytic enzymes. Accordingly, these distinct properties of cutinases may be very useful in the rapid and easy isolation of various natural cutinases with different microbial sources, each of which may provide a novel industrial application with a specific enzymatic function.