• 제목/요약/키워드: Production optimization

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반응표면분석에 의한 모유대체지의 효소적 합성조건 최적화 (Optimization of Lipase-Catalyzed Interesterification for Production of Human Milk Fat Substitutes by Response Surface Methodology)

  • 손정매;이정희;설성련;홍순택;이기택
    • 한국식품과학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.689-695
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    • 2011
  • 모유대체지를 합성하기 위하여 palm stearin을 acetone fractionation으로 획득한 PPP rich fraction과 oleic ethyl ester를 기질로 사용하고, sn-1,3 위치 선택성을 가진 Lipozyme TLIM을 이용하여 에스테르 교환반응을 수행하였다. 반응 조건(반응 온도, 반응 시간, 기질의 비율)을 요인 변수로 하여 중심 합성 계획에 의한 반응표면분석을 이용하였고, 비 용매 계에서의 반응을 통해 sn-2 위치에 팔미트산의 함량이 높고, sn-1,3에 올레산의 함량이 높은 1,3-dioleoyl-2-palmitoyl glycerol(OPO) 합성 조건을 최적화 하였다. 모델에 의하여 구해진 최적화 조건은 반응온도=$55^{\circ}C$, 반응시간 =3시간, 기질비율=1:6이었고 이때 sn-2 위치의 팔미트산($Y_1$, %)의 함량은 70.70%이었고 sn-1,3 위치의 올레산($Y_2$, %) 함량은 69.58% 이었다. 최적조건에서 합성된 모유대체지를 silver ion HPLC분석 결과 SSS(5.22%), SSU(36.28%), SUU(12.94%), USU(31.24%), UUU(11.04%)로 나타났다. 한편, TAG(90.35 g/100 g), 1,3-DAG (5.66 g/100 g)와 1,2-DAG(4.00 g/100 g)로 구성되어 있었고, 1,3-DAG 가 1,2-DAG 보다 많이 생성되는 것으로 나타났다.

반응표면 분석법을 이용한 neohesperidin 생산 수율의 최적화 (Optimization of Production Yield for Neohesperidin by Response Surface Methodology)

  • 양희종;정성엽;최낙식;안극현;박찬선;윤병대;유연우;안순철;김민수
    • 생명과학회지
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    • 제20권11호
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    • pp.1691-1696
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    • 2010
  • 감귤류는 다양한 기능성과 약효로써의 효능이 입증되면서 소비가 증가하고 있으나, 감귤 가공 후 부산물인 감귤박은 폐기물로써 해양에 투기되고 있어 부산물의 처리가 시급한 실정이다. 따라서 폐감귤박을 이용한 고감도 감미료의 생산 원료인 neohesperidin을 추출하여 폐감귤박을 효율적 이용을 도모하였으나 상당히 미비한 추출수율로 효율성이 감소하였다. 이러한 추출 수율의 문제점을 해결하기 위하여 반응표면 분석법을 이용하여 감귤가공부산물로부터 neohesperidin의 추출 수율 증진 위한 추출조건의 최적화 연구를 수행하였다. 추출 조건 중 초임계 유체 추출의 수율 증진에 영향을 주는 추출 압력($x_1$), 추출 시간($x_2$), 보조용매의 농도($x_3$)를 주요 인자로 선정하였다. 선정한 인자를 반응표면 분석법에 적용하여 추출 수율의 최적조건을 탐색하였으며, 그 결과 추출압력이 증가하면서 추출의 수율은 크게 향상되었고, 또한 추출 시간이 길어질수록 추출 수율 또한 증가함을 확인하였다. 또한 초임계 이산화탄소에 ethanol을 보조용매로 첨가할 경우 보조용매의 농도가 높을수록 수율은 급격하게 증가하여, 최종적으로 162.22%까지 neohesperidin의 추출 수율을 증진할 수 있었다.

까나리 액젓 부산물과 건조 비지를 첨가한 압출성형물의 제조 (Production of Extrudates Formulated from Pacific Sand Lance Sauce By-Product and Dried Biji)

  • 한규홍;김병용;이재권
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.186-193
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    • 2002
  • 까나리 액젓 부산물을 이용하고자 단백질 효율이 뛰어난 건조 비지를 혼합하여 압출성형을 하였고, 통계적 모델링과 분석을 통하여 혼합비에 따른 압출성형물의 최적화를 이루었다. 수학적인 모델과 trace plot을 이용하였을 때 건조 비지는 압출성형물의 단백질을 증가시키고, 까나리 액젓 부산물과 상호작용을 일으켜 절단파손강도를 강하게 함을 알 수 있었다. 하지만 압출성형물내에 건조 비지가 증가함에 따라 회분과 염도는 감소하였고, 각각의 성분이 독립적으로 작용한 지방과 색도는 증가시키는 경향을 보였다. 건조 비지를 첨가한 최적의 압출성형물을 결정하기 위해 각 반응의 canonical 계수를 이용하여 수적 최적화를 한 결과 까나리 액젓 부산물 15.83%, 건조 비지 44.17%, 밀가루 40%로 나타났고, 혼합물 성분 모형을 중첩시킨 모형적 최적화에서는 까나리액젓 부산물 15.74%, 건조 비지 44.26%, 밀가루 40%로 나타났다. 최적화된 압출성형물이 제조하여 동물실험을 하였을때 건조 비지를 첨가한 압출성형물이 대조군과 비교하여 낮은 식이효율을 보였으나 단백질 함량의 증가가 식이효율에 주요하게 작용하여 대조군과의 차이를 줄이는 것으로 나타났다.

SCP 생산용 메탄올 자화균주의 연속배양에 의한 배지 최적화 (The Medium Optimization through Continuous Culture of an Methanol Utilizing Bacterium for SCP Production)

  • 김창호;김태진홍석인
    • KSBB Journal
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    • 제5권4호
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    • pp.355-363
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    • 1990
  • 서울 인근의 생활하수에서 메탄올을 이용하는 박테리아를 분리하였다. 이의 최적 성장을 위한 온도 및 pH는 각각 $33^{\circ}C$ 및 7.1이었다. 최대비성장율은 $0.42hr^{-1}$을 나타내었다. 최소 배지조성은 기본배지의 양을 안정상테에서 연속발효법으로 구하였으며, 그 조성은 다음과 같다(g / l); Methanol 40, $(NH_4)_2\;SO_42,\;KH_2PO_4\;1.5,\;K_2HPO_4\;0.2,\;H_3PO_4\;0.79,\;Na_2HPO_4{\cdot}12H_2O\;0.15,\;MgSO_4{\cdot}7H_2O\;1.5,\;FeSO_4{\cdot}7H_2O\;0.034,\;MnSO_4{\cdot}4H_2O\;0.005,\;CuSO_4{\cdot}5H_2O\;0.0027,\;CaCl_2{\cdot}2H_2O\;0.25,\;ZnSO_4{\cdot}7H_2O\;0.007,\;(NH_4)_6\;Mo_7O_{24}{\cdot}4H_2O\;0.00048,\;H_3BO_3\;0.00068,\;CoCl_2\; 0.00024$ 최적 배지 조건에서 구한 최대 세포생산성은 3.8g / l / hr였으며, 이때의 회석율은 $0.23hr^{-1}$이었다. 최대 세포농도와 그대의 단백질의 함량은 각각 19.5g / l 및 70%였으며, 이때의 회석율은 $0.1hr^{-1}$이었다.

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미꾸라지(Misgurnus mizolepis)의 웅성발생성 처녀생식: I. 형질전환 유전자 표지를 이용한 웅성발생성 반수체 유도의 최적화 (Intraspecies Androgenesis in Mud Loach (Misgurnus mizolepis): I. Optimization of the Egg Inactivation and Haploid Androgenesis Using Transgene Marker)

  • 남윤권;노충환;김동수
    • 한국양식학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.166-172
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    • 2006
  • 동일 종내 미꾸라지(Misgurnus mizolepis) 웅성발생성 인공처녀생식(intraspecific androgenesis)기술을 개발하기 위해 미꾸라지 난 유전물질의 불활성화와 이에 따른 웅성발생성 반수체 유도 조건을 최적화하였다. 다양한 자외선(UV)농도$(0\sim25,650ergs/mm^2)$를 이용하여 미꾸라지 난의 유전학적 불활성화를 시도하였으며 수정률, 부화율 및 반수체 출현율을 평가한 결과 10,800 ergs의 농도에서 가장 우수한 반수체 유도 효율을 보였으며 최초 처리 난 중 50%이상의 웅성발생성 반수체 수율을 확보할 수 있었다. 웅성발생성 개체는 전형적인 haploid syndrome의 특징을 나타내었고 flow cytometry분석 결과 정확히 미꾸라지 반수체(1.4 pg/cell)의 DNA함량을 보유하는 것으로 나타났다. 인위적으로 삽입된 형질전환 유전자 표지를 이용하여 부계 특이적인 인공처녀생식 여부를 확인하였으나 일부 반수체자어들에서$(8\sim11%)$ 모계 유전물질의 잔류가 검출되었다.

2,3,5-Triphenyltetrazolium Chloride를 이용한 병원성 미생물 확인시험에 관한 연구 (Study of 2,3,5-Triphenyltetrazolium Chloride for Detection of Pathogenic Microorganisms)

  • 강정욱;배준태;연재영;김영호;김진화;이근수;표형배
    • 대한화장품학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.307-311
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    • 2014
  • 2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride (TTC)는 산화환원지시약으로 미생물의 증식에 의한 산소 소비를 쉽게 확인할 수 있다. 용해 후 무색의 형태를 띠고 있으나 생리활성이 있는 조직에서는 탈수소 효소(dehydrogenases)에 의해 환원되어 빨간색의 불용성 1,3,5,-triphenylformazan (TPF)가 된다. 본 연구에서는 병원성 미생물(Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterococcus faecium, Candida albicans)에 TTC 지시약을 활용하여 미생물 성장시험에 대해 확인하였다. 시험 균주에 TTC를 첨가하여 확인한 결과, 모두 탈수소효소 반응으로 인한 TPF 형성으로 붉은색 콜로니를 관찰하였다. 이후 TTC 0.04% 이상의 농도 및 12 h 이상 배양조건으로 최적화 실험 후 균주별 CFU 값을 통해 TPF 발현능을 확인하였다. 결국 TTC가 병원성 세균 및 효모균 성장에 큰 영향을 끼치지 않으며 배양 시 세균의 경우 12 h, 효모균의 경우 48 h 이후부터 확인이 가능하였다. 이러한 결과들로부터 TTC를 활용한 미생물 성장 확인 시험법이 더 신속 정확한 방법으로 화장품 연구에 활용 가능할 것으로 사료된다.

Camellia Oil로부터 1(3)-Palmitoyl-2-Oleoyl-3(1)-Stearoyl Glycerol을 함유한 효소적 합성반응물의 최적화 연구 (Optimization of 1(3)-Palmitoyl-2-Oleoyl-3(1)-Stearoyl Glycerol Produced via Lipase-catalyzed Esterification Using the Response Surface Methodology)

  • 황윤익;신정아;이정희;홍순택;이기택
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.721-728
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    • 2011
  • Camellia oil과 palmitic, 그리고 stearic ethyl ester를 기질로 하고 Lipozyme TLIM을 촉매로 이용하여 interesterification을 통한 POS를 많이 함유한 반응물을 합성하고자 하였다. 반응 조건(반응효소비율, 반응시간, 기질의 비율)을 독립변수로 하여 중심 합성 계획에 의한 반응 표면 분석을 통하여 POS의 함량은 높이고, sn-2 position의 acyl migration을 낮추어 합성하는 최적화 조건을 얻었다. POS를 많이 함유한 반응물의 합성 최적화 조건은 반응 효소양($X_1$)= 5.9%, 반응시간($X_2$)= 60 min, 그리고 기질비율($X_3$)= 1:3(1 mole의 camellia oil: 3 mole의 palmitic ethyl ester + 3 mole의 stearic ethyl ester)이었다. 이와 같은 조건으로 획득된 실재 효소반응 합성물의 TAG-P/O/S(palmitic, stearic과 oleic 지방산을 각각 1 분자씩 어느 위치이던지 함유한 TAG, 즉 POS 및 PSO/OSP/OPS/SPO)의 합성율($Y_1$)은 20.19%이었고, 이때 acyl migration 등에 의하여 sn-2 위치에 결합(이동)한 palmitic과 stearic acid의 양(P/S-sn-2)인 $Y_2$는 12.71% 이었다.

식물병원성 진균에 항균 효과를 지닌 슈도모나스 균주의 항진균 활성 증진을 위한 배양조건의 최적화 (Antifungal Activities of Pseudomonas spp. Strains Against Plant Pathogens and Optimization of Culture Conditions)

  • 장석원;최병진;홍점규;노용택
    • 미생물학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.248-254
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    • 2010
  • 골프 코스 잔디 뿌리부근의 토양으로부터 분리된 4종 Pseudomonas spp.의 배양조건과 잔디에 갈색마름병의 원인이 되는 R. solani와 동전마름병의 원인이 되는 S. homoeocarpa에 대한 항진균 활성을 조사하였다. 배양조건으로는 pH 7.0으로 $20-25^{\circ}C$에서 배양할 때 생육도 우수하며 양호한 항진균 활성을 나타내었다. 대량배양을 위한 기본배지로 King's B 배지를 사용하였으며 탄소원으로 sucrose를, 질소원으로 tryptone을, 무기염류로는 $K_2HPO_4$를 첨가하였을 때 균의 생육이 가장 우수하며 항진균 활성도 높았다. 갈색마름병과 동전마름병에 대해 전반적인 항진균 활성의 경우, 상대적으로 낮은 온도의 지역에서 생존하는 YUD-F군(P. mandelii와 P. fluorescens)의 Pseudomonas spp.가 YUD-O군(P. trivialis와 P. jessenii)의 Pseudomonas spp. 보다 항진균 활성이 보편적으로 넓게 작용하고 있음을 알 수 있다. 이는 지역별 평균 기온차가 각각의 Pseudomonas spp.의 최적 생육온도와 항진균 활성에 영향을 주고 있는 것으로 보여 진다. YUD-O군의 Pseudomonas spp.는 동전마름병에 대해 우수한 항진균성을 보이지만, 갈색마름병에 대해선 상대적으로 약한 항진균 활성을 보여주고 있다.

참돌꽃 (Rhodiola sachalinensis A. Bor) 현탁세포배양에서 Salidroside 생산을 위한 외재 호르몬의 영향 및 처리 농도의 최적화 (Optimization of Treatment Concentration and Screening of Exogenous Plant Growth Regulators for Improvement of Salidroside Yield in Rhodiola sachalinensis A. Bor Cell Suspension Cultures)

  • 최혜진;김수정;황백;안준철
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제32권2호
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    • pp.105-109
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    • 2005
  • 참돌꽃 (Rhodiola sachalinensis A. Bor) 현탁배양에서 salidroside 생산성을 개선하고자 auxin인 NAA와 cytokinin인 BA와 kinetin, 그 외에 $GA_3$, TDZ, zeatin, spermine과spermidine을 조합하여 조사하였다. NAA/BA 조합은 NAA/kinetin조합과 비교했을 때 생장과 salidroside 함량이 증가하였다. Salidroside 함량의 증가에 의한 생산성 ($64.6{\pm}8.9$ mg/L medium)은 1 mg/L. NAA와 5 mg/L BA가 첨가된 $2B_5$ 배지에서 높게 나타났으며, 최대 salidroside 의 생산성은 1 mg/L NAA, 5 mg/L BA와 1 mg/L $GA_3$이 첨가된$2B_5$ 배지에서 $90.3{\pm}8.34$ mg/L로 나타났다. 그 밖의 TDZ. zeatin, spermine과 spermidine 처리에서는 생산성에 있어서 증가를 보이지 않았으며, spermidine의 경우에 약간의 유의적인 생산성 증가를 보였다.

5축 매니퓰레이터를 이용한 쾌속 임의형상제작시스템의 구현에 관한 연구 (A Study on the Implementation of an Agile SFFS Based on 5DOF Manipulator)

  • 김승우;정용래
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제42권1호
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    • pp.1-11
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    • 2005
  • 본 연구에서는 다양한 재료의 시트(Sheet)를 각각 절단하여 적층하는 방법으로 기존 적층조형법과는 다른 쾌속 임의형상제작 시스템인 CAFL/sup VM/(Computer Aided Fabrication of Lamination for Various Material)을 제안한다. 이러한 조형 방법은 가공 속도를 빠르게 하며 복잡한 후처리 과정을윽 대폭 줄일 수 있고, 여러 가지 재료가 사용 가능한 장점을 지니고 있다. 이러한 목적으로 개발된 2자유도의 X-Y테이블 형태의 CAFL/sup VM/은 레이저빔으로 시트(Sheet)를 절단, 적층하여 조형물을 완성하는 새로운 고속적층 시스템으로 가능성을 검증하였다. 하지만 2자유도 시스템은 X-Y 평면을 이동하는 작업공간에 수직으로 레이저 가공이 이루어지는 방법으로, 조형된 사물의 표면에 계단 형상이 나타나는 표면정밀도상의 문제점을 드러낸다. 이러한 문제점을 해결하고자 2자유도에 3자유도를 추가한 5자유도 시스템을 제안하여 레이저의 경사절단이 가능하게 함으로서 조형된 사물의 표면 정밀도를 높이고, 일정한 패턴의 모양을 갖는 조형물 가공의 경우 여러 시트(Sheet)가 적층되는 부분을 한번에 가공할 수 있도록 하여 보다 빠르고 정밀한 5자유도 매니퓰레이터 CAFL/sup VM/ 시스템을 설계한다. 즉, 정속경로제어와 경사각절단제어를 구현하고 그 외에 수반된 자동화 CAFL/sup VM/ 시스템을 구현하는 것이 본 논문의 목적이다.