• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권1호
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• pp.32-37
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• 2020

We improved on a unified saccharification and fermentation (USF) system for the direct production of ethanol from agarose by increasing total agarase activity. The pGMFα-NGH plasmid harboring the NABH558 gene encoding neoagarobiose hydrolase and the AGAG1 and AGAH71 genes encoding β-agarase was constructed and used to transform Saccharomyces cerevisiae 2805. NABH558 gene transcription level was increased and total agarase activity was increased by 25 to 40% by placing the NABH558 gene expression cassette upstream of the other gene expression cassettes. In the 2805/pGMFα-NGH transformant, three secretory agarases were produced that efficiently degraded agarose to galactose, 3,6-anhydro-L-galactose (AHG), neoagarobiose, and neoagarohexaose. During the united cultivation process, a maximum of 2.36 g/l ethanol from 10 g/l agarose was produced over 120 h.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVII)
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• pp.260-265
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• 2005

In the previous research about ethanol production, we confirmed that SFW(saccharified foodwastes) medium(0.56g-ethanol/g-glucose) is mere efficient than YM medium(0.538g-ethanol/g-glucose). Ethanol production using SFW needs large enzyme cost due to the enzymatic hydrolysis of foodwastes, although the enzymes was obtained from our economical enzyme production methods, using the intact whole culture broth of Trichoderma harzianum FJ1. Therefore, in this research we used synchronous saccharification and fermentationmethod to produce ethanol using foodwastes. Ethanol production yield was 0.45g-ethanol/g-reducing sugar in synchronous saccharification and for-mentation by a fed-batch mode.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제7권1호
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• pp.94-98
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• 2000

To produce liquor and vinegar using potatoes needs to liquefy and sacchrify potatoes . So selecting the efficient fermenter for proceeding these process successfully is very important . This study was investigated several fermenter and crush types of potatoes for alcohol fermentation. Final sugar contents was high in pottoes saccharificatiion by nuruk or crude enzyme. But pure enzyme and blucoamylase ended liquefaction and saccharificatiion within short ime. So complex type fermenter mixed several fermenters was superior to single type fermenter. Complexfermenter III using crude enzyme and glucoamyulase saccharificed excellently potatoes with 150% of water contents by treatment of 3 hours. Through alcohol fermentation using pressure steamed potatoes (PSP), it could be obtained 6.4% , 150%, of alcohol content and yield. However to perform a series process efficiently , crush steamed pottoes (CSP) was suitable. When it was fermented after saccharification using crush steamed potatoes and complex fermenter III, it could be obtained 6.6% of alcohol and 6.7% of acidity.

• 동아시아식생활학회지
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• 제25권1호
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• pp.139-145
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• 2015

본 연구에는 메밀을 ${\alpha}$-amylase, ${\beta}$-amylase, glucoamylase 세 종류의 효소로 당화한 결과, 당도와 rutin, quercetin, 총 폴리페놀 함량이 증가하였고, 항산화 활성이 개선됨을 확인하였다. 당화 전 약 $1^{\circ}Brix$를 나타내던 메밀은 ${\alpha}$-amylase, ${\beta}$-amylase, glucoamylase로 당화하였을 때 최고 $10.27^{\circ}Brix$, $5.13^{\circ}Brix$, $11.13^{\circ}Brix$를 각각 나타내었다. Rutin과 quercetin의 함량도 당화 전보다 당화를 거치면서 증가하는 경향을 나타내었으며, ${\alpha}$-amylase로 당화하였을 때 rutin은 1.76배, quercetin은 2.09배 증가하였으며, ${\beta}$-amylase로 당화하였을 때 rutin은 1.58배 증가하였으며, glucoamylase로 당화하였을 때 rutin은 3.36배, quercetin은 6.58배 증가하였다. 총 폴리페놀과 DPPH radical 소거능을 측정한 결과, 당화를 하기 전과 비교하여 당화 후 총 폴리페놀 함량과 DPPH radical 소거능이 유의하게 증가하였다. 이러한 결과를 바탕으로 메밀의 당화는 메밀에 함유되어 있는 기능성 성분을 증가시켜 기능성 식품으로의 개발가능성을 높이는 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제16권4호
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• pp.463-471
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• 1984

본 연구는 전분을 증자하지 않고 직접 효소제를 작용시켜 효율적인 당화를 시키고자 하였다. 원료 전분의 산침지와 macerating enzyme, ${\alpha}-amylase$, glucoamylase 를 처리하여 증자 전분의 당화율보다 더 높은 당화율을 얻었다. 실험에 사용한 전분질의 전당은 시료 g당 쌀 4.53, 고구마 4.26, 타피오카 3.92 mmole 이었다. 현재 주정공업에서 사용하는 알코홀 발효 조건을 기준으로 하여 당화시킨 결과는 전당의 $70{\pm}10%$가 당화되었다. 무증자 전분의 당화시 전분질 입자의 크기에 따른 당화율은 입자가 적을수록 효율적이었다. 산 전처리에 있어서 산의 농도와 온도 및 처리 시간은 시료 : 처리 용적 - 1 : 2 일때 5 % $H_2SO_4$, $60^{\circ}C$, 12시간에서 좋은 결과를 나타내었다. 전분질의 무증자 당화에 사용하는 효소의 최적 조건은 pectin depolymerase는 pH 4. 5, $45^{\circ}C$, 2시간이 우수 하였으며, ${\alpha}-amylase$ 는 pH 6.0, $60^{\circ}C$, 1시간, 그리고 glucoamylase는 pH 3.5, $60^{\circ}C$, 1시간의 조건이 유리하였다. 효소의 처리방법은 동시 처리가 단계별 처리보다 효과가 좋았고 jar fermenter 를 사용하여 행한 것이 삼각 후라스크에서 행한 것보다 효과가 좋았다. 각 처리 결과에서 얻은 최적 조건으로 무증자 전분을 당화시킨 결과 전당을 기준으로 타피오카는 82%, 쌀은 90.5%, 그리고 고구마는 84.5%가 당화 되었다.

• 공업화학
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• 제23권4호
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• pp.399-404
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• 2012

비식량 농업부산물인 왕겨로부터 에탄올 생산을 위한 효율적인 바이오매스 전처리 방법을 탐색하였다. 고온 고압 조건의 회분식 반응기에서 알칼리 용매는 암모니아와 가성소다, 산 용매는 희황산을 사용하였다. 가성소다 용액 처리 후 희황산 용액으로 복합처리한 시료의 효소 당화효율이 82.8%로 가장 높게 나타났고 이때 약 94.7%의 회분 성분 제거율을 보였다. 전처리 왕겨 시료의 효소 당화효율과 회분 성분 제거율 추세가 거의 비슷하게 나타나 왕겨의 효소당화 최대 저해요인이 회분(규산염) 성분임을 알 수 있었다. 따라서 규산염 함량이 높은 바이오매스는 고온 고압 조건하에서 가성소다-희황산 복합 처리법을 적용하는 것이 효소 당화효율 증진에 매우 유리함을 확인하였다.

• 산업식품공학
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• 제23권4호
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• pp.290-296
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• 2019

우리나라에서 쌀(Rice, Orzya sativa L.)은 주식일 뿐만 아니라 다양한 가공식품원료로서 그의 가치가 높은 식품자원이다. 본 연구는 쌀맥주 제조 시 당화가 잘되는 쌀의 전처리 방법에 대해 탐색하고자 수행되었다. 쌀을 미세분쇄, 수침처리, 볶음처리, 호화처리, 팽화처리 후 맥아와 함께 당화를 한 결과, 팽화미를 함유한 맥즙이 가장 높은 당도(°Bx)를 나타내었다. 또한 액화 및 당화효소를 첨가하지 않고, 맥즙을 제조 시 쌀 30% 첨가했을 때 당도가 가장 높은 결과를 나타내었다. 볶은쌀과 팽화미를 이용하여 10, 20, 30% 첨가한 맥주를 제조한 결과 팽화미를 30% 첨가한 맥즙의 가용성고형분이 15.4 °Bx로 가장 높고 당화도 잘되었으며, 맥주의 알코올함량이 5.0-5.4%로 볶은쌀 첨가 맥주에 비해 높았으며, 탁도가 없었고 쓴맛도 적은 결과를 보였다. 팽화처리는 쌀의 당화를 개선 할 수 있는 좋은 가공방법이라고 생각되며, 팽화미를 첨가한 쌀맥주 제조방법은 편리하고, 좋은 품질의 맥주를 생산 할 수 있는 방법 중의 하나라고 기대된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제37권6호
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• pp.487-491
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• 1994

나락을 열풍팽화기로 팽화시켜 현미와 왕겨의 결정화도, 당화율, 농약잔류량의 변화를 비교하였다. 나락의 팽화처리로 쌀전분의 결정화도가 감소하였으나 왕겨의 결정화도는 큰 변화가 없었다. 찰벼의 팽화처리는 자숙처리에 비하여 엿기름 amylase에 의한 당화율이 높았으며 왕겨의 cellulase에 의한 가수분해율은 팽화처리시 $14{\sim}30%$ 상승되었다. 나락의 팽화처리로 왕겨와 현미 중의 농약(diazinon)의 잔류량 감소는 메벼에서 현저하였고, 팽화전에 비하여 현미와 왕겨에서 각각 42.7%, 47.6% 잔류되었다.

• 에너지공학
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• 제24권3호
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• pp.1-5
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• 2015

본 연구는 바이오에탄올을 생산하고자 목질계 바이오매스의 효소당화에서의 반탄화의 영향을 비교분석하였다. 전처리로서, 목질계 바이오매스의 반탄화는 무산소 조건에서 $250{\sim}350^{\circ}C$의 온도로 시행되었다. 또한 비이온성 계면활성제인 Tween-80을 첨가하여 반탄화로 인한 소수성변환에 대처하여 당화효율을 높이기 위한 실험을 진행하였다. 그 결과, 반탄화 전처리한 바이오매스를 효소당화한 후 글루코즈 생산량이 전처리하지 않은 바이오매스의 글루코즈 생산량보다 높았다. 그리고 Tween-80의 첨가하여 효소당화하였을 때 당 전환율이 더 높았다. 이로 인해 반탄화를 목질계 바이오매스의 전처리로 적용할 수 있으며 Tween-80을 첨가하였을 때 효소당화에 영향이 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제16권3호
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• pp.213-218
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• 1988

섬유소 폐기물인 볏짚으로부터 butanol를 생산하기 위하여 Clostridium acetobutylicum KCTC1037 와 cellulase(from Trichoderma viride)을 발효액에 동시에 첨가하여 발효시키는 동시당화 발효법(Simultaneous saccharification and fermentation, SSF)을 수행하였다. Alkali 처리한 볏짚을 발효기질로 사용한 결과 그 농도를 25%로 사용하였을 때 최고 150mM의 butanol이 생산되었고, 15% 볏짚을 사용하였을 때는 97mM의 butanol이 생산되었다. 그러나 ball milled 볏짚의 경우 발효산물 중 대부분이 acetate와 butyrate로 주로 산이 생산되었으며 따라서 solventogenesis는 거의 일어나지 않았다. 또한 그 농도별 실험에서 보면 8%의 ball milled 볏짚 사용시 66mM의 butanol이 생산된 반면 그 이상의 농도에서는 butanol 생산량이 점차 감소하는 추세를 보였으며 acetate, butyrate 같은 산은 계속 증가 추세를 보였다. 이것으로 보아 ball milled 볏짚에는 butanol 발효 과정 중 acidogenesis에 서 solventogenesis로의 전이 (shift)를 방해하는 어떤 인자가 있으리라고 추측되었으며 alkali 처리방법에 의해서 이 방해자는 제거될 수 있는 것으로 관찰되었다.