• 한국식품과학회지
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• 제22권6호
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• pp.696-699
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• 1990

쌀을 기질로 하여 고오지 곰팡이와 Saccharomyces cerevisiae를 함께 동시 접종하여 혼합 배양에 의한 동시 당화발효를 시도하였다. Aspergillus awamori, A. kawachii, A. niger, A. oryzae 및 A. shirousamii를 각각 S. cerevisiae와 혼합배양하였을 때 A. shirousamii와의 혼합배양에서 가장 높은 주정생산량을 보였다. 이 때의 가수량은 쌀 50g에 대하여 150ml 이었다. 곰팡이와 효모는 각각 $5{\times}10^2\;conidia/ml$ 및 $5{\times}10^6\;cells/ml$로 접종한 경우에, 용적에 대한 표면적의 비는 0.1에서 그리고 초기 pH6.5 및 $30^{\circ}C$의 배양조건에서 10일 동안 발효시 최고 12.9%의 주정이 생산되었다.

• KSBB Journal
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• 제5권4호
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• pp.335-339
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• 1990

전분으로 부터 에탄올을 생산하기 위한 경제적인 공정을 개발하기 위하여 Zymomonas mobilis와 당화효소(AMG)를 사용한 반 회분식 동시 당화 발효공정올 연구 하였다. 응집성 에탄올 균주인 Z. mobilis ZM40l과 침전조를 사용한 균체 재순환 방식에 의한 반회분식 동시 당화발효 공정에서는 에탄올 생산성이 제2차 및 제3차 발효에서 각각 4.1g / I / h 및 4.3 g / I / h이었다. 이에 비해 미세여과막(microfiltration) 장치에 의한 Z. mobilis ZM4의 재순환 방식을 사용하는 공정에서는 에탄올 생산성이 제2차 및 제3차 발효에서 모두 5.4 g / l / h로 더 높았다. 에탄올 생산 시설이 large-seale임을 고려할 때 미세여과막을 사용하는 반회분식 공정이 에탄올 생산성과 seale-up의 용이성 및 운전의 간편성등의 관점에서 가장 개발 가능성이 높은 공정인 것으로 판단되었다.

• KSBB Journal
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• 제18권1호
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• pp.14-18
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• 2003

본 연구에서는 제지 슬러지를 이용한 SSF 공정에 L..paracasei KLB58을 적용하여 젖산과 더불어 생균제용 균체를 경제적으로 대량 생산하고자 하였다. KLB58의 배양온도와 섬유소 가수분해 효소인 $\beta$-glucosidase의 농도를 조절하여 최적의 생산 조건을 확인해 본 결과, 37$^{\circ}C$ 에서 2 unit/ml의 $\beta$-glucosidase를 첨가하여 배양하였을 때 최대의 젖산과 균체를 생산하였다. 또한 $\beta$-glucosidase를 포함하지 않아도 상대적으로 많은 양의 젖산과 균체를 생산하였으므로, 이에 대한향후 연구가 기대된다.

• KSBB Journal
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• 제14권2호
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• pp.212-219
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• 1999

섬유성바이오매스로부터 lactic acid를 생산하기 위한 동시당화 및 추출발효공정의 성능과 조업특성을 조사하였다. 섬유소 가수분해효소 Cytolase CL과 lactic acid 발효군주 L. delbruecku를 사용한 동시당화발효(SSF)에서 생성물인 lactic acid의 저해작용이 심각하였다. SSF 도중 lactic acid의 제거를 위하여 선정한 IRA-400 수지의 lactic acid 흡착성능은 200mg/g dry resin 이었다 Lactic acid 제거의 효과는 초기 기질(cellulose)의 농도에 따라 Lactic acid 제거의 효과는 초기 기질(cellulose)의 농도에 따라 다르게 나타난다. 기질의 농도가 50g/L인 경우 단순 SSF의 반응시간 72시간에서 lactic acid의 농도가 304g/L이었고, 이온교환수지를 첨가한 SSF에서는 32.0g/L이었다. 반면에, 모사실험 결과, 초기 기질사용량이 100g/L 인 경우에는 수지첨가에 의한 lactic acid 제거시 lactic acid 생산수율이 약 60%에서 90%이상까지 증가된다. SSF의 각 반응식에서 pH의 의존성을 조사하여 실험식으로 표현하였다. pH에 따라 lactic aic의 생산량이 크게 변화하였으며, pH 4.5-5.0에서 최대의 생산량을 나타내었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.179.1-179.1
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• 2011

Pretreatment of cellulosic biomass is necessary before enzymatic saccharification and fermentation. The objective of this study was to evaluate the effect of combined aqueous ammonia-dilute sulfuric acid treatment on cellulosic biomass. Miscanthus was pretreated using aqueous ammonia and dilute sulfuric acid solution under high temperature and pressure conditions to be converted into bioethanol. Aqueous ammonia treatment was performed with 15 %(w/w) ammonia solution at $150^{\circ}C$ of reaction temperature and 20 minutes of reaction time. And then, dilute sulfuric acid treatment was performed with 1.0 %(w/w) sulfuric acid solution at $150^{\circ}C$ of reaction temperature and 10 minutes of reaction time. The compositional variations of this combined aqueous ammonia-dilute sulfuric acid treatment resulted in 68.0 % of cellulose recovery and 95.7 % of hemicellulose, 81.3 % of lignin, 89.1 % of ash removal respectively. The enzymatic digestibility of 90.5 % was recorded in the combined pretreated Miscanthus sample and it was 14.7 times higher than the untreated sample. The ethanol yield in the Simultaneous Saccharification and Fermentation was 90.4 % of maximum theoretical yield based on cellulose content of the combined pretreated sample and it was about 98 % compared to the ${\alpha}$-cellulose ethanol yield.

• 한국식품과학회지
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• 제23권6호
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• pp.739-744
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• 1991

호화시킨 쌀을 액 당화한 후 젖산발효하고 균질화하여 호상 쌀젖산발효물을 제조하였다. 발효시 ${\alpha}$-아밀라제와 글루코아밀라제를 각각 0.02%수준으로 처리하여 2차 당화와 동시에 발효를 진행함으로써 쌀젖산발효물의 품질을 크게 향상시킬 수 있었다. 이들 효소처리에 의하여 쌀젖산발효물의 신맛과 단맛이 증대되었으며 꺼끌꺼끌한 촉감을 주는 불용성 고형물 입자의 크기가 감소하였다. 쌀젖산 발효물의 관능적 품질은 매우 양호하였으며 기호도가 높았다. 최적화된 공정에 의거하여 제조된 쌀젖산발효물의 이화학적 특성을 조사하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권6호
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• pp.709-715
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• 2013

맥주 폐 효모액(waste from beer fermentation broth, WBFB)은 바이오 에탄올 생산을 위한 우수하고 저렴한 원료이다. 본 연구에서는 바이오 에탄올 생산을 위해 WBFB의 당화능과 발효능을 확인하는 실험을 진행하였다. 당화능은 온도를 30, 40, 50, 60, $70^{\circ}C$로 다르게 하여 실험했는데 온도가 올라감에 따라 당화능은 증가하였고 4시간 후 $60^{\circ}C$와 $70^{\circ}C$에서 많은 양의 glucose가 생산되었다. WBFB와 chemically defined media (CDM) 혼합물에서는 어떠한 미생물의 첨가 없이도 발효가 되어 에탄올이 생산되었다. 동시당화발효능을 30, 40, 50, $60^{\circ}C$의 다양한 온도에서 실험해본 결과 $30^{\circ}C$에서 에탄올이 가장 많이 생산되었다. 또 이 실험은 WBFB, starch 용액 그리고 CDM을 이용하여 수행하였는데 WBFB에 있는 당화 효소와 효모가 어떠한 추가적 미생물 첨가 없이 당화와 발효를 가능케 하는 요인이었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권10호
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• pp.1671-1682
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• 2018

Alginate lyases (endo and exo-lyases) are required for the degradation of alginate into its constituting monomers. Efficient bioethanol production and extraction of bioactives from brown algae requires intensive use of these enzymes. Nonetheless, there are few commercial alginate lyase preparations, and their costs make them unsuitable for large scale experiments. A recombinant expression protocol has been developed in this study for producing seven endo-lyases and three exo-lyases as soluble and highly active preparations. Saccharification of alginate using 21 different endo/exo-lyase combinations shows that there is complementary enzymatic activity between some of the endo/exo pairs. This is probably due to favorable matching of their substrate biases for the different glycosidic bonds in the alginate molecule. Therefore, selection of enzymes for the best saccharification results for a given biomass should be based on screens comprising both types of lyases. Additionally, different incubation temperatures, enzyme load ratios, and enzyme loading strategies were assessed using the best four enzyme combinations for treating Macrocystis pyrifera biomass. It was shown that $30^{\circ}C$ with a 1:3 endo/exo loading ratio was suitable for all four combinations. Moreover, simultaneous loading of endo-and exo-lyases at the beginning of the reaction allowed maximum alginate saccharification in half the time than when the exo-lyases were added sequentially.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제2권2호
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• pp.101-104
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• 1997

Lactic acid production from ${\alpha}$-cellulose by simultaneous saccharification and fermentation (SSF) was studied. The cellulose was converted in a batch SSF using cellulase enzyme Cytolase CL to produce glucose sugar and Lactobacillus delbrueckii to ferment the glucose to lactic acid. The effects of temperature, PH, yeast extract loading, and lactic acid inhibition were studied to determine the optimum conditions for the batch processing. Cellulose was converted efficiently to lactic acid, and enzymatic hydrolysis was the rate controlling step in the SSF. The highest conversion rate was obtained at 46$^{\circ}C$ and pH 5.0. The observed yield of lactic acid from ${\alpha}$-cellulose was 0.90 at 72 hours. The optimum pH of the SSF was coincident with that of enzymatic hydrolysis. The optimum temperature of the SSF was chosen as the highest temperature the microoraganism could withstand. The optimum yeast extract loading was found to be 2.5g/L. Lactic acid was observed to be inhibitory to the microorganisms' activity.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권1호
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• pp.75-85
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• 2011

이 연구에서는 백합나무($Liriodendron$ $tulipifera$)를 옥살산으로 전처리한 시료로부터 에탄올 생산 가능성을 조사하고, response surface methodology (RSM)를 도입하여 전처리 조건을 분석하고자 한다. 산농도, 전처리 시간, 반응 온도를 조절하여 $2^3$ factorial central composite experimental design을 바탕으로 각기 다른 15가지의 전처리 조건에서 시험하였다(central point에서 2반복). 전처리 후 고체 시료는 발효 균주인 $Pichia$ $stipitis$를 사용하여 동시당화발효로 에탄올 생산에 이용되었으며, 각각의 시료에서의 72시간에서의 에탄올 생산량(y,g/${\ell}$)이 최대값으로, 종속변수로써 RSM에 적용되었다. $180^{\circ}C$에서 40분간 0.013 g/g의 옥살산으로 처리한 시료가 가장 많은 양의 에탄올(9.7 g/${\ell}$)을 생산하였으며, response surface methodology 분석에 따르면, 전처리 조건에서 온도 인자가 ethanol에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 제시되었으며, 결과는 수식화되어 나타내었다.