• 제목/요약/키워드: Supercritical fluid method

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Efficient Extraction of Bioethanol from Freshwater Cyanobacteria Using Supercritical Fluid Pretreatment

  • Pyo, Dongjin;Kim, Taemin;Yoo, Jisun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권2호
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    • pp.379-383
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    • 2013
  • For the production of ethanol from freshwater cyanobacteria, a new pretreatment method using supercritical fluid was introduced. In this study, it was found that the supercritical fluid could penetrate inside the cell wall and help to liberate starch from cyanobacterial cells which resulted in the increase of the efficiency of ethanol production. For Microcystis aeruginosa, supercritical fluid pretreatment increased the amount of ethanol produced from cyanobacteria from 1.53 g/L to 2.66 g/L. For Anabaena variabilis, the amount of ethanol was increased from 1.25 g/L to 2.28 g/L. With use of supercritical fluid pretreatment, the efficiency of the process to obtain higher ethanol yields from freshwater cyanobacteria was improved upto 80%. The optimum temperature and pressure conditions for supercritical fluid pretreatment were determined as the temperature of $40^{\circ}C$ and the pressure of 120 atm. This study demonstrates the feasibility of using supercritical fluid pretreatment for ethanol production using freshwater cyanobacteria.

오레가노 초임계추출물의 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제능을 이용한 기능성 화장품 소재의 개발 (Anti-Biofilm Activity of Origanum Vulgare Supercritical Fluid Extracts and Cosmetic Active Ingredients Development)

  • 박신성;이광원;박수인;신문삼
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권6호
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    • pp.605-614
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    • 2022
  • 본 연구에서는 오레가노를 초임계유체추출법과 열수추출법으로 추출하여 항균, 항산화 in vitro 실험을 수행하였다. 항균실험인 Disc diffusion method 결과, 초임계추출물에 대해서만 clear zone이 나타났다. S. aureus에 대한MIC는 초임계추출물에서만 관찰되었으며, 1000 ㎍/mL로 확인되었다. 열수추출물은 C. acnes에 대한 MIC가 125 ㎍/mL로 여드름균에 대한 항균력이 뛰어났다. 나아가 우리는 Biofilm inhibition assay를 통해 오레가노 초임계추출물이 125 ㎍/mL의 저농도에서도 S. aureus의 바이오필름을 70%이상 억제한다는 것을 발견하였다. DPPH radical 소거능, ABTS+ radical 소거능, SOD 유사활성능과 총 폴리페놀 함량 측정에서 열수추출물의 항산화력이 초임계추출물보다 우수하게 측정되었다. 나아가, 앞서 확인된 오레가노 초임계추출물의 S. aureus 바이오필름 억제능을 활용하여 아토피 피부에 적합한 소재를 개발하고자 하였다. 오레가노 초임계추출물의 낮은 용해도를 극복하고 안정성을 증가시키기 위하여 리포좀을 이용하였다.

초임계 유체 크로마토그래피에서 새로운 분리방식인 변형제 조성 프로그래밍법 개발 (Development of New Separation Technique, Modifier Composition Programming in Supercritical Fluid Chromatography)

  • 김호현;표동진
    • 분석과학
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    • 제10권5호
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    • pp.350-356
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    • 1997
  • 초임계 유체 크로마토그래피(Supercritical Fluid Chromatography, SFC)는 종래의 크로마토그래피 방법으로 분석하기 어려운 물질을 분석해 내는 기술로서 발전이 되어 왔다. 그러나 초임계 유체 $CO_2$는 극성이 큰 시료들을 용출(elution)시키기가 어려워 초임계 $CO_2$에 극성을 지닌 변형제(modifier)를 섞어서 이동상으로 사용하였다. 기존의 간단하고 효과적인 방법으로는 변형제로 포화된 Silica Column을 사용하였는데, 이 방법의 가장 큰 단점을 변형제의 양을 조절할 수 없다는 것이다. 따라서 본 연구에서는 초임계 $CO_2$에 변형제를 지속적으로 첨가시키며, 변형제의 양을 조절할 수 있는 새로운 방법을 개발하였고, 첨가된 수분($H_2O$)의 양은 perfluorosulfonate ionomer (PFSI) film을 이용하여 만든 amperometric microsensor로서 측정하였다. 실제로 이 방법을 사용하여 PAH 혼합물을 변형제 조성 프로그래밍법으로 분리해 본 결과 좋은 크로마토그램을 얻었다.

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오레가노, 육계, 편백 및 황금의 초임계 유체 추출물의 항균 활성 (Antimicrobial Activity of Extracted by Supercritical Fluid from Origanum vulgare, Cinnamomum cassia, Chamaecyparis obtusa and Scutellariae baicalensis)

  • 김우진;조준영;최창숙;윤기선;이원규;유연우
    • KSBB Journal
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    • 제23권2호
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    • pp.147-152
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    • 2008
  • 다양한 기능성을 갖는 식물체를 대상으로 새로운 천연 식품보존제 및 방부제 개발의 일환으로 다양한 방법으로 추출한 항균환성 물질을 몇 종의 병원성균과 식중독균, 효모, 곰팡이 등 10개 균주에 대하여 항균활성 검색을 하였다. 각 추출방법에 따른 추출 수율을 보면 편백과 육계 초임계 추출물의 수율이 가장 높았지만, 오레가노와 황금의 경우에는 초임계 추출물의 수율이 가장 낮았다. 그러나 항균활성 실험에서 disc-diffusion method 및 최소억제농도 (MIC) 실험 결과 유기용매 추출 및 열수 추출보다 초임계 추출의 경우가 항균활성이 모든 시료에서 높은 것으로 나타났다. Disc-diffusion method에서 육계 초임계 추출물의 경우 에탄올 추출물보다 항균활성이 두 배정도 높게 나타났고, 10개 균주에 대해 모두 항균활성을 나타냈다. 황금 초임계 추출물은 L. monocytogenes에 강한 항균활성을 보였고, 오레가노와 편백의 초임계 추출물은 S. typhimurium에 강한 항균활성을 보였다. 최소억제농도 (MIC)에서는 편백 초임계 추출물이 다른 초임계 추출물에 비해 강한 항균활성을 보였으며, 그 다음으로 육계, 황금, 오레가노 초임계 추출물의 순으로 항균활성을 나타내었다. 따라서 천연물을 이용한 항균제 개발에 있어 초임계 추출방법이 항균력이 높은 기능성 성분을 추출해 내는데 가장 효과적인 추출방법인 것으로 판단된다.

초임계 이산화탄소에서 히노키치올의 용해도 측정과 예측 (Measurement and Correlation of Hinokitiol Solubility in Supercritical Carbon dioxide)

  • 신문삼
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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    • pp.489-492
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    • 2011
  • Supercritical fluid technology has been an alternative for purification and separation of biological compounds in cosmetic, food, and pharmaceutical products. Solubility information of biological compounds in supercritical fluids is essential for choosing a supercritical fluid processes. The equilibrium solubility of hinokitiol was measured in supercritical carbon dioxide with a static method in the pressure range from 8 to 40 MPa and at temperatures equal to 313.2, 323.2 and 333.2 K. The experimental data were correlated well by Peng.Robinson equation of state and quasi-chemical nonrandom lattice fluid model.

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초임계 이산화탄소에 의한 아라미드(Nomex) 방적사의 분산염료에 대한 염색성에 관한 연구 (A Study on Dyeing Ability of Aramid(Nomex) Spun Yarn in Supercritical Carbon Dioxide using Disperse dyes)

  • 용관중;박영환;김한석;유기풍;김인회;남성우
    • 한국염색가공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.93-101
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    • 2003
  • To acquire dyeing ability on aramid(Nomex) spun yarn in supercritical fluid dyeing, supercritical fluid dying(SFD) machine of 3L scale was designed. C. I. Disperse Red 60 and Red 360 were used in this work. It was possible to increase dyeing ability and to get level dyeing of fiber by attaching assistance devices(controlling device of supercritical fluid, nozzle, cover of carrier, etc.) to SFD machine. Physical properties(tensile strength, elongation, shrinkage) of Nomex spun yam treated by SFD were not changed. K/S values of dyed Nomex spun yam with Red 360 were higher than that with Red 60 and color fastness of dyed Nomex spun yam by SFD was similar to that by conventional dyeing method.

초임계 유체법에 의한 TiO2 및 TiO2-CdS계 광촉매 제조에 관한 연구 (Preparation of TiO2 and TiO2-CdS Photocatalayst Using the Supercritical Fluid Method)

  • 김종하;박상준;황수현;정용진;전일수;조승범;전명석;임대영
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권12호
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    • pp.1220-1223
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    • 2003
  • 본 연구에서는 반도체 성질을 지닌 TiO$_2$ 분말과 촉매적 활성이 높은 물질로 예상되는 TiO$_2$-CdS계 분말을 초임계 유체법으로 제조하였다. 초임계유체법을 이용하여 제조된 미 분말들은 2-3$mu extrm{m}$ 크기의 응집체였고, 20nm크기의 아주 미세한 1차 입자들로 이루어져있었다. 또한 초임계 유체법으로 어떤 열처리 없이도 아나타제 결정질 분말을 얻을 수 가 있었다.

초임계 유체를 이용한 비타민류의 새로운 분석법 개발 (Development of New Analytical Method of Vitamins Using Supercritical Fluid)

  • 표동진;박동진;김호현;이학주;이태준
    • 분석과학
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    • 제10권2호
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    • pp.131-138
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    • 1997
  • 초임계 유체 크로마토그래피(Supercritical Fluid Chromatography, SFC)는 종래의 크로마토그래피 방법으로 분석하기 어려운 물질을 분석해 내는 기술로서 발전이 되어 왔다. 그러나 SFC에서 이동상으로 많이 사용되고 있는 초임계 유치 $CO_2$는 용매로서 특성이 n-hexane과 매우 비슷하여 극성이 큰 시료들을 용출(elution)시키기가 어렵다. 이러한 점을 해결하기 위하여 초임계 $CO_2$에 극성을 지닌 물질, 즉 변형제(modifier)를 섞어서 이동상으로 사용할 수 있다. 본 연구에서는 초임계 $CO_2$에 첨가된 수분($H_2O$)의 양을 perfluorosulfonate ionomer(PFSI) film을 이용하여 만든 amperometric microsensor로서 측정하였다. 이와 같은 방법을 사용함으로써 포화 column보다 상당히 긴 시간 동안 일정하게 수분을 첨가할 수 있었고, 실제로 이 방법을 사용하여 순수한 $CO_2$ 이동상만으로는 분리하기 어려운 비타민류의 분석에 적용한 결과 좋은 크로마토그램을 얻었다.

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Extraction of Docosahexaenoic Acid (DHA) from Lyophilized Thraustochitrium sp.

  • CHO, JOONG-HOON;GWI-SUK HEO;JI-WON YANG
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제6권5호
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    • pp.358-360
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    • 1996
  • Solvent extraction, soxhlet method, and supercritical fluid extracion were considered, respectively, as the method of choice for the recovery of DHA from lyophilized Thraustochitrium sp., and the results of corresponding extraction were compared. Supercritical fluid extraction seems to be the most appropriate process with respect to time, process simplicity, and extractant intoxicity.

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Quality and characteristics of ginseng seed oil treated using different extraction methods

  • Lee, Myung-Hee;Kim, Sung-Soo;Cho, Chang-Won;Choi, Sang-Yoon;In, Gyo;Kim, Kyung-Tack
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제37권4호
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    • pp.468-474
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    • 2013
  • Ginseng seed oil was prepared using compressed, solvent, and supercritical fluid extraction methods of ginseng seeds, and the extraction yield, color, phenolic compounds, fatty acid contents, and phytosterol contents of the ginseng seed oil were analyzed. Yields were different depending on the roasting pretreatment and extraction method. Among the extraction methods, the yield of ginseng seed oil from supercritical fluid extraction under the conditions of 500 bar and $65^{\circ}C$ was the highest, at 17.48%. Color was not different based on the extraction method, but the b-value increased as the roasting time for compression extraction was increased. The b-values of ginseng seed oil following supercritical fluid extraction were 3.54 to 15.6 and those following compression extraction after roasting treatment at $200^{\circ}C$ for 30 min, were 20.49, which was the highest value. The result of the phenolic compounds composition showed the presence of gentisic acid, vanillic acid, ferulic acid, and cinnamic acid in the ginseng seed oil. No differences were detected in phenolic acid levels in ginseng seed oil extracted by compression extraction or solvent extraction, but vanillic acid tended to decrease as extraction pressure and temperature were increased for seed oil extracted by a supercritical fluid extraction method. The fatty acid composition of ginseng seed oil was not different based on the extraction method, and unsaturated fatty acids were >90% of all fatty acids, among which, oleic acid was the highest at 80%. Phytosterol analysis showed that ${\beta}$-sitosterol and stigmasterol were detected. The phytosterol content of ginseng seed oil following supercritical fluid extraction was 100.4 to 135.5 mg/100 g, and the phytosterol content following compression extraction and solvent extraction was 71.8 to 80.9 mg/100 g.