본 연구에서는 원료 유지로 산가 0.68 mgKOH/g, 수분 함량 0.09%, 고형물 함량 0.13%, 인 함량 40 ppm가량의 crude canola oil을 바이오디젤의 원료유로 활용하기 위하여 인 함량을 10 ppm 이하로 낮추는 탈검 공정을 수행하였다. Crude canola oil을 바이오디젤의 원료유로 사용하기 위해 수용성 탈검과 phospholipase A2를 탈검제로 하는 효소 탈검 공정을 비교하는 실험을 수행하였으며, 분석 결과를 바탕으로 바이오디젤의 원료유로써 조건을 만족시키는 탈검 방법을 선정하고 반응 조건을 확립하였다. 수용성 탈검의 경우에는 증류수 사용량 oil 대비 2 wt%, 반응온도 $30^{\circ}C$, 교반 속도 900 rpm에서 탈검 효율이 다른 조건에 비하여 높았으며, 반응 시간은 30분이 가장 효과적인 것으로 나타났다. Phospholipase A2를 탈검제로 사용하는 효소 탈검의 경우에는 인 함량결과를 보면 모든 조건에서 비슷한 탈검 효율을 나타내었다. 그리하여 산가 분석을 실시한 결과, 효소 투입량 oil 대비 90 ppm, pH 5, 반응 온도 $50^{\circ}C$에서의 탈검 효율이 다른 조건과 비해 우수하였다. 수용성 탈검과 효소 탈검을 비교해 보면, 효소 탈검이 효율이 높았으나 바이오디젤의 원료유를 생산하는 목적의 경우, 반응시간, 공정의 경제성을 고려할 때 수용성 탈검을 선택하는 것이 유리하다고 판단되었다.
Natural silk is formed by two proteins : the crystalline fibroin (inside the silk thread) and amorphous sericin (as a tube outside the thread). The degumming process is used to eliminate the external sericin prior to dyeing ; generally it makes use of soaps at about pH 10. Sericin is the protein constituent that "gums"together the fibroin filaments of cocoon silk. It constitutes about 25% of the weight of the cocoon, is soluble in hot water and "gels" on cooling. The removal of sericin from raw silk, known as degumming, is a simple but important process usually employing hot dilute soap or alkaline solution and occasionally dilute acids or enzymic methods. During degumming, alkali is taken up by the sericin and the free acid from the soap is formed ; this may be deposited on the fiber, reducing the rate of degumming and protecting it from hydrolysis. Alkali is often added to maintain or restore the pH of the baths, but it is rarely used alone, since it leaves the silk rather harsh in handle. If complete sericin removal is required as for printing, sodium carbonate may be added. If the pH of the bath exceeds 11, the fibroin is attacked. Recently, According to the development of electrolysis, we can be obtained the electrolytic reduction water(above pH 11.5) and electrolytic oxidation water (below pH 3). The aim of this work was to study a degumming process using electrolytic water and a possibility of sericin recovery. The new degumming process used electrolytic water operates at $95^\circ{C}$ for 2hr. without any reagents. The wastewater of this process are formed by a solution of sericin in water. This conditions suggest the study of a possible recovery of this protein (sericin) which has an amino acid composition suitable for many used in cosmetics, textile finishing agents, animal feeding, etc. The degumming process using electrolytic water is available to reduce treatment costs and pollute and at the same time to recover sericin.
명주실의 정련과정에서 다량의 세리신이 버려지고 있으므로 전해수를 이용하면 정련제의 사용이 적어 순수한 세리신을 얻을 수 있을 것으로 생각하고 전해 알칼리수에 의한 정렬법의 가능성에 관한 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 전해 알칼리수는 밀폐하여 보관하면 8일까지도 pH와 산화환원전위력의 변화가 없었으며 보관온도에는 큰 영향을 받지 않았다. 따라서 저온에서 밀폐보관하면 실제 사용상에는 문제가 없을 것으로 생각된다. 2. 정련방법에 따른 생가 연감율은 전해수 원액으로 정련할 때 가장 크고 전해수의 pH를 11.0으로 조정한 후 정련하면 비누정련과 비슷한 정도의 효과를 얻을 수 있었다. 또 정렬방법에 따른 정련액의 pH 변화를 보면 비누액은 정련 전후의 변화가 적었으나 전해수액은 정련후 크게 저하되었다. 3. 정련에 의하여 강렬과 신도는 조금씩 감소하는 경향이었으며 pH를 11.0으로 조종하여 정련하면 비누정련과 비슷한 결과를 얻었다. 4. 이상의 결과를 종합하면 전해 알칼리수에 의한 견정련은 pH를 11.0으로 조종하여 정련함으로서 비누정련과 비슷한 연감율과 강신도 성적을 얻었으므로 전해 알칼리수에 의한 정련은 가능하리라고 생각된다.
This study was carried out to investigate the optimum condition for silk sericin collection from degumming solution using some aluminium salts with various treatment conditions and examine the thermal properties of silk sericin collected from degumming solution. Silk sericin was precipitated by treatment of aluminium metal compound from degumming solution. The best optimum collecting conditions of silk sericin from degumming solution are the concentration of 2 $m\ell$/l of polyaluminium chloride (PAC), pH range of 5~7 and room temperature. The reduction of water pollution was evaluated by decreasing the chemical oxygen demand (COD) and nitrate ion (NO$_3$ ̄). Thermal stability of silk sericin collected from degumming solution was a little lower than that of hot water.
To obtain an edible grade oil from crude oil extracted from oil-bearing materials, it is generally necessary to carry out a refining process composed with degumming, deacidification, bleaching, and deodorization, to remove undesirable matters which affect the quality and shelf life of oils. The main purpose of degumming is to remove gum material mainly consisted with phospholipids. Phospholipases convert nonhydratable phospholipids into their hydratable forms which can be removed by centrifugation. In comparison with conventional water and acid degumming processes, enzymatic degumming can result the lower phosphatide content in oil than conventional processes. The enzymatic degumming can be conducted with the reduced amount of acid, and contributes to generate less amount of wastewater, decrease of operating cost, and increase oil recovery yield. The phospholipases used in enzymatic degumming process are phospholipase A1, A2, B, and C.
In this study we have evaluated the separation characteristics and concentration of sericin using tubular type ultrafiltration membrane in silk degumming solution that extracted from electrolytic reduction water process. Ultrafiltration membranes have used in sericin separation performance and the separation characteristics of membrane satisfied typical Hagen-Poiseuille equation. It had the increase of flux according to the increase of feed pressure and temperature in occasion of pure water flux. And also the flux and solute rejection had about $25{\sim}60{\ell}/m^2{\cdot}h$ and more than 95% in sericin feed solution with concentration 1.00~1.89% at feed pressure force of $3{\sim}8kgf/cm^2$ respectively. In addition, the separation performance of tubular type ultrafiltration membrane for silk degumming solution was very steady-state with long experiment time.
물 및 다섯가지 탈검제(citric acid, phosphoric acid, acetic anhydride 및 maleic anhydride)를 사용하여 미강유를 탈검하고 그 탈검효율을 비교하였다. 미강유 원유로부터 인 함유 물질을 제거하는데 있어서 모든 탈검제가 보다 효과적이었으며, 특히 acetic anhydride와 phosphoric acid는 각각 92.5% 및 93.3%까지 인 함유율을 저하시켰다. 또한 비수화성 인지질 특히 Lyso PC를 제거하는데 있어서 모든 탈검제가 효과적이었다. 미강유로부터 추출한 AI의 인지질은 주로 PC, PI, PE 및 Lyso PC로 구성되어 있었으며, 주요 지방산은 oleic acid, linoleic acid 및 palmitic acid의 순이었다. Acetic anhydride를 사용하여 얻은 AI가 가장 안정된 유화를 형성하였으며, 반면에 phosphoric acid 및 oxalic acid를 처리하여 얻은 AI는 매우 빈약한 유화성을 나타냈다.
탈검제로 인산 및 초산, 구연산, 수산, 질산, 붕산 등 6종을 평지씨 기름과 대두유에 적용시킨 결과 수산을 사용하여 인산과 거의 동일한 탈검 효과를 얻을 수 있었다. 즉, 평지씨 기름에서 85% 인산 처리군과 5.10% 수산 처리군의 탄산유내의 잔류 비누물질과 인함량, 탈색유에서의 색상, 탈취유의 과산화물값, trans 지방산 함량 등은 유사한 결과를 나타내었다. 대두유에서도 동일한 결과를 얻었으므로 탈검제로서 인산 대신 수산을 사용할 수 있음을 확인하였다. 한편 85% 인산처리군과 10% 수산처리군으로부터 얻어진 폐수를 분석한 결과 특히 BOD, COD 등에서 현격한 차이를 보였으며 침전분리 및 화학처리한 결과 인산 처리군은 수산 처리군에 비하여 처리시약 요구량 및 처리시간이 각각 3배, 1.7배로 차이가 극심하였다. 따라서 이들 식물성 기름에서 인산대신 수산을 사용하여 동일한 탈검효과를 얻을 수 있었을 뿐만 아니라 폐수 처리도 개선할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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