• 제목/요약/키워드: concentrated acid hydrolysis

검색결과 26건 처리시간 0.023초

목재(木材)를 이용(利用)한 Alcohol 생산(生産)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Production of Alcohol from Woods)

  • 정진철
    • 한국산림과학회지
    • /
    • 제59권1호
    • /
    • pp.67-91
    • /
    • 1983
  • 침엽수(針葉樹)인 소나무, 리기다소나무, 일본잎갈나무 3수종(樹種)과 활엽수(闊葉樹)인 오리나무, 밤나무, 이태리포푸라 3수종(樹種)의 목재(木材)로부터 alcohol을 생산(生産)하기 위하여 목재(木材)의 화학성분(化學成分) 분석(分析)과 산(酸) 가수분해(加水分解) 조건(條件)을 확립(確立)하고 또한 섬유소(纖維素) 분해력(分解力)이 강(强)한 균주(菌株)를 분리(分離) 동정(同定)하여 균주(菌株)의 효소(酵素) 생산조건(生産條件), 효소(酵素)의 특성(特性) 및 alcohol 발효조건(醱酵條件) 등(等)을 연구조사(硏究調査)한 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) 수종별(樹種別) 산(酸) 가수분해(加水分解)에서 HCl은 1.0%와 2.0%, $H_2SO_4$는 2.0%에서 높은 당화율(糖化率)을 보였고 수종(樹種)은 오리나무가 23.4%로 제일 좋았다. 2) HCl과 $H_2SO_4$으로 산(酸) 가수분해(加水分解)할 때 압력(壓力)은 $1.5kg/cm^2$, 산(酸)의 첨가량(添加量)은 30배량(倍量), 분해시간(分解時間)은 HCl 45분과 $H_2SO_4$ 30분에서 당화율(糖化率)이 양호(良好)하였다. 3) 전처리(前處理)에 있어서 농(濃) HCl 보다는 농(濃) $H_2SO_4$이 더 효과적(効果的)이었고 그 농도(濃度)는 50~60%이었으며 열처리(熱處理)는 $190^{\circ}C$에서 30분간(分間) 처리(處理)함으로써 무처리(無處理)보다 당화율(糖化率)이 약(約) 1.5% 증가(增加)하였다. 4) 목분(木粉) 1g에 있어서 산(酸) 가수분해액(加水分解液)의 당조성(糖組成)은 소나무는 glucose 137.78mg, arabinose 68.24mg이었고 오리나무는 glucose 162.22mg, arabinose 65.89mg을 함유(含有)하고 있었으며, xylose와 galactose도 검출(檢出)되었다. 5) 10개(個)의 균주(菌株) 중에 alcohol 효효력(醗酵力)이 왕성한 균주(菌株)는 Sacch. cerevisiae JAFM 101과 Sacch. cerevisiae var. ellipsoideus JAFM 125이었다. 6) 산(酸) 가수분해액(加水分解液)은 $CaCO_3$와 NaOH로 중화(中和)하는 것이 alcohol 생산(生産)과 효모생육(酵母生育)이 양호(良好)하였고 alcohol 생산(生産)은 pH 4.5~5.5, $30^{\circ}C$, 균주생육(菌株生育)에는 pH 5.0~6.0, $24^{\circ}C$에서 발효(醱酵)시키는 것이 좋았다. 7) Alcohol 생산(生産)에는 0.02%의 $(NH_2)_2CO$$(NH_4)_2SO_4$, 0.1%의 $KH_2PO_4$, 0.05%의 $MgSO_4$ 그 밖에 0.025%의 $CaCl_2$, 0.002%의 $MnCl_2$ 첨가(添加)가 효과적(効果的)이었고 효모증식(酵母增殖)에는 0.04~0.06%의 $(NH_2)_2CO$$(NH_4)_2SO_4$, 0.2%의 $K_2HPO_4$$K_3PO_4$, 0.05%의 $MgSO_4$ 그 밖에 0.025%의 $CaCl_2$, 0.002%의 NaCl 첨가(添加)가 효과적(効果的)이다. 8) 여러 가지 vitamin 중에서 alcohol 생산(生産)은 pyridoxine과 riboflavin, 효모증식(酵母增殖)에는 thiamin과 Ca-pantothenate, biotin과 inositol의 첨가(添加)가 좋았고 tannin과 furfural은 0.01% 농도(濃度)에서 alcohol 생산(生産)이 오히려 증가(增加)하였으며 그 이상(以上)의 농도(濃度)에서는 저해(沮害)를 받았다. 9) 발효액(醱酵液) 100ml에서 소나무는 2.201~2.275ml의 alcohol과 168~228mg의 효모(酵母)가 생산(生産)되었고 잔류당(殘溜糖)은 0.55~0.60g이었다. 오리나무는 2.075~2.125ml의 alcohol과 208~256mg의 효모(酵母)를 생산(生産)했으며 잔류당(殘溜糖)은 0.60~0.65g이었고 pH는 3.3~3.6으로 변화(變化)했다. 10) Trichoderma viride JJK107을 섬유소(纖維素) 분해력(分解力)이 강한 균주(菌株)로서 선정(選定)하여 동정(同定)하였다. 11) 효소(酵素) 생산조건(生産條件)으로 CMCase는 pH 6.0, $30^{\circ}C$, xylanase는 pH 5.0, $35^{\circ}C$에서 5일간 배양(培養)할 때 최고(最高)의 효소생산(酵素生産)을 나타냈고 효소작용(酵素作用)의 최적조건(最適條件)은 CMCase는 pH 4.5, $50^{\circ}C$, xylanase는 pH 4.5, $40^{\circ}C$에서 최고(最高)의 활성도(活性度)를 보였다. 12) 목분(木粉)을 peracetic acid로 탈(脫) lignin하고 효소(酵素) 가수분해(加水分解)하여 발효(醱酵)시킬 때가 alcohol 생산(生産)이 좋았으며 peracetic acid 첨가비(添加比)는 10배량(倍量) 이도(移度) 첨가(添加)하는 것이 좋았다. 13) 발효(醱酵)에 있어서 본분(本粉)과 밀기울 Koji의 혼합비율(混合比率)은 10:8일 때에 alcohol 생산(生産)이 좋았고 본분(本粉) 10g에서 소나무 2.01~2.14ml, 오리나무는 2.11~2.20ml의 alcohol을 생산(生産)하였다.

  • PDF

Aflatoxin-DNA Adduct의 화학합성에 관한 연구 (Studies on the Chemical Synthesis of Aflatoxin-DNA Adduct)

  • 최상경;김성영;강진순;정덕화
    • 한국식품과학회지
    • /
    • 제24권4호
    • /
    • pp.367-370
    • /
    • 1992
  • Aflatoxin은 세계 여러 곳에서 식품에 오염되어 발견되며 증가하는 인간의 간암발생과 빈번히 역학적으로 관련하여 보고되는 발암물질이다. 이러한 aflatoxin의 발암성 규명에 대한 연구의 일환으로 20 mg calf thynmus DNA와 8 mg 표준 aflatoxin $B_1$을 반응시켜 화학적으로 aflatoxin $B_1$을 반응시켜 화학적으로 aflatoxin $B_1-DNA$ adduct를 합성하였다. 합성된 aflatoxin $B_1-DNA$ adduct는 산가수분해와 열처리에 의해 거대한 DNA 분자를 절단하였고, immunoaffinity column을 통과시켜 aflatoxin $B_1-DNA$ adduct만 선택적으로 정제한 후 HPLC법으로 정량하였다. 그 결과 반응생성물의 대부분은 aflatoxin $B_1-guanine$ adduct였으며, 그 함량은 aflatoxin $B_1$으로 5.2 mg이었다.

  • PDF

쌀보리의 무증자 Alcoho 효소에 관한 연구 (Alcohol Fermentration of Naked Barley without Cooking)

  • 오평수;차두종;서항원
    • 한국미생물·생명공학회지
    • /
    • 제14권5호
    • /
    • pp.415-420
    • /
    • 1986
  • 주정효소의 전분질 원료인 쌀보리 (Naked barley)에 대한 분해, 당화작용이 강한 maceration enzyme 및 glucoamylase 를 검토하고 이 효소들을 이용한 무증자 alcohol효소에 대하여 연구하였다. 이 효소들은 곰팡이 기원의 조효소제로서 쌀보리입자의 maceration 작용이 강하였고 생전분 분해력은 pH4.5, 온도 3$0^{\circ}C$, 76시간에서 70% 이상되었다. 또한 황산을 요에 대하여 0.15%(w/v)되도록 가하고 55$^{\circ}C$에서 2시간 동안 침지한 후 이 효소들을 처리하여 무증자 alcohol 발효를 행한 경우, 3$0^{\circ}C$, 96시간 발효에서 alcohol 농도가 10.8%, 발효 효율이 89.5%로서 증자 alcohol 발효에 비해 고농도의 alcohol이 생성되었고 약 3.5% 정도의 효율증가를 나타내었다.

  • PDF

Sialic Acid를 지표성분으로 하는 유청가수분해단백분말의 기능성식품 개발연구 - II. 효소분리 용매정제로 고농도 Sialic Acid가 함유된 유청가수분해단백분말(23%)의 랫드를 이용한 90일 반복경구투여 독성시험 평가 연구 - (Development and Research on a Functional Hydrolyzed Whey Protein Powder Product with Sialic Acid as a Marker Compound - II. Repeated 90-day Oral Administration Toxicity Test using Rats Administered Whey Protein Powder containing Highly Concentrated Sialic Acid (23%) produced by Enzyme Separation and Solvent Enrichment Method -)

  • 노혜지;조향현;김희경;고홍범
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
    • /
    • 제34권2호
    • /
    • pp.117-135
    • /
    • 2016
  • 본 시험은 sialic acid가 23%를 함유하도록 제조한 유청가수분해단백분말제제(whey protein of hydrolysis)의 기능성 식품원료로 개발을 위한 동물안전성을 평가에 연구목표를 두었다. 시험물질은 sialic acid 23%(v/v)와 원료인 GMP(glycomacropeptide)가수분해 단백질이 87%(v/v)로 구성되어 있었다(시험명: 23%-GNANA). 시험물질의 독성 유무는 한국식품의약안전청(KFDA, 2014)과 OECD(2008)의 의약품 등의 독성시험 기준에 따라 실시하였다. 평가방법으로서, 시험물질의 투여용량을 0, 1,250, 2,500 및 5,000 mg/kg/day하여 SPF Sprague-Dawley 계열 암수 랫드에 90일 동안 반복경구투여하였을 때 나타나는 독성 여부를 평가하였다. 평가항목으로서는 사망률, 일반증상관찰, 체중 변화, 사료섭취량 측정, 안검사, 요검사, 혈액학적 및 혈액생화학적 검사, 부검 시 장기의 중량 측정, 부검 시 육안적 및 조직병리학적 검사 등을 평가하였다. 결과로서, 시험물질로 인한 일반증상 및 사망동물은 발생하지 않았다. 또한, 안과학적 검사, 요검사 그리고 혈액학적 및 혈액이화학적 이상 여부와 부검 시 육안적 검사 및 조직병리학적 검사에서 대조군 대비 특이한 변화는 관찰되지 않았다(P<0.05). 이외의 평가 항목에서, 암컷은 사료섭취량과 증체율이 다소 감소하였고, 그리고 수컷에서는 요의 SG와 PRO 및 고환 무게가 다소 증가하는 경향을 보였지만, 시험물질-유래 경미한 변화(non-adverse effect)가 고용량군(5,000 mg/kg/day)만 확인되었다. Weight-based classification(독성 강도에 따른 분류)를 적용한 최종 독성평가 결과는 다음과 같다. 수컷의 경우, NOEL(No Observed Effect Level)은 5,000 mg/kg/day 그리고 암컷의 경우는 NOAEL(No Observed Adverse Effect Level)은 5,000 mg/kg/day로 최종 확인되었다. 따라서, 암수 모두에서 시험물질의 NOAEL은 투여최대용량인 5,000 mg/kg/day로 확인되었다. 결론적으로, 시험물질인 유청가수분해단백분말제제는 건강기능식품의 특성상 임상허용용량인 1,000 mg/kg/day의 5배 수준에서 안전함을 확인되었다.

Effect of alkali pretreatment on bioconversion of waste money bill to glucose for bio-ethanol production

  • Sheikh, M. Mominul Islam;Kim, Chul-Hwan;Park, Hyun-Jin;Kim, Sung-Ho;Kim, Gyeong-Chul;Lee, Ji-Yong;Kim, Jae-Won
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국펄프종이공학회 2011년도 추계학술발표회 논문집
    • /
    • pp.167-177
    • /
    • 2011
  • Renewable energy resources and technologies have the potential to provide long-lasting solutions of the global energy-requirements faced by the economic and environmental sectors of a nation. Therefore, waste money bills were used as renewable energy source for the production of bio-ethanol. In this study, different concentrated NaOH 0.5%. 1.0%, 2.0%, 3.0% and 0.0% (as a control) were used for 10, 20 and 30 mins at $121^{\circ}C$/15 psi in an autoclave. Saccharification and fermentation (aerobic and anaerobic) were carried out through commercial enzyme Celluclast 1.5 L, Novozymes 188 and Saccharomyces cerevisiae KCCM 11304 respectively. The results of pretreatment showed that the NaOH pre-treated substrate enhanced enzyme action and released more amount of glucose. The amount of glucose was found with the increasing concentration of NaOH and time $44996.95{\pm}6.30$, $46763.10{\pm}3.56$, $53421.32{\pm}4.72$, $63431.25{\pm}6.95$ and $56850.98{\pm}6.75\;ng/{\mu}l$ for 30 min respectively. As for bioethanol, the conversion rate of NaOH resulted $1010.08{\pm}4.71$, $1050.25{\pm}4.37$, $1109.49{\pm}4.39$, $1139.25{\pm}3.26$ and $1020.77{\pm}3.89$ ppm for aerobic; $16730.54{\pm}6.67$, $17076.45{\pm}6.25$, $17516.17{\pm}4.49$, $19782.68{\pm}6.19$ and $17973.39{\pm}7.50$ ppm for anaerobic and $18935.02{\pm}4.59$, $19895.45{\pm}5.39$, $21912.95{\pm}4.83$, $24895.21{\pm}6.72$ and $18961.21{\pm}4.90$ ppm for anaerobic condition with benzoic acid for respective condition. Thus, the results of the present work clearly revealed that with the increasing of alkali concentration might be more effective for bio-ethanol production from waste money bill, which is economic and environmental friendly.

  • PDF

중수소화(重水素化), Pentafluorobenzyl화(化)와 GLC-Mass Spectrometry에 의한 Conjugate Trienoic Acid함유(含有) Triacylglycerol 분자종(分子種)의 입체특이적 분석(分析) (Stereospecific Analysis of the Molecular Species of the Triacylglycerols Containing Conjugate Trienoic Acids by GLC-Mass Spectrometry in Combination with Deuteration and Pentafluorobenzyl Derivatization Techniques)

  • 우효경;김성진;조용계
    • 한국응용과학기술학회지
    • /
    • 제18권3호
    • /
    • pp.214-232
    • /
    • 2001
  • CTA ester bonds in TG molecules were not attacked by pancreatic lipase and lipases produced by microbes such as Candida cylindracea, Chromobacterium viscosum, Geotricum candidium, Pseudomonas fluorescens, Rhizophus delemar, R. arrhizus and Mucor miehei. An aliquot of total TG of all the seed oils and each TG fraction of the oils collected from HPLC runs were deuterated prior to partial hydrolysis with Grignard reagent, because CTA molecule was destroyed with treatment of Grignard reagent. Deuterated TG (dTG) was hydrolyzed partially to a mixture of deuterated diacylglycerols (dDG), which were subsequently reacted with (S)-(+)-1-(1-naphthyl)ethyl isocyanate to derivatize into dDG-NEUs. Purified dDG-NEUs were resolved into 1, 3-, 1, 2- and 2, 3-dDG-NEU on silica columns in tandem of HPLC using a solvent of 0.4% propan-1-o1 (containing 2% water)-hexane. An aliquot of each dDG-NEU fraction was hydrolyzed and (fatty acid-PFB ester). These derivatives showed a diagnostic carboxylate ion, $(M-1)^{-}$, as parent peak and a minor peak at m/z 196 $(PFB-CH_{3})^{-}$ on NICI mass spectra. In the mass spectra of the fatty acid-PFB esters of dTGs derived from the seed oils of T. kilirowii and M. charantia, peaks at m/z 285, 287, 289 and 317 were observed, which corresponded to $(M-1)^{-}$ of deuterized oleic acid ($d_{2}-C_{18:0}$), linoleic acid ($d_{4}-C_{18:0}$), punicic acid ($d_{6}-C_{18:0}$) and eicosamonoenoic acid ($d_{2}-C_{20:0}$), respectively. Fatty acid compositions of deuterized total TG of each oil measured by relative intensities of $(M-1)^-$ ion peaks were similar with those of intact TG of the oils by GLC. The composition of fatty acid-PFB esters of total dTG derived from the seed oils of T. kilirowii are as follows; $C_{16:0}$, 4.6 mole % (4.8 mole %, intact TG by GLC), $C_{18:0}$, 3.0 mole % (3.1 mole %), $d_{2}C_{18:0}$, 11.9 mole % (12.5 mole %, sum of $C_{18:1{\omega}9}$ and $C_{18:1{\omega}7}$), $d_{4}-C_{18:0}$, 39.3 mole % (38.9 mole %, sum of $C_{18:2{\omega}6}$ and its isomer), $d_{6}-C_{18:0}$, 41.1 mole % (40.5 mole %, sum of $C_{18:3\;9c,11t,13c}$, $C_{18:3\;9c,11t,13r}$ and $C_{18:3\;9t,11t,13c}$), $d_{2}-C_{20:0}$, 0.1 mole % (0.2 mole % of $C_{20:1{\omega}9}$). In total dTG derived from the seed oils of M. charantia, the fatty acid components are $C_{16:0}$, 1.5 mole % (1.8 mole %, intact TG by GLC), $C_{18:0}$, 12.0 mole % (12.3 mole %), $d_{2}-C_{18:0}$, 16.9 mole % (17.4 mole %, sum of $C_{18:1{\omega}9}$), $d_{4}-C_{18:0}$, 11.0 mole % (10.6 mole %, sum of $C_{18:2{\omega}6}$), $d_{6}-C_{18:0}$, 58.6 mole % (57.5 mole %, sum of $C_{18:3\;9c,11t,13t}$ and $C_{18:3\;9c,11t,13c}$). In the case of Aleurites fordii, $C_{16:0}$; 2.2 mole % (2.4 mole %, intact TG by GLC), $C_{18:0}$; 1.7 mole % (1.7 mole %), $d_{2}-C_{18:0}$; 5.5 mole % (5.4 mole %, sum of $C_{18:1{\omega}9}$), $d_{4}-C_{18:0}$ ; 8.3 mole % (8.5 mole %, sum of $C_{18:2{\omega}6}$), $d_{6}-C_{18:0}$; 82.0 mole % (81.2 mole %, sum of $C_{18:3\;9c,11t,13t}$ and $C_{18:3 9c,11t,13c})$. In the stereospecific analysis of fatty acid distribution in the TG species of the seed oils of T. kilirowii, $C_{18:3\;9c,11t,13r}$ and $C_{18:2{\omega}6}$ were mainly located at sn-2 and sn-3 position, while saturated acids were usually present at sn-1 position. And the major molecular species of $(C_{18:2{\omega}6})(C_{18:3\;9c,11t,13c})_{2}$ and $(C_{18:1{\omega}9})(C_{18:2{\omega}6})(C_{18:3\;9c,11t,13c})$ were predominantly composed of the stereoisomer of $sn-1-C_{18:2{\omega}6}$, $sn-2-C_{18:3\;9c,11t,13c}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13c}$, and $sn-1-C_{18:1{\omega}9}$, $sn-2-C_{18:2{\omega}6}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13c}$, respectively, and the minor TG species of $(C_{18:2{\omega}6})_{2}(C_{18:3\;9c,11t,13c})$ and $ (C_{16:0})(C_{18:3\;9c,11t,13c})_{2}$ mainly comprised the stereoisomer of $sn-1-C_{18:2{\omega}6}$, $sn-2-C_{18:2{\omega}6}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13c}$ and $sn-1-C_{16:0}$, $sn-2-C_{18:3\;9c,11t,13c}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13c}$. The TG of the seed oils of Momordica charantia showed that most of CTA, $C_{18:3\;9c,11t,13r}$, occurred at sn-3 position, and $C_{18:2{\omega}6}$ was concentrated at sn-1 and sn-2 compared to sn-3. Main TG species of $(C_{18:1{\omega}9})(C_{18:3\;9c,11t,13t})_{2}$ and $(C_{18:0})(C_{18:3\;9c,11t,13t})_{2}$ were consisted of the stereoisomer of $sn-1-C_{18:1{\omega}9}$, $sn-2-C_{18:3\;9c,11t,13t}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13t}$ and $sn-1-C_{18:0}$, $sn-2-C_{18:3\;9c,11t,13t}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13t}$, respectively, and minor TG species of $(C_{18:2{\omega}6})(C_{18:3\;9c,11t,13c})_{2}$ and $(C_{18:1{\omega}9})(C_{18:2{\omega}6})(C_{18:3\;9c,11t,13c})$ contained mostly $sn-1-C_{18:2{\omega6}$, $sn-2-C_{18:3\;9c,11t,13t}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13t}$ and $sn-1-C_{18:1{\omega}9}$, $sn-2-C_{18:2{\omega}6}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13t}$. The TG fraction of the seed oils of Aleurites fordii was mostly occupied with simple TG species of $(C_{18:3\;9c,11t,13t})_{3}$, along with minor species of $(C_{18:2{\omega}6})(C_{18:3\;9c,11t,13t})_{2}$, $(C_{18:1{\omega}9})(C_{18:3\;9c,11t,13t})_{2}$ and $(C_{16:0})(C_{18:3\;9c,11t,13t})$. The sterospecific species of $sn-1-C_{18:2{\omega}6}$, $sn-2-C_{18:3\;9c,11t,13t}$, sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13t}$, $sn-1-C_{18:1{\omega}9}$, $sn-2-C_{18:3\;9c,11t,13t}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13t}$ and $sn-1-C_{16;0}$, $sn-2-C_{18:3\;9c,11t,13t}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13t}$ are the main stereoisomers for the species of $(C_{18:2{\omega}6})(C_{18:3\;9c,11t,13t})_2$, $(C_{18:1{\omega}9})(C_{18:3\;9c,11t,13t})_{2}$ and $(C_{16:0})(C_{18:3\;9c,11t,13t})$, respectively.