• 한국산림과학회지
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• 제59권1호
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• pp.67-91
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• 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 $(NH_2)_2CO$와 $(NH_4)_2SO_4$, 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 $(NH_2)_2CO$와 $(NH_4)_2SO_4$, 0.2%의 $K_2HPO_4$와 $K_3PO_4$, 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.

• 한국수산과학회지
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• 제29권3호
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• pp.345-356
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• 1996

우렁쉥이 껍질은 다량의 색소를 함유하지만 껌질 자체는 어류가 소화시킬 수 없는 구조를 갖기 때문에 색소분해가 일어나지 않도록 고압 가열하거나 효소처리하여 소화할 수 있는 상태로 만들면 어류 사료에 직접 첨가할 수 있게 된다. 따라서 본 실험은 우렁쉥이 껍질 분말에 viscozyme, celluclast, visco-cell (1:1), ultrazyme 등의 복합효소를 일정량 첨가한 후 $50^{\circ}C$에서 일정시간 분해시키면서 일어나는 화학적 변화를 조사하였다. 불용성 고형분과의 분리능력을 의미하는 상청액율은 효소 첨가구의 농도가 $55.20\~71.88\%$로 효소 무처리구의 $52.68\%$에 비하여 높았고, 고형분 수율도 $800{\mu}l$ 첨가시 까지는 증가하다가 이후 감소하는 경향이었다. 이를 토대로 Duncan multiple test를 하여 각 인자간의 상관관계를 고려한 후 기준 첨가량을 $400{\mu}l$로 하였다. 각 효소의 최적 반응시간을 결정하기 위하여 껍질 분말에 각 효소 $400{\mu}l$를 첨가한 후 20, 40, 60, 120, 180, 240분간 반응시켰다. 효소의 종류에 관계없이 고형분 수율, 상청액율 및 고형분 농도 값이 반응 60분 후에는 거의 변화가 없는 것으로 나타났다. 상청액 중 당 조성을 분석한 결과 viscozyme 처리구는 glucose, N-acetyl-D-galactosamine이 주성분이었고, celluclast 처리구는 glucose, N-acetyl-D-glucosamine이, ultrazyme 처리구는 glucose가 주성분이었으며, visco-cello(1:1) 혼합효소구는 celluclast에 의한 영향이 큰 것으로 나타났다. 껍질은 약 $40\%$의 단백질 (건물량)을 함유하지만, 각 부위별 아미노산 조성은 내피 중의 함량이 가장 높아 21.00g/100g sample이었다. 이들 아미노산 함량중 Asp와 Glu가 가장 많았고, 내피 중 필수아미노산의 함량도 껍질보다 높았다. 껌질 중의 지방산 조성은 매우 다양하였으며, 포화 지방산 중에서는 14 : 0, 16 : 0, 18 : 0가 주성분이었으며, 불포화지방산 중에서는 n-3 계열의 총지질 (TL), 중성지질 (NL), 극성지질 (PL)이 각각 $19.72\%,\;20.44\%,\;20.10\%$였고, n-6 계열의 TL, NL, PL이 각각 $9.21\% \;9.10\%,\;12.18\%$였다. 총 포화지방산의 함량은 PL이 $40.31\%$, NL이 $36.44\%$, TL이 $35.41\%$로 PL의 함량이 높았다.