• 제목/요약/키워드: hydrolysis reaction

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젖산회수를 위한 분리벽형 반응증류탑의 제어 (Control of Reactive Dividing Wall Column for the Recovery of Lactic Acid)

  • 최유미;우대식;조훈;한명완
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권3호
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    • pp.306-313
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    • 2011
  • 젖산(lactic acid)은 식품, 의약품, 화학약품 등의 원료로서 많이 사용되고 있으며, 생분해성 고분자(biodegradable polymer)인 폴리젖산(polylactic acid)의 원료로서 최근 사용량이 증가하고 있다. 하지만 고비점 물질의 존재와 젖산의 비휘발성은 젖산 분리 및 정제를 어렵게 만든다. 이를 극복하기 위해 분리벽형 반응 증류를 이용하여 비휘발성 물질인 젖산을 에스테르화 반응에 의하여 휘발성이 있는 물질로 전환시킨 후 분리하고 가수분해반응을 이용하여 다시 젖산으로 전환하여, 회수하는 공정을 제안하였다. 제안된 연속적인 젖산회수 분리벽형 반응증류공정의 동특성을 조사하여, 이를 바탕으로 제어계들을 구성하였고 각 제어계들의 성능을 비교하였다.

초본계 바이오매스의 물리-화학적 유기용매 전처리 공정 (Physico-Chemical Pretreatment of Herbaceous Biomass by Organosolv Flow-Through Process)

  • 김준석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권4호
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    • pp.441-446
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    • 2018
  • 초본계 바이오매스는 목본계 바이오매스에 비해 구조가 견고하지 않아 화학적 전환이 용이하다. 하지만 당질계 바이오매스에 비해 리그닌이 많아 전처리가 필수적으로 요구된다. 오르가노솔브는 리그닌과 같은 효소당화에 저해가 되는 물질을 분별하기 쉬우며 특히 에탄올과 같은 낮은 분자량의 용매는 증류를 통해 재사용이 용이하다는 장점이 있다. 한편 침출식 전처리 공정은 기존의 회분식 공정에서 문제점으로 언급되었던 분별된 성분들의 재결합 현상을 방지할 수 있고 고-액 분리가 용이하다는 장점이 있으며, 향후 스케일업에도 유리하다. 아직까지는 바이오알코올 생산 공정 중 전처리 과정에서 소모되는 에너지 비용이 크기 때문에 본 연구의 전처리에서는 촉매 없이 에탄올만을 이용해 부가공정의 발생을 줄이려고 했다. 침출식 전처리는 $150{\sim}190^{\circ}C$에서 30~99.5 wt% 에탄올을 이용하여 20~60분 동안 수행되었다. 높은 반응온도와 긴 반응시간은 에너지 소모가 크기 때문에 물리적 전처리 방법과의 연계를 적용하여 에너지 저감의 가능성을 알아보았다.

3차 아민계 쇄연장제를 이용한 폴리우레탄 수지의 합성과 기계적, 염색 특성 (Synthesis and Mechanical, Dyeable Properties of Polyurethane with the Chain Extender Containing Tertiary Amine)

  • 노시태;김평준;정창남
    • 공업화학
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    • 제7권2호
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    • pp.341-349
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    • 1996
  • 폴리우레탄 수지의 염색성을 향상시키기 위하여 염착좌석을 갖는 저분자량의 디올류를 쇄연장제로 활용하였다. 쇄연장제와 폴리올의 종류를 변화시키고, 또한 하드세그멘트 (HS)/소프트세그멘트 (SS) 비율을 변화시키면서 폴리우레탄 수지를 합성하였다. HS/SS가 1.4이고, dimethylolpropionic acld(DMPA), N-butyldiethanolamine(BDEA)를 염착좌석용 쇄연장제(DCE)로 활용한 경우 반응의 불균일성으로 인하여 기계적 물성이 좋지 못하였으며, 특히 에스테르계 폴리올인 poly(butylene/ethylene adipate) glycol(PBEAG)로 합성한 경우 내가수분해성이 현저히 저하되었다. 그러나 DCE로 N-methyldiethanol amine(MDEA)를 사용하고 HS/SS를 1.3으로 조절한 경우 기계적 물성과 염색성이 향상되었으며, MDEA를 선형 쇄연장제(CE)인 1,4-butanediol(1,4-BD)과 에테르형 폴리올인 poly[oxyteramethylene] glycol(PTMG)과 반응시킨 경우 기계적 물성과 내가수분해성이 현저하게 향상되었다. 특히 분자설계적 측면에서 DCE를 HS와 SS내의 배분과 1,6-hexanediol(1,6-HD) 및 neopentylglycol(NPG)과의 공쇄연장으로 초기탄성률, 인장강도, 신장률을 제어 할 수 있음을 알 수 있다.

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MCM-41, 48 메조포러스 물질 및 SiO2에 담지한 헤테로폴리산의 특성 및 촉매적 활성 (Property and Catalytic Activity of Heteropoly Acid Supported on MCM-41, 48 Mesoporous Material and SiO2)

  • 박정우;김범식;이정민;이관영
    • 공업화학
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    • 제10권7호
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    • pp.1020-1027
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    • 1999
  • 헤테로폴리산(HPW)을 표면적이 서로 다른 담체인 $SiO_2$ MCM-41, MCM-48에 담지농도와 소성온도를 달리하며 담지시켰다. X-선 회절분석, 질소 흡착법, 적외선 흡수 스펙트럼, $^{31}P$ 고체 핵자기 공명을 통해서 이 담지촉매의 특성을 조사하였다. IR과 NMR의 결과로부터 HPW가 담체안에서 케긴 구조를 유지하면서 존재함을 확인할 수 있었다. MCM-41의 경우에는 35 wt %, MCM-48의 경우에는 65 wt %로 담지시킨 경우에도 X-선 회절패턴에서 HPW 고유의 피크가 나타나지 않았으며, 이와 같은 특성을 통해서 HPW가 고분산 되어 있음을 알 수 있었다. Di, bis, tri-pentaerythritol의 가수분해 반응에서 이들 담지 촉매는 높은 촉매 활성을 보였으며 HPW, $HPW/SiO_2$보다 HPW/MCM-41, 48의 촉매 활성이 더 우수하였다.

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Actinomyces sp. GF155-2가 생산하는 Pepsin 저해물질의 성질 (Properties of Pepsin Inhibitor Produced by Actinomycetes sp. GF 155-2)

  • 박석규;성낙계;노종수;김양우;조영숙
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.496-500
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    • 1990
  • Pepsin(8mg/ml)에 의한 0.02 casein의 효소적 가수분해반응에 저해물질의 저해활성은 저해물질농도 20Mu/gml까지는 비례관계였으며,$IC_{50}$ 은 15${\mu}g$/ml였다. 저해물질의 pH 안정성은 pH5-9 범위내에서 $100^{\circ}C$, 10분 가열하였을 때 안정하였고, 열안정성은 pH7.0, $100^{\circ}C$에 20분까지는 100 저해활성이 나타나 비교적 안정하였다. 효소-저해물질 복합체는 형성되었으며 Lineveaver-Burk plot상에서 비경쟁적 저해양식이었다.

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Polygalacturonase와 젤라틴을 병용한 과실쥬스의 청징화 (Clarification of Fruit Juice by the Use of Polygalacturonase and Gelatin)

  • 허병석;김재욱
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제32권4호
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    • pp.367-373
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    • 1989
  • 과실 쥬스에 대한 polygalacturonase의 청징에서 gelatin 농도, 과실쥬스 pH 등의 영향을 알기 위한 연구 결과 polygalacturonase를 사용한 청징에 적당량의 gelatin을 첨가하면 효과가 큰데, 쯔가루 사과 쥬스 및 Campbell Early 포도 쥬스는 0.04%, 골드 딜리셔스 사과 쥬스 0.02%, 마그놀리아 골드 및 홍옥 사과 쥬스 0.01%, 조나골드 사과 쥬스는 0.06%가 각각 gelatin 최적 첨가 농도였다. Polygalacturonase의 pectic acid 분해 최적 pH는 4.8이나 polygalacturonase와 gelatin을 병용한 청징 최적 pH는 $3.2{\sim}3.5$였으며, gelatin 농도에 따라 청징도는 큰 차이를 보이나 점도는 별차이가 없었다. 0.01mg/ml의 polygalacturonase 농도로써 $45^{\circ}C$에서 반응시키면, 과실의 종류 및 품종에 관계없이 60분에도 잘 청징되지 않았으나, 조나 골드 사과 쥬스는 gelatin 0.06% 첨가로 30분 정도, 마그놀리아 골드 및 홍옥 사과 쥬스는 0.01% 첨가로 각각 30분, 60분 정도, 쯔가루 사과 쥬스 및 Campbell Early 포도 쥬스는 0.04% 로 첨가로 40분 정도, 골든 딜리셔스 사과 쥬스는 0.02%첨가로 40분 정도에서 각각 완전히 청징되었다.

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졸-겔법을 이용하여 알콕사이드 전구체로부터 합성된 Polyimide-silica 혼성체의 특성 (Characteristics of Polyimide-silica Hybrid Materials Prepared from Alkoxide Precursor Using Sol-gel Process)

  • 김병우;이성환;김성완;박재현;김준호;박성수;박희찬
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권11호
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    • pp.1063-1068
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    • 2002
  • Polyimide와 silica에 물리적 또는 화학적으로 결합된 Polyimide/silica(PI/silica) 혼성체들을 졸-겔법을 통하여 Polyamic Acid(PAA) 또는 end-capped PAA 용액에 tetraethoxysilane을 가수 분해 및 축 중합시켜서 제조하였다. PAA 용액은 dimethylacetamide 용액 내에서 pyromellitic dianhydride와 oxydianiline 단량체들을 개환 반응으로 합성하였다. End-capped PAA 용액은 PAA 용액에 3-aminopropyltriethoxysilane을 첨가하여 제조하였다. 적외선 분광기, 시차 열분석기, X-선 회절 분석기, 주사 전자현미경 및 인장 강도 시험기를 통하여 PI/silica 혼성체 시편들의 특성을 분석하였다. 혼성체 시편들의 물성은 PI와 silica간의 결합형 및 silica의 함량에 의해 영향을 받는다는 것을 확인하였다.

Photoaddition Reactions of Silyl Ketene Acetals with Aromatic Carbonyl Compounds: A New Procedure for β-Hydroxyester Synthesis

  • Yoon, Ung-Chan;Kim, Moon-Jung;Moon, Jae-Joon;Oh, Sun-Wha;Kim, Hyun-Jin;Mariano, Patrick S.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제23권9호
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    • pp.1218-1242
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    • 2002
  • Photochemical reactions of aromatic carbonyl compounds with silyl ketene acetals have been explored. Irradiation of acetonitrile or benzene solutions containing aryl aldehydes or ketones in the presence of silyl ketene acetals is observed to promo te formation of ${\beta}-hydroxyester$, 2,2-dioxyoxetane and 3,3-dioxyoxetane products. The ratios of these photoproducts, which arise by competitive single electron transfer (SET) and classical Paterno-Buchi mechanistic pathways, is found to be dependent on the degree of methyl-substitution on the vinyl moieties of the ketene acetals in a manner which reflects expected alkyl substituent effects on the oxidation potentials of these electron rich donors. An analysis of the product distribution arising by irradiation of a solution containing butyrophenone (6) and the silyl ketene acetal 9, derived from methyl isobutyrate, provides an estimate of the rate constants for the competitive Norrish type Ⅱ, SET and Paterno-Buchi processes occuring. Finally, sequences involving silyl ketene acetal-aryl aldehyde or ketone photoaddition followed by 2,2-dioxyoxetane hydrolysis represent useful procedures for Claisen-condensation type, ${\beta}-hydroxyester$ synthesis.

Synthesis of Galactooligosaccharides in the Cheese Whey-based Medium by a Lactase from Lactobacillus paracasei YSM0308

  • Song, Tae-Suk;Lee, Kyung-Sang;Kang, Seung-Bum;Yoo, Seong-Ho;Lee, Jong-Ik;Yoon, Sung-Sik
    • 한국축산식품학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.565-571
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    • 2013
  • An enzyme ${\beta}$-galactosidase or ${\beta}$-galactohydrolase [EC3.2.1.23], commonly called lactase, mediates galacto-oligosaccharide (GOS) synthesis under conditions of high substrate concentrations. Also, lactase hydrolyzes ${\beta}$($1{\rightarrow}4$) lactose into glucose and galactose, the latter is successively transferred to free lactose to make various oligosaccharides via transgalactosylation. GOS is non-digestible to human digestive enzymes and has been used as a functional prebiotics. Among the 24 lactic acid bacteria (LAB) strains used, Lactobacillus paracasei YSM0308 was selected based on its exhibition of the highest ${\beta}$-galactoside hydrolysis activity, and the crude lactase was prepared for examination of reaction conditions to affect the GOS synthesis. Lactase activity was measured with a spectrophotometer using ONPG (o-nitropheyl ${\beta}$-D-galactopyranoside) method. Lactase activity was not detected in the culture supernatant and was mostly present in the cell pellet after centrifugation. Activity of the crude lactase preparation ranges from102 to 1,053 units/mL, with the highest activity determined for L. paracasei YSM0308. Optimal conditions for GOS synthesis are as follows: concentration of whey powder, pH, temperature, and time were 30%, pH 6.5-7.0, $30^{\circ}C$, and 4 h, respectively. The final GOS concentration was 19.41% (w/v) by the crude YSM0308 lactase, which was obtained from strain YSM0308 grown in the 10% (w/v) reconstituted whey-based medium.

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

  • 최상경;김성영;강진순;정덕화
    • 한국식품과학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.367-370
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    • 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.

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