• 제목/요약/키워드: hydrolysis time

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반응표면분석을 이용한 음식물쓰레기의 효소학적 가수분해 조건의 최적화

  • 김경철;김성희;천화영;김성준
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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    • pp.439-444
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    • 2003
  • Trichoderma harzianum FJ1의 섬유소분해효소를 이용하여 음식물쓰레기의 효소학적 가수분해 조건을 최적화하기 위해 반응표면분석법을 이용하였다. 반응표면분석을 위한 실험계획은 수정된 Box-Behnken을 이용하였으며, 주요 반응인자로는 기질 및 효소농도, 반응시간에 대해 조사하였다. 반응표면분석 결과 환원당 (RS) 농도에 관련된 방정식은 다음과 같이 얻었다; RS (g/l) = -17.80 + $5.04X_1$ + $51.37X_2$ + $1.21X_3$ - $0.11X_1\;^2$ - $38.86X_2\;^2$ - $0.03X_3\;^2$ + $1.64X_1X_2$ + $0.04X_1X_3$ - $0.70X_2X_3$ ($R^2$=0.9939). 환원당 농도 및 당화율을 최대로 얻기 위한 최적 조건은 18.2%의 기질농도, 0.78 U/ml의 효소농도 및 19hr의 반응시간을 얻었으며, 이때의 환원당 농도 및 당화율을 각각 95.13 g/l 및 47.27%이었다.

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밀 단백 효소 가수분해물의 항균활성 (Antimicrobial Activity of Gluten Hydrolysate with Asp. saitoi Protease)

  • 이상덕;주정현;이규희;이기택;오만진
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.745-751
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    • 2003
  • 밀 단백질에 효소가수 분해할 때 생산되는 peptide의 항균활성과 천연항균제로서의 이용가능성을 검토하기 위하여 실험을 행하였다. 밀 단백질에 7종의 단백질가수분해효소를 작용시켜 생성된 가수분해물의 항균활성을 측정하고 한외여과, membrane filtration, HPLC를 이용하여 항균성 peptide를 분리 정제한 후 분자량과 아미노산 결합순서를 측정한 결과는 다음과 같다. 밀 단백질에 7종의 단백질 분해효소를 적용시켜 제조한 가수분해물중 Asp. saito protease를 적용시켜 얻어진 peptide만이 항균활성을 나타내었다. Asp. saito protease는 37$^{\circ}C$, pH 6.0에서 작용시킨 경우에 항균활성이 가장 높았으며, 5$0^{\circ}C$ 이상에서는 활성을 나타내지 않았다. 밀단백 효소가수분해물은 membrane filtration에 의하여 분자량 1,000~3,000에서 항균활성이 나타났다. Membrane filtration으로 얻어진 항균활성분획을 HPLC로 분리한 결과 retention time 31.1~31.8 min에서 항균활성을 나타내었다. 밀단백 효소가수분해물은 121$^{\circ}C$에서 15분간 가열하여도 효소활성이 유지되는 매우 안정한 화합물이었다. 항균활성분획을 MALDI-mass로 질량을 분석한 결과 1,633이었다. 항균성 peptide의 아미노산 결합순서는 cysteine, glycine, prolin, valine, valine, alanine, alanine, arginine의 순서였다.

Qualitative and quantitative analysis of the saponins in Panax notoginseng leaves using ultra-performance liquid chromatography coupled with time-of-flight tandem mass spectrometry and high performance liquid chromatography coupled with UV detector

  • Liu, Fang;Ma, Ni;He, Chengwei;Hu, Yuanjia;Li, Peng;Chen, Meiwan;Su, Huanxing;Wan, Jian-Bo
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제42권2호
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    • pp.149-157
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    • 2018
  • Background: Panax notoginseng leaves (PNL) exhibit extensive activities, but few analytical methods have been established to exclusively determine the dammarane triterpene saponins in PNL. Methods: Ultra-performance liquid chromatography coupled with time-of-flight mass spectrometry (UPLC/Q-TOF MS) and HPLC-UV methods were developed for the qualitative and quantitative analysis of ginsenosides in PNL, respectively. Results: Extraction conditions, including solvents and extraction methods, were optimized, which showed that ginsenosides Rc and Rb3, the main components of PNL, are transformed to notoginsenosides Fe and Fd, respectively, in the presence of water, by removing a glucose residue from position C-3 via possible enzymatic hydrolysis. A total of 57 saponins were identified in the methanolic extract of PNL by UPLC/Q-TOF MS. Among them, 19 components were unambiguously characterized by their reference substances. Additionally, seven saponins of PNL-ginsenosides Rb1, Rc, Rb2, and Rb3, and notoginsenosides Fc, Fe, and Fd-were quantified using the HPLC-UV method after extraction with methanol. The separation of analytes, particularly the separation of notoginsenoside Fc and ginsenoside Rc, was achieved on a Zorbax ODS C8 column at a temperature of $35^{\circ}C$. This developed HPLC-UV method provides an adequate linearity ($r^2$ > 0.999), repeatability (relative standard deviation, RSD < 2.98%), and inter- and intraday variations (RSD < 4.40%) with recovery (98.7-106.1%) of seven saponins concerned. This validated method was also conducted to determine seven components in 10 batches of PNL. Conclusion: These findings are beneficial to the quality control of PNL and its relevant products.

효소 단백 가수분해물의 항균 활성 (Antimicrobial activity of protein hydrolysate by protease)

  • 주정현;이상덕;이정옥;오만진;이기춘
    • 농업과학연구
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    • 제29권2호
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    • pp.78-90
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    • 2002
  • 밀 단백질에 효소가수분해 할 때 생산되는 peptide의 항균활성과 천연항균제로서의 이용가능성을 검토하기 위하여 실험을 행하였다. 밀 단백질에 7종의 단백질가수분해효소를 작용시켜 생성된 가수분해물의 항균활성을 측정하고 한외여과, membrane filtration, HPLC를 이용하여 항균성 peptide를 분리 정제한 후 분자량과 아미노산 결합순서를 측정한 결과는 다음과 같다. 밀 단백질에 7종의 단백질 분해효소를 적용시켜 제조한 가수분해물중 Asp. saito protease를 적용시켜 얻어진 peptide 만이 항균활성을 나타내었다. Asp. saito protease는 $37^{\circ}C$, pH 6.0에서 작용시킨 경우에 항균활성이 가장 높았으며, $50^{\circ}C$ 이상에서는 활성을 나타내지 않았다. 밀단백 효소가수분해물은 membrane filtration에 의하여 분자량 1,000~3,000 에서 항균활성이 나타났다. Membrane filtration으로 얻어진 항균활성분획을 HPLC로 분리한 결과 retention time 31.1~31.8 min에서 항균활성을 나타내었다. 밀단백 효소가수분해물은 $121^{\circ}C$에서 15분간 가열하여도 효소활성이 유지되는 매우 안정한 화합물이었다. 항균활성분획을 MALDI-mass로 질량을 분석한 결과 1,633이었다. 항균성 peptide의 아미노산 결합순서는 cysteine, glycine, prolin, prolin, prolin, valine, valine, alanine, alanine, arginine 의 순서였다.

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저온 경화형 초친수성 티타니아 하이브리드 졸의 제조와 친수성 특성 평가에 관한 연구 (Superhydrophilicity of Titania Hybrid Coating Film Imposed by UV Irradiation without Heat-treatment)

  • 김원수;박원규
    • 대한치과기공학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.121-131
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    • 2007
  • A preparation process's conditions of aqueous sol which contains anatase-type nano titania particles with photocatalyic properties was established by using Yoldas process, so called, DCS(Destabilization of Colloidal Solution) process in this study. And crystal size change and phase transformation of titania particles in aqueous titania sol depending on reaction conditions was investigated by a light scattering method and XRD analysis of frozen dried powders, respectively. This sol with photo catalytic nano titania particles was used to the following hydrophilic hybrid coating film's fabrication and its properties was evaluated. Subsequently, for coating film using the above mentioned aqueous titania sol, non-aqueous titania sol was prepared without any chemical additives and its time stability according to aging time was investigate. By using the above mentioned aqueous titania sol and non-aqueous sol, a complex oxide coating sol for metal and ceramic substrate and a organic-inorganic hybrid coating sol for polymer substrate was prepared and it's hydrophilicity depending on UV irradiation conditions was evaluated. As a conclusions, the following results were obtained. (1)Aqueous titania sol The average particle size of titania in formed aqueous titania sol was distributed between 20$\sim$90nm range depending on reaction conditions. And the crystal phase of titania powders obtained by frozen drying method was changed from amorphous state to anatase and subsequently transformed to rutile crystal phase and it is attributed to concentration gradient in aqueous sol. (2)Non-aqueous titania sol Non-aqueous titania sol was prepared using methanol as a solvent and a little distilled water for hydrolysis and nitric acid as a catalyst were used. The obtained non-aqueous titania sol was stable at room temperature for 20 days. Additionally, non-aqueous titania sol with addition of chealating reagent such as acethylaceton and ethylene glycol prolonged the stability of sol by six months. (3)Complex sol and hybrid sol with super hydrophilicity The above mentioned aqueous titania sol as a main photocataylic component and non-aqueous titania sol as a binder for coating process was used to prepare a complex sol used for metal, ceramic and wood material substrate and also to prepare the organic-inorganic hybrid sol for polymer substrate such as polycarbonate and polyethylene, in which process APMS(3-Aminopropyltrimethoxysilane), GPTS(3-Glycidoxypropyl-trimethoxysilane) as a hydrophilic silane compound and HEMA(2-Hydroxyethyl methacrylate) as a forming network in hybrid coating film were used. The hybrid coating film such as prepared through this process showed a superhydrophilicity below 1$10^{\circ}$ depending on processing conditions and a pencil's hardness over 6 H.

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양념 소갈비의 조리과정에서의 물리화학적 특성 평가 (The Physicochemical Characteristics of Marinated Beef Galbi under Different Cooking Conditions)

  • 홍상필;김영호;이남혁;허영욱
    • 한국식생활문화학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.78-88
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    • 2013
  • Marinated beef galbi is a traditional Korean dish cooked with soy sauce, pear juice, onion, sesame oil, and sugar. However, there are many differences in beef galbi, including flavor and physicochemical aspects, depending on cooking conditions. Therefore, the physicochemical characteristics of marinated beef galbi prepared through various recipes was evaluated for its effects on pH, texture, aging, proteolysis, heating conditions, cooking time, and flavor compounds (pyrazines, IMPs, or FAAs). There were significant differences in salt concentration (0.8~3.03%), pH (4.89~6.22), and solid soluble contents (1.34-6.31 Brix) between recipes in this study. In the Pearson assay for sensory evaluation, overall preference correlated well with texture (a well-known sensory attribute in meat evaluation). Controlling the pH of meat through soaking in lemon solution, alkali water, phosphate, and baking powder solution, improved water holding capacity as much as 9 to 15% compared with the control. The myofibril index (MFI) of marinated meat stored at $4^{\circ}C$ increased 32% with 24 hours of aging and reached 39% at 48 hours of aging, and its fragmentation was observed through microscopy. SDS-PAGE showed hydrolysis of acid-soluble collagen by the pear juice, possibly related to meat tenderness. On the basis of surface temperature, the cooking time was estimated to be 8 minutes with pan heating at $170^{\circ}C$, 6 minutes at $270{\sim}300^{\circ}C$, and 4 minutes with charcoal at $700{\sim}900^{\circ}C$. Different pyrazine compounds, such as 2-methyl-3-phenylpyrrol(2,3-b) pyrazine (the typical product of the browning reaction) was mainly detected, and IMP (one of the main taste compounds in beef) was in higher amounts with the charcoal treatment, potentially related to its flavor preference among treatments. Our results demonstrate an effective case study and cooking system for beef galbi.

단백질 분해 효소가 세척에 미치는 영향 -효소와 오염 기질의 특성을 중심으로- (Influences of Protease on the Removal of Protein Soils from Cotton Fabrics -Emphasis on the Characteristics of Enzyme and Soil Substrates-)

  • 이정숙;심윤정
    • 한국의류학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.491-505
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    • 1993
  • The influences of protease on the removal of various protein soils from cotton fabrics were studied. The human epidermal stratum corneum, hemoglobin and casein were used as protein soils. The soiled fabrics were denatured by steaming for 30 min. before washing and laundered using Terg-O-Tometer under washing conditions. The removal efficiency was evaluated by analysis of protein on the fabrics before and after washing by means of copper-Folin method. The relations between the removal and the characteristics of protease were discussed. Also the degradation of protein were examined by microscopy. The seperation of human epidermal stratum corneum after hydrolysis was examined by SDS-PAGE. The results obtained were as follow : 1. The protein from the soiled cotton fabric was removed effectively by adding protease. The removal of protein was increased in proportion to increasing of the enzyme concentration up to a certain point, but it began to decrease above the point. The removal effect was high in the order of casein>human epidermal stratum corneum>hemoglobin. Especially the protein was more effectively removed in ADS solution(pH 9.5) containing enzyme. 2. When protease was used with ADS. the removal of protein was efficiently showed in relatively short time(5~15min.) compared to using ADS only. It is due to the properties of this enzyme that reacts with very short time. 3. Even at low temperature the removal efficiency of enzyme was relatively higher compared with the activity of enzyme. The removal of protein soil was increased up to a maximum near $50^{\circ}C$, and then decreased. 4. The removal of protein by protease was improved with the increase of alkalinity in the pH range from 9.5 to 11.0 but it began to decrease above pH 11.0. 5. According to the increase of mechanical agitation, the removal effect was increased. But the removal efficiency of protease was more effective compared with the agitation in detergency. 6. According to the SDS-PAGE separation and micrograph it was confirmed that the human epidermal corneum was effectively hydrolysed by the enzyme added. So the fragments of protein were removed more efficiently by means of the interfacial reaction of AOS.

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억새를 이용한 바이오 에탄올 생산을 위한 암모니아 침출 공정 최적화 (Optimization of Ammonia Percolation Process for Ethanol Production from Miscanthus Sinensis)

  • 김경섭;김준석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권6호
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    • pp.704-711
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    • 2010
  • 당질계 및 전분질계 바이오 매스(1세대 바이오 매스)의 단점은 식량고갈의 문제로 인한 원료수급이 불안정하여 원료비 상승과 함께 원료 확보라는 문제에 당면해 있다. 이를 해결하기 위한 다양한 대책이 모색되었고 그 대책으로 목질계 바이오 매스(2세대 바이오 매스)에 대한 연구가 이루어져 왔다. 그러나 목질계 바이오 매스는 매우 복잡하고 어려운 Lignin 제거 문제에 직면하게 되었다. 그리하여 현재는 기존의 바이오 매스의 단점을 극복할 새로운 바이오 매스인 비 식용작물의 관심이 증가하고 있다. 비 식용작물 바이오 매스는 당질계 및 전분질계 바이오 매스와 달리 식량문제로 인한 원료비의 상승이나 원료 확보 면에서 안전하며 또한 기존 목질계 바이오 매스에 비해 보다 쉽게 Lignin을 제거할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 이러한 비 식용작물 중 Cellulose 함량이 높고 Lignin 함량이 상대적으로 낮은 억새를 이용하여 암모니아 공정 전처리의 최적화 조건을 연구하였다. 공정변수로는 암모니아 농도, 반응시간, 반응온도를 선정하였으며 전처리 후 각 반응물의 Cellulose 함유율, Lignin 함유율, 잔류 고체량 및 가수분해도를 반응표면 분석법을 이용하여 최적 전처리 조건을 확립하였다. 최적조건 탐색 결과는 암모니아 반응농도; 11.27%, 반응온도; $157.75^{\circ}C$, 반응시간; 10.01 min으로 최적 반응조건을 결정할 수 있었으며 최적조건으로 전처리 후 억새의 상대적인 Cellulose 함유율; 39.98%, Lignin 함유율; 8.01%, 가수분해도; 85.89%의 결과를 얻어, 억새가 기존 목질계 바이오 매스들보다 전처리 및 당화 발효에 있어 유리한 기질이라고 결론지을 수 있다.

Casein 효소 가수분해물의 항균 활성과 그 응용 (Application and Antimicrobial Activities of Casein Hydrolysates Treated with Asp.oryzae Protease)

  • 이혜진;이상덕;오만진
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.88-94
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    • 2006
  • 단백 효소 가수분해물의 천연 항균제로서의 응용성을 검토하기 위하여 casein에 5종의 단백질 가수분해 효소를 작용시켜 얻어진 가수 분해물의 항균활성을 측정하고 활성이 가장 높은 가수분해물을 부분 정제하여 그 응용성을 검토하였다. Casein에 5종 단백질 분해효소를 작용시켜 얻은 가수분해물의 항균활성은 Aspergillus oryzae protease에 의한 것이 가장 높았다. 효소처리에 의하여 얻어진 가수분해 물을 30,000, 10,000, 3,000 membrane filter로 한외여과 하였을 때 항균활성은 3,000이하 분획물에 대부분 함유되어 있었으며 공시균주에 대한 최소저해농도는 $1.0\~1.5\;mg/mL$이었다. Aspergillus oryzae pretense로 작용시킨 casein 가수분해물은 $121^{\circ}C$에서 10분간 가열했을 때도 그 항균 활성을 유지하는 것으로 보아 열에 안정하였다. 가수분해물을 HPLC로 220 nm 280 nm에서 검출된 peak 별로 수집하여 항균활성을 측정 한 결과 retention time 12.6, 13.2 분에서 분취된 peptide가 활성이 있었다. 가수분해 동결건조물을 된장에 첨가하였을 때 미생물의 생육이 저해되었으며 실용성이 있었다.

순환식 암모니아 반응기(Ammonia Circulation Reactor (ACR))를 이용한 옥수수대의 전처리 및 효소 당화율 향상 (Pretreatment of Corn Stover for Improved Enzymatic Saccharification using Ammonia Circulation Reactor (ACR))

  • ;허온숙;김태현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권3호
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    • pp.335-341
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    • 2013
  • 목질계 바이오매스인 옥수수대 전처리를 위하여 고안된 순환식 암모니아 전처리 반응기(Ammonia Circulation Reactor (ACR))를 이용하여 연구하였다. 이 전처리 방법은 적은 양의 액체를 사용하도록 고안되었으며 이 연구에선 기존의 전처리 공정보다 낮은 전처리 온도($60{\sim}80^{\circ}C$), 반응시간(4~12 hour) 그리고 고체:액체 비율(1:3~1:8) 등의 공정 조건을 실험 하여 효과를 비교하였다. 즉 여러 공정 조건에서 전처리 후 고형물의 잔류 고체량, 당, Lignin 함량, 그리고 효소당 화율 등을 측정하였다. 여러 실험 조건에서 공통적으로 관찰된 것은 전처리 조건이 더 가혹해 지면 Lignin의 제거율이 가장 큰 영향을 받았으며, 47.6~70.6% 범위로 나타났다. 반면 다른 당(Glucan, Xylan)은 손실이 비교적 작게 나타났다. 모든 실험 조건에서, 전처리된 고형물의 Glucan 손실율은 4.7~15.2% 범위로 변화가 크지 않았으며 Xylan 손실율은 여러 조건의 변화에 따라 7.4~25.8% 정도 범위로 나타났다. 암모니아 순환 전처리로 8~12 hour 동안 처리된 옥수수대는 90.1~94.5%의 높은 72-h Glucan 당화율을 (15 FPU-GC220+30 CBU)/g-glucan의 효소 투입으로 나타냈으며 순수 Cellulose인 Avicel의 당화율(92.7%)과 비슷하거나 높았다. 또한 8~12 hour 처리된 옥수수대의 초기 24-h Glucan 당화속도는 73.0~79.4%로 Avicel의 같은 시간 당화율인 69.5% 보다 높게 나타났다. 반응시간을 증가는 보다 많은 Lignin을 제거하였으며 따라서 효소 당화율 증가에 기인한 것으로 보인다.