• 제목/요약/키워드: molar ratios

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A detailed study of physicochemical properties and microstructure of EmimCl-EG deep eutectic solvents: Their influence on SO2 absorption behavior

  • Zhu, Jiahong;Xu, Yingjie;Feng, Xiao;Zhu, Xiao
    • Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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    • 제67권
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    • pp.148-155
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    • 2018
  • To get a better understanding of the effect of physicochemical properties and microstructure on $SO_2$ absorption behavior of DESs with different molar ratios of EmimCl and EG (from 2:1 to 1:2), densities (${\rho}$), viscosities (${\eta}$), speeds of sound (u), refractive indices ($n_D$), and thermal decomposition temperatures ($T_d$) of EmimCl-EG DESs were measured and used to obtain the other derived properties, such as thermal expansion coefficient (${\alpha}_p$) and activation energy for viscous flow ($E_{\eta}$). Moreover, FT-IR spectra and in situ variable-temperature NMR spectroscopy were employed to study the microstructures of DESs. Based on physicochemical and spectroscopic properties, the influence of the concentrations of EmimCl on the interactions in DESs was explored to be associated with their $SO_2$ absorption behavior. The results show that the interactions between $Emim^+$ and $Cl^-$ of EmimCl is gradually weakening with increasing the concentration of EG in DESs by forming of hydrogen bond interaction of $O-H{\cdots}Cl^-$, resulting in a decrease of ${\rho}$, ${\eta}$, u, $n_D$, and $T_d$ of DESs, and hindering the charge-transfer interaction of $SO_2$ with $Cl^-$ and deceasing $SO_2$ capture capacity. Moreover, the $SO_2$ absorption capacity of DESs is proportional to their ${\rho}$ and $E_{\eta}$, respectively.

Carbon Source Affects Synthesis, Structures, and Activities of Mycelial Polysaccharides from Medicinal Fungus Inonotus obliquus

  • He, Huihui;Li, Yingying;Fang, Mingyue;Li, Tiantian;Liang, Yunxiang;Mei, Yuxia
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제31권6호
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    • pp.855-866
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    • 2021
  • The effects of various carbon sources on mycelial growth and polysaccharide synthesis of the medicinal fungus Inonotus obliquus in liquid fermentation were investigated. After 12-d fermentation, mycelial biomass, polysaccharide yield, and polysaccharide content were significantly higher in Glc+Lac group (glucose and lactose used as combined carbon source) than in other groups. Crude polysaccharides (CIOPs) and the derivative neutral polysaccharides (NIOPs) were obtained from mycelia fermented using Glc, fructose (Fru), Lac, or Glc+Lac as carbon source. Molecular weights of four NIOPs (termed as NIOPG, NIOPF, NIOPL, and NIOPGL) were respectively 780.90, 1105.00, 25.32, and 10.28 kDa. Monosaccharide composition analyses revealed that NIOPs were composed of Glc, Man, and Gal at different molar ratios. The NIOPs were classified as α-type heteropolysaccharides with 1→2, 1→3, 1→4, 1→6 linkages in differing proportions. In in vitro cell proliferation assays, viability of RAW264.7 macrophages was more strongly enhanced by NIOPL or NIOPGL than by NIOPG or NIOPF, and proliferation of HeLa or S180 tumor cells was more strongly inhibited by NIOPG or NIOPGL than by NIOPF or NIOPL, indicating that immune-enhancing and anti-tumor activities of NIOPs were substantially affected by carbon source. qRT-PCR analysis revealed that expression levels of phosphoglucose isomerase (PGI) and UDP-Glc 4-epimerase (UGE), two key genes involved in polysaccharide synthesis, varied depending on carbon source. Our findings, taken together, clearly demonstrate that carbon source plays an essential role in determining structure and activities of I. obliquus polysaccharides by regulating expression of key genes in polysaccharide biosynthetic pathway.

충북 영동군 복합 지질지역에서 산출되는 지하수의 수리지화학적 특성 (Hydrogeochemistry of Groundwater Occurring in Complex Geological Environment of Yeongdong Area, Chungbuk, Korea)

  • 문상호
    • 자원환경지질
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    • 제50권6호
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    • pp.445-466
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    • 2017
  • 영동지역은 지체구조상 옥천습곡대의 중앙 남동부와 영남육괴의 경계부에 위치하며, 이들 경계부에는 백악기 영동분지가 분포한다. 따라서, 영동지역은 선캠브리아시대 변성암부터 옥천누층군, 고생대/중생대 퇴적암, 중생대 화성암을 거쳐 신생대 제4기 충적층에 이르기까지 지질시대와 암상이 다양한 복합 지질 환경을 가진다. 이들 다양한 지질과 지하수 수질과의 연관성을 검토하였으며, 지하수 내 주요 이온 성분들의 기원 및 물-암석 반응 기작을 논의하였다. 이 연구에는 충적/풍화대 관정 20개, 암반 관정 80개를 대상으로 한 현장 수질 측정 자료와 이온 함량 분석 자료가 활용되었다. 통계 분석 결과, 풍수기와 갈수기간의 수질 변화는 크지 않은 것으로 나타났다. 지질별로 수질 유형이 다양하게 관찰되었으나, 충적/풍화대 뿐 아니라 암반 지하수에서도 $Ca-HCO_3$ 유형이 전체의 80~84 % 정도를 차지하였다. 충적/풍화대 지하수의 경우, 선캠브리아시대 변성암, 쥬라기 화강암 지역 일부에서 $NO_3$, Cl 함량이 꽤 높은 것이 관찰되었고, 백악기 영동층군 퇴적암에서는 $Mg-HCO_3$ 유형이 관찰되었다. 암반 지하수에서는 선캠브리아시대 변성암, 쥬라기 화강암 지역에서 $Ca-HCO_3$ 유형에서부터 $Ca-Cl/SO_4/NO_3$ 유형을 거쳐 $Na-HCO_3$, Na-Cl 유형까지 매우 다양한 수질 유형을 보였다. 이중 $Na-HCO_3$, Na-Cl 유형을 보이는 지하수는 F 함량이 높은 것들로서, 지하수 수질이 백악기 반암 및 화강암의 광화대 및 변질대에서의 물-암석 반응에 기인하는 것으로 추정된다. 연구지역은 심부 대수층까지 $NO_3$에 의한 오염이 심화된 것으로 나타나며, 이는 특히 쥬라기 화강암 지역에서 현저하다. 지하수의 $HCO_3$/Ca, $HCO_3$/Na, Na/Si 몰비 등으로 볼 때, 충적/풍화대 지하수의 Ca, $HCO_3$ 성분은 대부분 방해석의 용해작용과 관련되어 있는 것으로 해석된다. 암반 지하수에서는 물 속의 Ca, $HCO_3$ 성분은 방해석 이외에 사장석의 용해작용과 관련되어 있어 보이나, 사장석이 고령토로만 변하는 단순 풍화작용의 기작만으로는 설명이 어려운 수질 특성을 보였다. 백악기 영동층군 퇴적암 지역의 지하수에서는 $HCO_3$ 기원이 방해석 이외에도 $MgCO_3$, $SrCO_3$ 등의 용해작용과도 관련이 있어 보였다.

영남지역(嶺南地域)에 분포(分布)된 단구지토양(段丘地土壤)의 특성(特性)과 생성(生成) 연구(硏究) -제(第)3보(報) : 광물학적(鑛物學的) 특성(特性) (Characteristics and Genesis of Terrace Soils in Yeongnam Area -III. Mineralogical Characteristics)

  • 정연태;엄기태;정필균;하호성
    • 한국토양비료학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.89-97
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    • 1986
  • 영남지역(嶺南地域)에 분포(分布)된 단구지토양(段丘地土壤)의 특성(特性)과 생성(生成)을 구명(究明)하기 위하여 영천(永川)(내륙(內陸)) 및 영일(迎日) (해안(海岸))지역(地域)에서 대표적(代表的)인 단구군(段丘群)을 선정(選定)하여 1, 2차광물(次鑛物)의 조성(助成)과 특성(特性)을 토양생성(土壤生成)과 연관시켜 분석(分析)하여 본 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 단구퇴적물(段丘堆積物)의 중세사(中細砂)에 함유(含有)된 중광물(重鑛物)은 5% 이하(以下)이었으나 모재(母材)의 불연속성(不連續性)이 예상되는 토층(土層)에서는 9.8~16.2%로 높았고 경험물(輕驗物) 중(中) 장석류(長石類)의 함량(含量)은 영천지역(永川地域)에서 높은 반면(反面)에 석영(石英)은 영일지역(迎日地域)에서 높았으며 석영(石英)/장석비(長石比)도 모재(母材)의 불연속예상토층(不連續豫想土層)은 단구퇴적물(段丘堆積物)과 구분(區分)되었다. 2. 풍화잔사물(風化殘渣物)의 성숙도지수는 영천지역(永川地域)이 76.7~29.9이었으며 영일지역(迎日地域)은 85.6~67.2로서 고위단구(高位段丘) 일수록 높은 경향이었다. 3. 점토(粘土)의 규반비(珪礬比)는 1.93~2.65로서 낮았고, $Al_2O_2/TiO_2$비(比)와 $Fe_2O_3/Al_2O_3$비(比)를 기준(基準)한 모재(母材)는 산성암류(酸性岩類)에 속하였고 모재(母材)의 불연속성(不連續性)도 구별(區別)되었다. 4. X-선회절분석(線回折分析) 및 시차열분석(示差熱分析)에 의한 점토광물(粘土鑛物)은 Kaolin 및 Illite가 주광물(主鑛物)이었고 일부(一部)는 Vermiculite 및 Vermiculite-Illite중간형광물(中間型鑛物) 등(等)이었으며 모재(母材)의 불연속성(不連續性)이 예상(豫想)되는 영천(永川)의 반천통기층(盤泉統基層)에서는 Kaolin함량(含量)이 증가(增加)되었고 영일(迎日)의 우평통기층(牛坪統基層)에서는 Montmorin계광물(系鑛物)이 다량(多量) 검출(檢出)되는 등(等)으로 단구퇴적물(段丘堆績物)과 구별(區別)되었다.

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울산(蔚山) 공단주변(工團周邊) 산림토양(山林土壤)의 산성화(酸性化)가 산림생태계(山林生態系)의 양료(養料)와 중금속(重金屬) 분포(分布)에 미치는 영향(影響) (The Effect of Soil Acidification on the Distribution of Nutrients and Heavy metals in Forest Ecosystem near Ulsan Industrial Estate)

  • 이승우;이수욱
    • 한국산림과학회지
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    • 제84권3호
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    • pp.286-298
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    • 1995
  • 본 연구는 산림토양(山林土壤)의 산성화(酸性化)가 토양내 치환성 양이온($Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Al^{3+}$) 및 중금속(Cu, Zn, Mn, Pb, Cd) 분포(分布)에 미치는 영향을 평가하고, 이러한 토양내 화학적 특성과 임목의 세근과 엽내 양료 및 중금속 분포와의 관계(關係)를 파악하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 울산(蔚山)과 온산공단(溫山工團) 주변의 6개 조사구와 개발제한지역내(開發制限地域內) 2개 조사구를 대상으로 토양 pH의 장기적(長期的) 변화(變化)와 토양(土壤), 세근(細根) 및 엽(葉)내 양료(養料)와 중금속(重金屬) 함량(含量)을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 울산지역 산림의 토양 pH(A층)는 1987년에 활엽수림(闊葉樹林)과 침엽수림(針葉樹林)에서 각각 4.45와 4.78이었던 것이 1994년에는 각각 3.73과 3.86으로 감소하여 토양산성화(土壤酸性化)의 정도가 심화되었다. 1994 년 현재 개발제한지역내 침엽수림인 동천이 4.57로 가장 높은 반면 온산공단에 인접한 당월의 활엽수림이 3.19로 가장 낮았다. 2. 공단지역(工團地域)에 비해 토양 pH가 높았던 개발제한지역 산림의 토양내 치환성(置換性) $Ca^{2+}$함량은 공단지역보다 활엽수림에서 3.5배, 침엽수림에서 11배나 높았고, 치환성(置換性) $Mg^{2+}$ 함량 또한 각각 4.5배와 5배나 높았다. 그러나 공단지역에서 높을 것으로 예상되었던 치환성(置換性) $Al^{3+}$함량은 오히려 개발제한지역에서 높게 나타났다. 3. 세근내(細根內) Ca과 Mg 함량은 개발제한지역이 공단지역보다 활엽수(물오리나무, 상수리나무)의 경우 각각 3.6배와 1.7배 높았고 침엽수(리기다소나무, 곰솔)에서는 각각 4.6배와 1.5배 높았다. 엽(葉)에 있어서도 개발제한지역 산림의 활엽수가 공단지역보다 각각 1.1배와 2.2배 높았고, 침엽수는 각각 1.8배와 2.3배나 높았다. 그리고 세근과 엽내 Al 함량 역시 토양에서와 같은 경향을 보였다. 4. 토양산성화도(土壤酸性化度)와 임목(林木)에 대한 Al 독성(毒性)을 평가하기 위한 토양과 세근내 Ca/Al 몰비가 동천을 제외한 오든 조사구의 토양과 세근에서 1 이하로써 토양산성화에 민감할 뿐만 아니라 양료흡수(養料吸收) 및 근계발달(根系發達)의 피해(被害)가 예상되었다. 침엽수림(針藥樹林)의 경우 토양 pH와 토양 및 세근내 Ca/Al 몰비간에 서로 고도(高度)의 상관(相關)을 보였다. 5. 토양, 세근 및 엽내 Cu, Zn, Pb 함량은 활 침엽수림 모두에서 공단지역(工團地域)이 개발제한지역(開發制限地域)보다 전체적으로 높았지만, 토양중 Mn과 Cd 함량은 반대로 개발제한지역이 더 높았다.

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SiO2-Al2O3-P2O5 무기복합체를 이용한 LiCl-KCl 방사성 폐기물의 안정화/고형화: Part 1. LiCl-KCl의 탈염화 반응거동 및 고형화특성 (Stabilization/Solidification of Radioactive LiCl-KCl Waste Salt by Using SiO2-Al2O3-P2O5 (SAP) inorganic composite: Part 1. Dechlorination Behavior of LiCl-KCl and Characteristics of Consolidation)

  • 조인학;박환서;안수나;김인태;조용준
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.45-53
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    • 2012
  • 사용후 핵연료내 우라늄 및 초우란원소를 회수하는 파이로프로세싱 공정에서 배출되는 금속염화물계 방사성 폐기물은 높은 휘발특성과 붕규산계 유리와의 낮은 상용성으로 인해 고화처리가 쉽지 않은 폐기물이다. 이를 위해, 본 연구에서는 고화처리의 한 방법으로 탈염화 반응을 통한 고화체제조 개념을 채택하였다. 솔젤법을 이용하여 탈염화물질, $SiO_2-Al_2O_3-P_2O_5$ (SAP)을 합성하였으며 이를 이용하여 탈염화 반응거동 반응생성물의 고형화 특성을 조사하였다. LiCl계 폐기물과 달리, LiCl-KCl폐기물의 반응은 두 개의 온도범위에서 반응이 진행되며, $400^{\circ}C$의 경우에는 LiCl이, 약 $700^{\circ}C$에서는 KCl이 주로 반응하는 것으로 확인되었다. 여러 가지 반응실험을 통하여 LiCl-KCl의 탈염화 반응에 가장 적합한 물질은 SAP 1071 (Si/Al/P=1/0.75/1 in molar)인 것으로 확인되었다. 4가지 종류의 고형화 실험을 통하여 고화체의 bulk shape과 densification은 SAP/Salt의 비에 영향 받는 것을 확인하였다. 제조된 고형화 시료는 Product Consistency Test-A법을 이용하여 기본적인 내구성을 평가하였다. 본 연구는 $SiO_2$, $Al_2O_3$, $P_2O_5$로 이루어진 탈염화 물질을 이용하여 반응특성과 고형화 특성에 대한 기본적인 정보를 제공하였으며, 이와 같은 실험을 통하여, 본 연구에서 제안된 탈염화 고화처리방법이 휘발특성이 높고 기존 유리매질과 상용성이 낮은 금속염화물계 폐기물에 적용이 가능함을 확인하였다.

건강(健康), 케톤뇨증(尿症) 및 케톤증(症) 유우(乳牛)에 있어서 출산전후시(出産前後時) 제(第) 1위내(胃內) 휘발성지방산(揮發性脂肪酸)과 혈액상(血液像)의 변화(變化) 비교관찰(比較觀察) (Composition of rumen volatile fatty acids and blood components at pre- and post- partum in healthy, ketonuric and ketotic dairy cows)

  • ;;윤종삼;타케오 사카이;이원창
    • 대한수의학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.197-203
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    • 1995
  • Holstein종(種) 유우(乳牛)에 있어서 제1위내(第1胃內)의 휘발성지방산(揮發性脂肪酸)(VFA)과 혈지질(血脂質)의 농도(濃度)가 식이조성(食餌造成), 번식상태(繁殖狀態) 그리고 케톤요증(尿症)과 케논증(症)에 미치는 효과를 알아보고저 시도(試圖)하여, 출산(出産) 13~15일전(日前)과 출산후(出産後) 15일(日)에 6두(頭)의 건강(健康)한 유우(乳牛)(제I군(第I群)), 9두(頭)의 케톤요증(尿症) 유우(乳牛)(제II군(第II群)) 그리고 8두(頭)의 케톤(증)症 유우(乳牛)(III군(III群))들을 중심(中心)으로 검사(檢事)하여 보고 그 결과(結果)를 다음과 같이 적요(摘要)한다. 가소화영양종양(可消化營養總量)(TDN)과 가소화단백질(可消化蛋白質)(DCP)은 산후(産後)에 증가추세(增加趨勢)를 보이고, 각군(各群)의 휘발성지방산농도(揮發性脂肪酸濃度)는 산전(産前)에 비(比)하여 산후(産後)에 낮았는데, 그 중(中)에서도 제I군(第I群)(건강(健康))의 경우에는 산전(産前)과 후(後)에 제II군(第II群)(케톤요증(尿症))에 비(比)하여 다소(多少) 높았다. 제I군(第I群)에 있어서 산후(産後)에 초산당양비율(醋酸當量比率)은 감소(減少) 경향(傾向)을 보였으나, 제II군(第II群)과 제III군(第III群)에서는 계속(繼續) 증가(增加) 되었다. 제I군(第I群)에서의 산후(産後) 프로피온산당비율(酸當比率)은 증가(增加)되는 반면(反面)에 제I군(第I群)과 제II군(第III群)에서는 계속(繼續) 감소(減少) 경향(傾向)을 보였다. 혈중(血中) 콜레스테롤, 유이(遊離)콜레스테롤 및 콜레스테롤-에스텔, HDL-cholesterol, 인지질(燐脂質) 및 유이지방산(遊離脂肪酸) 등의 농도(濃度)는 전시험군(全試驗群)에서 산후(産後)에 감소(減少) 경향(傾向)을 보였으며, 그 중(中)에서도 제I군(第I群)은 제III군(第III群)에 비(比)하여 보다 낮았으며, 그 중간(中間)은 제II군(第II群) 이었다. 중성지방(中性脂肪)은 산후(産後)에 감소(減少) 경향(傾向)을 보였으며, 특(特)히 케톤증(症)의 제III군(第III群)은 현저(顯著)한 감소(減少)가 관찰(觀察)되었다.

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양송이에서 분리한 보체계와 대식세포 활성화 다당류의 구조적 특성 (Structural Characterization of the Anti-Complementary and Macrophage Activating Polysaccharides Isolated from Agaricus bisporus)

  • 김병희;권미향;임왕진;성하진;양한철
    • 한국식품과학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.709-716
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    • 1998
  • 양송이의 알칼리 추출물에서 면역계의 주요인자인보체계와 macrophage를 활성화시키는 다당들을 분리, 정제하고 구조적 특성을 비교하였다. AB-20-IVa-2는 항보체 활성과 macrophage 활성능을 동시에 나타내는 단백다당으로 주요 구성당은 glucose > galactose > mannose 순으로 함유되어 있고 주요 구성아미노산은 phenylalanine (34.72%)과 valine (27.84%)이었다. AB-20-Ia와 AB-20-IIa-2a는 macrophage 활성을 갖고 있는 순수다당으로 AB-20-Ia의 주요 구성당은 glucose > xylose > mannose이고 AB-20-IIa-2a는 xylose > glucose > mannose이었다. AB-20-Ia, AB-20-IIa-2a, AB-20-IVa-2의 분자량은 각각 84만, 75만, 65만 정도로 추정되었다. AB-20-Ia, AB-20-IIa-2a, AB-20-IVa-2의 구조적 특성을 비교하기 위하여 NMR 분석, methyl화 분석을 통해 anomer 배위 양식과 당쇄 결합 양식을 조사하였다. AB-20-Ia는 ${\beta}-anomer$ 형태로 존재하는데 비해서 AB-20-IIa-2a는 ${\alpha}-$${\beta}-anomer$ 모두 확인되었으며 ${\beta}-$의 비율이 좀 더 높았다. 또, AB-20-Ia와 AB-20-IIa-2a 모두 구성당 잔기에 acetyl기가 존재하였으며 특히, macrophage 활성능이 더 강한 AB-20-IIa-2a에 더 높은 비율로 함유되어 있었다. 이 정제 다당들의 당쇄 결합양식은 AB-20-Ia는 주로 ${\beta}-1,6-linked\;glucofuranosyl$ 잔기가 주쇄를 구성하고 있고, AB-20-IIa-2a는 1,6-linked glucopyranosyl 잔기가 주쇄를 이루고 여기에 측쇄들이 1,4 결합으로 연결된 다당으로 추정되었다. 또, AB-20-IVa-2는 1,2-linked xylofuranosyl 잔기와 1,6-linked glucopyranosyl 잔기가 주쇄를 이루고 이 xylofuranosyl 잔기에 측쇄들이 1,3 결합으로 연결된 다당으로 추정되었다.

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효소적 반응을 이용한 비대칭형 1,2-Distearoyl-3-Oleoyl-rac-Glycerol 혼합물의 생성 및 융점 특성 (Enzymatic Interesterification and Melting Characteristic for Asymmetric 1,2-Distearoyl-3-Oleoyl-rac-Glycerol Triacylglycerol Enriched Product)

  • 김진영;이기택
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.93-101
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    • 2014
  • 본 연구는 대두극도경화유(fully hydrogenated soybean oil, FHSBO)와 oleic ethyl ester를 사용하여 코코아버터 대체유지(CBR)로서 사용가능한 비대칭 유지를 개발하고자 하였다. 생산된 비대칭 유지는 위치별 지방산 및 TAG 조성분석, 흡열 및 발열곡선 분석을 수행하여 특성연구를 진행하였으며, TAG 이성질체 분석과 solid fat index(SFI), slip melting point 측정 결과는 코코아버터와 비교 분석하였다. 위치별 지방산 및 TAG 조성 분석 결과, 최종적으로 생산된 비대칭 유지의 주요 TAG 조성은 SSO/SOS, PSO/POS로 분석되었으며 sn-2 위치의 지방산은 62.5~68.4 area%의 범위로 주로 stearic acid로 구성되어 있음을 확인하였다. 이는 최종 생성물의 TAG 조성이 SOS, POS보다 주로 SSO, PSO와 같은 비대칭형 TAG로 구성되어 있음을 나타내는 결과인 것으로 생각된다. 또한 RP-HPLC/APCI-MS를 이용하여 SSO와 SOS의 TAG 이성질체 분석한 결과, $[SS]^+$ : $[SO]^+$의 비율이 0.54로 분석된 최종 생성물은 0.37로 분석된 코코아버터에 비하여 비대칭형 TAG인 SSO의 함량이 높으나, 대칭형 TAG인 SOS와 함께 공존하여 존재하는 것으로 나타났다. 코코아버터와 최종 생성물 모두 $30{\sim}35^{\circ}C$의 온도 구간에서 급격한 흡열곡선을 나타내어 코코아버터 대체유지로서의 특성을 가지고 있었으나, 최종 생성물은 코코아버터보다 조금 높은 SFI와 slip melting point를 가지는 것으로 분석되었다. 이는 최종 생성물의 stearic acid 함량이 코코아버터보다 높은 것에 기인된 것으로 판단된다.

바이오디젤 생산을 위한 동물성 오일의 에스테르화 반응 (Esterification Reaction of Animal Fat for Bio-diesel Production)

  • 김성민;김덕근;이진석;박순철;이영우
    • 청정기술
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    • 제18권1호
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    • pp.102-110
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    • 2012
  • 본 연구에서는 동물성 오일로부터 바이오디젤 생산을 위한 에스테르화 반응과 전이에스테르화 반응을 실시하였다. 원료 초기 상태인 동물성 비계로부터 오일을 추출하기 위해 3개의 추출법을 적용하였다. 에스테르화 반응은 불균질계 촉매인 Amberlyst-15와 Amberlyst BD-20 그리고 균질계 촉매인 황산이 사용되었다. 3가지 촉매 중 유리지방산 제거 효율이 가장 높은 촉매는 황산으로 나타났으며 에스테르화 반응에 대한 황산과 메탄올의 최적 투입량 결정을 위해 반응표면분석법(Response Surface Method, RSM)을 적용하였다. 에스테르화 최적 조건 도출 후 유리지방산이 제거된 오일을 이용해 전이에스테르화 반응을 진행하였다. 전이에스테르화 반응 원료의 유리지방산 함량은 1% 이하이며 수분함량은 0.090% 이하였다. 촉매는 KOH, NaOH, $NaOCH_3$를 이용하였으며 무수메탄올에 녹여 사용하였다. 촉매 종류 및 투입량에 따른 영향을 관찰하기 위해 촉매 투입량을 0.3, 0.6, 0.9 wt%로 사용하였고 메탄올은 26.7 wt%로 고정하였다. 알코올 투입량에 따른 영향 실험은 투입량을 오일대비 4 : 1, 6 : 1, 9 : 1, 12 : 1로 변경하여 실시하였으며 촉매양은 0.8 wt%로 고정하였다. 촉매와 알코올 외 반응변수는 모두 동일하게 적용하였다. 반응온도는 메탄올의 끓는점인 $65^{\circ}C$로 설정하였고 내부 온도계를 설치해 반응물의 온도를 측정하였다. 촉매 투입량 변경실험 후 KOH의 FAME 전환율이 높은 것을 확인하였다. 메탄올 투입량 변경실험은 오일대비 6 : 1 이상 사용했을 때 전환율이 높았다. 촉매, 메탄올 변경 실험 중 가장 높은 FAME 함량은 96.0%였으며 품질규격인 96.5%에는 미달하였다. FAME 함량증가 및 불순물 제거를 위해 바이오디젤 증류를 실시하였다. 이때 FAME 함량은 98%로 나타났다.