• 제목/요약/키워드: packed bed reactor

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$\alpha$-아밀레이즈와 고정화된 글루코아밀레이즈를 이용한 전분의 액화 및 당화 (Liquefaction and Saccharification of Starch Using $\alpha$-Amylase and Immobilized Glucoamylase)

  • 안대희;장호남
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.497-503
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    • 1991
  • Packed bed column과 continuous stirred tank reactor에서 고정화된 glucoamylase의 catalytic activity를 비교하였다. Settling chamber를 이용한 연속애화, 당화 공정을 사용하여 액화된 전분으로부터 포도당을 연속적으로 생산하였다. . Chitin에 고정화된 glucoamylase에 의한 당화실험에 있어서는 dextrin의 농도가 100g/l일 때, 체류시간 20분 동안 20의 당화수율을 나타냈다.

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충전상(充塡床) 호기성(好氣性) 생물막공법(生物膜工法)의 반응속도론(反應速度論)에 관한 연구(研究) (A Study on the Kinetics of a Pasked Bed Aerobic Biofilm Rrocess)

  • 조광명;정재기;손종식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.45-53
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    • 1987
  • 본(本) 연구(硏究)의 목적(目的)은 충전상(充塡床) 호기성(好氣性) 생물막공법(生物膜工法)의 반응속도론(反應速度論)을 구명(究明)하는 것으로서, 폭기(曝氣)되는 충전상(充塡床) 반응조(反應槽)에 합성폐수(合成廢水)를 주입(注入)함으로써 실험(實驗)이 수행(遂行)되었다. 유리구슬을 매질(媒質)로 채운 반응조(反應槽)의 공칭체류시간(公稱滯留時間)은 5시간(時間)이었으며, 반응조내(反應槽內)에서의 흐름형태는 소금용액을 사용한 추적자(追跡子) 실험(實驗) 결과(結果) 완전혼합형(完全混合形)이었음이 알려졌다. 연구결과(硏究結果)에 따르면 유기물(有機物) 용적부하(容積負荷)가 증가함에 따라 미생물막(微生物膜)의 성장(成長)에 의하여 반응구내(反應構內)에서의 미생물량(微生物量)이 증가함으로 F/M는 거의 일정(一定)한 값으로 유지(維持)되었다. 또한 충전상(充塡床) 호기성(好氣性) 생물막공법(生物膜工法)이 슬러지반송(返送)이 있는 완전혼합(完全混合) 활성(活性)슬러지 공법(工法)의 반응속도론(反應速度論)에 의하여 해석될 수 있음이 구명(究明)되었다.

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충진층 반응기에서 고정화 효소에 의한 난황 단백질의 가수분해 (Hydrolysis of Egg Yolk Protein in a Packed Bed Reactor by Immobilized Enzyme)

  • 강병철
    • 생명과학회지
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    • 제20권11호
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    • pp.1656-1661
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    • 2010
  • 난황단백질 가수분해를 위한 알칼리성 단백질분해효소를 5가지 담체 Duolite A568, Celite R640, Dowex-1, Dowex 50W 그리고 Silica gel R60 에 고정화하였다. Duolite A568의 경우에 24.7%의 최대 고정화 효율을 나타내었다. 자유 효소와 고정화 효소에 대한 최적의 pH는 각각 8과 9였고, 최적의 pH는 고정화에 의해 염기성으로 1만큼 증가하였다. 그러나 최적 온도는 자유 효소와 고정화 효소 모두 $50^{\circ}C$로 같았다. 고정화 효소가 자유 효소에 비해 높은 열 안정성을 보였다. 재사용 회분식 공정에서 10 cycle 동안 효소활성은 초기 활성의 86%를 유지하였다. 연속 공정을 위한 충진층 반응기에서 여러 유속에 대한 장기 조업에서 효소 활성의 안정성 평가하였는데 낮은 유속일수록 높은 활성을 유지하였다. 연속 조업에서 casein과 난황 단백질을 사용하여 원료에 대한 고정화 효소의 활성에 대한 영향을 조사하였다. 96시간 연속 조업에서 casein의 경우는 초기 활성의 83%를 유지하였고 난황 단백질의 경우는 초기 활성의 61%를 유지하였다.

충진층 반응기에서 고정화 cellulase에 의한 셀룰로스 가수 분해 (Hydrolysis of Cellulose by Immobilized Cellulase in a Packed Bed Reactor)

  • 강병철;이종백
    • 생명과학회지
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    • 제23권11호
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    • pp.1365-1370
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    • 2013
  • 약 염기성 이온교환 수지에 cellulase를 고정화하였고 고정화 cellulase는 흡착 특성이 Langmuir 흡착 등온선을 잘 따랐다. pH와 온도에 대한 효소 활성은 고정화 효소가 우수한 특성을 보였다. 열에 대한 효소 활성은 1차식으로 감소하였고 고정화 효소가 자유 효소에 비해 열 안정성이 우수하였다. 초기 속도법을 통해서 자유 효소와 고정화 효소의 Michaelis-Menten 속도 상수를 결정하였고 속도상수 Km은 고정화 효소가 큰 값을 나타내었다. 충진층 반응기에서 셀룰로스의 전환 공정을 재순환에 의해 측정하였다. 투입되는 셀룰로스의 유량 변화에 대한 셀룰로스의 변환을 연속 공정에서 조사하였다. 장기 운전의 성능을 평가하기 위해 7일 통한 연속공정을 실시하였고 고정화 효소는 48%의 활성을 유지하였다.

Continuous Production of Fructo-oligosaccharides by Immobilized Cells of Aureobasidium pullulans

  • Yun, Jong-Won;Jung, Kyung-Hoon;Jeon, Yeong-Joong;Lee, Jae-Heung
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제2권2호
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    • pp.98-101
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    • 1992
  • Continuous production of fructo-oligosaccharides employing a packed bed reactor charged with immobilized cells of Aureobasidium pullulans was investigated. The optimum conditions for reactor operation were a feed concentration of 860 g/l; a feed rate, expressed as superficial space velocity of $0.2\;h^{-1}$, and a temperature of $50^\circ{C}$. Under these optimum conditions, the productivity of the reactor was $180\;g/l\cdot{h}$. Initial activity was maintained for more than 100 days. The reactor was successfully scaled up to a production scale of 1000l.

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암모니아 가스 제거를 위한 포괄고정화 담체 개발 (Development of Encapsulated Media for Ammonia Removal)

  • 정미영;남궁형규;송지현;황선진
    • 한국물환경학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.306-310
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    • 2009
  • Packed-bed reactor for removing ammonia was tested at different loading rates. Nitrifiers for ammonia removing was encapsulated in gel media which consisted of polyethlene glycol, alginate and activated carbon. The removal efficiency was nearly 100% when ammonia loading was $12g/m^3/hr$, and the maximum elimination capacity (EC) achieved on this study was $18g/m^3/hr$. The initial microbial portion of nitrifiers in the media was about 82% and it was increased to more than 90% at the end of the operation. Short-term shock loading test was carried out to survey the stability of the media. The inlet loading rates were varied from 2 to $20g/m^3/hr$. The packed-bed reactor overcame the shock loading i.e. removal efficiency recovered rapidly from about 80% to almost 100% within 6 hrs. The results of Live/Dead cell test showed that nitrifiers maintained there activity in the encapsulated media during the test and also against ammonia shock load.

충전층 반응기내에서 고정된 Pseudomonas aeruginosa에 의한 Cd2+의 제거 (Removal of Cadmium Ion (Cd2+) by Pseudomonas aeruginosa Immobilized in Ca-Alginate Gel Beads in Packed-Bed Column Reactor)

  • 최광수;김철경
    • 청정기술
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    • 제8권4호
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    • pp.217-222
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    • 2002
  • 본 연구에서는 수직 원통형 충전반응기(packed-bed column reactor)내에 균체가 고정화된 Ca-alginate bead를 넣어 카드뮴이온을 제거하는데 있어 반응기내로 유입되는 유속, 초기농도 등에서 카드뮴 이온($Cd^{2+}$) 제거하는데 최적 조건을 찾고자 하였다. 사용된 균주(Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853)는 한국과학기술원 유전공학센터 유전자은행(KCTC)으로부터 구입하였고, Bead로 사용된 Ca-alginate bead는 Sodium Alginate에 균체와 $CaCl_2$를 섞어 제조한 것을 사용하였다. 실험 결과 동일조건일 때 유속이 30 mL/hr > 45 mL/hr > 60 mL/hr의 순서로 제거율이 좋았고 유입속도의 변화에도 불구하고 각 유속에서 50 ppm > 100 ppm > 200 ppm > 300 ppm의 순으로 좋은 제거율을 보였다.

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Lactobacillus plantarum 유래 글루탐산 탈탄산효소의 고정화를 이용한 γ-aminobutyric acid의 생산 (Production of γ-Aminobutyric Acid Using Immobilized Glutamate Decarboxylase from Lactobacillus plantarum)

  • 이상재;이한승;이동우
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.300-305
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    • 2015
  • 효율적인 γ-aminobutyric acid (GABA)의 생산을 위해 Lactobacillus plantarum WCFS1로부터 글루탐산 탈탄산효소(glutamate decarboxylase, GAD)를 대장균에 발현, 정제 후 silica beads에 covalent coupling 방법을 이용하여 고정화하였다. 고정화된 효소의 특성을 고정화하지 않은 효소와 비교한 결과, 모든 pH의 범위(pH 3.5–6.0)에서 80% 이상의 활성을 나타내었으며 pH 안정성과 열 안정성 모두 증대되었다. 이 고정화 효소를 packed-bed reactor에 충진하여 GABA의 생산성을 확인한 결과 1리터당 1시간에 최대 41.7 g의 GABA 생산이 가능한 것으로 확인되었다.

Laccase Production Using Pleurotus ostreatus 1804 Immobilized on PUF Cubes in Batch and Packed Bed Reactors: Influence of Culture Conditions

  • Prasad K. Krishna;Mohan S. Venkata;Bhaskar Y. Vijaya;Ramanaiah S. V.;Babu V. Lalit;Pati B. R.;Sarma P. N.
    • Journal of Microbiology
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    • 제43권3호
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    • pp.301-307
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    • 2005
  • The feasibility of laccase production by immobilization of Pleurotus ostreatus 1804 on polyurethane foam (PUF) cubes with respect to media composition was studied in both batch and reactor systems. Enhanced laccase yield was evidenced due to immobilization. A relatively high maximum laccase activity of 312.6 U was observed with immobilized mycelia in shake flasks compared to the maximum laccase activity of free mycelia (272.2 U). It is evident from this study that the culture conditions studied, i.e. biomass level, pH, substrate concentration, yeast extract concentration, $Cu^{2+}$ concentration, and alcohol nature, showed significant influence on the laccase yield. Gel electrophoretic analysis showed the molecular weight of the laccase produced by immobilized P. ostreatus to be 66 kDa. The laccase yield was significantly higher and more rapid in the packed bed reactor than in the shake flask experiments. A maximum laccase yield of 392.9 U was observed within 144 h of the fermentation period with complete glucose depletion.

Continuous Production of Lactosucrose by Immobilized Sterigmatomyces elviae Mutant

  • Lee, Jong-Ho;Lim, Jung-Soo;Park, Chul-Hwan;Kang, Seong-Woo;Shin, Hyun-Yong;Park, Seung-Won;Kim, Seung-Wook
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제17권9호
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    • pp.1533-1537
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    • 2007
  • In this study, in order to develop a continuous production process of lactosucrose in a packed-bed reactor, Sterigmatomyces elviae ATCC 18894 was selected and mutated. The mutant strain of S. elviae showed 54.3% higher lactosucrose production than the wild type. Reaction conditions such as temperature, pH, substrate concentration and flow rate were also optimized. Under optimized reaction conditions ($50^{\circ}C$, pH 6.0, 25% sucrose and 25% lactose as substrate, flow rate 1.2 ml/min), the maximum concentration of lactosucrose (192 g/l) was obtained. In a packed-bed reactor, continuous production of lactosucrose was performed using S. elviae mutant immobilized in calcium alginate, and about 180 g/l of lactosucrose production was achieved for 48 days.