Sugar beet pulp is an abundant industrial waste material that holds a great potential for bioethanol production owing to its high content of cellulose, hemicelluloses, and pectin. Its structural and chemical robustness limits the yield of fermentable sugars obtained by hydrolyzation and represents the main bottleneck for bioethanol production. Physical (ultrasound and thermal) pretreatment methods were tested and combined with enzymatic hydrolysis by cellulase and pectinase to evaluate the most efficient strategy. The optimized hydrolysis process was combined with a fermentation step using a Saccharomyces cerevisiae strain for ethanol production in a single-tank bioreactor. Optimal sugar beet pulp conversion was achieved at a concentration of 60 g/l (39% of dry weight) and a bioreactor stirrer speed of 960 rpm. The maximum ethanol yield was 0.1 g ethanol/g of dry weight (0.25 g ethanol/g total sugar content), the efficiency of ethanol production was 49%, and the productivity of the bioprocess was 0.29 $g/l{\cdot}h$, respectively.
본 연구에서는 구리 배선 공정에서 구리 씨앗층 표면에 형성되는 구리 자연산화물을 제거하는 표면 전처리가 후속 구리 전착에 미치는 영향을 살펴보았다. 구리 배선 공정의 화학적 기계적 연마 공정에서 사용하는 citric acid 기반의 용액을 구리 표면 전처리 과정에 적용하여 표면에 존재하는 구리 자연 산화물을 제거하였고, 용액 조성 변화를 통해 산화물 제거의 선택성을 높여 구리 씨앗층의 손실을 최소화하였다. 또한 표면 전처리 후 구리 전해 전착과 무전해 전착을 시도하여 전착한 박막의 비저항, 표면 거칠기 등의 성질을 비교하고, 이를 통해 선택적으로 구리 산화물을 제거한 이후에 전착된 박막의 비저항과 표면 거칠기가 가장 낮게 나타남을 확인하였다.
Extraction is a necessary element in the bioconversion of lignocellulosics to fuels and chemicals. Although various forms of chemical pretreatment of cellulosic materials have been proposed, their effectiveness varies depending on the treatment conditions and substrate. In this study, mixed hardwood (MH) and loblolly pine (LP) were pretreated with dilute acid in a 100 mL accelerated solvent extraction (ASE) at the predetermined optimal conditions: temperature: $170^{\circ}C$, acid concentration: 0.5% (w/v), and reaction time: 2~64 min. This method was highly effective for extracting the hemicellulose fraction. Total xmg (defined as the sum of xylose, mannose, and galactose) can be extracted from milled MH and LP through pressurized dilute acid treatment in maximum yields of 12.6 g/L and 15.3 g/L, respectively, representing 60.5% and 70.4% of the maximum possible yields, respectively. The crystallinity index increased upon pretreatment, reflecting the removal of the amorphous portion of biomass. The crystalline structure of the cellulose in the biomass, however, was not changed by the ASE extraction process.
This study was conducted to elucidate extraction efficiency by microwave technique in comparison with sonication technique for extraction of insecticide residue in pear. In the analysis of the extraction efficiency of microwave for a pear spiked with imidacloprid, the extraction efficiency by microwave power of 300 W with extraction temperature of $80^{\circ}C$, heating time of 1 to 3 minute was shown to be similar with the extraction time 20 minutes by sonication. The optimal condition. in consideration of economical condition and treatment time, for microwave extraction of imidacloprid in the pear were 300 watts of power supply, $100^{\circ}C$ of extraction temperature, 1 minute of heating time and 10 mL of acetone volume. A new microwave vessel was developed to rapidly process the sample of the insecticide imidacloprid residues in the pear. This vessel was designed to include a reaction chamber and a filtration equipment, and a gathering chamber. The system could curtail a pretreatment time to 21 minutes than sonication and 7.9 minutes than the previous microwave vessel.
The pretreatment process was carried out to solubilize the sewage sludge for enhancing its biodegradability using alkaline treatment, ultrasonic treatment(15kHz), ozone treatment and different combination of these three methods: alkaline followed by ultrasonic as well as ozone, and ultrasonic followed by alkaline. The solubilization efficiency was evaluated based on the SCOD/TCOD ratio and VSS/TS ratio. In results, the proper condition of alkaline treatment was shown as 30meq/l of NaOH, pH 12 and 3hours of reaction time. Solubilization efficiency increased to 17% from initial 2% based on SCOD/TCOD ratio under this condition. In ultrasonic treatment, the higher ultrasonic power, the longer treatment time and the lower sludge volume resulted in higher solubilization respectively. There was a rapid increase in solubilization efficiency after 20 minute, then it was measured as 32% of SCOD/TCOD ratio in 1 hour at a ultrasonic power of 1,300W with 1/sludge. Solubilization efficiencies in combined treatment using alkaline and ultrasonic were 47-53% higher than single treatment at a sonicated time of 1 hour. Ozone treatment followed by alkaline treatment also represented the enhanced solubilization compared to ozone treatment. Therefore, ultrasonic or ozone treatment assisted by alkaline could achieve the short treatment time as well as high solubilizetion efficiency.
Objective & Methods: We examined the effects of Platycodi radix on the process of lipopolysaccharide (LPS)-induced nuclear factor $NF-{\kappa}Bp65$ and inhibitory $(I)-{\kappa}B{\alpha}$ alteration in RAW 264.7 cells and acute lung injury in rats. Results: Immunoblot analysis showed that LPS-induced degradation of $I-{\kappa}B{\alpha}$ in RAW 264.7 was inhibited by pretreatment of Platycodi radix. The total cells of bronchoalveolar lavage fluid by LPS challenge markedly decreased in the Platycodi radix pretreatment rats. Platycodi radix pretreatment also caused a decline in neutrophils infiltration into interstitium of the lung. In the alveolar macrophages and neutrophils, decreased $NF-{\kappa}Bp65$ and inducible nitric oxide synthase and increased $I-{\kappa}B{\alpha}$ immunoreaction were detected in Platycodi radix pretreated rats compared with LPS alone treated ones. Conclusion : It may be concluded that Platycodi radix attenuates the development of LPS-induced inflammation by reduction of $NF-{\kappa}Bp65$ activation and neutrophil-mediated acute lung injury. Platycodi radix would be useful as a therapeutic agent for endotoxin-induced lung disease.
In this work, electrophoretic paint (E-paint) was deposited on AZ31 Mg alloy after four different surface pretreatments: knife abrading, SiC paper abrading, deionized (DI) water immersion and NaOH immersion. The deposition process of E-paint was studied by analyses of voltage-time and current-time curves, amount of deposited paint, current efficiency and surface oxide film resistance and the adhesion of E-paint was examined by tape test before and after immersion in DI water for 500 h at $40$^{\circ}C$. It was found that the induction time for the deposition, the amount of deposited paint and the current efficiency are inversely proportional to the resistances of surface films prepared by different surface pretreatment methods. The electrophoretic painting showed longer inductance time, larger amount of deposited paint and higher current efficiency on the highly conducting surfaces, such as knife-abraded and SiC-abraded surfaces than on the less conducting surfaces, such as DI water-immersed and NaOH-immersed samples. Excellent adhesion was observed on the E-paintings deposited onto knife-abraded and SiC-abraded AZ31 Mg alloy samplesSiC-abraded AZ31 Mg alloy samples.
The objective of this study was to examine changes in the porosity and internal structure of wood as it goes through the process of saccharification (extraction of fermentable sugars). This study also examined the use of different drying methods to prepare samples for characterization of internal pores, with particular emphasis on the partially disrupted cell wall. Aspen wood flour samples after dilute acid pretreatment followed by enzymatic hydrolysis were examined for nitrogen adsorption. The resulting isotherms were analyzed for surface area, pore size distribution, and total pore volume. Results showed that freeze drying (with sample pre-freezing) maintains the cell wall structure, allowing for examination of saccharification effects. Acid pretreatment (hemicellulose removal) doubled the surface area and tripled the total volume of pores, which were mostly 10-20 nm wide. Subsequent enzymatic hydrolysis (cellulose removal) caused a 5-fold increase in the surface area and a ~ 11-fold increase in the total volume of pores, which ranged from 5 to 100 nm in width. These results indicate that nitrogen adsorption analysis is a feasible technique to examine the internal pore structure of lignocellulosic residues after saccharification. The information on the pore structure will be useful when considering value-adding options for utilizing the solid waste for biofuel production.
We examined the effects of Kamgil-Tang on the process of lipopolysaccharide (LPS)-induced unclear factor (NF)-${\kappa}$ Bp65 and inhibitory (I)-${\kappa}$ B${\alpha}$ alteration in RAW 264.7 cell and acute lung injury in rats. Immunoblot analysis showed that LPS-induced degradation of I-${\kappa}$ B${\alpha}$ in RAW 264.7 was inhibited by pretreatment of Kamgil-Tang. The total cells of bronchoalveolar lavage fluid by LPS challenge markedly decreased in the Kamgil-Tang pretreatment rats. Kamgil-Tang pretreatment caused also a decline in neutrophils infiltration into interstitium of the lung. In the alveolar macrophages and neutrophils, decreased NF-${\kappa}$ Bp65 and inducible nitric oxide synthase and increased I-${\kappa}$ B${\alpha}$ immunoreaction were detected in Kamgil-Tang pretreated rats compared with LPS alone treated ones. It may be concluded that Kamgil-Tang attenuates the development of LPS-induced inflammation by reduction of NF-${\kappa}$ Bp65 activation and neutrophil-mediated acute lung injury. Kamgil-Tang would be useful as a therapeutic agent for endotoxin-induced lung disease.
The objective of this study was to understand the conversion characteristics of glucose and xylose using the major monosaccharide standards for lignocellulosic biomass. The acid-catalyzed organosolv pretreatment conducted using ethanol was significantly different from the acid-catalyzed process conducted in an aqueous medium. 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF), levulinic acid and furfural were produced from glucose conversion. The maximum yield of 5-HMF was 5.5%, at 200℃, when 0.5% sulfuric acid was used. The maximum yield of levulinic acid was 21.5%, at 220℃, when 1.0% sulfuric acid was used. Furfural was produced from xylose conversion and under 0.5% sulfuric acid, furfural reached the maximum yield 48.5% at 210℃. Ethyl levulinate and methyl levulinate were also formed from the glucose standard following the esterification reaction conducted under conditions of the combined conversion method, which proceeded under both ethanol-rich and water-rich conditions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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