• 한국식품영양과학회지
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• 제31권3호
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• pp.405-410
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• 2002

생전분 분해효소를 이용한 타피오카의 당화 및 알콜 병행복발효에 적합한 조건을 조사하였다. 그 결과 가수량 250% (v/w), 효소제 사용량 0.5%(w/w)를 사용하여 96시간 발효하였을 때 알콜 함량이 가장 높았다. 알콜발효 96시간째에 알콜함량 및 환원당은 11.7% 및 306mg%으로 각각 나타났다. pH 변화는 발효초기 pH 6.2에서 발효 후 pH 4.2 범위로 감소하였으며, 총산은 발효초기 0.11에서 0.43가지 증가하였으나 큰 변화는 없었다. 알콜성분은 ethanol, methanol, iso-propanol, n-proylalcohol, iso-butylalcohol 및 iso-amylalcohol이 분석되었으며 그외에 acetaldehyde가 확인되었다. 생전분분해효소제를 이용한 타피오카의 알콜발효 조건은 가수량250%, 효소제 0.5%로 설정할 수 있었다. 그러나 전반적인 발효수율은 증자방법에 비하여 낮게 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제4권3호
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• pp.221-228
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• 1989

각종 섬유질 효소당화반응조내의 현탁액 혼합교반 양상이 효소당화에 미치는 영향을 검토하기 위하여 3종의 대표적인 bioreactor;vertical impeller type bioreactor-(VITB), horizonatl paddle type bioreactor(TDTB)를 제작하여 그 효용성을 비교 검토하였다. 최적 교반강도는 impel-ler나 paddle로 현탁핵을 교반하는 VITB와 HPTB가 각각 100rpm, 그리고 통자체를 회전시켜 교반하는 TDTB가 200rpm이었으며 TDTB에 부착된 baffle의 형태 및 크기는 큰 영향을 주지 않았다. 또한 VITB나 TDTB의 경우 과다한 교반은 효소의 실활을 유발시켜 오히려 섬유소당화를 저해하였다. 3종의 bioreactor의 최적 교반조건에서의 당화효율을 비교한 결과 VITB가 가장 높았으며 특히 고농도 섬유소 당화시 가장 높은 당화효율을 보여, 가장 효율적인 교반양상을 나타내는 것으로 보인다. 이로 미루어 impeller나 paddle의 물리적 충격에 의한 현탁액의 cellulose network를 파괴시키는 효소반응기가 단순히 교반혼합하는 반응기에 비하여 우수한 결과를 줌을 알 수 있었다. 반면 주어진 양의 당을 생산하는데 소요되는 동력소모를 검토한 결과 TDTB가 VITB에 비하여 다소 낮았으나 고농도의 경우는 급속히 증가되었다. 적절한 bioreactor의 선정에는 기질의 가격, 당화수율, 고농도 당화, 그리고 반응기의 scale-up의 용이성등이 종합적으로 검토되어져야 할 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제15권6호
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• pp.430-435
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• 1987

전분으로부터 동시당화 발효법에 의한 에탄을 생산공정의 개발을 위하여 amyloglucosidase를 chitin 에 결합시킨 후 Zumomonas mobilis와 함께 sodium alginate젤에 재고정화 시킨 다음 에탄을 생산실험을 행한 결과 전분의 당화 및 발효속도를 증가시킬 수 있음이 발견되었다. 충진층 발효조를 사용한 연속식 에탄올 생산결과 40일 이상 안정하게 유지할 수 있었고, 최대 에탄올 생산성은 희석배율 0.83$hr^{-1}$에서 17.7g/$\ell$, h였다.

• 한국식품과학회지
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• 제22권3호
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• pp.296-299
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• 1990

제조방법이 간편하고 감미도가 높은 새로운 식혜 제조 방법을 개발하였다. 역가가 높은 엿기름만을 분획하여 Tea-bag$(16{\times}20cm)$에 넣어 엿기름 추출공정을 간편하게 하였으며 여기에 ${\alpha}-amylase$, glucoamylase, glucoisomerase를 첨가하여 쌀 전분의 분해를 촉진시켜 단맛이 강한 단당류로 분해되도록 하였다. 식혜의 제조는 엿기름과 효소를 넣은 Tea-bag을 물로 추출한 후 여기에 고두밥을 넣어 당화시켰다. 재래식 방법에 의하여 만든 식혜의 당 조성은 fructose 1.8%, glucose 7.5%, maltose 49.5%, DP3 8.6% 그리고 DP4 이상이 32.5%이었으나 본 연구에서 개발된 방법에 의하여 제조한 식혜는 fructose 6.7%, glucose 89.0%, maltose 1.9%, DP3 0.9% 그리고 DP4 이상이 1.6%로 나타나 쌀 전분의 대부분이 단당류로 분해가 되어 설탕 첨가없이도 감미가 높은 식혜를 제조할 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제29권4호
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• pp.67-78
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• 2001

신갈나무와 이태리포플러 칩을 25 kg/$cm^2$의 압력에서 6분간 폭쇄처리하였다. 폭쇄재는 수산화나트륨(NaOH), 차아염소산나트륨(NaClO), 아염소산나트륨($NaClO_2$)을 사용한 단독 또는 다단의 공정으로 화학처리 하였다. 폭쇄재의 다단처리는 시료중의 리그닌 제거에 상당한 효과를 나타냈다. 대조구인 폭쇄재 기질의 효소 가수분해율은 25%였지만, 다단 화학약품 처리된 폭쇄재는 약 80%에 근접하는 가수분해율을 나타냈다. 효소에 의한 분해율은 수종간에 차이가 났다. 폭쇄재의 다단 화학약품 처리는 효소 가수분해액에 있어서 글루코오스 함유 비율을 증가시켰다. Cellulase의 흡착은 기질의 리그닌 함량과 비례하여 증가하였지만, 반면에 기질의 결정화도, 공극면적 및 비표면적은 효소흡착에 큰 영향을 미치지 않았다. 본 연구에서 제시된 전처리 당화공정에 따르면, 100 kg의 활엽수재로부터 약 37~40 kg의 글루코오스 생산이 가능하리라 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제28권6호
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• pp.1119-1125
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• 1996

습열처리 방식으로 물리적 변성시킨 쌀을 이용하여 식혜당화 특성을 살펴 보았다. 쌀을 습열처리 하였을 때 쌀 전분의 팽윤이 억제되었고 온화온도는 상승하였으며 호화 엔탈피는 감소하는 등 쌀 전분의 특성이 변하였고 이렇게 처리한 쌀을 이용하여 식혜를 제조 하였을 때 식혜 당화 속도는 크게 향상되었다. 즉 $121^{\circ}C$, 15 psi에서 시간별로 autoclaving하여 습열처리를 한 쌀을 가지고 식혜를 제조한 결과 당화시간이 경과함에 따라 일반 쌀을 이용하여 당화하였을 때에 비하여 당화시간이 Brix 및 환원당을 기준하였을 때 약1/2로 단축되었다. 일반 쌀의 경우 당화시간이 2시간이 경과되었을 때 Brix가 8.2인데 비하여 $121^{\circ}C$에서 1시간 autoclaving한 쌀을 이용하여 당화하였을 경우 당화시간이 1시간만에 Brix가 8.7로 높아짐을 보여주었고 당화 중에 생성된 환원당 역시 Brix 측정결과와 비슷한 경향을 보여 주었다. 한편 HPLC로 분석한 당화액의 당 조성은 습열처리한 쌀로 당화한 것과 일반 쌀을 이용하여 제조한 당화액간에 큰 차이가 없었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권11호
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• pp.1819-1825
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• 2008

Degradation and glucose production from wood chips of white pine (Pinus strobus) and tulip tree (Liriodendron tulipifera) by several white rot fungi were investigated. The highest weight losses from 4 g of wood chips of P. strobus and L. tulipifera by the fungal degradation on yeast extract-malt extract-glucose agar medium were 38% of Irpex lacteus and 93.7% of Trametes versicolor MrP 1 after 90 days, respectively. When 4 g of wood chips of P. strobus and L. tulipifera biodegraded for 30 days were treated with cellulase, glucose was recovered at the highest values of 106 mg/g degraded wood by I. lacteus and 450 mg/g degraded wood by T. versicolor. The weight loss of 10 g of wood chip of L. tulipifera by T. versicolor on the nutrient non-added agar under the nonsterile conditions was 35% during 7 weeks of incubation, and the cumulative amount of glucose produced during this period was 239 mg without cellulase treatment. The activities of ligninolytic enzymes (lignin peroxidase, manganese peroxidase, and laccase) of fungi tested did not show a high correlation with degradation of the wood chips and subsequent glucose formation. These results suggest that the selection of proper wood species and fungal strain and optimization of glucose recovery are all necessary for the fungal pretreatment of woody biomass as a carbon substrate.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권11호
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• pp.1670-1679
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• 2020

The substantial use of fungal enzymes to degrade lignocellulosic plant biomass has widely been attributed to the extensive requirement of powerful enzyme-producing fungal strains. In this study, a two-step screening procedure for finding cellulolytic fungi, involving a miniaturized culture method with shake-flask fermentation, was proposed and demonstrated. We isolated 297 fungal strains from several cellulose-containing samples found in two different locations in Thailand. By using this screening strategy, we then selected 9 fungal strains based on their potential for cellulase production. Through sequence-based identification of these fungal isolates, 4 species in 4 genera were identified: Aspergillus terreus (3 strains: AG466, AG438 and AG499), Penicillium oxalicum (4 strains: AG452, AG496, AG498 and AG559), Talaromyces siamensis (1 strain: AG548) and Trichoderma afroharzianum (1 strain: AG500). After examining their lignocellulose degradation capacity, our data showed that P. oxalicum AG452 exhibited the highest glucose yield after saccharification of pretreated sugarcane trash, cassava pulp and coffee silverskin. In addition, Ta. siamensis AG548 produced the highest glucose yield after hydrolysis of pretreated sugarcane bagasse. Our study demonstrated that the proposed two-step screening strategy can be further applied for discovering potential cellulolytic fungi isolated from various environmental samples. Meanwhile, the fungal strains isolated in this study will prove useful in the bioconversion of agricultural lignocellulosic residues into valuable biotechnological products.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권4호
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• pp.417-424
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• 2015

본 연구에서는 목질계 바이오매스인 돼지감자 줄기에 대한 전처리 공정을 수행하였다. 공정은 효소 당화 수율을 높이기 위하여 흐름형 침출 전처리 공정에 2단 전처리 공정으로 적용하였다. 전처리 용매로 암모니아수에 의한 탈 리그닌 효과와 황산 용액에 의한 헤미셀룰로오스의 분해가 효소당화 및 발효에 미치는 영향을 확인하였다. 암모니아수와 황산용액을 이용한 2단 전처리 공정을 수행하였다. 먼저 1단계 공정은 40분 동안 $163.2^{\circ}C$의 온도에서 암모니아수로 처리를 진행하였고 다음 2단계 공정은 $169.7^{\circ}C$에서 20분 동안 황산 용액으로 처리를 수행하여 물질수지를 구하였다. 그리고 앞의 공정과 반대의 순서로 황산 용액을 먼저 처리한 후 암모니아수를 처리한 2단 전처리 공정을 수행하였다. 이때 암모니아수를 먼저 처리한 공정에서 글루코오스 생산량은 30.7 g으로 72.4%의 수율이 나타났다. 반대로 황산 용액을 먼저 처리한 후 암모니아수를 처리한 2단 전처리 공정에서는 글루코오스 생산량이 20.9 g으로 49.3%의 수율을 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권4호
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• pp.470-474
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• 2011

볏짚은 한국에서 매년 대량 생산되는 주요 작물이다. 침지공정을 이용한 목질계 바이오매스의 전처리는 대기압과 $60^{\circ}C$의 온도에서 온화한 조건에서 수행되었다. 본 연구에서는 전처리된 바이오매스의 효소당화 조건을 찾아보았다. 볏짚의 경우에 이전의 목질계 바이오매스와 비교하여 당화시간이 다른 것들보다 짧은 것으로 나타났다. SAA(Soaking in Aqueous Ammonia) 전처리 볏짚의 당화는 40~48시간 사이에 종료가 되었고 $50^{\circ}C$에서 높은 글루코스 전환율을 나타냈다. 글루코스 전환율은 효소사용량이 각각 65 FPU/ml과 32 CbU/ml일 때 높았다. 기질 농도가 5%(w/v)일 때 전환율은 72시간 동안 당화 후에 83.8%로 나타났다. SAA 전처리 볏짚의 동시당화발효(SSF; Simultaneous Saccharification and Fermentation) 실험에서는 $40^{\circ}C$에서 높은 에탄올 생산수율을 보였다. 그때의 수율은 48시간에서 33.05%로 나타났다.