• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권8호
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• pp.1227-1234
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• 2020

In this study, yeast cell immobilization was carried out in a packed bed reactor (PBR) to investigate the effects of the volumetric capacity of carriers as well as the different fermentation modes on fuel ethanol production. An optimal volumetric capacity of 10 g/l was found to obtain a high cell concentration. The productivity of immobilized cell fermentation was 16% higher than that of suspended-cell fermentation in batch and it reached a higher value of 4.28 g/l/h in repeated batches. Additionally, using this method, the ethanol yield (95.88%) was found to be higher than that of other tested methods due to low concentrations of residual sugars and free cells. Continuous ethanol production using four bioreactors showed a higher productivity (9.57 g/l/h) and yield (96.96%) with an ethanol concentration of 104.65 g/l obtained from 219.42 g/l of initial total sugar at a dilution rate of 0.092 h^-1. Furthermore, we reversed the substrate-feed flow directions in the in-series bioreactors to keep the cells at their highest activity and to extend the length of continuous fermentation. Our study demonstrates an effective method of ethanol production with a new immobilized approach, and that by switching the flow directions, traditional continuous fermentation can be greatly improved, which could have practical and broad implications in industrial applications.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제14권2호
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• pp.199-203
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• 1986

Wood chip을 support로 충전한 관형발효조에 Saccharomyces formosensis 효모용액을 통과시켜 고정화한 관형발효조에서 연속 발효실험을 수행한 결과 wood chip은 support로서 높은 효모 고정화율을 나타내었다. 관형발효조에서 발효실험시 유량 및 농도의 변화시 정상상태에 도달하는데 약 60시간 소요되었고, 정상상태에서 ethanol수율은 0.473-0.483로서 회분식 발효조 경우보다 높은 값을 나타냈다. 정상상태에서 ethanol생산성 (공간체적 기준)은 ethanol농도 61.4-65.7 g/l 범위에서 24.4-19.1g EtOH/$\ell$.hr를 나타내어 다른 고정화법에 의한 것과 비슷하게 높았다. 관형발효조에서 410시간 연속 발효운전시 오염현상이 없었고 효모생존율은 88-93%로 유지되었다.

• Journal of Life Science
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• 제9권2호
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• pp.67-71
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• 1999

1. The analgesic effect of Haeuljowitang by acetic aced method was revealed significantly. 2. The anti-inflammatory effect of Haeuljowitang by yeast method was revealed significantly 3. The degree of occurrence of gastric ulcer in sample group insignificantly decreased compared with control group. 4. The plasma epinephrine contents of sample group significantly decreased compared with control group. 5. The plasma norepihrine contents of sample group significantly decreased compared with control group. 6. The plasma dopamine contents of sample group significantly decreased compared with control group. According to the above results, it is concluded that Heaujowitang has a anti-stress effect.

• 한국식생활문화학회지
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• 제2권1호
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• pp.9-16
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• 1987

In early 1956, MSG (monosodium glutamate) had been produced by hydrolysis of the vegetable proteins in Korea. In accordance with development of fermentation technology mainly led by the Japanese scientists, its major production method has been changed to microbial fermentation since 1962. Meanwhile, 5'-ribonucleotides which are nucleic acid-related condiments have been produced by the enzymic hydrolysis of yeast RNA and/or the direct fermentation by Miwon Co. and Cheil sugar Co., respectively since 1977. At the technological viewpoints, Korean fermentation level seems relatively highly-reputated over the world in terms of production yield and unit-consumption level. For further progress of technology, our emphasis on this research area should be laid on both improvement of bacterial strain by means of modern biotechnology and process development through the immobilization and/or computerized control technics, etc.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권9호
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• pp.857-862
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• 2002

석탄회와 벤토나이트 및 이스트 분말의 성형체를 800∼1,000$^{\circ}C$에서 1시간 소성하여 수질정화용 미생물 고정화 세라믹 담체를 제조하여 기공${\cdot}$기계적 특성을 조사하였다. 석탄회와 벤토나이트(FB)시편은 벤토나이트의 첨가량과 소성온도가 증가함에 따라 기공특성은 감소하였으나 압축강도는 증가하였다. 800∼1,000$^{\circ}C$에서 소성한 FB시편은 압축강도 89.6∼128.9 kgf/$cm^2$, 부피비중 1.25∼1.43, 겉보기비중 1.61∼1.78, 기공률 27.2∼62.2%, 평균기공경 7.9∼25.6${\mu}m$, 기공용적 8.9∼$22.2{\times}10^{-5}\;cm^3/g$ 및 비표면적 35.2∼134.3 $m^2/g$을 나타내었다. 이스트 분말을 첨가한 FBY시편은 FB시편에 비하여 기공특성이 향상되었으나 압축강도는 감소하였다. 9F1B시편에 10wt%의 이스트 분말을 첨가하여 900$^{\circ}C$에서 1시간 소성한 9F1B1Y시편은 압축강도 98.7 kgf/$cm^2$, 부피비중 1.20, 겉보기비중 1.67, 기공률 68.1%, 평균기공경 48.9 ${\mu}m$, 기공용적 $29.5{\times}10^{-5}\;cm^3/g$ 및 152.2 $m^2/g$의 비표면적을 나타내었으며, 담체의 기공에 S. saprophyticus의 부착특성이 양호하여 수질정화용 미생물 고정화 담체로 이용이 가능하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권4호
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• pp.511-517
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• 2013

In this work, a fibrous bed bioreactor with high specific surface area and good adsorption efficacy for S. cerevisiae cells was used as the immobilization matrix in the production of ethanol. In batch fermentation, an optimal ethanol concentration of 91.36 g/l and productivity of 4.57 g $l^{-1}\;h^{-1}$ were obtained at an initial sugar concentration of 200 g/l. The ethanol productivity achieved by the immobilized cells was 41.93% higher than that obtained from free cells. Ethanol production in a 22-cycle repeated batch fermentation demonstrated the enhanced stability of the immobilized yeast cells. Under continuous fermentation in packed-bed reactors, a maximum ethanol concentration of 108.14 g/l and a productivity of 14.71 g $l^{-1}\;h^{-1}$ were attained at $35^{\circ}C$, and a dilution rate of 0.136 $h^{-1}$ with 250 g/l glucose.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권10호
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• pp.1417-1422
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• 2012

Alkyl-glucoside의 생산을 위하여 상용화 cellulase인 Celluclast의 당전이 반응을 사용하였다. 5가지 종류의 알코올을 acceptor molecule로 하여 반응을 살펴본 결과 methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropanol 그리고 butanol에서 당전이 반응이 일어남을 확인하였다. 반응 수율이 높았던, methyl alcohol과 ethyl alcohol의 반응산물을 MALDI-TOF MS와 효소적인 방법을 사용하여 각각의 산물이 methyl ${\beta}$-D-glucopyranoside와 ethyl ${\beta}$-D-glucopyranoside임을 확인하였다. 시간대별 methyl-glucoside와 ethyl-glucoside의 생산량을 비교하여 본 결과 9시간에서 최대 생산 수율 65% (mol/mol)와 59%(mol/mol)를 각각 보였으며, 이후 반응은 진행되지 않았다. Cellulose의 당전이 반응으로 생성된 부산물인 glucose를 제거하기 위하여 고정화 효모 system을 도입하였고, 그 결과 glucose를 모두 제거할 수 있었다. 이상의 결과에서 Celluclast를 이용한 alkyl-glucoside의 생산을 성공적으로 수행하였고, 고정화 효모 system을 도입하여 친환경적으로 부산물을 제거하여 고순도의 ethyl-glucoside를 생산하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제14권4호
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• pp.285-291
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• 1986

효모Candida lipolytica 세포를 calcium alginate gel로 포괄 고정화시켜서. 유동층 반응기에서 반응을 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1 고정화 효모 세포를 활성화 용액에서 회분식 유동층 반응기 방식과 연속식 유동층 반응기 방식으로 활성화시켰을 때, 세포는 고정화된 상태로 증식하였으며, 또한 세포당 시트르산 생성활성 이 증가하여서, 활성화되지 않은 bead보다 최대 시트르산 생성활성이 약 10배정도 증가되었다. 2 연속식 유동층 반응기 방식으로 활성화시킬 때가 회분식 유동층 반응기 방식으로 활성화시킬 때보다 늦은 시간에 최대의 시트르산 생성활성을 나타내었는데, 이것은 연속식으로 활성화시킬 때는 bead가 계속 새로운 환경에 놓이게 되어 bead내의 세포에 필요한 효소 및 보효소가 bead밖으로 계속 유출됨으로 인하여 bead내의 효소와 보효소의 축적에 많은 시간이 걸린데 기인한 것으로 사료된다. 3. 회분식 유동층 반응기내에서 세포수를 동일하게 하여 반응을 수행할 때, 고정화 bead의 크기가 작을수록 시트르산의 생산성이 증가하였다. 이것은 bead의 크기가 작을수록 부피에 비해 높은 표면적을 가지므로 세포의 많은 수가 반응에 참여하게 되며 bead내로의 화산저항이 작아서 물질전달이 잘되어 시트르산이 많이 생성된 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권10호
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• pp.1434-1444
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• 2013

We established a two-step production process using immobilized S. cerevisiae and P. stipitis yeast to produce ethanol from seaweed (U. pertusa Kjellman) hydrolysate. The process was designed to completely consume both glucose and xylose. In particular, the yeasts were immobilized using DEAE-corncob and DEAE-cotton, respectively. The first step of the process included a continuous column reactor using immobilized S. cerevisiae, and the second step included a repeated-batch reactor using immobilized P. stipitis. It was verified that the glucose and xylose in 20 L of medium containing the U. pertusa Kjellman hydrolysate was converted completely to about 5.0 g/l ethanol through the two-step process, in which the overall ethanol yield from total reducing sugar was 0.37 and the volumetric ethanol productivity was 0.126 g/l/h. The volumetric ethanol productivity of the two-step process was about 2.7 times greater than that when P. stipitis was used alone for ethanol production from U. pertusa Kjellman hydrolysate. In addition, the overall ethanol yield from glucose and xylose was superior to that when P. stipitis was used alone for ethanol production. This two-step process will not only contribute to the development of an integrated process for ethanol production from glucose-and xylose-containing biomass hydrolysates, but could also be used as an alternative method for ethanol production.

• 대한환경공학회지
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• 제32권12호
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• pp.1126-1133
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• 2010

본 연구에서는 휘발성 유기화합물의 분해능력을 가진 Candida tropicalis와 황화수소 분해능력을 가진 황산화균을 적용하여 이단 바이오필터를 운전하였으며, 각각의 미생물은 스폰지형 담체에 포괄 고정시켜 사용되었다. 이단 바이오필터에는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 암모니아, 황화수소 등의 복합악취를 유입하며 분해 특성을 파악하였고, 특히 오염부하량 단계변동에 대한 바이오필터의 분해능을 확인하였다. 오염부하량 단계변동은 총유입부하량 단계변동(total EC test), 개별 악취물질 유입부 하량 단계변동(individual chemical EC test), 간헐 동적부하 변동(2 days off & 3 days on) 순으로 수행되었다. 총유입부하량 단계변동 실험결과 TVOC와 암모니아, 황화수소의 최대분해능은 각각 61, 5.2, $9.1\;g/m^3/hr$로 확인되었으며, 개별악취물질 유입부하량 단계변동시에는 휘발성 유기화합물질 상호간의 분해능 간섭이 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 벤젠 부하량 변동시 톨루엔과 p-자이렌 모두 제거효율에 영향을 받았으며, 톨루엔의 부하량 단계변동시에는 벤젠과 p-자이렌이 각각 30%와 25% 이상의 제거효율의 하락이 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 무기악취와 유기악취간의 상호 분해능 간섭은 일어나지 않는 것을 확인할 수 있었다. 2일간 악취물질의 유입을 중단한 후 다시 악취물질의 유입을 재개하였을 때, 3일 이내에 95% 이상의 악취물질 제거능 회복율을 보였다. 이러한 부하변동 실험결과로 미생물 포괄고정 담체를 적용한 이단 바이오필터가 유 무기 악취의 동시제거에 많은 장점을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.