Analysis of Chemical and Physical Characteristics of Log Woods for Oak Mushroom Production Depending on Cultivation Periods and Steam Explosion Treatment

표고버섯 골목의 사용연수에 따른 화학적, 물리적 성상 및 폭쇄처리 후 변화 관찰

  • Koo, Bon-Wook (Dept. of Forest Science, College of Agriculture & Life Sciences, Seoul National University) ;
  • Park, Jun-Yeong (Dept. of Forest Science, College of Agriculture & Life Sciences, Seoul National University) ;
  • Lee, Soo-Min (Dept. of Forest Science, College of Agriculture & Life Sciences, Seoul National University) ;
  • Choi, Don-Ha (Dept. of Wood Chemistry & Microbiology, Korea Forest Research Institute) ;
  • Choi, In-Gyu (Dept. of Forest Science, College of Agriculture & Life Sciences, Seoul National University)
  • 구본욱 (서울대학교 농업생명과학대학 산림과학부) ;
  • 박준영 (서울대학교 농업생명과학대학 산림과학부) ;
  • 이수민 (서울대학교 농업생명과학대학 산림과학부) ;
  • 최돈하 (국립산림과학원) ;
  • 최인규 (서울대학교 농업생명과학대학 산림과학부)
  • Received : 2004.11.22
  • Accepted : 2005.01.12
  • Published : 2005.01.25

Abstract

In order to investigate the ability of log wood for oak mushroom production as a source of an alternative energy, both chemical and physical characteristics of log wood were investigated according to the cultivation periods. Also, both chemical and physical characteristics of material that treated by steam explosion were investigated to confirm the pretreatment effect by remaining enzyme as a control. The contents of ash, water-, alkali- and organic soluble extracts have been increased after the inoculation. It appeard that holocellulose contents substantially decreased and the contents of lignin as another main component of wood remained constant after the inoculation. However this result implied that indeed, a sufficient amount of lignin has been degraded paritially by enzymes of oak mushroom Lentinus edodes if we consider that the amount of holocelulose was substantially reduced. It also indicated that the degree of degradation gradually progressed but crystallinity decreased after the inoculation. The contents of water-, alkali- and organic soluble extracts have been increased by steam explosion. Holocellulose contents increased within narrow limits and lignin contents remained constant. However the contents of holocellulose and lignin have been decreased by steam explosion, considering that the amount of other extractives was relatively increased. The degree of crystallinity and lignin contents reduction by steam explosion was almost similar to the result obtained by increasing cultivation periods. According to the results, log woods for mushroom production have a potential as material for developing alternative energy.

표고버섯 폐골목의 대체에너지 자원으로서의 가능성을 살펴보기 위하여 폐골목을 사용연수별로 구분하고 동일 수종의 정상재와 함께 화학적, 물리적 성상을 비교, 조사하였다. 또한 폐골목에 잔존하는 효소에 의한 전처리 효과를 살펴보기 위하여 기존의 전처리 방법인 폭쇄처리법과 비교하였다. 사용연수에 따른 화학적 성상의 변화는 회분, 수용성 추출물, alkali 추출물, 유기용매 추출물 함량 모두 뚜렷한 경향을 나타내진 않았지만 균주를 접종한 직후 폐골목에서 정상재보다 높은 함량을 나타내었다. Holocellulose 함량은 큰 폭으로 감소하였고 다른 주성분인 lignin 함량은 균주 접종 전후에 큰 변화를 보여주지 않았지만 cellulose 함량이 큰 폭으로 감소한 것을 고려하면 균주에 의해 상당량의 lignin 분해가 진행되었다. 부후정도는 균주 접종 후 점차 증가하는 모습을 보였지만, 결정화도는 급격히 감소하였다. 폭쇄처리에 의한 화학적, 물리적 성상의 변화로서 수용성 추출물, alkali 추출물, 유기용매 추출물 함량은 큰 폭으로 증가하였고, holocellulose 함량도 소폭 상승하였지만 lignin 함량은 특별한 경향을 나타내지 않았다. 그러나 다른 추출물의 함량이 급격히 증가한 것을 고려하면 holocellulose와 lignin 모두 감소하였다고 생각된다. 폭쇄처리에 의한 결정화도의 감소는 균주 접종 후의 감소폭과 비슷한 결과를 나타내었고, 인위적으로 부후시킨 재료에 대한 lignin 함량은 폐골목의 함량보다 감소하여 잔존 효소에 의한 전처리 가능성을 나타내었다. 이상의 결과로 미루어 보아 폐골목은 대체에너지 자원으로서 충분한 가능성을 갖고 있다고 사료된다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 에너지관리공단

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