• 에너지공학
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• 제24권3호
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• pp.1-5
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• 2015

본 연구는 바이오에탄올을 생산하고자 목질계 바이오매스의 효소당화에서의 반탄화의 영향을 비교분석하였다. 전처리로서, 목질계 바이오매스의 반탄화는 무산소 조건에서 $250{\sim}350^{\circ}C$의 온도로 시행되었다. 또한 비이온성 계면활성제인 Tween-80을 첨가하여 반탄화로 인한 소수성변환에 대처하여 당화효율을 높이기 위한 실험을 진행하였다. 그 결과, 반탄화 전처리한 바이오매스를 효소당화한 후 글루코즈 생산량이 전처리하지 않은 바이오매스의 글루코즈 생산량보다 높았다. 그리고 Tween-80의 첨가하여 효소당화하였을 때 당 전환율이 더 높았다. 이로 인해 반탄화를 목질계 바이오매스의 전처리로 적용할 수 있으며 Tween-80을 첨가하였을 때 효소당화에 영향이 있다는 것을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권6호
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• pp.609-614
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• 2010

유기성 폐기물인 음식물쓰레기를 이용하여 유용한 에너지원인 바이오에탄올을 생산하고자 하였으며, 에탄올 생산 균주는 Saccharomyces cerevisiae를 이용하였다. 음식물쓰레기의 당화를 위하여 carbohydrase와 glucoamylase 효소를 이용한 결과 carbohydrase가 glucoamylase보다 당화효율이 우수하였으며, carbohydrase 이용시 건조 음식물쓰레기 기준 glucose 생산량 0.63 g/g-TS을 얻을 수 있었다. 에탄올 생산은 동시당화발효에서 0.44 g/$L{\cdot}hr$, 분리당화발효가 0.27 g/$L{\cdot}hr$이었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제3권
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• pp.9-15
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• 1962

1) Rhizopus균(菌) 8주(株)와 Aspergillus속균(屬菌) 7주(株)의 당화효소생산력(糖化酵素生産力)(전분가수분해율(澱粉加水粉解率))을 비교한 결과 Rhizopus delemar ND 1과 Aspergillus usamii mut. shirousamii의 두 균주(菌株)를 각각 선정(選定)하였다. 2) Rhizopus delemar ND 1은 전분당화율(澱粉糖化率)이 높고 효소전이당(酵素轉移糖)의 생성(生成)이 적으므로 효소당화(酵素糖化) 포도당(葡萄糖)의 제조(製造)에 적합(適合)하고 Asp. usamii mut. shirousamii는 당화율(糖化率)이 약간(若干) 떨어지나 효소전이당(酵素轉移糖)의 생성(生成)이 인정(認定)되므로 특수(特殊)한 풍미(風味)를 필요(必要)로 하는 전분이(澱粉飴) 제조(製造)에 적합(適合)함을 알았다. 3) Rhizopus delemar ND 1의 당화효소(糖化酵素)를 시용(使用)한 예비시험(豫備試驗)에서 정제분말(精製粉末) 포도당(葡萄糖)을 얻을 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권4호
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• pp.437-444
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• 1992

분쇄마찰매체함유 불균일상 효소반응계를 활용한 생전분의 무증자당화법은 고농도, 고순도의 포도당을 고효율로 직접 얻을 수 있는 새로운 당화법으로 이를 high fructose corn syrup(HFCS) 제조공정에 응용코져 연구하였다. 400g/$\ell$ 생전분을 24시간 무증자당화시켜 이성화반응에 적합한 고농도인 398g/$\ell$와 고순조인 98 포도당 용액을 농축과정을 거치지 않고 직접 얻을 수 있었다. 전분에 대한 포도당수율은 0.90으로, 미반응 잔유전분은 쉽게 원심분리되었으며, 재당화도 용이하였다. 또한 무증자당화액은 단백질성 변성물, 이온 등 불순물의 함량이 매우 적어, 이성화 반응 전단계인 분리 정제과정을 단순화할 수 있었다. 생성된 당용액의 고정화 포도당 이성화효소 기질로서의 적합성을 검토하여 우수한 결과를 얻었다. 생전분 직접당화법을 도입한 새로운 HFCS 제조공정은 액화/당화공정을 경유하는 기존의 공정에 비하여 여러가지 장점이 있어 산업적 활용이 기대되며, 이를 위한 후속연구가 요망된다.

• 한국식품과학회지
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• 제29권3호
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• pp.470-475
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• 1997

식혜 제조시 쌀 품종에 따른 당도의 변화를 조사하기 위하여 45종의 쌀 품종을 사용하였을 때 당화 10시간 후의 당도가 $9.0{\sim}11.1\;Brix$로 품종간에 차이를 나타내었다. 간척과 신금오, 서안, 계화 등을 이용시 당도가 높게 나타났으며, 상주, 남원, 영덕, 오봉 등은 당도가 상대적으로 낮았다. 간척과 상주품종을 비교하면 식혜제조시 당화 10시간에 약 19%의 당도 차이가 있었다. 쌀 품종 간척을 이용한 식혜의 HPLC분석에 의한 주요 당 조성은 fructose 3.6%, glucose 9.8%, maltose 78.3%, maltotriose 8.3%이었다. 육조 맥아와 이조 맥아를 이용한 당화력의 차이는 육조 맥아를 100 메쉬로 분쇄하여 사용시 이조 맥아보다 높았다. 육조 맥아의 당화 최적온도는 $60^{\circ}C$이었으며, 밥과 맥아 추출물의 비를 1:8로 하였을 때 맥아 첨가량 25% 추출물에서 당화력이 가장 높았다.

• 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.

• 한국식품과학회지
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• 제45권3호
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• pp.267-273
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• 2013

본 연구에서는 메밀을 효소처리를 통해 당화시킨 후, 첨가량을 달리하여 발효유에 첨가하고 휘발성 향기성분과 발효특성을 비교하였다. 휘발성 향기성분은 HS-SPME기법을 이용하여 GC-FID와 GC-MS로 분석하였고, 발효특성은 24시간 발효시키는 동안 6시간 주기로 pH와 적정산도를 측정하였으며, 24시간 발효시킨 후 점도와 색도, 생균수를 측정 및 비교하였다. Ketone류와 acid류가 주로 동정되었는데 메밀 당화 용액의 첨가량이 증가할수록 발효유와 같은 유제품에서 전형적인 버터 향을 내는 diacetyl과 크림 향과 fresh함을 부여하는 2-heptanone, 산패취를 내는 butanoic acid가 증가하였고, 식초 향을 강하게 내는 acetic acid와 acetone 향을 내는 2-butanone이 감소하였다. 따라서 메밀을 당화시켜 발효유에 첨가함으로써 향기품질이 개선되었다고 판단할 수 있었고, 그 원인으로는 미생물학적 요인이 가장 크며 이에 대한 심도 깊은 연구가 필요하다고 판단된다. 메밀 당화 용액의 첨가량이 증가할수록 pH는 발효 6시간 후 까지 급격하게 감소하는 경향을 보이다가 이후에는 완만히 감소하였고, 적정산도는 그와 역으로 유사하게 발효 6시간 후까지 급격하게 증가하는 경향을 보이다가 이후에는 완만하게 증가하였다. Curd의 주성분인 casein이 상대적으로 적어졌기 때문에 점도는 메밀 당화 용액의 첨가량이 증가할수록 현저하게 감소하는 경향을 보였다. 색도는 명암을 나타내는 L값만이 유의적인 차이를 보이며 감소하여 색이 진해졌다는 것을 알 수 있었고, 메밀 당화 용액의 첨가량이 증가함에 따라서 생균수가 증가하는 경향을 보였다. 이는 메밀을 당화하여 얻을 수 있는 포도당과 기존에 다량 존재하는 식이섬유로 인해 유산균의 생육이 촉진된 것으로 판단되었다. 즉 본 실험을 통하여 메밀 당화 용액의 첨가량이 증가함에 따라 발효유의 발효특성의 차이가 있음을 확인하였고 또한 메밀 발효유의 향기품질을 향상시키는데 도움을 줄 수 있음을 확인하였다.

• 한국식품영양학회지
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• 제29권5호
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• pp.698-705
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• 2016

천마의 불쾌취 개선을 위한 당화방법별 유산균 발효 결과는 3일 발효시 엿기름과 쌀누룩 이용 당화에서 총 산도가 각각 2.23, 2.33%이었으며, 생균수는 9.14 log cfu/mL와 9.27 log cfu/mL로 높았다. 발효기간이 길어짐에 따라 총 산도는 계속 높아져 3.35%까지 증가하였으나, 생균수는 3일 발효에서 가장 많았다. 아미노산 함량은 엿기름과 쌀누룩 이용 당화에서 높았고, 유리당 함량은 효소 이용 당화에서 높았으며, 그 중 glucose 함량이 가장 높았다. 천마 주성분인 gastrodin, p-HBA 등 주 성분 함량도 효소 이용 당화에서 가장 높았다. 이취성분인 p-cresol 함량이 엿기름 이용 당화에서 낮아 관능평가 결과에서도 엿기름을 이용하여 당화한 유산균 발효천마가 가장 좋은 기호도를 나타내었다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권4호
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• pp.470-476
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• 2014

커피 음료 제조시 생성되는 커피박의 식품자원화에 대한 기초연구로써, 전통 식품인 식혜에 적용하기 위하여, 커피박 열수 추출물을 첨가한 식혜의 당화 과정 중 품질 변화와 항산화 활성 및 저장 중 미생물 변화를 조사하였다. CR 함유 식혜는 대조구에 비해 pH가 높았으며, 당화 시간이 경과함에 따라 모든 시료의 pH는 증가하였다. 당화 완료 시점인 5시간에는 대조구와 CR 첨가구의 pH는 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 산도는 0.06-0.08%의 범위 내에서 변동은 있었으나, CR 농도별 및 당화 시간에 따른 뚜렷한 변화는 나타나지 않았다. 동일 당화 시간에서는 CR 농도가 높을수록 환원당의 함량은 높았고, 동일 시료에서는 당화 시간이 경과할수록 증가하였다. 당화 5시간에서는 CR-0.8과 CR-1.0의 환원당은 각각 48.66, 47.24 mg/mL를 나타내어 대조구(45.10 mg/mL)에 비해 유의적으로 높았다(p<0.05). 당화 시간이 경과할수록, CR 첨가 식혜는 대조구에 비해 어둡고, 적색도 및 황색도가 증가하였으며, CR의 농도가 높을수록 이러한 경향은 뚜렷하였다. 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드 함량은 CR을 함유한 식혜가 대조구에 비해 유의적으로 높았으며, CR 농도 비율이 증가될수록 높았다. 특히, CR-1.0은 대조구에 비해 총 플라보노이드 함량이 약 3배 이상 높았다. DPPH 라디칼 소거능과 아질산염 소거능은 CR 첨가 비율이 증가할수록 유의적으로 증가하였다. CR-1.0은 대조구에 비해 DPPH 라디칼 소거능은 약 3배이상, 아질산염 소거능은 약 3.8배 이상 증가하였다. CR 첨가 식혜의 종합적 기호도는 CR-1.0(3.04)을 제외한 나머지 CR 첨가구는 모두 대조구(3.32)보다 높았으며 특히, CR-0.6은 종합적 기호도 뿐만 아니라, 맛, 색, 향에서도 가장 높은 평가를 나타내었다. $4^{\circ}C$에서 20일 동안 저장한 식혜의 일반세균수를 조사한 결과, 대조군은 $10^3CFU/mL$이었고, CR을 첨가한 식혜는 $10^1-10^2CFU/mL$를 나타내었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제34권6호
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• pp.81-95
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• 2006

표고버섯 골목의 바이오에탄올 생산 자원으로서의 활용 가능성을 모색하고, 새로운 당화 공정으로 주목받고 있는 초임계수 가수분해 공정에 대한 기초 기술을 제공하기 위하여 버섯 골목으로 사용되는 상수리나무 정상재를 다양한 초염계수 가수분해 공정에 적용하고 분해산물의 분석을 실시하였다. 초임계수 가수분해 반응 시간 및 온도의 증가에 의하여 수용성 분해산물 및 비수용성 잔사의 색 진해짐, 분해율의 증가 그리고 비수용성 잔사의 결정화도가 증가하였다. 반응 압력의 증가는 낮은 반응 온도와 짧은 반응 시간 조건에서만 분해 산물의 색변화 및 분해율의 증가에 영향을 주었다 초염계수 가수분해는 반응 초기에 hemicellulose의 분해가, 반응 후기에는 cellulose 분해가 진행되었다. 반응 시간의 증가는 당화 수율을 향상시켰고 반응 온도의 증가는 $415^{\circ}C$까지는 당화 수율을 증가시켰지만 $415^{\circ}C$ 이상에서는 급격히 감소시켰다. 낮은 반응 온도조건에서 반응 압력의 증가는 당화 수율을 증가시컸지만, 높은 반응 온도 조건에서는 오히려 당화 수율을 감소시켰다. 확인된 당화 수율의 결과를 토대로 상수리나무 정상재의 최적 초엄계수 가수분해 조건은 $415^{\circ}C$, 23 MPa, 60초로 결정하였으며, 당화 수율은 2.68%로 확인되었다. 결정된 최적 조건에서 골목의 초임계수 가수분해를 실시한 결과 당화 수율이 3.58%로 정상재의 당화 수율보다 높았다. GC-MS를 이용한 수용성 분해산물의 분석 결과, 주요 분해 산물은 1,1'-oxybis-benzene과 1,2-benzendicarboxylic acid로 확인되었고, 낮은 분해율을 보인 반응 조건에서는 pentadecanoic acid, 14-methyl-heptadecanoic acid 등과 같은 지방산류가 공통적으로 검출되었다. 반응 온도 및 시간이 증가함에 따라 phenol, benzene류의 증가가 확연되었지만 비수용성 잔사에서는 반응 압력의 차이에 의한 분해 산물의 변화는 없었다. 비수용성 잔사의 성분 분석 결과 60.6~79.2%의 holocellulose를 함유하고 있었고, 산 촉매 가수분해에 의하여 49.2~67.5%의 당화 수율을 보여주었다. 희산을 이용한 수용성 분해산물의 2차 가수분해에 의하여 수용성 분해 산불 내 당화 수율이 큰 폭으로 향상되었다.