• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.512-512
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• 2009

본 연구는 자유지방산을 포함하고 있는 저품위 유지로부터 바이오디젤을 합성하는데 있어서 외부가열 방법 대신에 마이크로파를 이용한 내부 직접가열 방법으로 고체촉매 반응을 가속화한 연구에 관한 것이다. 대두유를 원료로 KOH 균일촉매를 이용한 전이에스테르화 실험에서는 섭씨 60도 상압조건에서 반응시간 3분에 95.4%의 전환율을 획득했다. 올레산과 고체산촉매를 이용한 자유지방산 제거 실험에서는 섭씨 60도 상압조건에서 solvent free 방식의 S-ZrO2는 반응시간 20분만에 93.7%의 제거율을 보였고 Rohm&Hass사의 Amberlyst-15dry 촉매는 반응시간 30분에 82.0%의 제거율을 보였다. 또한 바이오디젤 합성에 사용된 마이크로파의 총 에너지를 측정한 결과 외부가열 방법에 비해 약 1/3 수준임을 확인했다. 이것은 기존의 heat bath를 이용한 실험결과들과 비교할 때 반응속도가 약 10배 정도 향상되면서도 에너지효율이 높다는 것을 확인한 결과로서, 저품위 유지를 원료로 하는 바이오디젤 생산공정에서 마이크로파가 매우 효율적인 가열수단이 될 수 있음을 보여주었다.

• 청정기술
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• 제13권2호
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• pp.104-108
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• 2007

바이오디젤은 식물성 또는 동물성 유지를 알콜과 화학적으로 반응하여 얻어진 지방산 알킬에스터로서 친환경적인 대체에너지로 주목받고 있다. 본 연구에서 폐식용유와 유채유에 대한 전처리 공정에 고체 산(acid)이온 교환수지를 도입하여 자유지방산을 제거함으로써 바이오디젤로의 전환율을 높이고자 하였다. 이온교환수지를 이용한 전처리를 통해 자유지방산의 90%이상을 제거할 수 있었으며 젖은 상태의 수지보다 건조 상태의 수지의 자유지방산 제거효율이 높은 것으로 나타났다. 전이에스테르화를 통해 최대 98%의 수율로 지방산 메틸에스터를 얻을 수 있었으며 본 연구 결과는 자유지방산의 제거가 필요한 바이오디젤 원료유의 전처리에 효과적으로 적용될 수 있다.

• 월간 닭고기
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• 통권140호
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• pp.65-68
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• 2007

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.176.2-176.2
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• 2011

피마자유(Castor oil)는 합성수지, 그리스, 유압용 오일, 윤활기유 등의 다양한 용도로 쓰이는 오일로서 점도가 높고 무색에서 황갈색을 띈다. 피마자유 추출은 압착 착유 또는 용매 추출로 얻게 되며 본 실험에 사용된 오일은 압착 착유한 것으로 매우 진한 갈색을 띄는 정제전 오일을 이용하였다. 실험에 사용된 피마자유의 초기 산가는 1mgKOH/g 이하로 낮은 유리지방산 함량을 보였으며 수분은 0.3%로 전이에스테르화 반응을 위해서는 수분 증발이 필요했다. 피마자유의 바이오디젤 생산을 위해 진행된 물성 분석 항목은 산가, 수분, 인함량, 황함량, 점도, 고형물이며 원료유와 그 바이오디젤에 대해 각각 물성 분석을 실시하였다. 피마자유의 가장 큰 특징은 다른 식물성 오일과는 다르게 오일이 알코올에 녹는 특성이 있으며 이런 이유로 전이에스테르화 반응 후 바이오디젤과 글리세롤이 분리되지 않는 문제점을 갖고 있다. 피마자유를 이용해 제조한 바이오디젤, 즉 지방산메틸에스터의 함량을 분석한 결과 약 90%의 메틸에스터화 반응 전환율을 나타내었으나 국내외 품질규격상의 탄소수 C14~C24:0의 지방산 에스터(fatty acid methyl esters)로 검출되는 바이오디젤의 함량은 10% 미만으로 나타났으며 나머지 90%는 라이신올레익산메틸에스터(ricinoleic acid methyl ester)로 분석되었다. 따라서, 기존의 대두유, 유채유, 팜유, 폐식용유로부터 제조한 바이오디젤과 물성이 매우 상이하고 특히 끊는점(boiling point)과 점도가 높아 경유 대체연료로는 활용이 불가능할 것으로 판단된다. 하지만 기존의 다양한 용도의 오일로 사용하기 위해 정제하는 과정에서 전체 착유 오일중의 약 10%만을 선택적으로 분리하여 바이오디젤 원료로 활용하는 방안은 가능할 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권5호
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• pp.424-432
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• 2007

바이오디젤은 식물유지 및 동물유지와 같은 재생 가능한 자원으로부터 얻어지는 친환경 대체에너지로서 주목받고 있다. 바이오디젤은 식물유지 또는 동물성 지방으로부터 얻어지는 긴사슬 지방산의 모노알킬에스터이다. 본 총설에서는 (1) 바이오디젤을 얻기위한 전이에스테로화 반응에 대한 촉매의 타입, 자유지방산 및 수분, 알콜과 유지의 반응비, 알콜타입, 반응온도 및 시간과 교반강도의 영향, (2) 전이에스테르화 이후의 바이오디젤에 대한 분리공정, 그리고 (3) 대체에너지로서 바이오디젤의 내연기관 적합성을 바이오디젤의 물성에 기초하여 소개한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권3호
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• pp.518-524
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• 2000

치커리 물추출물은 실험동물의 지질대사에 영향을 미치는 것으로 알려져 있으나, 이러한 영향에 대한 대사가 작은 명확하게 밝혀져 있지 않다. \ulcorner음처리한 치커리(roasted-chicory)또는 볶음처리하지 않은 치커리(unroasted-chicory)로부터 물추출한 치커리 추출물을 5% 수준으로 식이에 첨가하여 SD계 수컷흰쥐에 2주간 자유 섭취시켜 혈청 및 간장의 지질 농도와 간장 MTP(microsomai triglyceride trasfer protein) 활성에 미치는 영향을 조사하였다. 체중 증가량, 장기 중량 및 식이 섭취량은 각군잔의 유의적 차이는 인정되지 않았다. 혈당치는 대조군과 볶음처리한 치커리군에 비교해서 볶음처리하지 않은 치커리군에서 증가하는 경향을 나타내었다. 혈청의 TG 농도는 치커리 첨가군에서 감소하는 경향으로 나타났으며, 혈청 총 콜레스테롤, 인지질 및 유리지방산 농도와 간장 지질농도는 실험군간의 유의적 치이는 없었으나, HDL콜레스테롤 농도는 치커리 첨가군에서 증가하는 경향을 보였다. 간장에서 중성 지질 합성의 조절효소로 알려진 PAP(phosphatidate phosphohydrolase)활성은 각 실험 군간의 유의적 치이는 없었다. 그러나, 중성지질-rich 리포단백질의 합성, 분비에 필수적인 간장 MTP활성을 대조군에 비교하여 치커리군에서 현저하게 저해되었다. 간장 MTP 활성과 혈청 중성지질 농도의 사이에 높은 정의 상관관계(r=0.81)가 인정되어, 본 실험에서 치커리 뿌리 추출물에 의한 혈청 중성지질 억제효과는 간장 MTP 활성의 저해에 기인하는 것으로 시사되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제17권2호
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• pp.211-224
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• 2008

Characteristics of the esterification reaction between free fatty acid in rice bran oil and methanol was investigated in the presence of catalysts, such as PTS(p-toluene sulfonic acid), Amberlyst 15 dry and SCX(silica gel based strong cation exchange resin). While reaction temperature was kept constant at $65^{\circ}C$, initial feed content of free fatty acid was varied from 100% to 1% by addition of pure free fatty acid which was previously made from rice bran oil. Also, the effect of mole ratio of methanol to fatty acid on the final conversion was examined. When esterification of pure free fatty acid was catalyzed by several acids, final conversions were increased in order of Amberlyst 15 dry, SCX and PTS. Using PTS catalyst, initially the reaction proceeded in homogeneous 2nd oder reaction mechanism. However, phase of reaction mixture changed from homogeneous to heterogeneous along the reaction time and then reaction rate was retarded by mass transfer resistance of methanol. Final conversion of free fatty acid in reaction mixture was depended on initial feed content of free fatty acid, and had maximum value at 30% of initial feed free fatty acid content for all kinds of catalysts used. And the final conversion was increased with mole ratio of methanol by the improvement of reaction rate. When initial feed free fatty acid content below 10% and the reaction was catalyzed by PTS, concentration of free fatty acid in reaction mixture was increased in the middle of reaction time by hydrolysis of triglyceride in reaction mixture. Also, if silica gel was added into the reaction mixture which had initial feed free fatty acid content below 50%, final conversion was increased by the adsorption of moisture produced. The SCX catalyst made the esterification reaction of free fatty acid to progress like in case of PTS catalyst. However, when initial feed free fatty acid content below 10%, concentration of free fatty acid in. reaction mixture was decreased monotonically and not increased in the middle of reaction time on the contrary to the case of PTS. Thus, SCX catalyst accomplished more high value of final conversion than PTS catalyst for the initial feed fatty acid content range from 50% to 5% In case of initial feed free fatty acid content of 1% and mole ratio of methanol was 2, concentration of free fatty acid in reaction mixture increased over the initial feed free fatty acid content for all kind of catalysts used. Although SCX catalyst was added into reaction mixture which had 1% of initial feed fatty acid content, final conversion was hardly raised by mole ratio of methanol.

• 한국식품과학회지
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• 제26권5호
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• pp.567-572
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• 1994

유기용매나 계면활성제를 첨가하지 않은 효소반응계의 고상계에서 경화우지와 글리세롤(GL)로부터 디글리세리드(DG)를 생산하기 위해 리파제에 의한 글리세롤리시스 반응온도의 최적화를 수행하였다. 두 기질은 트리글리세리드(TG)인 경화우지가 완전히 디글리세리드로 전환하기에 적합한 몰비율인 GL/TG=0.5로 하여 반응시켰다. $60^{\circ}C$에서의 글리세로리시스반응는 액상에서의 평형으로 인하여 높은 함량의 디글리세리드의 생산은 불가능하였으며 반응온도를 경화우지의 녹는점 보다 낮게 조정하여 반응혼합물의 고상화를 유도함으로써 디글리세리드의 함량을 증가시킬 수가 있었다. 초기 2시간을 $60^{\circ}C$에서 반응시켜 트리글리세리드를 급격히 감소시킨 후에 $55^{\circ}C$에서 4시간을 유지시키고 마지막으로 $50^{\circ}C$에서 계속 수일간 반응시키는 것이 디글리세리드이 생산에 가장 적합한 생산조건이었다. 글리세로리시스반응 72시간 후 71%의 DG가 생성되었다. 전체 디글리세리드 중의 73%가 1,3-DG였고 27%가 1,2-DG 였다. 글리세로리시스 반응 동안 2% 내외의 자유지방산 생성이 확인되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권2호
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• pp.146-153
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• 2009

손바닥선인장의 항당뇨 효과와 기작을 알아보기 위한 연구의 일환으로, 손바닥선인장의 열매 및 줄기의 급여가 STZ으로 당뇨가 유발된 8주령 수컷 흰쥐의 음수량, 식이섭취량, 체중, 공복혈당, 당내성에 미치는 효과와 당뇨의 합병증인 고지혈증(중성지방, 유리지방산, 총콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, HDL-콜레스테롤)을 조사하였다. 손바닥선인장의 열매 및 줄기는 동결건조 후 분쇄하여 분말사료에 8%(열매) 및 5%와 10%(줄기) 수준으로 첨가하여 3주간 자유채식 시켰다. 실험군은 정상군(NC), 당뇨대조군(DC), 열매급여군 (DOF), 줄기5%급여군(DO-5), 줄기10%급여군(DO-10)으로 구분하였으며, 음수량은 1일, 식이섭취량은 2일 간격, 체중 및 혈당은 1주 간격으로 측정하였는데, 혈당은 12시간 절식 후 꼬리정맥에서 측정하였다. 당 내성은 공복 시 혈당을 측정한 후 포도당(50 mg/체중 1 kg)을 복강에 주사한 다음, 30, 60, 90, 120분 경과하였을 때 혈당과 동일한 방법으로 측정하였다. 수분함량은 열매가 94.5%, 줄기가 92.3%였고, 조회분, 조단백, 조지방, 조섬유 등의 농도는 줄기가 열매에 비해 높았고, NFE는 열매가 줄기에 비해 높았다. 체중변화는 DC에 비해 DOF에서 체중이 적게 감소했다. 음수량과 사료섭취량은 NC에 비해 DC가 각각 7.5배 및 1.5배 이상 증가하였고, 처리군들은 음수량 및 식이섭취량이 DC에 비해 낮았다. NC의 공복혈당은 평균 100 mg/dL이었고 DC는 379 mg/dL이었으며, DOF는 DC에 비해 28%의 혈당 감소를 보인 반면(P<0.05), DO-5는 5%와 DO-10은 9% 감소하여 유의적 차이를 보이지 않았다. 당 내성 실험에서 NC와 DO-5는 급여한지 30분 후에, 다른 처리군은 60분 후에 최고 혈당을 나타내었다. 혈장 인슐린 함량도 당뇨대조군과 비교해 DOF, DO-5와 DO-10에서 유의적(p<0.05)인 증가를 보였다. 이로써 손바닥선인장의 열매가 STZ으로 당뇨가 유발된 쥐에서 당뇨의 개선효과가 있는 것으로 판단된다. 또한 손바닥선인장의 열매 및 줄기 모두 당뇨의 합병증인 지질대사에서 혈장의 중성지방, 유리지방산, 총 콜레스테롤 그리고 LDL-콜레스테롤을 모두 DC와 비교해 DOF, DO-5와 DO-10에서 유의적인 감소를 보였다(p<0.05). 이상의 결과에서 볼 때, 손바닥선인장의 열매는 항당뇨효능이 있었고, 또 당뇨 합병증인 지질대사의 이상도 개선하는 것으로 관찰되었으며, 그 줄기는 통계적으로 유의한 혈당감소 효과를 보이지는 않았지만 당뇨의 합병증인 고지혈증을 개선시키는 것으로 나타나, 보다 구체적인 작용기작을 추가적 연구를 통해 확인할 필요가 있다고 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제26권2호
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• pp.314-318
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• 1997

본 연구에서는 in vivo에서 메주단백질이 콜레스테롤 대사에 미치는 효과를 검토하기 위해, 4주령의 Sprague-Dawley rats를 이용하여 0.5% 콜레스테롤을 함유한 식이에 증자대두분말, 메주분말을 단백질원으로 첨가하여 4주간 자유 급식한 후 혈청 및 간장 중의 지질농도와 분변 중 담즙산 함량을 분석하였다. 증자대두, 메주분말을 포함한 식이를 섭취시켰을 때 실험기간 동안 평균 식이 섭취량, 체중 증가량 및 간장의 무게는 실험군 간에 유의적인 차이는 없었다. 혈청 총콜레스테롤 농도는 메주분말 섭취군이 증자대두 섭취군에 비해 유의적으로 낮았으나(p＜0.05), 혈청 HDL-콜레스테롤 농도에 유의한 차이는 군간 관찰되지 않아, 메주분말 투여에 의한 혈청 콜레스테롤 농도의 감소는 VLDL-, LDL-콜레스테롤 농도 저하에 기인함을 보여 주었다. 혈청 중 인지질, 중성지질, 유리지방산 농도는 두 군간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 간장 중 중성지질, 인지질, 콜레스테롤 농도는 두 군간에 유의적인 차이는 없었다. 한편, 분변 중의 담즙산 함량은 메주분말 투여군이 대조군과 증자대두군에 비해 유의적으로 높은 수준을 보였다 (p＜0.05). 이러한 결과로부터 메주분말 투여에 의한 혈청 콜레스테롤 농도의 저하효과는 담즙산 배설량의 증가에 기인된것으로 판단되며, 미생물에 의해 발효된 대두단백질(메주)은 발효되지 않은 대두단백질에 비하여 강한 콜레스테롤 저하작용이 있음을 시사한다.