• 한국균학회지
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• 제15권3호
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• pp.169-174
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• 1987

생전분 당화효소 생산능이 우수한 균주를 얻기위하여 방앗간의 폐수, 주정회사의 폐수와 산성막걸리 공장의 토양 등에서 생전분 당화효소 생산능이 있는 효모 29종, 세균 35종, 곰팡이 40종을 순수분리하고 이들중에서 가장 생전분 당화력이 강한 곰팡이 1종을 선정하여 동정한 후 효소생산 조건과 pH 안정성을 측정한 결과는 다음과 같다. 1. 생전분 당화효소 생산능이 가장 강한 분리균주는 Aspergillus sp. SN-871로 동정되었다. 2. 효소생산 조건은 pH 4.0, 온도 $30^{\circ}C$와 배양기간이 5일 일때 가장 좋았다. 3. 탄소원으로 생전분 종류에서는 1% raw cornstarch 첨가시, 생전분 대신의 첨가에서는 0.5% frutose 첨가시 효과가 가장 좋았다. 4. 질소원으로는 0.1%의 $NaNO_3$ 첨가가 가장 효과가 좋았다. 5. 조효소의 pH 안정범위는 pH 2.0에서 pH 5.0까지가 비교적 안정하였다.

• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.619-623
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• 2014

산 가수분해공정과 효소당화공정을 이용하여 사과, 귤, 수박껍질로부터 셀룰로오스 에탄올을 생산하고, 그 최적조건을 결정함으로써 과일껍질을 원료로 한 바이오에너지 생산가능성을 평가하고자 하였다. 산 가수분해공정을 이용하여 과일껍질로부터 셀룰로오스 에탄올을 생산하기 위한 최적조건은 사과껍질의 경우 황산농도 20 wt%에서 90 min, 귤껍질과 수박껍질의 경우에는 각각 산 가수분해시간 60 min에서 황산의 농도가 15, 10 wt%인 것으로 나타났다. 효소당화공정을 이용하여 과일껍질로부터 셀룰로오스 에탄올을 생산할 경우 효소로는 Viscozyme이 가장 우수한 전환특성을 나타내었으며, 최적 효소당화시간은 사과껍질(180 min), 귤껍질(60 min), 수박껍질(120 min)인 것을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제9권2호
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• pp.65-69
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• 1981

농산폐자원을 이용하기 위한 방법으로써 Trichoderma sp. KI 7-2로 만든 koji와 내열성 효모를 사용하여 동시당화-발효와 당화액 발효를 비교하였다. 볏짚의 당화액에서는 15 mg/$m\ell$의 cellobiose가 존재하였으나 동일한 효소원을 사용한 동시당화-발효액에서는 존재하지 않았다. 효소당화법에서 는 cellulase enzyme system의 반응산물인 glucose가 cellobiose의 활성을 저해하므로 cellobiose 가 축적되었으나 동시당화-발효법에서 는 glucose가 ethanol로 발효되어 cellobiose의 축적이 없었다. Cutting mill 한 볏짚은 동시 당화-발효 과정에서는 ball mill 한 것과 같은 정도로 효과적으로 발효되었다. 이 결과로부터 cellylolytic enzyme system의 반응산물에 의한 저해 mechanism을 논의하였다. 또한 볏짚 당화시 약 10 mg/$m\ell$ 생산되는 xylose는 동시당화-발효에 아무런 영향을 미치지 않음을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제16권4호
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• pp.463-471
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• 1984

본 연구는 전분을 증자하지 않고 직접 효소제를 작용시켜 효율적인 당화를 시키고자 하였다. 원료 전분의 산침지와 macerating enzyme, ${\alpha}-amylase$, glucoamylase 를 처리하여 증자 전분의 당화율보다 더 높은 당화율을 얻었다. 실험에 사용한 전분질의 전당은 시료 g당 쌀 4.53, 고구마 4.26, 타피오카 3.92 mmole 이었다. 현재 주정공업에서 사용하는 알코홀 발효 조건을 기준으로 하여 당화시킨 결과는 전당의 $70{\pm}10%$가 당화되었다. 무증자 전분의 당화시 전분질 입자의 크기에 따른 당화율은 입자가 적을수록 효율적이었다. 산 전처리에 있어서 산의 농도와 온도 및 처리 시간은 시료 : 처리 용적 - 1 : 2 일때 5 % $H_2SO_4$, $60^{\circ}C$, 12시간에서 좋은 결과를 나타내었다. 전분질의 무증자 당화에 사용하는 효소의 최적 조건은 pectin depolymerase는 pH 4. 5, $45^{\circ}C$, 2시간이 우수 하였으며, ${\alpha}-amylase$ 는 pH 6.0, $60^{\circ}C$, 1시간, 그리고 glucoamylase는 pH 3.5, $60^{\circ}C$, 1시간의 조건이 유리하였다. 효소의 처리방법은 동시 처리가 단계별 처리보다 효과가 좋았고 jar fermenter 를 사용하여 행한 것이 삼각 후라스크에서 행한 것보다 효과가 좋았다. 각 처리 결과에서 얻은 최적 조건으로 무증자 전분을 당화시킨 결과 전당을 기준으로 타피오카는 82%, 쌀은 90.5%, 그리고 고구마는 84.5%가 당화 되었다.

• KSBB Journal
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• 제14권1호
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• pp.24-30
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• 1999

Brettanomyces custersli를 이용하여 신문지의 유가식 동시 당화발효에 의한 에탄올 생산에 대한 연구를 수행하였다. 유가식 동시당화발효에 의한 에탄올 생산을 효과적으로 수행하기 위한 초기 기질 투입 농도는 8%(w/v)이었고 효소의 비용을 감안한 최적 효소 농도는 cellulase의 경우 30EPU/g cellulase, $\beta$-glucosidase와 cellulase의 부피가 0.1(활성비 1.05)이었다. 앞에서 결정된 초기 조건들을 가지고 교반식 반응기에서 수행된 유가식 동시당화발효는 26.8g/L의 에탄올을 생산성에서 회분식 동시당화발효보다 약 2배의 값을 나타내었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권3호
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• pp.262-273
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• 2010

갈색부후균인 Fomitopsis palustris에서 균체 외 cellulase 생산 특성과 이 효소를 이용하여 목재와 볏짚의 당화특성, mediator 첨가 효과, 목질기질의 미세 표면구조나 결정화도가 효소 당화에 미치는 영향 등에 대해 연구하였다. F. palustris의 균체 외 효소의 생산에 혼합목분을 탄소원으로 이용 시 endo-${\beta}$-1,4-gulcanase (EG)는 12.0 U/$m{\ell}$, ${\beta}$-glucosidase (BGL)는 116.68 U/$m{\ell}$, cellobiohydrolase (CBH)는 18.82 U/$m{\ell}$, 그리고 ${\beta}$- xylosidase (BXL)는 13.33 U/$m{\ell}$의 활성을 보였다. 이러한 활성은 BGL, CBH, 그리고 BXL이 볏짚을 이용한 경우보다 약 2~4배 정도 높았다. 볏짚을 탄소원으로 이용하여 생산한 cellulase-RS의 효소 최적반응 온도 및 pH는 $45^{\circ}C$와 pH 5.0이었으며, 혼합 목분을 탄소원으로 이용하여 생산한 cellulase-SW의 경우에는 $50^{\circ}C$와 pH 5.0이었다. Cellulase-SW는 볏짚을 기질로 사용할 때 $40.6{\pm}0.6%$로 가장 높은 당화율을 보였다. 또한 당화촉매제인 Tween 20의 첨가로 당화율이 44%로 상승하여 상용화 효소인 Celluclast 1.5L의 53.7%의 당화율 대비 약 82% 수준으로 상승되었다. 이는 본 실험에서 사용한 효소가 조효소 형태임을 고려하면 상용화 효소에 매우 근접한 당화율을 얻은 것으로 판단된다. 또한 볏짚의 낮은 조직 결정화도와 주사전자현미경을 이용한 볏짚 표면의 섬유화를 통한 표면적 증대 효과는 목재에 비해 높은 볏짚의 당화율에 대한 원인을 제시하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.177.2-177.2
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• 2011

세계적인 자원고갈과 지구온난화와 같은 환경문제가 발생됨에 따라 대체에너지 개발에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 섬유소 기질을 이용한 바이오에탄올 생산은 세계적으로 막대한 자원이 있으며 광합성에 의해 재생산되는 무한한 재원으로서 환경적으로도 대기오염물질을 적게 배출하여 유용한 에너지원으로 각광받고 있다. 하지만 섬유소 기질은 cellulose, hemicellulose, lignin과 같은 고분자 화합물이 유기적으로 결합된 단단한 결정구조로 이루어져 있어 이를 분해하여 원하는 물질을 얻기 위해서는 전처리 과정이 필요하다. 전처리 공정은 바이오에탄올을 생산하는 당화 및 발효공정의 효율 및 반응시간 단축에 기여하며, 특히 섬유소 기질일 경우에는 필수불가결한 공정이다. 전처리 공정은 물리적, 화학적, 생물학적 방법으로 나누어지며, 이러한 방법들 중 기질의 특성과 처리효율에 따라 기술들을 병합하여 사용하기도 한다. 이에 본 연구에서는 산 처리, 암모니아 처리, 과산화수소 처리 및 효소를 이용한 생물학적 처리를 단독 또는 병행하여, 전환된 당 성분 및 함량을 조사함으로서 섬유소계 기질인 채소 음식물류 쓰레기를 대상으로 바이오에탄올을 경제적으로 생산하기 위한 적합한 전처리법을 검토하였다. 전처리 방법별 당화율을 살펴보면, 산 처리와 암모니아-과산화수소-계면활성제 처리가 각각 65.3 % 및 65.7 %로 가장 높았으며, 과산화수소 처리는 16.2 %로 가장 낮았다. 반면 전처리 공정 없이 효소를 이용한 당화만을 실시한 경우에는 4.3 %의 낮은 당화율을 나타내었다. 섬유소계 기질의 전처리 효율을 향상시키기 위해 첨가하는 계면활성제의 효과는 암모니아-과산화수소 및 암모니아-과산화수소-계면활성제 처리의 당화율을 비교한 결과, 뚜렷한 효과를 확인할 수 없었다. 전처리 방법별 당의 성분 및 함량을 비교한 결과 육탄당은 암모니아-과산화수소-계면활성제 전처리에서 가장 많이 검출되었다. 오탄당은 산 처리 후 그 함량이 현저히 높았으며, 오탄당 중 xylose의 함량이 60.49 mg/g로 가장 많이 차지하고 있었다. 이 결과로부터 전처리 방법에 관계없이 당화율은 유사한 수준을 보이지만, 당화된 당의 성분 및 함량에는 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. 이당류의 경우 과산화수소 및 암모니아-과산화수소 처리를 제외한 나머지 전처리 방법에서 유사한 수준을 나타내었다. 암모니아 처리 및 과산화수소 처리를 순차적으로 병행한 암모니아-과산화수소 처리에서는 각각의 처리시보다 육탄당의 함량은 증가하였으나 암모니아 처리시보다 이당류의 함량은 감소한 것으로 나타났다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제12권
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• pp.25-31
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• 1969

반부후(半腐朽) 아까시아나무(Robinia Pseudacacia Linne)에서 분리(分離)한Trichoclerma viride $(O_2-1)$가 생성(生成)하는 조효소(粗酵素)의 성질(性質)을 실험(實驗)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) 각종(各種)의 섬유소기질(纖維素基質)에 반응(反應)시켜본 결과(結果) 수종류(數種類)의 cellulase가 혼존(混存)함을 알았다. 2) C.M.C 및 ${\beta}-glucoside$ 분해효소(分解酵素)는 기질(基質)의 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 분해율(分解率)이 낮았으며 여지당화효소(濾紙糖化酵素)는 기질(基質) 및 효소량(酵素量)이 증가(增加)되고 시간(時間)의 경과(經過)에 따라 분해율(分解率)이 상대적(相對的)으로 증가(增加)되었다. 3) 각효소(各酵素)의 최적활성(最適浩性) pH는 5.0이였으며 pH 안정성(安定性)은 대체(大體)로 pH $3{\sim}6$ 이였다. 4) 최상활성온도(最適活性溫度)는 여지붕괴력(濾紙崩壞力)이 $50^{\circ}C$ C.M.C.및 $p-nitro-phenyl-{\beta}-glucoside$ 분해력(分解力)이 $60^{\circ}C$ 여지당화력(濾紙糖化力)이 $65^{\circ}C$에서 최고활성(最高活性)을 나타내었다. 열(熱)에 대(對)한 안정성(安定性)은 여지당화력(濾紙糖化力), C.M.C 당화력(糖化力), 여지붕괴력(濾紙崩壞力), ${\beta}-glucoside$ 당화력(糖化力)의 순위(順位)였다. 5) 금속(金屬) Ion에 대(對)한 영향(影響)은 $Hg^{++},\;Ag^+$ 각효소(各酵素)에 대(對)하여 조해(阻害)하였으며 $K^+$는 각효소(各酵素)를 활성화(活性化)하였다.

• KSBB Journal
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• 제10권3호
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• pp.304-316
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• 1995

액화 실험에서 BAN과 Termamyl을 비교할 때 전반적으로 Termamyl이 우수했으며 Termamyl을 (0.00625% ~0.025% 범위로 첨가하였을 때 첨가량 증가에 따른 액화반응 촉진이 뚜렷이 관찰되였다. Termamyl 240uc의 경우 타파오카에 대해 최소 0 0.0125 (v/w)% 이상이 필요하였고, 반응시간은 2 시간 정도가 석당하였다. 최적온도는 $90∼95^{\circ}C$이었고 pH는 5.8 부근이 최척이였다. 반응초기 점도가 매우 높게 나타나는데 호화속도를 약간 줄이가 위해 초기 온도를 $70^{\circ}C$정도로 낮추는 갯이 좋았다. 당화실험에서는 Novo AMG 및 국내 도일 산엽 당 화효소 모두 액화된 타피오카 용액을 잘 당화시켰다. 그러나 Novo AMG와 도일 당화효소의 활성은 기 질 에 따라 약간썩 탈랐다. 즉 이당류인 말토오스를 기 질 로 할 때는 Novo AMG의 단위 부피당 활성이 도일 당화효소의 약 1.2배이였으나, 전분을 기질로 할 때는 활성비가 1.5배였다. 경시적으로 볼 때 초기에는 당화 속도가 빨랐고 포도망이 축적되는 후기에는 당화속도 가 감소하였다. 당화의 최적온도는 약 $55∼60^{\circ}C$ 부근이었고 pH는 조절하지 않는 경우 (pH 5.7)와 조절 한 경우 (pH 4.3)간에 차이가 없었다. 85% 이상의 당화를 위해서는 타피오카 샤용량에 대해 Novo AMG 400uc을 기준으로 O.0625(v/w)% 이상, 그 리고 10시간 이상의 반응사간이 필요하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제13권1호
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• pp.59-64
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• 1985

감귤과피를 미생물의 발효기질로 이용하기 위하여 우선 미생물이 생산하는 효소로서 감귤과피의 최적 당화조건을 실험한 결과는 다음과 같다. 감귤과피를 용이하게 당화시키는 균주로서 Aspergillus sp. GF 015를 분리 동정하였으며, 그 균주(菌株)의 효소생산(酵素生産)은 밀기울 고체배지에 질소원($NH_4NO_3$)무기염($KH_2PO_4$)을 각각 0.6, 0.05%의 농도로 첨가하여 $27^{\circ}C$에서 3일간 배양하였을 때가 가장 좋았다. 한편 효소(酵素)의 최적반응조건(最的反應條件)은 기질과 조효소액의 비율 15ml (97.5 unit)/g peel, pH 4.0, 반응온도 $45^{\circ}C$, 반응 12시간이 적당하였다. 그 결과 원료감귤과피에 대해 60.2% 환원당을 생성하여 76.3%의 당화율을 나타내었으며 총당에 대한 환원당의 비율이 95%로 상당히 저분자화 되어 있다. 또한 최종당화액중의 주요성분은 glucose, xylose, galacturonic acid였으며, 감귤과피 분해에 관하여는 주효소는 cellulase, pectinase였는데 xylanase 도 약간 관여하였다.