• Journal of Nutrition and Health
• /
• 제29권7호
• /
• pp.738-746
• /
• 1996

In order to anticipate the physiological function of dietary fibers, glucose and bile acid retarding effects were experimented by using in vitro methods based on dialysis for commercial fibers and dietary fiber residue of food samples. The glucose retarding effect in commercial fibers increased in the order of alginic acid, guar gum, CM-cellulose, citrus pectin > apple pectin > $\alpha$-cellulose and the effect in food fiber residues increased in the order of sea mustard > Korean cabbage, apple > rice bran, barley, soybean, and tangerine. The bile acid retarding effect in commercial fibers increased in the order of citrus pectin, guar gum > CM-cellulose, alginic acid > apple pectin > $\alpha$-cellulose and the effect in food fiber residues increased in the order of barley, rice bran > sea mustard > tangerine > Korean cabbage, soybean > apple. The higher the retarding effect of glucose movement through the dialysis membrane, the more effective the control of the human blood glucose level. As the retarding effect of bile acid movement across the dialysis membrane increased, the human serum cholesterol level correspondingly reduced. Consequently these in vitro methods can be used as a preceding test before undertaking animal and human experiments to predict the physioloical effects of fiber residues from diverse food samples as well as commercially refined fibers.

• KSBB Journal
• /
• 제13권1호
• /
• pp.38-43
• /
• 1998

Application of pervaporative extraction of ethanol to simultaneous saccharification and fermentation(SSF) of cellulose was investigated. From batch experiments, optimum cellulose substrate and enzyme loadings were found to be 10% and 15 IFPU/g cellulose, respectively. The cellulose conversion was lowered in fed-batch system due to the ethanol accumulation. The activity of the yeast Saccharomyces uvarum used in this study was significantly reduced at ethanol concentrations above around 40 g/L. From pervaporation experiments using PDMS membrane, ethanol was efficiently separated at 38$^\circ C$ and 10 mmHg of a down stream pressure. The pervaporation unit with 240 cm$^2$ of surface area was combined into the SSF reactor. The continuous removal of ethanol by pervaporation during SSF resulted in an improved cellulose conversion. Within the scope of this experiment, ethanol yields in the pervaporative SSF and simple SSF were 68.3% and 56.6%, respectively. The permeate flux for SSF broth pervaporation was about one-half that for the pervaporation of aqueous ethanol solution. Accordingly, the development of a membrane with higher ethanol selectivity and flux will increase the feasibility of this technology.

• 멤브레인
• /
• 제23권6호
• /
• pp.425-431
• /
• 2013

본 연구의 목적은 지지체의 친수화가 압력지연삼투(Pressure retarded osmosis, PRO)막의 투과특성에 미치는 영향에 대해서 알아보고자 하였다. 소수성 지지체인 폴리에스테르를 친수성 고분자인 셀룰로오스 용액을 사용하여 친수화도를 조절하였다. 지지체의 친수화 특성만을 파악하기 위해서 지지층 없이 동일한 활성층을 사용하여 PRO 막 투과 특성을 비교하였다. 사용된 활성층은 1,4-dioxane과 cellulose tri-acetate (CTA, 13 wt%)를 사용하여 제조하였으며, $5kgf/cm^2$ 압력 하에서 행한 PRO 성능 평가의 경우 투과도가 친수화된 지지체를 사용한 경우와 친수화되지 않은 경우에 각각 $1.2L/m^2hr$와 $0.8L/m^2hr$로 친수화된 지지체를 사용할 경우 약 50% 투과량이 증가되는 특성을 보였다. 그러나 셀룰로오스 농도 변화에 따른 지지체의 친수화도 증가가 투과량 변화를 가져오지는 않았다. 이는 지지체를 친수화하기 위해 사용된 셀룰로오스의 농도가 증가함에 따라 지지체의 기공이 막히는 현상에 기인한 것으로 보인다. 이러한 결과를 통해 정삼투공정에서 투과유량을 높이기 위해서는 지지체로서 친수성 소재를 사용하여 분리막을 제조함과 동시에 지지체 기공을 유지하는 것이 중요함을 확인하였다.

• Journal of Nutrition and Health
• /
• 제30권2호
• /
• pp.210-219
• /
• 1997

Retarding effects of the dietary fibers from tangerine peels on glucose, bile acid and cadmium transport were evaluated by dialysis method, and were compared with those of commercial dietary fibers(citrus pection, CM-cellulose, guar gum, $\alpha$-cellulose). Yields of total (TDF), insoluble(IDF) and soluble dietary fibers(SDF) from tangerine peels on the fresh matter basis were 2.84%, 1.95% and 0.39% respectively. The amount of insoluble fibers was 5.2 times higher than that of soluble fibers. Soluble fibers(guar gum, CM-cellulose, SDF, pectin) had the retarding effect on glucose transport, while IDF, TDF and $\alpha$-cellulose did not have. Guar gum showed the greatest effect, followed by CM-cellulose, SDF and pectin. Among the extracted fibers, only SDF had the effect on glucose transport retardation. Regarding bile acid dialysis, guar gum had the greatest retarding effect, and all dietary fibers from tangerine peels, especially SDF, showed the effect of bile acid retardation. On cadmium transport retardation, CM-cellulose had the greatest effect, followed by SDF, TDF, IDF, guar gum and pectin. Among the extracted fibers, SDF had the greatest effect on Cd trasport transport retardation. The extracted dietary fibers showed higher retarding effect on Cd transport than glucose and bile acid transport, and the effect of SDF was higher than IDF.

• 멤브레인
• /
• 제24권2호
• /
• pp.167-175
• /
• 2014

수증기 투과성과 DMMP 방호성능을 가지는 cellulose acetate butyrate (CAB)/polyethyleneimine (PEI) 기반의 선택투과막에 대해 여러가지 첨가제를 적용하여 CEES에 대한 방호성능 개선을 시도하였다. 시험결과, CAB/PEI 기반의 선택투과막은 수증기 투과성은 그대로 유지하면서(${\geq}1,800g/m^2/day$), CEES에 대한 방호성능의 개선을 보여주었다($7.1{\sim}11.5{\mu}g/cm^2{\cdot}24hr$). 이 중, $Ag^+$ 이온과 이온교환수지 혼합물을 포함한 CAB/PEI 선택투과막에서 가장 우수한 방호성능을 확보하였다. 그리고 시험한 모든 선택투과막은 생물학작용제를 모사할 수 있는 다양한 크기의 에어로졸 입자($0.005{\sim}3{\mu}m$)에 대해서도 방호성능을 가짐을 확인하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제2권2호
• /
• pp.83-90
• /
• 1999

A cellulose acetate membrane containing silver nitrate was prepared by gelatinizing in water at $2^{\circ}C$ after evaporating solvent from the casting solution on a glass plate. Permeation experiments for oxygen and nitrogen were conducted in the ranges of temperature, $5-40^{\circ}C$ and pressure difference, $1-5kg/cm^2$ in order to investigate the effects of temperature and pressure difference on permeation characteristics of the membrane. When the evaporation time was increased, the permeability of oxygen decreased but the separation factor of oxygen against nitrogen increased since a more dense layer was formed on the membrane surface. When the silver nitrate was added, the permeation flux was doubled and the separation factor was improved from 3.0 to 3.3. This implies that silver nitrate acts as an oxygen carrier in the membrane.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제27권5호
• /
• pp.478-484
• /
• 2016

Polyether ether ketone (PEEK) composite membranes have been intensively investigated for polymer electrolyte membrane water electrolysis (PEMWE). Covalently linked (CL) sulfonated polyether ether ketone (SPEEK) and cellulose polymer composite membranes were prepared and characterized. Polyether ether ketone (PEEK) and cellulose were sulfonated and then were covalently linked by 1,4-diiodobutane to produce covalently linked SPEEK and cellulose polymer composite membranes. The composite membranes showed better thermostability and electrochemical properties than SPEEK. The membranes were prepared by sol-gel casting method. CL-SPEEK/Cellulose composite membrane featured 0.2453 S/cm of proton conductivity at $80^{\circ}C$ which was better than that of Nafion.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제29권5호
• /
• pp.411-418
• /
• 2018

The polymer electrolyte membranes, CL-SPEEK/Cellulose composite membrane I, II, III with the improved electrochemical and mechanical properties were prepared and characterized. The engineering plastic polyether ether ketone (PEEK) and cellulose were sulfonated and cross-linked. The membranes were prepared by sol-gel casting method with different amount of cross-linking reagent. In conclusion, the composite membranes I, II, III showed improved thermostability, tensile strength and oxidative durability. Proton conductivity of the membranes was also improved and the composite membrane I showed 0.1312 S/cm at $80^{\circ}C$ which was the best of those composite membranes.

• KSBB Journal
• /
• 제5권1호
• /
• pp.59-67
• /
• 1990

생성물의 분리 및 효소의 회수를 위하여 수평흐름 한외여과장치를 부착한 기포탑에서 섬유소의 연속적인 효소 가수분해 반응을 연구하였다. 기포탑을 효소 가수분해 반응 공정에 이용할 경우 기체유속의 범위는 1-3cm / sec로 기포의 합체현상이 발생하지 않는 dispersed bubble flow 영역이 적합하며 혼합도 거의 완전하게 이루어짐을 확인하였다. 효소 회수장치에 한계분자량이 $10^4$인 여과막을 사용하였을 경우 효소의 활성이 저하되지 않은 채 대부분이 회수되었고 glucose 및 cellobiose의 배제율은 0이었다. 따라서 수평흐름 한외 여과장치는 효소의 연속회수장치로 작합하였으며 반응생성물이 연속적인 분리로 섬유소의 당화율을 증가시켰다. 화분식 반응의 경우 반응시간이 8시간이내에서 실험치는 성능식에 잘 부합되었으나 반연속식 및 연속식 반응의 경우에는 이론값과 차이가 있었다. 이는 반응기 내에서의 효소의 변성에 기인된다. 반연속식 및 연속식 반응의 경우 희석율을 증가시킴에 따라 전환율은 증가하나 반응액중의 환원당의 농도는 낮아진다. 따라서 적정한 기질 공급속도 및 희석율은 효소의 회수비용, 생성물의 농축비용 및 기질의 공급비용등의 경제적 요소를 고려하여 판단하여야 한다. 이상의 결과로부터 수평흐름 한외여과장치를 효소 회수장치로 기포탑에 응용할 경우, 효소의 재사용이 가능할 뿐 아니라 당화율을 증가시킴으로서 연속반응기로 효과적이라고 판단되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제51권3호
• /
• pp.388-393
• /
• 2013

본 연구에서는 물리적 강도가 강한 천연 고분자인 박테리아 셀룰로오스(BC)를 기반으로 전기적 성질이 매우 뛰어난 그래핀을 결합시켜 터치 스크린과 같은 투명 전도성 필름을 제조할 수 있는 가능성을 확인하고자 한다. 그래핀을 BC와 결합하기 위해서 라디오파의 인가강도와 처리시간을 달리하여 상온에서 산소 플라즈마 처리를 통해 표면을 개질시켰다. 개질된 그래핀의 물에 대한 접촉각이 $130^{\circ}$에서 $12^{\circ}$로 매우 작아진 것으로 친수성이 향상되었다. 또한, XPS분석에서는 graphene 처리 전 산소함유량 2.99%에서 10.98%로 크게 증가하였다. 그래핀의 손상은 Raman 분석에서 $I_D/I_G$ 비로 정도를 알 수 있다. 처리 전 $I_D/I_G$ 비가 0.11로 손상 정도가 가장 낮았고, 처리 후 0.36~0.43으로 처리 전에 비해 그래핀의 구조적 결함이 증가하였다. 용해시킨 BC에 그래핀을 0~0.04 wt% 첨가하여 제조한 막의 XRD 분석에 의하면 BC막과 plasma 처리된 graphene이 함유된 결합막이 동일한 $2{\theta}$로서 화학적으로 잘 결합되었음을 확인하였다. 이는 SEM 이미지에서 BC와 그래핀의 결합 상태를 확인한 것과 일치하였다. FT-IR 분석에서 플라즈마 처리한 그래핀이 함유된 결합막의 1,000~1,300 $cm^{-1}$ (C=O)에서의 피크가 커진 것으로 보아 plasma 처리된 graphene에서 산소기가 생성되었음을 알 수 있었다. 이와 같은 결과로부터 BC의 물리적인 강점을 기반으로 하여 그래핀을 결합시킨다면 신규의 투명 전도성 소재를 개발할 수 있으리라 사료된다.