• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권4호
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• pp.441-446
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• 2018

초본계 바이오매스는 목본계 바이오매스에 비해 구조가 견고하지 않아 화학적 전환이 용이하다. 하지만 당질계 바이오매스에 비해 리그닌이 많아 전처리가 필수적으로 요구된다. 오르가노솔브는 리그닌과 같은 효소당화에 저해가 되는 물질을 분별하기 쉬우며 특히 에탄올과 같은 낮은 분자량의 용매는 증류를 통해 재사용이 용이하다는 장점이 있다. 한편 침출식 전처리 공정은 기존의 회분식 공정에서 문제점으로 언급되었던 분별된 성분들의 재결합 현상을 방지할 수 있고 고-액 분리가 용이하다는 장점이 있으며, 향후 스케일업에도 유리하다. 아직까지는 바이오알코올 생산 공정 중 전처리 과정에서 소모되는 에너지 비용이 크기 때문에 본 연구의 전처리에서는 촉매 없이 에탄올만을 이용해 부가공정의 발생을 줄이려고 했다. 침출식 전처리는 $150{\sim}190^{\circ}C$에서 30~99.5 wt% 에탄올을 이용하여 20~60분 동안 수행되었다. 높은 반응온도와 긴 반응시간은 에너지 소모가 크기 때문에 물리적 전처리 방법과의 연계를 적용하여 에너지 저감의 가능성을 알아보았다.

• 펄프종이기술
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• 제42권5호
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• pp.1-14
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• 2010

Bio-ethanol is a promising alternative energy source for reducing both consumption of crude oil and environmental pollution from renewable resources like lignocellulosic biomass such as wood, forest residuals, agricultural leftovers and urban wastes. Based on current technologies, the cost of ethanol production from lignocellulosic materials is relatively high, and the main challenges are the low yield and high cost of the hydrolysis process. Development of more efficient pretreatment technology (physical, chemical, physico-chemical, and biological pretreatment), integration of several microbiological conversions into fewer reactors, and increasing ethanol production capacity may decrease specific investment for ethanol producing plants. The purpose of pretreatment of lignocellulosic material is to improve the accessible surface area of cellulose for hydrolytic enzymes and enhance the conversion of cellulose to glucose and finally high yield ethanol production which is economic and environmental friendly.

• 공업화학
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• 제21권1호
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• pp.63-70
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• 2010

석유화학공업에서 발생한 2종류의 금속산화물계열 폐 촉매(Ni-Mo, Co-Mo)를 휘발성유기화합물(VOCs) 제거를 위한 촉매 연소 공정에 재이용하였다. 특히 폐 촉매의 재생방법에 따른 VOCs 제거효과를 검토하여 최적의 재생 조건을 살펴보았다. 폐 촉매는 1) 산 수용액, 2) 알칼리 수용액, 3) 세정액 및 4) 스팀(steam) 등을 이용하여 재생 처리하였고, 재생 처리 전-후의 이들 촉매의 물리화학적 특성 변화는 질소흡착등온선, X-선 회절분석기(XRD) 및 에너지분산 X-선 분광기(EDS)를 갖춘 주사현미경(SEM)으로 조사하였다. Benzene 산화반응 실험 결과 폐 촉매는 VOCs 연소 촉매로 재이용 가능성이 높았다. 그리고 이들 폐 촉매의 활성은 전처리 조건에 따라 다르게 나타났으나, 두 폐 촉매 모두 0.1 N $C_2H_2O_4$ 용액으로 처리할 때 활성이 가장 좋았다. 또한 최적 조건(0.1 N $C_2H_2O_4$)에서 처리한 촉매는 다른 방향족 화합물(Toluene/Xylene) 처리에도 충분히 적용할 수 있었다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제3권4호
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• pp.211-219
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• 2012

To enhance the efficiency of water treatment and reduce the extent of membrane fouling, the membrane separation process is frequently preceded by other physico-chemical processes. One of them might be ion exchange. The aim of this work was to compare the efficiency of natural organic matter removal achieved with various anion-exchange resins, and to verify their potential use in water treatment prior to the ultrafiltration process involving a ceramic membrane. The use of ion exchange prior to ceramic membrane ultrafiltration enhanced final water quality. The most effective was MIEX, which removed significant amounts of the VHA, SHA and CHA fractions. Separation of uncharged fractions was poor with all the resins examined. Water pretreatment involving an ion-exchange resin failed to reduce membrane fouling, which was higher than that observed in unpretreated water. This finding is to be attributed to the uncharged NOM fractions and small resin particles that persisted in the water.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제56권3호
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• pp.147-156
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• 2013

The objectives of this study were to investigate the effect of Lactobacillus paracasei subsp. tolerans JG22 isolated from pepper leaf jangajji on the mutagenic activity of N-methyl, N'-nitro, N-nitrosoguanidine (MNNG) and 2-nitrofluene (2-NF) and to evaluate the effect of physico-chemical pretreatment on the antimutagenic activity of the strain. The viable cells of JG22 strain displayed a significantly high (p <0.05) antimutagenic activity against both mutagens tested. The antimutagenic effect of JG22 strain seems to be positively correlated with the amounts of the cells in the incubation time. This strain produced the antimutagenic activity of the maximum levels after preincubation for 30 min. The binding of this strain against the mutagenic compounds might be mainly present in the cell wall fraction rather than the cytosol fraction. Pretreatment with proteolytic enzymes and simulated gastric and intestinal juices and at different pH values had no significant effect on two mutagens removal by the viable cells. However, the binding activity of the mutagen by the strain seems to be affected by heating, enzymes including $\alpha$-amylase and lysozyme, divalent ions, and sodium metaperiodate. Thus, carbohydrates consisting of the cell walls may be important elements responsible for the binding of MNNG and 2-NF by this strain. In conclusion, the binding of the mutagens to cells of JG 22 strain may play a vital role in suppressing the process of mutagenesis induced by mutagens.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제42권3호
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• pp.95-104
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• 2012

Purpose: The purpose of this study was to determine whether increasing the Ti6Al4V surface oxide negative charge through heat ($600^{\circ}C$) or radiofrequency plasma glow discharge (RFGD) pretreatment, with or without a subsequent coating with fibronectin, stimulated osteoblast gene marker expression in the MC3T3 osteoprogenitor cell line. Methods: Quantitative real-time polymerase chain reaction was used to measure changes over time in the mRNA levels for osteoblast gene markers, including alkaline phosphatase, bone sialoprotein, collagen type I (${\alpha}1$), osteocalcin, osteopontin and parathyroid hormone-related peptide (PTH-rP), and the osteoblast precursor genes Runx2 and osterix. Results: Osteoprogenitors began to differentiate earlier on disks that were pretreated with heat or RFGD. The pretreatments increased gene marker expression in the absence of a fibronectin coating. However, pretreatments increased osteoblast gene expression for fibronectin-coated disks more than uncoated disks, suggesting a surface oxide-mediated specific enhancement of fibronectin's bioactivity. Heat pretreatment had greater effects on the mRNA expression of genes for PTH-rP, alkaline phosphatase and osteocalcin while RFGD pretreatment had greater effects on osteopontin and bone sialoprotein gene expression. Conclusions: The results suggest that heat and RFGD pretreatments of the Ti6Al4V surface oxide stimulated osteoblast differentiation through an enhancement of (a) coated fibronectin's bioactivity and (b) the bioactivities of other serum or matrix proteins. The quantitative differences in the effects of the two pretreatments on osteoblast gene marker expression may have arisen from the unique physico-chemical characteristics of each resultant oxide surface. Therefore, engineering the Ti6Al4V surface oxide to become more negatively charged can be used to accelerate osteoblast differentiation through fibronectin-dependent and independent mechanisms.

• 생명과학회지
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• 제19권10호
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• pp.1432-1437
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• 2009

BC 합성능이 우수하며, 진탕배양에서도 BC를 생산할 수 있는 능력이 있음이 확인된 Aectobacter sp. V6로부터 BC 생산을 위한 당밀 전처리 조건을 검토하였으며, 생산된 BC의 물리화학적 특성을 검토하였다. 당밀을 배지성분으로 사용하기 위해 전처리를 실시한 결과, 1%의 TP가 BC 생산에 가장 효율적이었다. 전처리한 당밀배지를 이용하여 정치 및 진탕배양에서 생산된 BC의 물리화학적 특성을 조사한 결과, 모든 BC는 유화능이 있었으나 유화 안정능은 낮았다. 또한 모든 BC에서 높은 수분 보유능이 나타났으며, 특히 정치배양에서 생산된 BC는 $\alpha$-cellulose보다 14배 이상 높았다. BC의 점도는 모두 $\alpha$-cellulose보다 높았으며, 점도계 회전속도의 증가에 따라 급격히 감소하였다. FT-IR을 통한 조성 분석에서 BC는 식물성 셀룰로 오스와 차이가 없었으며, XRD를 통한 결정성 분석에서는 모든 BC가 결정성을 나타내었다. BC의 미세구조를 조사한 결과, 모든 BC가 미세망상구조로 이루어져 있었는데, 이로 인해 BC는 식물성 셀룰로오스와는 달리 독특한 물성을 가지는 것으로 판단되었다. 또한 정치배양에서 생산된 BC는 진탕배양에서 생산된 것보다 셀룰로오스 미세섬유가 조밀하게 얽혀있음을 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제29권2호
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• pp.292-301
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• 1997

건조채소류의 제조시 품질손상을 줄이고자 삼투건조와 steam 및 boiling water, microwave를 이용하여 전처리를 행한 후 열풍건조하여 적절한 전처리 방법을 알아보고자 건조와 재수화 공정을 행하여 각 공정의 물리적인 특성을 조사하였으며, 기존의 건조 모델을 적용하여 수분이동 메카니즘을 설명하고, 건조당근의 관능적 특성을 조사하였다. 전처리는 처리시간이 길수록 수분과 carotene 함량이 낮아졌으나 물리적인 특성을 고려하여 최적 처리 시간을 STEAM과 WATER 는 각 10분, MICRO는 1분으로 결정하였다. 최적 조건에서 전처리를 행한 후 $69^{\circ}C$, 상대습도 33%의 열풍건조 조건에서 건조를 행한 후 열탕에서 10분간 재수화 하여 carotene 및 수분함량, 색도와 복원율 등을 알아본 결과, 건조 효율은 타처리구가 삼투처리보다 우수하였으나 carotene 함량은 삼투건조가 높은 값을 보였고 그 효과는 재수화 후에도 지속하였다. 전처리를 각기 달리한 당근의 품질에 대하여 관능검사를 실시한 결과, 외관과 색도 그리고 종합적인 기호면에서 건조 후의 품질은 삼투처리한 열풍건조의 경우가 전처리 하지 않은 동결건조 처리구 보다 건조 및 재수화 후 높은 점수를 나타내었다. 건조공정을 기존의 건조모델로 표현하고자 적합성 여부를 조사해 본 결과 전처리방법에 관계없이 quadratic 모델이 가장 높은 적합도를 보여 수분의 이동을 시간의 함수로 나타낼 수 있었다. 재수화 공정에의 적용성은 기존의 건조 및 흡습모델로 표현하기는 미흡한 것으로 나타났다.

• 미생물학회지
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• 제49권3호
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• pp.253-261
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• 2013

본 연구에서는 숙성된 된장으로부터 분리된 유산균에 의한 aflatoxin $B_1$의 결합 정도를 배양조건에 따라 측정하였고, 물리화학적 처리조건이 aflatoxin $B_1$에 대한 유산균 세포의 결합력에 미치는 영향을 살펴보았다. Enterococcus faecium DJ22, Lactobacillus fermentum DJ35, Lactobacillus rhamnosus DJ42 및 Lactobacillus pentosus DJ47는 19.3-52.1% 정도의 aflatoxin $B_1$ 결합 효과를 나타내어 균종에 따라 결합력에 차이가 있었다. 하지만 E. faecalis DJ14, Lactobacillus panis DJ29 및 Pediococcus halophilus DJ50 균주는 aflatoxin $B_1$에 대한 결합력을 나타내지 않았다. Aflatoxin $B_1$에 대한 유산균의 결합력과 결합속도는 독소의 농도, 반응시간 및 온도와 초기 세포수 등의 배양 조건에 따라 유의한 차이가 있었다. Aflatoxin $B_1$의 결합력은 세척 횟수에 따라 현저하게 감소하였고, 감소율은 살아있는 세포와 가열 처리한 세포에서 비슷하게 나타났다. 가열, 산성 pH, ${\alpha}$-amylase, protease, lysozyme 혹은 sodium metaperiodate의 처리에 의해 결합력이 유의하게 감소된 것으로 보아 주로 세포벽에 존재하는 당이나 단백질에 aflatoxin $B_1$이 결합되며, urea의 처리에 의해 결합력에 낮아지는 것은 이들 사이에는 소수성 결합이 작용하는 것으로 추정되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제36권6호
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• pp.440-448
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• 1993

현재 우리나라 수산가공업계에서 많이 취급하고 있는 어종인 찰가자미류로부터 부산 되는 껍질로 식용젤라틴을 제조하기 위하여 알칼리전처리에 의한 젤라틴의 최적 추출 및 정제조건에 대하여 검토하였다. 찰가자미류껍질로부터 젤라틴의 추출 및 탈색은 원료인 껍질을 1.0% 수산화칼슘용액$(5^{\circ}C)$에 4일간 침지하여 2일간 수세한 다음 탈수한 껍질에 대하여 pH 7.0으로 조정한 용액을 5배 가한 후 $50^{\circ}C$에서 3시간 동안 추출하고, 추출용액에 대하여 3%가 되게 활성탄을 처리한 다음 부피가 절반정도가 되도록 농축하고, 얇게 펴서 건조한 제품의 겔강도, 졸화온도, 겔화온도, b값 및 ${\Delta}E$값은 각각 182.3 g, $15^{\circ}C$, $9.0^{\circ}C$, 3.8 및 24.8로 품질이 가장 좋았고, 이 때의 수율은 14.0%이었다. 그러나 최적조건에서 제조한 찰가자미류껍질 젤라틴도 현재 시판되고 있는 돼지껍질 젤라틴에 비하여 물리적 특성이 상당히 낮을 뿐만 아니라 같은 가자미류인 각시가자미껍질 젤라틴에 비하여도 물리적 특성이 상당히 낮아, 식용 등의 고품질의 젤라틴으로 사용하고자 할 때에는 반드시 단백질수식화 조작 등의 제조방법의 개선이 이루어져야 한다.