• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권2호
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• pp.477-482
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• 2014

We immobilized Thermomyces lanuginosus lipase to catalyze transesterification reaction in DMF. This lipase was selected after screening among other commercial lipases. We found that prepared immobilized lipase is particularly useful for preparation of 6-O-acylsucrose with higher conversion rate even in 10 g scale. Several solvents were evaluated for selective transesterification reaction. We noticed that the immobilized lipase retained more than 80 % activity after 5 cycles of 96 h reaction. A general method was also developed to purify the products using simple crystallization and precipitation process. Furthermore, 6-O-vinyladipoylsucrose was subjected to synthesis of the corresponding polymer by radical initiator. The sucrose branched polymer can be used further for evaluation of its biodegradability and other biological applications.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권12호
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• pp.2016-2023
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• 2015

Xylanase plays important roles in a broad range of industrial production as a biocatalyst, and its applications commonly require immobilization on supports to enhance its stability. Aluminum hydroxide, a carrier material with high surface area, has the advantages of simple and low-cost preparation and resistance to biodegradation, and can be potentially used as a proper support for xylanase immobilization. In this work, xylanase from Thermomyces lanuginosus was immobilized on two types of aluminum hydroxide particles (gibbsite and amorphous Al(OH)₃) through adsorption, and the properties of the adsorbed enzymes were studied. Both particles had considerable adsorptive capacity and affinity for xylanase. Xylanase retained 75% and 64% of the original catalytic activities after adsorption to gibbsite and amorphous Al(OH)₃. Both the adsorptions improved pH and thermal stability, lowered activation energy, and extended lifespan of the immobilized enzyme, as compared with the free enzyme. Xylanase adsorbed on gibbsite and amorphous Al(OH)₃ retained 71% and 64% of its initial activity, respectively, after being recycled five times. These results indicated that aluminum hydroxides served as good supports for xylanase immobilization. Therefore, the adsorption of xylanase on aluminum hydroxide particles has promising potential for practical production.

• Mycobiology
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• 제42권2호
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• pp.181-184
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• 2014

To the best of our knowledge, this is the first report on thermophilic fungi isolated in Korea. Three species of thermophiles were isolated from compost and were identified as Myriococcum thermophilum, Thermoascus aurantiacus, and Thermomyces lanuginosus. They can grow at temperatures above $50^{\circ}C$ and produce high levels of cellulolytic and xylanolytic enzymes at high temperatures. Notably, the considerable thermostability of the endo-glucanase produced by T. aurantiacus has made the fungus an attractive source of industrial enzymes.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2006년도 PAN PACIFIC CONFERENCE vol.1
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• pp.129-136
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• 2006

Although cleaner and cheaper deinking of ONP could be performed at the neutral or low alkaline condition excessive loss from froth-flotation is unavoidable and so reduction of alkali or caustic soda dosage sacrifices recycling yield. Now the new trade-off regarding alkali dosage versus flotation yield is urgently required in order to set the optimized neutral or low alkaline deinking process of ONP. Lipase from Thermomyces Lanuginosus has an effect on desizing and deacetylation reaction and it could be applied to the stock of pre flotation secondary stage in order to reduce the flotation reject without the sacrifice of optical properties of flotation accepts. Instead of inorganic base, lipase could be applied as a biochemical catalyst for the selective modification of valuable hydrophobic particles in deinking stock, for example cellulose fines and inorganic fillers covered by hydrophobic additives or contaminants. When the enzymatic hydrolysis of ester bond could be made on the surface of hydrophobic particulates, unwanted float of fine particles could be prevented. Now the enhancement of flotation selectivity or the modification of the hydrophobicity of deinking stock is expected to be promoted by the enzymatic pre treatment. And the reduction of recycling cost with the saves of raw material, recovered paper would be possible as a result.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권4호
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• pp.638-644
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• 2018

In this study, the immobilization of xylanase using a protein-inorganic hybrid nanoflower system was assessed to improve the enzyme properties. The synthesis of hybrid xylanase nanoflowers was very effective at $4^{\circ}C$ for 72 h, using 0.25 mg/ml protein, and efficient immobilization of xylanase was observed, with a maximum encapsulation yield and relative activity of 78.5% and 148%, respectively. Immobilized xylanase showed high residual activity at broad pH and temperature ranges. Using birchwood xylan as a substrate, the $V_{max}$ and $K_m$ values of xylanase nanoflowers were 1.60 mg/ml and $455{\mu}mol/min/mg$ protein, compared with 1.42 mg/ml and $300{\mu}mol/min/mg$ protein, respectively, for the free enzyme. After 5 and 10 cycles of reuse, the xylanase nanoflowers retained 87.5% and 75.8% residual activity, respectively. These results demonstrate that xylanase immobilization using a proteininorganic hybrid nanoflower system is an effective approach for its potential biotechnological applications.

• 농업과학연구
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• 제40권4호
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• pp.367-375
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• 2013

The enzymatic interesterification was performed to produce structured lipids (SLs) with palm mid fraction (PMF) and stearic ethyl ester (STEE) for 1, 3, 6, 9, 12 and 15 hr at $80^{\circ}C$. The reaction was catalyzed by Lipozyme TLIM (immobilized lipase from Thermomyces lanuginosus, amount of 20% by weight of total substrates) in a shaking water bath set at 180 rpm. The optimum condition for synthesis of asymmetric SLs were: substrate molar ratio 1:0.5 (PMF:STEE, by weight), reaction time 6 hr, enzyme 20% (wt%, water activity=0.085) of total substrate and reaction temperature $80^{\circ}C$. After reaction at optimized condition, triacylglycerols (symmetrical and asymmetrical TAGs) from reactants were isolated. POP/PPO (1,3-palmitoyl-2-oleoyl glycerol or 1,2-palmitoyl-3-oleoyl glycerol), POS/PSO (palmitoyl-oleoyl-stearoyl glycerol or palmitoyl-stearoyl-oleoyl glycerol), SOS/SSO (1,3-stearoyl-2-oleoyl glycerol or 1,2-stearoyl-3-oleoyl glycerol) were obtained by solvent fractionation. Finally, refined SLs contained stearic acid of 16.91%. Solid fat index and thermogram of the refined SLs were obtained using differential scanning calorimetry. The degree of asymmetric triacylglycerol in the refined SLs was analyzed by Ag-HPLC equipped with evaporated light scattering detector (ELSD). The refined SLs consisted of symmetric TAG of 41.15 area% and asymmetric TAG of 58.85 area%.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권9호
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• pp.1320-1327
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• 2010

카놀라유, 대두극도경화유를 기질로 이용하여 저트랜스 고체지방을 회분식 반응기(batch type reactor)에 의해 합성하였다. Sn-1,3 위치 특이성을 가진 TLIM을 이용한 효소적 에스테르 교환 반응을 통하여 생성된 저트랜스 고체지방의 이화학적 특성을 살펴보았다. DSC 분석을 통하여 저트랜스 고체지방의 고체지방 함량(SFC)과 융점 곡선 및 결정화 곡선을 알아보았다. 다양한 혼합비율의 저트랜스 고체지방들은 각 기질이 가진 지방산의 비율에 따라 차별적으로 넓은 범위의 온도를 나타내었다. 즉, 카놀라유의 함량이 높아질수록 각 온도에 해당하는 SFC는 감소하는 경향을 나타낸 반면, 대두극도경화유의 함량이 높아질수록 SFC가 증가하는 경향을 보였다. DSC를 이용한 흡열 및 발열 피크 분석결과, 카놀라유의 함량이 증가할수록 피크가 낮은 온도 쪽으로 이동하는 경향을 보여주었다. 저트랜스 고체지방들의 지방산 조성은 C18:0와 C18:1, C18:2가 전체 지방산 조성의 80% 이상 구성되어 있으며, 총 트랜스 지방산(${\Sigma}TFA$)의 함량은 0.3 wt% 이하의 낮은 함량을 나타내었다. Sn-2 position의 주요 지방산 또한 C18:0와 C18:1, C18:2가 대부분을 차지하였으며 특히 불포화지방산의 함량이 높게 나타났다. 역상 HPLC를 이용하여 TAG 조성을 분석한 결과, 주요 TAG 조성은 LOO, OOO, POO/SOL, SOO, SOS로 구성되어 있었다. 그중 카놀라유의 함량이 증가할수록 저트랜스 고체지방의 TAG 조성은 LOO, OOO, POO/SOL, SOO의 수치가 증가하였고, 대두극도경화유의 함량이 감소할수록 POS/PSP, SOS, SSS의 수치는 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권10호
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• pp.1487-1494
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• 2010

본 연구는 coconut oil 분별유를 사용하여 코코아 버터 대체유지를 개발하고자 하였으며, RP-HPLC 및 지방산 분석을 수행하여 그 결과를 commercial CBR와 비교하였다. TAG의 PN 분석결과, 코코아 버터 대체유지에서 전체 TAG의 93.08%가 PN=40~48에 포함되었고, commercial CBR는 94.11%이었다. 지방산조성 분석결과, commercial CBR와 코코아 버터 대체유지의 불포화지방산이 차지하는 비율은 각각 18.68%와 17.39%로 유사하였다. 두 유지 모두 지방산 중 가장 높은 비율을 차지하는 지방산은 palmitic acid로 코코아 버터 대체유지에서 46.03%, commercial CBR에서 47.75%이었으며, TAG의 sn-2 위치에서 불포화지방산의 비율은 각각 23.22%와 16.06%로 코코아 버터 대체유지가 높았다. 두 유지 모두 $30{\sim}45^{\circ}C$ 온도 구간에서 급격한 용융곡선을 가짐으로써 코코아 버터 대체유지로서의 특성을 가지고 있었다. Polymorphic form 분석결과, 제조된 코코아버터 대체유지와 commercial CBR에서 $4.24{\AA}$과 $3.83{\AA}$에서 short spacing을 나타내며, ${\beta}'$ 형태의 결정형을 나타내었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권9호
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• pp.1328-1334
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• 2010

카놀라유와 대두극도경화유를 기질로 이용하여 저트랜스 스프레드 제조 시에 사용할 수 있는 LTSF을 효소적 interesterification 반응을 이용하여 합성하였고, 제조된 LTSF의 온도별 SFC 함량, 반응 후 TAG 조성의 변화 및 결정형을 살펴보았다. DSC를 이용한 SFC 분석결과, LTSF와 시중에서 유통되는 스프레드로부터 획득한 고체지간에 약 $20{\sim}35^{\circ}C$의 범위에서 유사한 고체지 함량을 보임에 따라 합성된 LTSF는 적합한 물성을 가지는 스프레드 제조 시에 사용할 수 있을 것으로 사료된다. LTSF의 지방산 조성은 C18:0 (29.2 wt%), C18:1(41.8 wt%), C18:2(13.3 wt%)가 전체 지방산 조성의 80% 이상 구성되어 있으며, 총 트랜스 지방산(${\Sigma}TFA$)의 함량은 시중 유통 스프레드 고체지보다 훨씬 적은 0.2 wt%로 미량 검출되었다. Sn-2 position에 분포된 지방산 조성은 C18:0(31.5 wt%), C18:1(41.4 wt%), C18:2(12.1 wt%)로 구성되었고, sn-1,3 position에 위치한 지방산 조성도 C18:0(28.1 wt%), C18:1(42.1 wt%), C18:2(13.9 wt%)로 구성되었다. Reversed-phase HPLC 분석결과, 카놀라유는 LOO와 OOO로 구성되어 있었으며, 대두극도경화유는 PSS와 SSS의 주된 TAG 조성을 나타내었다. 두 기질을 사용하여 대량 합성된 LTSF의 반응 전후 TAG 조성을 비교해 보면, LOO와 OOO, SSS는 반응 후 그 수치가 줄어든 반면, SOL과 SOO는 각각 2.3에서 19.4 area%로, 0.5에서 26.4 area%로 증가하였으며, 새로운 TAG로서 POS/PSP와 SOS가 각각 12.6 area%와 16.5 area% 정도 생성되었다. LTSF의 결정형태를 알아보기 위하여 polarized light microscopy와 x-ray diffraction 분석을 수행한 결과, 결정크기는 작고 조밀하여 부드러운 조직감을 나타낼 것으로 생각되며 일반적으로 마가린이 $\beta$'형일 때 바람직하다고 보고 된 바와 같이, 합성한 LTSF은 $\beta$형도 공존하지만 $\beta$'형이 우세하게 나타내어 스프레드의 물성에 적합할 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권3호
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• pp.338-345
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• 2009

미강유(RBO), 팜스테아린(PS), 고올레인산 해바라기씨유(HO)를 기질로 사용하여 24 hr, $65^{\circ}C$의 조건하에 회분식 반응기(batch type reactor)에서 TLIM을 이용한 interesterification을 통해 생성된 저트랜스 쇼트닝의 이화학적 특성을 살펴보았다. DSC 분석결과를 살펴보면, SFC 함량 변화는 commercial shortening과 low-trans shortening(LTS) 간에 거의 유사하게 측정되었고, slip melting point는 각각 35.5, $34.8^{\circ}C$로 나타났다. 지방산 조성 분석 결과, LTS는 전체 지방산 조성의 90% 이상이 C16:0(33.7 wt%), C18:1(45.7 wt%), C18:2(13.4 wt%)로 구성되어 있으며 이 중 트랜스지방산은 시중 유통 쇼트닝보다 3배 이상 적은 0.5 wt%로 미량 검출되었다. Sn-2 position에 위치한 지방산 조성은 C16:0이 36.6 wt%, C18:1이 43.5 wt%로 나타났다. LTS의 주요 TAG 조성으로는 POO, POP, PLO 등으로 나타났고, 반응 전과 반응 후의 TAG 조성을 비교해 보면, OOO와 PPP의 area%는 각각 27.65에서 6.97 area%로, 11.97에서 3.36 area%로 감소한 반면 POO는 15.94에서 29.05 area%로, PLO는 6.44에서 13.05 area%로 증가되었다. ${\alpha},\;{\gamma}\;{\delta}$-Tocopherol 분석 결과 LTS의 total tocopherol은 12.37 mg/100 g, ${\gamma}$-oryzanol 함량은 0.43 mg/100 g을 나타냈으며, total phytosterol 함량은 251.38 mg/100 g으로 나타났다. Commercial shortening과 LTS의 texture analyzer를 통한 hardness 측정 결과, commercial shortening은 157.41 g, LTS는 157.00 g으로 두 시료의 hardness가 비슷하게 측정되었다. LTS의 polymorphic form을 측정하기 위해 x-ray duffraction을 사용하였다. 일반적으로 쇼트닝이나 마가린은 ${\beta}'$형 결정일 때 바람직하다고 여겨지는데, LTS의 분석 결과 ${\beta}$형이 함께 공존하고 있지만, ${\beta}'$형이 우세하게 나타났다.