• 제목/요약/키워드: crystalline cellulose

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Horseradish Peroxidase와 라디칼 전달체를 이용한 Kraft 펄프의 표백 (Enzymatic Bleaching of Kraft-pulp with Horseradish Peroxidase and Radical Mediator)

  • 류근갑;권오열
    • KSBB Journal
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    • 제16권2호
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    • pp.179-182
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    • 2001
  • Horseradish peroxidase(HRP) 및 $H_2O_2$. 와 함께 2, $2^+$-azinobis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS)블 라디 칼 전달체로서 사용하면 kraft 펄프의 표백효율이 증가하였다. 이때 반 응에 사용할 수 있논 $H_2O_2$의 농도는 약 20 mM까지 증가시킬 수 있었다 Kraft 펄프의 표백효율은 효소의 사용량을 0 0.3 mg/90 mL 까지, ABTS의 농도를 2 mM 까지 높일수록 증가하였으나 이후에는 더 이상 증가하지 않았다. 또한 HRP 에 의한 펄프표백 효율은 효소의 활성 및 펄프에의 홉착강도 와 멸접한 관련이 있었다. HRP의 활성과 kraft 펼프의 표백 효율은 pH 7에서 가장 높았으며 산성용액과 암쌀려성 용액 에서는 강소하였다. 또한 HRP의 펄프홉착 강도는 pH 6-8에 서 가장 낮았고 산성용액(pH 5) 및 알칼리성 용액(pH 9)에서 가장 높았다 펼프의 주요구성 성분인 결정형 셀룰로즈와 려 그닌 중 려그년에 대한 효소의 흡착강도가 더욱 높았다.

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Effect of Dilute Alkali on Structural Features and Enzymatic Hydrolysis of Barley Straw (Hordeum vulgare) at Boiling Temperature with Low Residence Time

  • Haque, Md. Azizul;Barman, Dhirendra Nath;Kang, Tae Ho;Kim, Min Keun;Kim, Jungho;Kim, Hoon;Yun, Han Dae
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제22권12호
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    • pp.1681-1691
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    • 2012
  • This work was conducted to evaluate the effect of dilute sodium hydroxide (NaOH) on barley straw at boiling temperature and fractionation of its biomass components into lignin, hemicellulose, and reducing sugars. To this end, various concentrations of NaOH (0.5% to 2%) were applied for pretreatment of barley straw at $105^{\circ}C$ for 10 min. Scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy studies revealed that 2% NaOH-pretreated barley straw exposed cellulose fibers on which surface granules were abolished due to comprehensive removal of lignin and hemicellulose. The X-ray diffractometer (XRD) result showed that the crystalline index was increased with increased concentration of NaOH and found a maximum 71.5% for 2% NaOH-pretreated sample. The maximum removal of lignin and hemicellulose was 84.8% and 79.5% from 2% NaOH-pretreated liquor, respectively. Reducing sugar yield was 86.5% from 2% NaOH-pretreated sample using an enzyme dose containing 20 FPU of cellulase, 40 IU of ${\beta}$-glucosidase, and 4 FXU of xylanase/g substrate. The results of this study suggest that it is possible to produce the bioethanol precursor from barley straw using 2% NaOH at boiling temperature.

Ethanosolv 전처리에 의한 보릿짚의 리그닌 제거 (Lignin Removal from Barley Straw by Ethanosolv Pretreatment)

  • 김영란;유안나;정봉우;한민희;최기욱
    • KSBB Journal
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    • 제24권6호
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    • pp.527-532
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    • 2009
  • 본 연구에서는 바이오 에탄올 생산을 위한 보릿짚의 전처리에 ethanosolv 방법을 적용하여 그 타당성을 조사하였다. 리그닌제거율은 처리 온도와 시간에 따라 증가 하였으며 $180^{\circ}C$, $200^{\circ}C$에서 거의 38%정도의 비슷한 제거율을 보였는데 비용절감 등의 부분을 감안할 때 $180^{\circ}C$, 120 min가 적정조건이라는 결론을 얻었다. ethanosolv 전처리 효과를 증대시키기 위하여 2단계의 전처리 방법을 적용하였다. 볶은 후 ethanosolv 한 보릿짚의 경우 리그닌 제거율은 35%정도로 그렇지 않은 경우와 거의 유사하여 볶음이 리그닌제거율에 큰 영향을 미치지 않음을 확인 할 수 있었다. XRD분석을 통하여 전처리 시간과 온도가 증가할수록 결정성은 감소하였다. 볶은 후 ethanosolv 한 것과 ethanosolv 단독 처리한 보릿짚 사이의 결정성은 미소하지만 물리적 변형을 한 단계 더 겪은 볶은 보릿짚이 전체적으로 낮게 나타났다.

와송 추출물의 면역기능 개선 효과 및 안전성 연구: 단일기관, 무작위배정, 이중눈가림, 위약대조 비교, 임상연구 프로토콜 (Research on Immune Enhancing Effect and Safety of Wasong (Orostachys japonicus) Extract: Study Protocol for a Single Center, Randomized, Double-blind, Placebo-controlled, Clinical Trial)

  • 최진용;최준용;임현우;김정;김소연;한창우
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.135-143
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    • 2017
  • Objectives : This trial aimed to determine if Wasong (Orostachys japonicus) extract can enhance immune system and is safe enough to be approved as a health functional food. Methods : Total 62 people, aged 45 and older, will be recruited to participate in a randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial. This study will compare Wasong extract and placebo. Wasong group will take 1g of Wasong extract, once a day, for 8 weeks. Placebo group will take 1g of crystalline cellulose as placebo, once a day, for 8 weeks. Outcomes will be measured at the baseline, the end of 4th week, and 8th week. Primary outcomes are the ratio of NK cells/total lymphocytes and the ratio of T-helper cells/T-suppressor cells. Secondary outcomes are total white blood cell count, the ratio of neutrophils, lymphocytes, and monocytes in total leukocytes, the ratio of total T cells, T-helper cells, T-suppressor cells, and B cells to lymphocytes, the amount of blood IgM, IgG, IgA, and cytomegalovirus (CMV) IgG, and blood metabolite target &global analysis. Results : This trial was approved by institutional review board of Pusan National University Korean Medicine Hospital (registry number: 2016006), and registered in Clinical Research information Service, one of WHO International Clinical Trials Registry Platform (registry number: PRE20161006-002). Recruitment opened in February 2017 and is supposed to be completed by August 2017. The result is expected to be published by June 2018. Conclusion : This trial will provide clinical information to determine the efficacy and safety of Wasong in enhancing immune system of middle-aged and older people.

전자스핀공명법(ESR)을 이용한 방사선조사 조제유류의 판별 (Detection of Irradiated Milk Formulas using Electron Spin Resonance)

  • 운재호;박병룡;최병국;김나영;정홍점;정기수;김희선;김창섭
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제28권2호
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    • pp.13-18
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    • 2010
  • 방사선 조사된 완제품 조제분유를 포함한 시료 4종의 ESR 스펙트럼 특성을 측정하였다. 조제분유와 전지분유의 비조사 시료는 g=2.0050의 아주 약한 singlet 형태의 스펙트럼을 나타내었다. 조사 시료에서 전지분유는 g=2.0050의 singlet 형태의 스펙트럼, 조제분유는 전지분유와 같은 중심 피크 옆에 g=2.0006의 작은 피크를 가진 비대칭 형태의 스펙트럼을 나타내었고, 두 시료 모두 비조사 시료와 조사 시료의 신호 세기 차이가 명확하여 조사유무 판별이 가능하였다. 포도당과 유당의 비조사 시료는 아무런 시그널을 나타내지 않았으며, 조사 시료는 이미 알려져 있는 결정형 당 유래의 다형 피크를 가진 스펙트럼을 나타내었다. 선량이 증가함에 따라 신호 세기도 증가하였고, 회귀방정식의 상관계수는 0.95 이상의 높은 값을 나타내었다. 감마선과 전자선 조사에 의한 ESR 스팩트럼 간의 유의성 있는 차이는 없는 것으로 확인되었다. 결론적으로 본 실험을 통하여 ESR 분석은 방사선 조사된 조제분유 및 원료의 판별에 유용한 방법으로 적용될 수 있는 것으로 판단되었으며, 온도, 습도 및 전처리 조건 등의 요인에 의한 변화 가능성과 식품 생산 및 장기유통 기간 등을 고려할 때 이에 대한 지속적인 연구와 자료 축적이 요구된다고 할 것이다.

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이축 압출공정을 이용한 Wood Polymer Composite의 제조 및 특성 분석 (Preparation and Characterization of Wood Polymer Composite by a Twin Screw Extrusion)

  • 이종혁;이병갑;박기훈;방대석;지광환;신민철
    • Elastomers and Composites
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    • 제46권3호
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    • pp.211-217
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    • 2011
  • Wood Polymer Composite(WPC)는 우수한 물성 및 가공성과 더불어 자원재활용 및 벌목규제 대응 등의 환경적인 측면에서 각광을 받고 있는 재료이다. 본 연구에서는 이축스크류식 치합형 압출기를 이용하여 상용화 WPC를 제조하였다. WPC의 물성에 영향을 미치는 세 가지 주요 실험 변수 즉 목분의 함량, coupling agent의 함량 그리고 목분의 전처리 영향을 자세히 관찰하였다. 목분의 함량에 따른 WPC의 물성변화는 목분함량이 증가함에 따라 인장강도 와 열안정성이 감소하고, 수분흡수성이 증가하는 것이 관찰되었다. PP-g-MA 첨가 시 기계적 물성은 향상되고, 수분흡수성이 감소하는 것이 관찰되었다. 목분을 전처리하여 제조한 시편에서는 가장 높은 인장강도의 향상을 나타냈지만, 셀룰로스의 결정구조 변화로 수분흡수성이 증가하는 것이 확인되었다.

전자선 조사된 농산물의 물리적 검지 방법의 적용에 관한 연구 (Study on Application of the Physical Detection Methods for Electron Beam-Irradiated Agricultural Products)

  • 김동용;박용대;진창현;최대성;육홍선;정일윤
    • 방사선산업학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.221-226
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    • 2010
  • Physical detection methods, photostimulated luminescence (PSL), thermoluminescence (TL) and electron spin resonance (ESR) were applied to detect electron beam-irradiated agricultural products, such as red pepper, black pepper, raisin, walnut, beef seasoning and pistachio. The absorbed irradiation doses for representative samples were controled at 0, 1, 3, 5 and 10 kGy. PSL values for non-irradiated samples were <700 counts/60s (lower threshold, $T_1$) except beef seasoning, whereas those of irradiated samples were more than 5,000 photon counts, upper threshold ($T_2$) in black pepper, raisin, and beef seasoning and intermediates values of $T_1-T_2$ in red pepper, walnut, and pistachio. Minerals seperated from the samples for TL measurement showed that non-irradiated samples except pistachio (TL ratio, 0.12) were characterized by no glow curves situated at temperature range of $50{\sim}400^{\circ}C$ with TL ratio (0.01~0.08), while irradiated samples except pistachio at only 1 kGy (TL ratio, 0.08) indicated glow curve at about $150{\sim}250^{\circ}C$ with TL ratio (0.28~3.10). ESR measurements of irradiated samples showed any specific signals to irradiation. The samples of both red pepper and pistachio were produced specific signals derived from cellulose radicals as well as single line signals for black pepper and walnut, and multiple signals derived from crystalline sugar radicals for raisin and beef seasoning. In conclusion, The ESR methods can apply for detection of pistachio exposed to electron beam but PSL and TL are not suitable methods. Furthermore, TL and ESR suggeted that both techniques were more useful detection method than PSL to confirm whether red pepper, walnut and beef seasoning samples have been exposed to electron beam.

초임계수를 이용한 표고버섯 골목의 가수분해 (Supercritical Water Hydrolysis of Waste Logs after Oak Mushroom Production)

  • 구본욱;이재원;최준원;최돈하;최인규
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제34권6호
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    • pp.81-95
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    • 2006
  • 표고버섯 골목의 바이오에탄올 생산 자원으로서의 활용 가능성을 모색하고, 새로운 당화 공정으로 주목받고 있는 초임계수 가수분해 공정에 대한 기초 기술을 제공하기 위하여 버섯 골목으로 사용되는 상수리나무 정상재를 다양한 초염계수 가수분해 공정에 적용하고 분해산물의 분석을 실시하였다. 초임계수 가수분해 반응 시간 및 온도의 증가에 의하여 수용성 분해산물 및 비수용성 잔사의 색 진해짐, 분해율의 증가 그리고 비수용성 잔사의 결정화도가 증가하였다. 반응 압력의 증가는 낮은 반응 온도와 짧은 반응 시간 조건에서만 분해 산물의 색변화 및 분해율의 증가에 영향을 주었다 초염계수 가수분해는 반응 초기에 hemicellulose의 분해가, 반응 후기에는 cellulose 분해가 진행되었다. 반응 시간의 증가는 당화 수율을 향상시켰고 반응 온도의 증가는 $415^{\circ}C$까지는 당화 수율을 증가시켰지만 $415^{\circ}C$ 이상에서는 급격히 감소시켰다. 낮은 반응 온도조건에서 반응 압력의 증가는 당화 수율을 증가시컸지만, 높은 반응 온도 조건에서는 오히려 당화 수율을 감소시켰다. 확인된 당화 수율의 결과를 토대로 상수리나무 정상재의 최적 초엄계수 가수분해 조건은 $415^{\circ}C$, 23 MPa, 60초로 결정하였으며, 당화 수율은 2.68%로 확인되었다. 결정된 최적 조건에서 골목의 초임계수 가수분해를 실시한 결과 당화 수율이 3.58%로 정상재의 당화 수율보다 높았다. GC-MS를 이용한 수용성 분해산물의 분석 결과, 주요 분해 산물은 1,1'-oxybis-benzene과 1,2-benzendicarboxylic acid로 확인되었고, 낮은 분해율을 보인 반응 조건에서는 pentadecanoic acid, 14-methyl-heptadecanoic acid 등과 같은 지방산류가 공통적으로 검출되었다. 반응 온도 및 시간이 증가함에 따라 phenol, benzene류의 증가가 확연되었지만 비수용성 잔사에서는 반응 압력의 차이에 의한 분해 산물의 변화는 없었다. 비수용성 잔사의 성분 분석 결과 60.6~79.2%의 holocellulose를 함유하고 있었고, 산 촉매 가수분해에 의하여 49.2~67.5%의 당화 수율을 보여주었다. 희산을 이용한 수용성 분해산물의 2차 가수분해에 의하여 수용성 분해 산불 내 당화 수율이 큰 폭으로 향상되었다.

옥타[8-{4-(4'-시아노페닐아조)펜옥시}]옥틸 그리고 옥타[8-{4-(4'-시아노페닐아조) 펜옥시카보닐}]헵타노화 이당류의 열방성 액정과 광화학적 상전이 거동 (Thermotropic Liquid Crystalline and Photochemical Phase Transition Behavior of Octa[8-{4-(4'-cyanophenylazo)phenoxy}]octyl and Octa[8-{4-(4'-cyanophenylazo) phenoxycarbonyl}]heptanoated Disaccharides)

  • 김효갑;정승용;정희성;마영대
    • 폴리머
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    • 제36권6호
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    • pp.776-788
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    • 2012
  • 셀로비오스, 말토오스 그리고 락토오스를 1-{4-(4'-시아노페닐아조)펜옥시}옥틸브롬 혹은 1-{4-(4'-시아노페닐아조)펜옥시카보닐}헵타노일 클로라이드와 반응시켜 옥타[8-{4-(4'-시아노페닐아조)펜옥시}]옥틸 그리고 옥타[8-{4-(4'-시아노페닐아조)펜옥시카보닐}]헵타노화 이당류 유도체들을 합성함과 동시에 이들의 열방성 액정과 광화학적 상전이 거동을 검토하였다. 모든 {(시아노페닐아조)펜옥시}옥틸 이당류 에테르들(CADETs)은 단방성 네마틱(N) 상들을 형성하는 반면 모든 {(시아노페닐아조)펜옥시카보닐}헵타노화 이당류 에스터들(CADESs)은 양방성 N 상들을 형성하였다. CADETs에 비해, CADESs는 높은 액체(I) 상에서 N 상으로의 전이 온도들을 나타냈다. 유리 셀 혹은 러빙된 폴리이미드(PI) 배향막을 지닌 셀 중에서 N 상을 형성하고 있는 이당류 유도체에 광을 조사시킬 경우, 아조벤젠기의 trans-cis 이성화에 의해 N 상은 I 상으로 변하였다. 한편, 광 조사시켜 얻은 시료를 광을 차단한 상태로 방치할 경우 열에 의한 cis-trans 이성화와 trans 아조벤젠기들의 재배열로 인하여 I 상은 최초의 N 상으로 변하였다. 유리 셀의 경우에 비해 러빙된 PI 배향막을 지닌 셀의 경우가 이당류 유도체들의 광화학적 N-I 그리고 열적 I-N 상전이 속도들은 빠르며 시아노아조벤젠기를 지닌 monomesogenic 화합물들 그리고 4-{4'-(시아노페닐아조)펜옥시}옥틸 글루코오스 그리고 셀룰로오스 에테르들에 대해 관찰되는 결과들에 비해 현저히 달랐다. 이러한 결과를 주사슬의 유연성, 반복단위당에 도입된 메소겐기들의 수 그리고 아조벤젠기들간의 거리에 기인한 아조벤젠기들의 협동효과의 차이의 견지에서 검토하였다.

광자극발광법, 열발광법 및 전자스핀공명법을 이용한 국내 방사선 조사 허용 외 식품에 대한 검지법 적용 연구 (Studies on the Applications of PSL, TL and ESR Methods for The Detection of Irradiated Foods not Allowed to be Irradiated in Korea)

  • 김규헌;최은진;장호원;신춘식;김문영;황초롱;김은정;조태용;박건상;강명희;김재이;김진숙;박순희;성락선;장영미;윤혜성;한상배
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.233-246
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    • 2012
  • 본 연구는 2008년부터 2010년까지 국내 수입물량이 많은 품목 중 국외에서는 허용되었지만, 국내 허용되지 않은 식품군에서 일부 견과류, 과실류, 기호식품, 유지종자류, 건어물류, 채소류, 향신식품 등 15 품목을 선정하여 PSL, TL 및 ESR을 이용하여 실태조사와 검지법별 적용 가능성을 확인하였다. PSL 측정 결과는 건새우, 볶음땅콩, 조미땅콩에서는 적용 가능성이 높은 것으로 판단되었으나 나머지 품목에서는 적용 가능성이 낮다고 판단하였다. TL 시험법의 경우 대부분의 조사시료는 $150{\sim}250^{\circ}C$ 사이에서 비조사 시료는 $300^{\circ}C$ 이상에서 강한 glow curve peak가 나타남으로써 비조사구와 조사구간의 확인이 가능하였으나 조미땅콩, 건자두, 건체리, 망고(냉동)에서 시료에 미네랄이 없거나 양이 적어 적용 가능성 낮았다. 또한, 동일 식품군이라도 가공 과정이나 미네랄 함량 등 개별 시료의 차이에 의하여 TL glow curve의 intensity가 낮게 나타나 TL 시험법 적용이 가능한 경우도 있고 불가능한 경우도 있는 것으로 확인되었다. ESR 분석 결과는 건포도, 건체리, 망고(건, 냉동), 람부탄(냉동) 및 코코아(파우더/16.1%, 20%, 30%, 40%)에서 결정형 당 유래의 라디칼에 의한 다성분 ESR signal이 관찰되었다. 건자두, 계피가루, 파슬리, 당근 및 브로콜리에서 셀룰로오스 유래의 라디칼에 의한 특이 ESR signal이 관찰되었다. 건한치, 황태채 및 건새우에서 하이드록시아파타이트 유래 라디칼에 의한 특이 ESR signal이 관찰되었다. 하지만, 대부분의 시료에서 조사 전후 모두 single line의 비특이적인 signal이 관찰되어 대조군이 없는 경우에는 방사선 조사 여부 확인시험법으로서 적용가능성이 낮다고 판단되었다. 방사선 조사 허용 외 식품을 대상으로 방사선 조사여부를 분석한 결과, 대상식품 모두에서 방사선이 조사되지 않은 것으로 확인되었으며, 대부분의 품목에서 TL과 ESR 검지법이 PSL 검지법 보다 적용 가능성이 높은 것으로 확인되었다. 본 연구를 통해 TL은 미네랄 함량이 적은 시료를 제외한 대부분 시료에서 검지법별 적용 확대가 가능하였으나 ESR은 식품유형과 함량에 따라 결과에 차이가 있어 검지법별 적용 가능성 연구가 지속적으로 필요할 것으로 생각하였다.