• 제목/요약/키워드: reducing sugar concentration

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Solid Substrate and Submerged Culture Fermentation of Sugar Cane Bagasse for the Production of cellulase and Reducing Sugars by a Local Isolate, Aspergillus terreus SUK-1

  • Wan Mohtar, Yusoff;Massadeh, Muhannad Illayan;Kader, Jalil
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제10권6호
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    • pp.770-775
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    • 2000
  • Several process parameters were studied to ascertain the effect on degradation of sugar cane bagasse in relation to the production of cellulase enzyme and reducing sugars by Solid Substrate Fermentation (SSF) and Submerged Culture Fermentation (SCF) of Aspergillus terreus SUK-1. The effect of air-flow rate (0-1.3 v/v/m), of different ratios of substrate weight to liquid volume (1:6, 1:10, 1:20, and 1:30 w/v, g/ml), scale-up effect (10, 20, and 100 times of 1:10 ration, w/v) and the effect of temperature (30, 40, 50, and $60^{\circ}C$) in SSF were studied. Air-flow rate of 1.0 v/v/m gave the highest enzyme activity (FPase 0.25 IU/ml, CMCase 1.24 IU/ml) and reducing sugars concentration (0.72 mg/ml). Experiment using 1:10 ratio (w/v) was found to support maximum cellulase activity (FPase 0.58 IU/ml, CMCase 1.97 IU/ml) and reducing sugar concentration (1.23 mg/ml). Scaling-up the ratio of 1:10(w/v) by a factor of 20 gave the highest cellulase activity (FPase 0.71 IU/ml, CMCase 2.25 IU/ml) and reducing sugar concentration (3.67 mg/ml). The optimum temperature for cellulase activity and reducing sugar production was $50^{\circ}C$(FPase 0.792 IU/ml, CMCase 2.25 IU/ml and 3.85 mg/ml for reducing sugar concentration). For SCF, the activity of cellulase enzyme and reducing sugar concentration was found to be lower than that obtained for SSF. The highest cellulase activity obtained in SCF was 50% lower than the highest cellulase activity in SSF, while for reducing sugar concentration, the highest concentration obtained in SCF was 90% lower than that obtained in SSF.

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ESTIMATION OF SUGAR AND REDUCING SUGAR IN MOLASSES USING NEAR INFRARED REFLECTANCE SPECTROSCOPY

  • Mehrotra, Ranjana;Gupta, Alka;Tewari, Jagdish;Varma, S.P.
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1258-1258
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    • 2001
  • Estimation of sugar and reducing sugar content in molasses is very important task in sugar refineries. Conventional methods of determination of sugar content in molasses samples are highly time consuming and employ hazardous chemicals. Due to the physical properties of molasses, probability of error in conventional analytical techniques is high. These methods have proven to be inefficient for a process control in any sugar industry. Hence development of a rapid, inexpensive, physical and also accurate method for sugar determination in molasses will be highly useful. Near Infrared spectroscopy is being widely used worldwide as an analytical technique in food industry. The technique offers the advantage of being non-destructive and rapid. The present paper highlights the potential of near infrared reflectance spectroscopy as a rapid and automated analytical technique for determination of sugar and reducing sugar content in molasses. A number of molasses samples were collected during and after the sugar season from Havana Sugar Industry, Havana. The samples were chosen so as to obtain a wide range of concentration of sugar and reducing sugars. This was done in order to achieve a good calibration curve with widely spread data points. These samples were scanned in the region of 1100 - 2500 nm in diffuse reflectance mode. An indigenous ELICO NIR spectrophotometer, modified according to the requirements of sugar industry was used for this purpose. Each sample was also analyzed simultaneously by standard chemical methods. Chemical values were taken as reference for near infrared analysis. In order to obtain the most accurate calibration for the set of samples, various mathematical treatments were employed. Partial Least Square method was found to be most suitable for the analysis. A comparison is made between the actual values (chemical values) and the predicted values (NIR values). The actual values agree very well with the predicted values showing the accuracy of the technique. The validity of the technique is checked by predicting the concentration of sugar in unknown molasses samples using the calibration curve. The present investigation assesses the feasibility of the technique for on-line monitoring of sugars present in molasses in sugar industries.

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콩의 생육, 근류형성, 질소고정에 있어서 품종간 차이 II. 등숙기간중 근 및 근류 당함량의 경시적 변화 (Studies on Varietal Differences in Growth, Nodulation and Nitrogen Fixation in Soybeans Glycine max (L.) Merril II. Changes in Sugar Concentration of Root and Nodule During Reproductive Stage)

  • 김석동
    • 한국작물학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.447-454
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    • 1987
  • 본 연구는 생태적, 생리적 특성이 다른 콩5품종, 즉 조숙성의 예계 7003, SS79168 및 만숙성의 동북 7006, 백운콩, 장백콩을 공시하여 등숙기간중 영양영리학적인 관점에서 근과 근류의 당함량과 질소고정활성과의 관련성을 해명하기 위하여 Acetylene 환원능 (ARA ) 등을 조사하였다. 기히 공시품종중 예계 7003는 노화가 지연되는 특성(delayed leaf sen-escence, DLS )을 갖는 품종이다. 본보에서는 얻어진 결과중 근 및 근류 당의 경시적 변동과 질소고정활성과의 관계를 보고하며 이를 요약하면 다음과 같다. 1. 조숙성 품종에서의 근중 환원당 농도는 $R_{7}$까지 변화 없이 경과하다가 다소 상승하는 경향이 인정되었다. 만숙성 품종에서는 $R_{6}$ 까지 상승하고, 그 후 급등히 저하하였다. 근의 비환원당 농도는 DLS 의 예계7003 이외 품종에서는 $R_{6}$ 까지 큰 변화가 없었고, 그 후 급속히 감소하였으나 엽신의 황화가 지연된 예계7003에서는 그 저하가 인정되지 아니하였다. 2. 근류의 환원당 농도는 품종의 조만성에 관계없이 $R_{6}$ 까지 커다란 변화는 없었고, 그 직후 질소고정활성의 급격한 저하가 나타난 $R_{6.5}$ 에서 일시적으로 상승하였다. 이것은 질소고정활성이 에너지원(당)의 공급조건에 의하여 규제될 뿐만 아니라, 고정질소에 대한 요구성에 의하여도 좌우되기 때문에 생긴 현상이라고 판단된다. 근류의 비환원당농도는 어느 품종에서도 $R_{6}$ ~ $R_{6.5}$ 까지는 상승 경향을 보인 후 $R_{7}$ 에서 저하하고 있어 환원당에서와 같은 추론이 가능하다.

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침지수의 염도 및 부재료가 통배추김치의 맛과 숙성에 미치는 영향 (The effect of Sodium chloride concentrations of Soaking-Water and Submaterials on Tongbaechu-Kimchi Taste and Fermentation)

  • 김명선
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.49-62
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    • 1995
  • This study was investigated to find effects of soaking-water salt concentration and submaterial on Kimchi taste and fermentation period. several parameters such as pH, acidity, reducing sugar, amino acid and sensory evaluation during fermentation at 2$0^{\circ}C$ were experimented. The results are as follows : As fermentation period increases, pH and content of reducing sugar of Kimchi have decreased. But acidity has increased. Especially, the pH of all samples rapidly decreased to a extent of pH 4.2. During fermentation the acidity and content of reducing sugar in 12% soaking-water were higher than those in 16% and 20%. Content of reducing sugar I Kimchi was observed to play an important role for the overall taste. As a result of sensory evaluation during fermentation, Kimchi in 16%, 2.6% and in 20%, 3.7%. Sensory evaluation revealed that leek-added Kimchi was highly evaluated in crispness, sour taste, flavor and overall acceptability. These results suggested that Kimchi fermented for 4days at 2$0^{\circ}C$ with 16% salt concentration of soaking water and leek as submaterials should taste most desirable.

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해조류 톳 (Hizikia fusiforme)의 효소 가수분해 (Enzymatic Hydrolysis of Marine Algae Hizikia fusiforme)

  • 송부복;김성구;정귀택
    • KSBB Journal
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    • 제26권4호
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    • pp.347-351
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    • 2011
  • In this study, we investigated the effect of reaction factors on enzymatic hydrolysis of Hizikia fusiforme, which is brown algae in marine biomass resource, using commercial enzymes. The composition of H. fusiforme is 38.9% of reducing sugar, 4.8% of moisture, 17.8% of ash, and 38.5% of others. In the condition of 1-5% substrate, the increase of substrate concentration enhanced the increase of reducing sugar formation; however, the hydrolysis yield did not increase after 24 h. After reaction of 75 h, conversion yield of reducing sugar were obtained to 16.45%, 17.99%, and 14.55% at 1, 2.5, and 5% substrate, respectively. As a result of effect of enzyme amount, the formation of reducing sugar did not show considerable change at 1% substrate. However, in the condition of 2.5% substrate, the great change of reducing sugar formation was observed by the increase of enzyme amount. The conversion yields of reducing sugar were obtained to 18.77% and 22.83% at 1% and 2.5% substrate with 30% enzyme, respectively. As a result of heat treatment of biomass, the high yield was obtained in 2.5% substrate and the yields were increased to 0.06-7.2% by the heat treatment. This result will provide the basic information for production process of biofuels and chemicals from marine biomass H. fusiforme.

TLC를 이용한 올리고당 각 성분 총 당량의 빠르고 정량적인 분석 (Simple and Quantitative Analysis Method for Total Carbohydrate Concentration in Oligosaccharides by using TLC)

  • 이진하;이형우;이형기;조동련;선우창신;박기덕;최정식;김도원;김도만
    • KSBB Journal
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    • 제19권4호
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    • pp.269-273
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    • 2004
  • TLC와 microwave 오븐을 이용하여 여러 가지 분자량의 당들의 농도, 그리고 구조에 따른 보정인자값 {보정인자값 (F) =[각 당의 실험적 중합도/각 당의 실질적 중합도], 여기서 실험적 중합도 =[실험에서 얻은 총 당량의 농도에 따른 변화율/실험에서 얻은 환원당량의 농도에 따른 변화율]}을 결정하였다. 플락토오스의 경우 0.25∼1.0 $\mu\textrm{g}$ 농도를 TLC에 점적한 경우에는 보정인자값이 약 0.45로 일정하였고, 2.5∼7.5 $\mu\textrm{g}$인 경우에는 1.0 이었다. 글루코오스의 경우는 0.25∼7.5 $\mu\textrm{g}$의 농도 구간에서 1.0으로 같은 값이 확인되었다. 말토올리고당과 이소말토올리고당 혼합물은 0.5∼7.5 $\mu\textrm{g}$ 농도의 구간에서 보정인자값이 글루코오스를 1.0으로 하여 중합도가 커질수록 말토헵토오스와 이소말토펜타오스까지 일정하게 감소하는 것을 확인하고 그 값을 정해주었다. 또한 새로운 구조의 탄수화물의 환원성과 비환원성 여부를 TLC상에서 쉽게 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구로부터 얻은 결과는 다수의 탄수화물들이 한 가지 시료에 섞여 있는 경우에도 각 구성 당의 실제적 중합도를 아는 경우 절대적 당량을 계산할 수 있고, 탄수화물들 중 환원성 당과 비환원성 당의 구별에 쉽게 활용할 수 있겠다.

회분 및 연속세포유지 배양에 의한 타피오카당화액으로부터의 에탄올생산 (Ethanol Production from Tapioca Hydrolysate by Batch and Continuous Cell Retention Cultures)

  • 이용석;이우기
    • KSBB Journal
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    • 제10권5호
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    • pp.598-603
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    • 1995
  • 현재 국내 주정공장에서 사용되고 있는 타파오카를 액화 및 당화시켜 얻은 당화액과 당화액에서 분 리된 고형분으로 회분실험과 total cell retention c culture 실험을 하였다. 당화액에 의한 회분 실험결과 에탄올 수율은 0.48 g-ethanol/g- (reducing s sugar)으로서 약 $180g/\ell$의 환원당이 36시간만에 거의 다 소모되어 약 $84g/\ell$의 에탄올이 생성되었다. 이 때 최종 효모농도는 $8.5{\times}107$ cellsjml(약$2.30g/\ell$) 이었다. 원료 중 환원당농도가 $224g/\ell$이고 희석속도가 $0.18h^{-1}$ 인 total cell retention culture 실험에서는 효모농도가 약 $40g/\ell$, 잔류 환원당농도 가 약 $15g/\ell$로서 포도당은 거의 소모된 것으로 나 타났다. 에탄올농도는 약 $81.4g/\ell$로서 이의 부피 생산성이 약 $14.7g/\ell$-h이었다. 원료 중 환원당농도가 $205g/\ell$ 이고 희석속도가 $0.2h^{-1}$이며 bleed가 있 는 cell retention culture 실험에서는 효모의 농도가 약 $22g/\ell$까지 증가하였고 에탄올농도는 $685g/\ell$부근에서 진통하였으며 생산성은 약 $13.6g/\ell$-h이 다. 약 $12g/\ell$의 잔류 환원당 중에 약 $4.5g/\ell$의 포도당이 포함되어 있었다. 타피오카 당화액으로부터 분리된 고형분을 사용한 실험을 통하여 고형분도 기 질로서 효용가치가 어느 정도 있는 것으로 판명되었으며 당화액 발효조와 별도로 고형분 발효조의 개발도 필요한 것으로 생각되었다.

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배추 겉잎을 이용한 김치쥬스 제조시 효소분해, 당, 소금농도가 발효에 미치는 영향 (Effects of Enzymatic Hydrolysis and Concentrations of Sugar and Salt on Kimchi Juice Fermentation of Outer Leaves of Chinese Cabbage)

  • 전윤기;윤석권;김우정
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.788-793
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    • 1997
  • Addition of sugar, enzymatic hydrolysis and salt concentration were evaluated for their effects on the changes in some characteristics of Kimchi juice during fermentation. The Kimchi juice was prepared by brining and grinding of outer layer leaves of chinese cabbage, one of the wastes products of Kimchi processing, followed by fermentation proceeded significantly faster. Addition of sucrose or glucose at the ange of 0.5~2.0 % also improved the fermentation but the concentration effect was little. Enzymatic hydrolysis on the brined cabbage prior to fermentation with a commercial polysaccharides hydrolases also increased the fermentation. However the solid concentration in Kimchi juice was rather decreased by higher concentration of NaCl and enzymatic hydrolysis. The reducing sugar content showed a rapid decrease from 24 hours of fermentation and the effect of enzymatic hydrolysis was little.

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반응표면분석을 이용한 음식물쓰레기의 효소학적 가수분해 조건의 최적화

  • 김경철;김성희;천화영;김성준
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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    • pp.439-444
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    • 2003
  • Trichoderma harzianum FJ1의 섬유소분해효소를 이용하여 음식물쓰레기의 효소학적 가수분해 조건을 최적화하기 위해 반응표면분석법을 이용하였다. 반응표면분석을 위한 실험계획은 수정된 Box-Behnken을 이용하였으며, 주요 반응인자로는 기질 및 효소농도, 반응시간에 대해 조사하였다. 반응표면분석 결과 환원당 (RS) 농도에 관련된 방정식은 다음과 같이 얻었다; RS (g/l) = -17.80 + $5.04X_1$ + $51.37X_2$ + $1.21X_3$ - $0.11X_1\;^2$ - $38.86X_2\;^2$ - $0.03X_3\;^2$ + $1.64X_1X_2$ + $0.04X_1X_3$ - $0.70X_2X_3$ ($R^2$=0.9939). 환원당 농도 및 당화율을 최대로 얻기 위한 최적 조건은 18.2%의 기질농도, 0.78 U/ml의 효소농도 및 19hr의 반응시간을 얻었으며, 이때의 환원당 농도 및 당화율을 각각 95.13 g/l 및 47.27%이었다.

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반응표면분석법에 의한 동충하초 열수추출공정의 최적화 (Optimization for Hot Water Extraction Process of Cordyceps militaris using Response Surface Methodology)

  • 윤광섭;정용진;이기동;신승렬;구재관
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.184-188
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    • 2002
  • 동충하초를 음료로 개발하기 위한 전단계로 열수추출공정을 반응표면분석법으로 최적화하였다. 추출시간에 따라서는 큰 변화가 없어 추출온도와 농도를 요인변수로 하여 실험을 수행하였다. 열수추출액의 당도(brix)와 고형분 함량은 농도에 따라서 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 추출액의 탁도와 총당, 환원당 및 단백질 함량은 낮은 농도에서 추출수율이 좋은 것으로 나타났다. 각 반응변수 모두 농도에 대하여는 유의성이 있는 것으로 나타났으며 수립된 이차 회귀식에 대한 적합성 결여분석 결과 수립된 반응표면 모형이 통계적으로 유의하였다. 동충하초 열수추출에 있어 고형분함량은 2.0~2.4%, brix 1.5~l.8, 총당 l14~120 $\mu\textrm{g}$/g, 환원당 10.5~11.0 $\mu\textrm{g}$/g 그리고 단백질함량 110~l15 $\mu\textrm{g}$/g인 영역을 만족하는 조건은 추출온도 95~10$0^{\circ}C$, 농도 4.0~4.1%로 결정할 수 있었다.