전처리된 억새로부터 효소당화 최적화를 통한 바이오에탄올 생산

김학곤; 송현진; 박동진; 양우형; 김용덕; 양재경; 최명석

doi:http://dx.doi.org/10.14397/jals.2015.49.4.135

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저자정보: 김학곤 (경상대학교) 송현진 (경상대학교) 박동진 (경상대학교) 양우형 (경상대학교 산림환경자원학과) 김용덕 ((재)하동녹차연구소) 양재경 (경상대학교) 최명석 (경상대학교)

저널정보: 경상대학교 농업생명과학연구원(구 경상대학교 시설원예연구소) 농업생명과학연구 농업생명과학연구 제49권 제4호

발행연도: 2015.8

수록면: 135 - 145 (11page)

DOI: http://dx.doi.org/10.14397/jals.2015.49.4.135

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한국산 억새를 산, 알칼리 및 증기폭쇄법으로 전처리한 시료의 최적 효소당화조건을 탐색하고, 당화물을 이용한 에탄올 생산성을 구명하였다. 억새의 화학적 조성은 저분자화합물이 5.0%, lignin 17.0%,hemicellulose 55.1%, cellulose 22.7%이었다. 효소 당화율은 단용효소 처리구보다 혼용효소 처리구에서 높았다. Celluclast 처리구는 Viscozyme보다 높은 당화율을 보였으며, 가장 높은 당화율을 보인 효소 처리구는 EM-3(Celluclast 24.3FPU/g 기질+Viscozyme 80.6FBG/g 기질)로 약 70%의 당화율을보였다. 산,알칼리 전처리를 통해 정제된 α-cellulose의 효소 당화율은 1% NaOH 처리 증기폭쇄재 보다 16% 높게 나타났다. 효소 cocktail의 당화에 가장 적합한 온도는 50℃였고, 모든 기질에서 효소 반응시간이 증가할수록 당화율이 증가하였다. 억새의 당화물은 오탄당으로 xylose가 육탄당으로 glucose가 주를 이루었다. S. cerevisiae KCCM 11215를 이용한 당화물의 에탄올 발효에서도 각 효소조합과 시료 전처리가 매우 중요한 것으로 나타났다. 억새시료 1kg 당 350g 이상의 에탄올 생산성을 보였으며,1% NaOH 및 1% KOH를 처리한 증기폭쇄 시료보다 α-cellulose를 기질로 사용한 처리구에서 에탄올생산성이 높았다.

#바이오에탄올 #발효 #억새 #전처리 #효소당화 #bioethanol #enzymatic hydrolysis #fermentation #pretreatment #Miscanthus sinensis var. purpurascens

참고문헌 (33)

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