ISSN : 1225-0112(Print)
ISSN : 2288-4505(Online)
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Organic Acid and Enzyme Pretreatment of Laminaria japonica for Bio-ethanol Production
Abstract
We investigated for the production of biological bio-ethanol from Laminaria japonica using the hydrolysis reaction of enzymes and organic acids and the polysaccharide content was also analyzed. The composition of the polysaccharide was characterized as 65.99% alginate, 6.24% laminaran and 27.77% mannitol. The optimum concentration for reducing the sugar conversion by Laminaria japonica was found to be 1.874 g/L at an acetic acid concentration of 1.5%, 121 ℃ for 60 min, and for an ascorbic acid of 2.0%, 4.291 g/L was produced in the same condition. The enzyme hydrolysis such as alginate lyase and laminarinase contained the maximum 2.219 g/L reducing sugar. In the result of ethanol fermentation using hydrolysate of Laminaria japonica, the organic acid treatment showed a high of reducing sugar yield, but decreased the ethanol yield, and then the maximum ethanol production obtained was 1.26 g/L using the mixed treated of enzyme.
유기산 및 효소적 전처리를 이용한 다시마에서 바이오 에탄올 생산
초록
본 연구는 갈조류인 다시마의 당 성분 함량에 대한 분석과 효소 및 유기산 가수분해물을 이용한 생물학적 바이오에탄올 생산에 대해 연구하였다. HPLC를 이용한 당 성분 분석 결과 alginate가 total sugar의 65.99%로 가장 많은 것으로 확인되었으며, laminaran과 mannitol이 각각 6.24, 27.77%로 나타났다. 1.5% acetic acid를 이용하여 121 ℃, 60 min 동안 가수분해 결과 최대 1.874 g/L의 환원당이 생성되었으며, ascorbic acid의 경우 2.0%에서 최대 4.291 g/L의 환원당이 생성되는 것으로 나타났다. Alginate lyase와 laminarinase와 같은 효소를 이용한 가수분해에서 환원당 생성량은 최대 2.219 g/L였다. 다시마 가수분해물을 이용한 에탄올 발효 결과 유기산을 처리했을 때에는 에탄올 생산량이 오히려 감소하는 것으로 나타났으며, alginate lyase와 laminarinase를 혼합처리 했을 때 에탄올 생산량이 1.26 g/L로 가장 높았다.