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류근갑,이상목,구뮨모 한국화학공학회 2000 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.38 No.3
Trichoderma reesei Rut C-30에서 생산된 crude cellulase와 이를 다시 단백질 분해효소의 일종인 papain으로 부분 가수분해한 cellulase를 이용하여 고급폐지의 중규모 탈묵공정을 수행하였다. 이 탈묵공정의 결과를 상업용 탈묵효소인 Novozym 342를 이용하는 효소적 탈묵공정과, 가성소다를 사용하는 전통 화학적 탈묵공정과 비교하였다. 중규모 탈묵공정에서 crude cellulase 농도에 따른 탈묵효율은 CMCase activity 기준 3 units/g Oven Dry Paper에서 백색도(brightness)와 여수도(freeness)가 최대값을 보였다. 소규모에 비해 물리적 강도와 백색도가 높았으나 여수도와 수율은 낮았다. 중규모의 경우 3 units에서 백색도와 여수도에서 최적인 반면, 소규모의 경우는 2 units의 경우가 최적임을 보였다. Papain처리된 효소에 의한 탈묵은 Novozym 342와 비슷한 결과를 보였고, 가성소다를 사용하는 기존의 탈묵공정에 비해서는 백색도와 여수도는 우수하였으나 물리적 강도에서는 다소 낮았고, 수율면에서도 낮은 결과를 나타냈다. 본 실험에서 Trichoderma reesei Rut C-30에 의해 생산된 crude cellulase를 papain으로 처리한 효소의 endo 성분과 exo 성분의 조합비율이 상업적으로 생산되는 탈묵효소(Novozym 342)와 비슷하게 나타났으며, 이는 경제성있는 탈묵용 효소로서의 가능성을 보여주었다. Enzymatic deinking of office-waste paper was studied using crude cellulose and papain-hydrolyzed cellulose from Trichoderma reesei Rut C-30 in small-scale and mid-scale. The results were compared with deinkings using commercial enzyme(Novozym 342) and conventional chemical methods. Maximum brightness and freeness were obtained at 3 units/g Oven Dry Paper(ODP) of CMCase activity using crude cellulose in mid-scale deinking experiments. The deinked pulp had higher physical strength and brightness, and lower freeness and yield than the pulp deinked in small scale. In small scale deinking, maximum brightness and freeness were obtained at 2 unit/g ODP Deinking by papain-hydrolyzed cellulose showed similar results with those by Novozym 342. It was better in brightness and freeness, but showed lower physical strength and yield, than the conventional deinking by sodium hydroxide. The ratio of endo-l,4-glucanase and exo-l,4-glucanase components in papainhydrolyzed cellulose from Trichoderma reesei Rut C-30 was similar to that of commercial enzyme, Novozym 342, implicating a successful application as a deinking enzyme.
류근갑,노석용 한국화학공학회 1996 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.34 No.6
Xylanase 및 peroxidase를 이용하여 kraft pulp의 표백효율을 향상시키기 위한 방법을 연구하였다. Xylanase를 이용한 kraft pulp의 표백효율은 pH 9 완충용액에서 가장 높았으며, 40-50℃에서 3시간 이상 반응할 경우 충분한 표백효율을 얻을 수 있었다. Kraft pulp의 표백효율은 xylanase만을 사용하였을 경우보다 xylanase와 함께 peroxidase, H₂O₂(0.1 mM) 및 페놀성 물질(1mM)을 사용할 경우 더욱 증가하였다. 페놀성 물질 중 guaiacol을 사용할 경우 표백효율이 가장 높았다. Scale-up(5 L 액상반응기)실험에서는 xylanase와 peroxidase의 활성이 교반에 의한 shear force에 의하여 감소하였다. 또한 guaiacol을 radical carrier로서 사용할 경우 pulp용액에 H₂O₂, guaiacol, peroxidase의 순으로 주기적으로 첨가하였을 경우 가장 높은 표백효울을 얻을 수 있었으며, 이때 kraft pulp의 kappa number는 초기의 18.25에서 효소반응 및 NaOH(0.5N)추출 후 9.62로 감소하였다. 또한 효소를 사용함으로서 kraft pulp의 알칼리추출 효율을 크게 향상시킬 수 있었다. The pretreatments of kraft pulp with an alkaline xylanase and a peroxidase were studied to enhance the bleaching efficiency. Xylanase was most effective in a buffer solution of pH 9. The pretreatment of kraft pulp with xylanase for more than 3 hours at 40℃ resulted in a sufficient bleaching effect. The pretreatments of kraft pulp with the simultaneous use of xylanase, peroxidase, H₂O₂(0.1 mM), and a phenolic compound(1 mM) increased the bleaching efficiency as compared to the pretreatments with xylanase only. Guaiacol was most effective among the phenolic compounds used. Results from scaled-up pretreatments(5 L reactor) of kraft pulp showed that xylanase and peroxidase can lose their activities by the shear force caused by the agitation of the pulp solution. Intermittent addition of H₂O₂, guaiacol, and peroxidase, in this turn, resulted in the best bleaching efficiency of kraft pulp. In this case the kappa number of kraft pulp decreased from the initial value of 18.25 to 9.62 after the enzymatic pretreatment followed by an alkaline extraction in a 0.5 N NaOH solution. Enzymatic pretreatments of kraft pulp enhanced the alkaline extraction efficiency to a great extent.
김영태,류근갑,권상욱 한국화학공학회 1997 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.35 No.2
수용액에 함유되어 있는 페놀을 peroxidase 및 H₂O₂를 이용하여 침전시킨 후 금속이온을 첨가하여 효과적으로 침강시킬 수 있는 방법에 대하여 연구하였다. Peroxidase 와 H₂O₂에 의한 반응 및 원심분리에 의해서 수용액 속의 페놀을 80% 이상 제거할 수 있었다. 또한 효소반응 후 금속이온(Al^(3+), Fe^(2+), Fe^(3+), Cu^(2+))을 첨가하면 효소반응에 의하여 생성된 페놀침전물의 침강효율을 증가시킬 수 있었다. 페놀침전물의 침강효율은, pH7 수용액에서 0.1mM 이상의 Fe^(3+) 이온을 첨가할 경우 가장 우수하였다. The use of metal ions was studied for the efficient sedimentation of phenolic precipitates which were formed by peroxidase and H₂O₂ in aqueous solutions. Over 80% of phenol was removed from aqueous solutions by enzyme reactions using peroxidase and H₂O₂followed by centrifugation. Adding metal ions, Al^(3+), Fe^(2+), Fe^(3+), Cu^(2+) to a solution containing phenolic precipitates increased the sedimentation efficiency of the phenolic precipitates. The use of Fe^(3+) ion over 0.1 mM was most effective for the sedimentation of the phenolic precipitates.