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바이오디젤을 농작물보다 미세조류에서 생산할 때 여러 가지 장점이 있다. 미세조류는 적은 공간에서도 배양이 가능하며 지방 함유량이 높아 생산량이 매우 높다. 그러나 아직까지는 생산 공정 비용이 높다는 문제점을 가지고 있다. 미세조류에서 바이오디젤을 생산하는 공정에 필요한 비용 중 미세조류 배양액에 첨가되는 당이 차지하는 비중이 높다. 본 연구에서는 바이오디젤 생산용 Chlorella protothecoides의 배양액에 첨가될 당을 농업부산물 배추로부터 생산하는 공정을 연구 개발하였다. 먼저 리그노셀룰로우스 바이오매스를 이용하기 위해서 분쇄된 배추에 H2SO4로 처리하였을 때 0.5%가 가장 당 생산량이 많았지만 다음 단계에서 효소의 활성을 저해하였기 때문에 0.25% H2SO4 용액을 50ºC에서 24시간 처리하는 것이 가장 적절한 조건임을 알 수 있었다. 셀룰로스를 분해하기 위하여 Trichoderma harzianum균주를 배양하여 배양액에 분비된 셀룰로스 분해효소(cellulases)를 사용하였다. T. harzianum 배양 조건은 28°C/pH 7/130rpm에서 5일간 배양으로 최적화하였다. H2SO4 용액으로 전처리 된 배추는 T. harzianum 배양액을 효소 활성도 0.24 FPU/ml로 희석하여 45ºC/pH 5/130 rpm 조건에서 약 3일동안 처리하였을 때 가장 효율적인 당 생산량을 이룰 수 있었다. 다른 농업부산물을 같은 공정 과정으로 처리하였을 때 배추가 가장 높은 당 생산률을 나타내어 활용도면에서 우수하다고 여겨진다. 배추의 수분함유량이 최대(95%)인 갓 폐기된 배추 잎의 경우 가장 당의 생산량이 많아서 가능한 빨리 처리하는 것이 바람직하였다. 지속 가능한 바이오디젤 생산을 위하여 미세조류를 배양할 때 본 연구에서 최적화한 조건에 따라 농업부산물 배추를 처리함으로써 비용 절감을 이룰 수 있을 것으로 기대된다.
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참고문헌 (16)
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Blanch, H / 2008 / Addressing the need for alternative transportation fuels: The Joint Bioenergy Institute / ACS Chemical Biology 3:17~20
Jung, Y / 2013 / Dilute acid pretreatment of lignocellulose for whole slurry ethanol fermentation / Bioresource Technology 132:109~114
Chaturvedi, V / 2013 / An overview of key pretreatment processes employed for bioconversion of lignocellulosic biomass into biofuels and value added products / Biotechnolgy 3:415~431
Kim, S / 2005 / Lime pretreatment and enzymatic hydrolysis of corn stover / Bioresource technology 96:1994~2006
Banerjee, G / 2011 / Alkaline peroxide pretreatment of corn stover : effects of biomass, peroxide, and enzyme loading and composition on yields of glucose and xylose / Biotechnology Biofuels 4:1~16
Jung, Y / 2013 / Dilute acid pretreatment of lignocellulose for whole slurry ethanol fermentation / Bioresource Technology 132:109~114
Chaturvedi, V / 2013 / An overview of key pretreatment processes employed for bioconversion of lignocellulosic biomass into biofuels and value added products / Biotechnolgy 3:415~431
Kim, S / 2005 / Lime pretreatment and enzymatic hydrolysis of corn stover / Bioresource technology 96:1994~2006
Banerjee, G / 2011 / Alkaline peroxide pretreatment of corn stover : effects of biomass, peroxide, and enzyme loading and composition on yields of glucose and xylose / Biotechnology Biofuels 4:1~16
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