당화액의 전기화학적 정제 처리 방법에 따른 발효저해물질의 함량 변화 분석
저자
정한섭(Hanseob Jeong) ; 이형원(Hyung Won Lee) ; 주영민(Young Min Ju) ; 김아란(Ahran Kim) ; 이수민(Soo Min Lee) 연구자관계분석
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학술지명
권호사항
발행연도
2019
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
23-31(9쪽)
제공처
본 연구에서는 초임계수 가수분해로 얻은 당화액(액상 가수분해물) 내 발효저해물질(유기산, 퓨란계 화합물, 페놀성 화합물)을 제거하기 위하여 전기화학적 처리(전기분해 및 전기응집)를 수행하였다. 당화액의 전기분해 처리는 탄소 전극을 이용하여, 초기 pH 7, 전압 10 V, 전해질(NaCl) 농도 0.8%, 상온의 조건 하에서 반응시간 240분까지 실시되었다. 또한 알루미늄 전극을 이용하여 동일한 조건에서 전기응집 처리 실험을 하였고 처리 종류에 따른 결과를 비교하였다. 실험 결과, 당 손실율은 두 처리법 모두 10% 이하(글루코오스 기준)로 낮은 수준이었으나 전기응집 처리가 상대적으로 당 손실이 적었다. 페놀성 화합물 제거율의 경우 전기응집에 비해 전기분해(약 80%)가 높은 결과를 나타냈다. 반면, 퓨란계 화합물은 두 처리에서(>150분) 대부분 제거되는 경향을 나타냈는데, 전기분해시 일부 유기산으로 분해되는 경향을 확인했다. 유기산의 경우는 전기분해를 통해서만 일부 제거되었다. 결론적으로 두 전기화학적 처리는 기작이 서로 다름에 따라 발효저해물질 제거율 및 전환 양상에 있어서 상기와 같은 차이를 나타내는 것으로 사료된다.
더보기In this study, electrochemical treatment (electrolysis and electro-coagulation) was performed to remove fermentation inhibitors (organic acid, furan compound, and phenolic compound) in saccharified liquid (liquid hydrolyzate) obtained by supercritical water hydrolysis. The electrolytic treatment of the saccharified solution was carried out using a carbon electrode up to a reaction time of 240 minutes under conditions of initial pH 7, voltage 10 V, electrolyte (NaCl) concentration of 0.8%, and room temperature. In addition, the experiment of electro-coagulation treatment under the same conditions using aluminum electrode and the results according to the treatment types were compared. As a result, the sugar loss rate was lower than 10% (glucose) in both treatments, but the electro-coagulation treatment showed relatively low sugar loss. In the case of phenolic compound removal rate, electrolysis (about 80%) was higher than that of electro-coagulation. On the other hand, the furan-based compound showed a tendency to be removed most of the two treatments (> 150 min), it was confirmed that the decomposition to some organic acids during electrolysis. Organic acids were partially removed only by electrolysis. In conclusion, the two electrochemical treatments show the difference in removal rate and conversion of fermentation inhibitors according to different mechanisms.
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