Lipase가 고정화된 나노 생촉매를 활용한 생물전환공정 개발
- Issued Date
- 2009
- Abstract
- ABSTRACT
Development of biotransformation process using lipase coated nanobiocatalysis
Yuan Chun Hua
Advisor: Prof. Lee, Jung-Heon, PhD.
Department of Chemical Engineering,
Graduate School of Chosun University.
Lipase (EC 3.1.1.3) is versatile enzyme with potential industrial applications. It has been used for the modification of fat and oil and synthesis of flavor esters and food additives. The object of this study was to develop a suitable immobilization lipase from Chromobacterium viscosum (CV) for production of biodiesel. Lipase was immobilized on the surface of nanofibers as supporting materials by using cross-linked enzyme aggregation by glutaraldehyde. The immobilized lipase on polyaniline magnetic particle (PAMP) is easily separable by magnet. Also, it was much more stable than free enzyme system and it could be used repeatedly with simple recovery process. Immobilized lipase was shown that the storage stability was higher than that of free lipase. The residual activity of immobilized lipase CV was 95% after 32day and that of free lipase was 40%. The produced biodiesel composition using soybean oil was similar to that of and grapestone oil. The conversion using free lipase was about 60% and using PAMP-lipase was 80% with continuous stirred tank reactor (CSTR).
Fructose ester and Glycerol carbonate were synthesized using free-lipase and immobilized lipase under batch reaction condition enzyme. The conversions of fructose ester and glycerol carbonate with free were 64% and 30% under batch operation. The conversion of glycerol carbonate with immobilized enzyme shows 13.4% under batch operation.
Keywords: immobilized enzyme, biodiesel, fructose ester, glycerol carbonate, CSTR.
- Alternative Title
- Development of biotransformation process using lipase coated nanobiocatalysis
- Alternative Author(s)
- Chun-Hua Yuan
- Affiliation
- 일반대학원 화학공학과
- Department
- 일반대학원 화학공학과
- Advisor
- 이 중 헌
- Awarded Date
- 2010-02
- Table Of Contents
- 목 차
Abstract
제1장 서론 1
1-1 Biodiesel 1
1-2 Fructose ester 4
1-3 Glycerol carbonate 4
제2장 실험재료 및 방법 7
2-1 실험재료 7
2-1-1 시약 7
2-1-2 Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) 7
2-2 효소고정화 실험방법 11
2-2-1 Polyaniline coated magnetic nanoparticle (PAMP)제조 11
2-2-2 L-proline과 polyaniline을 이용하여 새로운 담체 12
제조 12
2-2-3 Nanofiber에 효소고정화 12
2-2-4 효소의 정량 13
2-2-5 효소의 활성도 측정 13
2-2-6 고정화 효소의 Characterization 13
2-2-7 고정화 효소의 안정성 14
2-2-8 고정화 효소의 온도에 따른 활성도 변화 14
2-3 에스테르화 반응 18
2-3-1 식물성 기름을 이용한 바이오디젤 생산 18
2-3-2 Fructose를 이용한 Fructose ester 생산 18
2-3-3 Glycerol를 이용한 Glycerol carbonate 생산 19
2-3-4 Gas chromatography를 이용한 ester분석 19
제3장 결과 및 고찰 23
3-1 L-proline을 이용하여 만든 담체에 효소고정화 23
3-2 Nanofiber 에 효소고정화 26
3-3 고정화 효소의 Characterization 28
3-3-1 고정화 lipase의 Enzyme Kinectics 28
3-3-2 고정화 효소의 온도에 따른 활성도 변화 28
3-3-3 고정화 효소의 재사용 가능성 29
3-4 에스테르화 반응 33
3-4-1 식물성 기름을 이용한 바이오디젤 생산 33
3-4-2 회분식 반응기에서 자연 효소와 고정화 효소에 의한 biodiesel 생산 34
3-4-3 회분식 반응기에서 부동한 기름을 이용한 biodiesel 생산 34
3-4-4 회분식 반응기에서 biodiesel 생산에 이용되는 고정화효소의 재사용 가능성 35
3-4-5 CSTR에서 고정화 효소에 의한 biodiesel의 생산 35
3-5 Fructose ester 생산 41
3-5-1 회분 식 반응기에서 자유효소에 의한 Fructose ester 생산 41
3-5-2 Novozym435를 이용 한 fructose ester 생산 43
3-5-3 고정화 효소를 이용한 fructose ester의 생산 45
3-5-4 다양한 유기용매를 이용한 Fructose ester 생산 47
3-6 Glycerol carbonate 생산 49
3-6-1 회분 식 반응기에서 자유 효소와 Novozyme435에 의한 Glycerol carbonate 생산 49
3-6-2 Glycerol carbonate 합성에 있어서의 온도의 영향 49
3-6-3 회분 식 반응기에서 고정화효소에 의한 Glycerol carbonate의 생산 52
3-6-4 Molecular sieve를 이용한 Glycerol carbonate의 생산 52
3-6-5 회분식 반응기에서 PANI에 의한 Glycerol carbonate의 생산 52
3-6-6 회분식 반응기에서 PAMP에 의한 Glycerol carbonate의 생산 53
제4장 결론 58
참고문헌 60
- Degree
- Master
- Publisher
- 조선대학교
- Citation
- 원 춘 화. (2009). Lipase가 고정화된 나노 생촉매를 활용한 생물전환공정 개발.
- Type
- Dissertation
- URI
- https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/8396
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000239170
- Appears in Collections:
- General Graduate School > 3. Theses(Master)
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