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Chlorella protothecoides의 밀킹 전후 연속 배양 시스템을 통한 유용물질 분석
정유정(Yu Jeong Jeong),김성학(Seong Hak Kim),이원영(Won Young Lee),김성천(Sung Chun Kim) 한국해양바이오학회 2018 한국해양바이오학회지 Vol.10 No.2
Chlorella are source of valuable compounds as lipids, proteins, carbohydrates, bioactive compounds. To continuous obtain the high-value materials of Chlorella protothecoides, we performed continuous cultivation after applying milking techniques to C. protothecoides grown with culture for 7 days in optical panel bioreactor (OPBR) system. Fatty acid and lutein in extracts from pre- and post-milking of C. protothecoides were analyzed using gas chromatography and high performance liquid chromatography, respectively. C. protothecoides were rich in unsaturated fatty acids with a high content of oleic acid(C18:1), which is suitable as a biofuel feedstock. The fatty acid content in pre- and post-milking of C. protothecoides was decreased from 126.424㎎/g d.w. to 119.341㎎/g d.w, and the lutein content decreased from 0.258㎎/g d.w. to 0.178㎎/g d.w. The results of this study demonstrate the feasibility of milking C. protothecoides for production of lipids for biofuels production. It was confirmed that microalgae can continuously obtain lutein present in a trace amount through a continuous culture from milking.
혼합영양 배양에서 Chlorella protothecoides 의 GABA를 포함한 아미노산 함량 분석
정유정(Yu Jeong Jeong),김성학(Seong Hak Kim),민희경(Hee Gyung Min),김성천(Sung Chun Kim) 한국해양바이오학회 2018 한국해양바이오학회지 Vol.10 No.1
Chlorella is quantitatively and qualitatively high in protein with balanced essential amino acid profiles, vitamins and minerals. γ-Aminobutyric acid (GABA) is broadly distributed in nature and fulfills multi-physiological functions including effect such as a health-promoting functional compound. To improve the GABA production, Chlorella protothecoides were grown through the modified mixtrophic culture medium containing 2L of sterilized bristol medium with 0.01% urea and 4.0% glucose in a 5L fermenter. The results showed that nineteen kinds of amino acid including GABA at C. protothecoides sample were analyzed using high performance liquid chromatography (HPLC). Glutamic acid in total concentration (%) of amino acid is the most abundant amino acid (33.10%), followed by alanine (20.48%) and GABA (17.48%). Three amino acids including GABA were responsible for more than 70% total concentration in C. protothecoides sample including eight essential and nine non-essential amino acids: aspartic acid, asparagine, serine, glutamine, histidine, glycine, threonine, arginine, tyrosine, valine, methionine, tryptophan, phenylalanine, isoleucine, leucine, lysine. As a result of this experiment, it is expected that Chlorella will be developed to a critical product having high value as, GABA, functional food materials.
다양한 혐기소화여액을 이용한 미세조류 배양 및 질소, 인 처리
유현정 ( Hyeonjung You ),김자애 ( Jaai Kim ),이창수 ( Changsoo Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2016 한국폐기물자원순환학회 심포지움 Vol.2016 No.2
최근 화석 연료의 부족 및 이용 시 온실 가스 방출에 관한 문제를 해결하기 위해 친환경적이고 재생 가능한 바이오 연료와 관련된 다양한 연구들이 이뤄지고 있다. 그 중 하나인 미세 조류의 lipid를 이용한 바이오 디젤은 에너지를 생산함과 동시에 미세조류 배양 시 CO2 농도를 줄일 수 있는 장점으로 인해 많은 연구가 이루어지고 있는 분야이다. 혐기 소화 시 발생하는 소화여액은 비교적 질소, 인 농도가 높으며, 이로 인해 부영양화와 같은 문제가 발생할 수 있기 때문에 반드시 후 처리가 필요한 상황이다. 이러한 혐기 소화여액에 미세 조류를 배양할 시, 미세 조류가 자라는 데 필요한 영양소인 N과 P를 이용할 수 있고 동시에 소화여액의 질소, 인을 처리 할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 다양한 혐기소화여액(구멍 갈파래, 음식물쓰레기, 유가공 폐수 혐기소화여액)을 이용하여 미세 조류(Chlorella Protothecoides)를 배양 하였으며, 이 때 미세조류의 성장과 소화여액 내 질소, 인의 처리효율, 그리고 지질 축적 정도를 알아보고자 하였다. 그 결과 인공 배지에서 키운 것 보다 혐기소화여액에서 키운 미세조류가 더 잘 자랐으며(엽록소 농도 3-3.3배, 광학 밀도 3.3-4.5배), 질소 처리율은 구멍 갈파래 혐기소화여액에서 가장 높았다. 지질 축적량의 경우 인공배지보다 혐기소화여액에서 더 높은 값을 나타내었다.
Prakash Binnal,Paturi Nirguna Babu 한국화학공학회 2017 Korean Journal of Chemical Engineering Vol.34 No.4
We studied production of biodiesel from microalga Chlorella protothecoides (SAG 211-10 C) through direct saponification of its wet biomass (70% moisture) in a microwave reactor using ethanolic potassium hydroxide. The resulting soap was precipitated by “common ion effect” using saturated solution of potassium chloride and subjected to simultaneous acidulation and esterification to form biodiesel. The optimum parameters for saponification were: Temperaure- 60 oC, Ethanol to dry biomass ratio (ml/g)-80 : 1, concentration of KOH-0.5%, microwave power-450W; and for esterification they were Temperature-60 oC, wt% of sulfuric acid-2.5%, molar ratio of methanol to fatty acids-70 : 1, microwave power-450W. The kinetics and thermodynamics of saponification and esterification were investigated. Both reactions were found to follow pseudo-first-order kinetics. Activation energies were determined as 14.177 kJ/mol and 17.234 kJ/mol for saponification and esterification, respectively. The final biodiesel yield and purity were 98.74% and 94.83%, respectively.