미생물 전처리에 따른 볼밀 처리된 Avicel PH-101의 특성변화 = Characteristics of Avicel PH-101 According to Ball Mill Treatment by Bacterial Pretreatment

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 미생물 전처리된 셀룰로오스가 볼밀처리에 의하여 변화되는 것을 알아보고자 수행되었다. 셀룰로오스는 Avicel PH-101(Sigma-aldrich, particle size (-50 ㎛))을 사용하였다. 미생물 전처리는 B. subtilis와 B. licheniformis 균을 Avicel PH-101가 포함된 미생물 배지에 넣고 48시간 동안 35℃, 150rpm으로 반응시켰다. 반응 이후 미생물을 제거하기 위해 Lysozyme (Thermo fisher scientific, 89833)을 넣고 80℃, 30분 동안 반응시켜 미생물 용해를 실시하였다. 이후 수세 및 동결건조를 실시하였고, 볼밀처리 실험에 사용하였다. 볼밀 처리는 500 rpm에서 2, 4, 6 시간 각각 처리하였고, 이후 회수하여 분석을 실시하였다. 우선 Avicel PH-101의 미생물 처리에 따른 환원당 생성 평가를 실시하였다. B. subtilis 처리의 경우 6시간에서 0.0099에서 96시간 반응시켰을 때 0.0126%의 환원당이 생성되었다. B. licheniformis 처리의 경우 6시간 처리시 0.0083에서 96시간 반응시켰을 때 0.0162%의 환원당이 생성되었다. 회수된 셀룰로오스를 400 mesh 체를 이용하여 분리한 후 볼밀 처리시간에 따른 수율을 분석하였다. 무처리 조건은 약 39-52%, B. subtilis를 처리한 조건에서 27-40%, B. licheniformis를 처리한 조건에서는 13-34%의 수율이 나타났다. FT-IR 분석결과 미생물 전처리 및 볼밀 처리된 셀룰로오스는 화학적 구조 변화는 나타나지 않았다. 볼밀 처리된 시료를 건조하여 형태적 차이를 확인하였을 때, 미생물처리되지 않은 시료는 비교적 큰 섬유가 관찰되었으며, 미생물 처리된 시료의 경우 작은 입자들이 뭉쳐있는 것으로 확인되었다.