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전처리 방법에 따른 느타리, 큰느타리 및 팽이버섯 수확후 배지의 당함량 비교분석
Comparison of the saccharide content of spent mushroom (Pleurotus ostreatus, Pleurotus eryngii, and Flammulina velutipes) substrates under various pretreatment conditions 원문보기

Journal of mushrooms = 한국버섯학회지, v.14 no.2, 2016년, pp.70 - 74  

김정한 (경기도농업기술원 버섯연구소) ,  이윤혜 (경기도농업기술원 버섯연구소) ,  지정현 (경기도농업기술원 버섯연구소) ,  장명준 (공주대학교 산업과학대학 식물자원학과)

초록
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본 연구에서는 버섯 수확후배지를 바이오매스로 활용하고자 수행하였으며, 적정 전처리 조건을 구명한 결과는 다음과 같다. 버섯 수확후 배지의 전처리방법 중 알카리 처리가 리그닌 함량을 효과적으로 경감시키면서, 당전환율이 우수하였고 큰느타리 수확후 배지가 당전환율 80.7%로 가장 우수하였다. 큰느타리 수확후 배지에 1% NaOH를 이용한 알카리 처리시 전처리 온도별 성분분석 결과 $120^{\circ}C$처리시에 glucose 25.3%, xylose 14.8%로 유리당 함량이 가장 높고, 효소에 의한 당전환율도 66%로 무처리구 28.2%에 비해 2.3배 증가되었다. 촉매제 농도(NaOH 0.5~2.0%)에 따른 당분석결과 glucose 함량은 촉매제 농도와 관계가 적었으며, xylose와 arabinose는 촉매제 농도가 높을수록 다소 감소하는 경향이었다. 그러나 당전환율은 NaOH 1% 처리시에 66%로 가장 높았다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A new method to utilize spent mushroom substrates (SMS) for ethanol production was investigated. Analysis of the chemical properties of SMS revealed that they were decomposed by the mushrooms during cultivation. In particular, the free sugar content in SMS was reduced to half of that in mushrooms. O...

주제어

#Enzyme hydrolysis   #Glucose conversion rate   #Pleurotus eryngii   #Spent mushroom substrates  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 버섯 수확 후 배지는 톱밥, 콘코브, 미강, 밀기울, 비트펄프 등 농업 가공부산물이 주요 재료로 버섯균에 의해 1차 분해가 이루어지기 때문에(Moon et al, 2012; Cheong et al, 2012), 전처리 비용을 낮출 수 있는 새로운 바이오매스로 개발이 가능할 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서는 바이오매스에 적합한 버섯 수확 후 배지를 선발하고, 당화를 위한 최적 전처리방법을 구명하고자 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
우리나라의 농산버섯 생산량은? 우리나라의 농산버섯 생산량은 연간 182,561MT으로 병재배 연중안정 생산체계가 확립된 팽이, 느타리 및 큰느타리가 전체 버섯 생산량의 70%를 차지한다(Ministry of agriculture, food and rural affairs, 2014). 일반적으로 버섯을 생산하고 발생된 수확 후 배지는 버섯 생산량의 약 5배 가량 배출된다고 알려져 있는데(Williams et al, 2001; Semple et al, 2001), 이를 감안할 때 느타리, 큰느타리 및 팽이에서만 연간 912,805MT이상 배출될 것으로 추정하고 있다.
현재, 버섯 수확 후 배지는 어떻게 사용되고 있나? 일반적으로 버섯을 생산하고 발생된 수확 후 배지는 버섯 생산량의 약 5배 가량 배출된다고 알려져 있는데(Williams et al, 2001; Semple et al, 2001), 이를 감안할 때 느타리, 큰느타리 및 팽이에서만 연간 912,805MT이상 배출될 것으로 추정하고 있다. 현재 버섯 수확 후 배지는 작물생산을 위한 퇴비 및 토양개량제로 주로 사용되고, 가축사료용으로 일부 사용되고 있으나, 방치시 침출수로 인한 환경오염원으로 인식되기도 한다.
전분질계 에탄올의 문제점은 무엇인가? 현재 세계적으로 공급되는 대부분의 에탄올은 설탕과 옥수수로부터 생산되는 전분질계 에탄올이다(Park & Kim, 2011). 그러나 이들은 식량 고갈문제로 인한 장기적인 관점에서의 원료수급의 불안정으로 인한 원료비 상승과 원료확보의 문제점이 나타났으며, 전 세계가 필요로 하는 에탄올 수요량을 충족시킬 수 없다.
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참고문헌 (9)

  1. Cheong JC, Lee CJ, Suh JS, Moon YH. 2012. Comparison of physico-chemical and nutritional characteristics of preinoculation and post-harvest Flammulina velutipes media. J. Mushroom Sci. Prod. 10:174-178. 

  2. Kim KH, Tucker M, Nguyen Q. 2005. "Conversion of Barkrich Biomass Mixture into Fermentable Sugar by Two-stage Dilute Acid-catalyzed Hydrolysis," Bioresource Technology, 96:1249-1255. 

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  3. Kim YH, Cho MJ, Shin K, Kim TJ, Kim NH, Kim YS. 2010. Enzymatic Hydrolysis of Rice Straw, a Lignocellulosic Biomass, by Extracellular Enzymens from Fomitopsis Palustris. Mokchae Konghak 38:262-273. 

  4. Minister of agriculture, food and rural affairs. 2015. 2014 the production record of a special crop. 

  5. Moon YH, Shin PG, Cho SJ. 2012. Feeding value of spent mushroom(Pleurotus eryngii) substrate. J. Mushroom Sci. Prod. 10:236-243. 

  6. National Renewable Energy Laboratory, Standard Biomass Analytical Procedures. http://www.nrel.gov/biomass/analytical_procedures.html. 

  7. Park YC, Kim JS. 2011. Enzymatic hydrolysis characteristics of pretreated rice straw by aqueous ammonia for bioethanol production. Korean Chem. Eng. Res, 49:470-474. 

    원문보기 상세보기 crossref

  8. Semple KT, Reid BJ, Fermor TR. 2001. Impact of composting strategies on the treatment of soils contaminated with organic pollutants. Environmental pollution 112:269-283. 

    상세보기 crossref

  9. Williams BC, McMullan JT, McCahey S. 2001. An initial assessment of spent mushroom compost as a potential energy feedstock. Bioresource Technology 79:227-230. 

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