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수분 제거를 위한 식물세포 Taxus chinensis의 마이크로웨이브를 이용한 건조 특성
Characteristics of Microwave-Assisted Drying of Plant Cells of Taxus chinensis for Moisture Removal 원문보기

공업화학 = Applied chemistry for engineering, v.31 no.2, 2020년, pp.208 - 214  

남현우 (공주대학교 화학공학부) ,  김진현 (공주대학교 화학공학부)

초록
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본 연구에서는 식물세포 Taxus chinensis로부터 수분 제거를 통한 바이오매스 보관 및 추출 효율 향상을 위하여, 마이크로웨이브를 이용한 건조의 특성 및 메커니즘을 조사하였다. 마이크로웨이브 파워가 100, 200, 300 W로 증가함에 따라 수분의 제거 효율은 증가하였다. 실험 데이터를 대표적 동역학적 건조 모델에 적용할 때, Page 모델과 modified Page 모델이 가장 적합한 것으로 결정되었다. 열역학적 파라미터는 마이크로웨이브를 이용한 건조의 자발적 및 흡열특성을 나타내었으며, 건조 과정에서 무질서도는 증가함을 알 수 있었다. 마이크로웨이브 파워(100~300 W)가 증가함에 따라 수분의 유효확산계수(3.445 × 10-9~7.163 × 10-7 ㎡/s) 및 대류물질전달계수(3.1529 × 10-5~1.2895 × 10-2 m/s)가 증가하였다. 작은 비오트 수(0.3890~0.7198)를 고려할 때, Taxus chinensis의 건조 진행은 외부 확산에 의해 조절됨을 알 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the characteristics and mechanism of microwave-assisted drying were investigated to improve the efficiency of the storage and extraction of biomass through the removal of moisture from plant cell Taxus chinensis. The efficiency of microwave-assisted drying increased with increasing mi...

주제어

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문제 정의

  • 또한 건조 공정에 대한 동역학 및 열역학적 해석을 통해 건조 특성을 자세히 조사하여 건조 공정에 대한 유용한 정보를 제공하고자 하였다. 더 나아가 건조공정에서 유효확산계수, 물질전달계수, 비오트 수를 추정함으로써 건조과정에서 물질전달 메커니즘을 정량적으로 해석하고자 하였다.
  • 동역학적 특성은 건조 경로 및 건조 속도를 파악하거나 예측할 수 있기 때문에 공정 개발, 최적화, 검정 등에 매우 유용하게 활용될 수 있으며[15,16], 열역학적 특성은 건조의 자발성, 반응열, 가역성을 파악할 수 있어 건조 공정의 진행 양상을 쉽게 이해할 수 있다[17]. 따라서 본연구에서 마이크로웨이브를 이용한 건조를 이용하여 식물세포 Taxuschinensis의 수분을 효과적으로 제거하고자 하였다. 또한 건조 공정에 대한 동역학 및 열역학적 해석을 통해 건조 특성을 자세히 조사하여 건조 공정에 대한 유용한 정보를 제공하고자 하였다.
  • 따라서 본연구에서 마이크로웨이브를 이용한 건조를 이용하여 식물세포 Taxuschinensis의 수분을 효과적으로 제거하고자 하였다. 또한 건조 공정에 대한 동역학 및 열역학적 해석을 통해 건조 특성을 자세히 조사하여 건조 공정에 대한 유용한 정보를 제공하고자 하였다. 더 나아가 건조공정에서 유효확산계수, 물질전달계수, 비오트 수를 추정함으로써 건조과정에서 물질전달 메커니즘을 정량적으로 해석하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 마이크로웨이브를 이용한 건조에서 마이크로웨이브파워에 따른 식물세포 Taxus chinensis의 수분 제거 효율에 대해 조사하였으며, 건조 공정에 대한 동역학 및 열역학적 해석을 수행하였다. 마이크로웨이브 파워 100 (35 ℃), 200 (45 ℃), 300 W (55 ℃)에서 건조 초기에 수분함량이 급격히 감소하다 이후 완만하게 감소하였으며 건조 1.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
파클리탁셀은 무엇인가? 파클리탁셀(paclitaxel)은 주목의 표피로부터 발견된 디테르페노이드계 항암물질로 유사분열기 암세포 분열을 억제하는 독특한 항암 기작을 가지며, 난소암, 유방암, 카포시 종양, 폐암 등의 치료에 널리 사용되고 있다[1]. 파클리탁셀은 주로 주목으로부터 직접 추출, 주목의잎에서 전구체(바카틴 III, 10-디아세틸파클리탁셀, 10-디아세틸바카틴 III 등)를 얻어 곁 사슬을 화학적으로 결합하는 반 합성, 주목 유래캘러스(callus)를 이용한 식물세포배양으로 생산되고 있다[2-4].
파클리탁셀 생산 방법 중 식물세포배양은 어떤 장점을 지니는가? 추출과 반 합성은 원료의 지속적인 공급 및 분리/정제에 많은 어려움이 있다. 반면, 식물세포배양은 기후, 환경, 원료 공급, 수확 시기 등 외부 인자의 영향이 적으며 생물반응기에서 일정한 품질의 제품을 안정적으로 대량 생산할 수 있다[5]
파클리탁셀의 생산에는 어떤 방법들이 주로 사용되는가? 파클리탁셀(paclitaxel)은 주목의 표피로부터 발견된 디테르페노이드계 항암물질로 유사분열기 암세포 분열을 억제하는 독특한 항암 기작을 가지며, 난소암, 유방암, 카포시 종양, 폐암 등의 치료에 널리 사용되고 있다[1]. 파클리탁셀은 주로 주목으로부터 직접 추출, 주목의잎에서 전구체(바카틴 III, 10-디아세틸파클리탁셀, 10-디아세틸바카틴 III 등)를 얻어 곁 사슬을 화학적으로 결합하는 반 합성, 주목 유래캘러스(callus)를 이용한 식물세포배양으로 생산되고 있다[2-4]. 추출과 반 합성은 원료의 지속적인 공급 및 분리/정제에 많은 어려움이 있다.
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참고문헌 (37)

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