다시마, 미역, 꼬시래기 등 해조류 바이오매스의 효소 가수분해 수율을 높이기 위한 전처리 과정을 설명한다. 이 과정에서는 황산의 농도를 \(100 \mathrm {mM}\)으로 설정하고, 바이오매스는 total volume의 \(13\% (\mathrm {w} / \mathrm {v})\)를 첨가한다. 전처리 후 바이오매스는 실온에서 충분히 냉각되고, \(0.2 \mathrm {M}\) citrate buffer와 증류수를 첨가하여 \(\mathrm {pH}\)를 \(4.8\)로 조절한다. 효소 당화는 건조된 전처리물을 사용하며, \(\mathrm {pH} 4.8\)의 \(0.05 \mathrm {M}\) citrate buffer와 \(\mathrm {S} / \mathrm {L}\) ratio는 1 : 10의 조건에서 수행한다.
<h2>해조류 바이오매스의 전처리</h2> <p>다시마, 미역, 그리고 꼬시래기를 대상으로 효소 가수분해의 수율을 높이기 위해 해조류 바이오매스를 황산을 사용하여 전처리 하였다. 전처리에 사용한 황산의 농도는 \( 100 \mathrm { mM } \) 로 설정하였고, 바이오매스를 total volume의 \( 13 \%( \mathrm { w } / \mathrm { v } ) \) 를 첨가하였다. 이후 autoclave를 사용하여 \( 130 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 90 분 동안 반응하였다. 전처리가 끝난 해조류 바이오매스는 실온에서 충분히 냉각 후 효소 당화를 수행하기 위해 \( 0.2 \mathrm { M } \) citrate buffer \( ( \mathrm { pH } 4.8) \) 와 증류수를 첨가하여 \( \mathrm { pH } \) 를 \( 4.8 \) 로 조절하였다. 파래는 citric acid를 사용하여 전처리 하였으며, citric acid의 농도는 \( 0.1 \mathrm { M } \) 이며, 바이오매스의 S/L ratio는 1 : 10 으로 하였다. 이후 autoclave를 사용하여 \( 130 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 90 분 동안 반응하였다. 전처리가 끝난 해조류 바이오매스는 실온에서 충분히 냉각하여 \( \mathrm { NaOH } \) 를 사용하여 \( \mathrm { pH } 4.8 \) 로 조절하였다.</p> <h2>효소당화</h2> <p>목질계 바이오매스의 효소 당화는 건조된 전처리물을 사용하여 \( \mathrm { pH } 4.8 \) 의 \( 0.05 \mathrm { M } \) citrate buffer와 \( \mathrm { S } / \mathrm { L } \) ratio는 1 : 10의 조건에서 수행하였다. 해조류 바이오매스는 전처리 후 중 화한 가수분해물을 사용하였다. 효소 반응은 \( 50 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 의 shaking water bath (Scilab, Korea)에서 \( 150 \mathrm { rpm } \) 으로 2 일간 진행하였다. 효소 당화에 사용한 효소는 Cellic CTec2 (Novozymes, Denmark)와 Cellic HTec2 (Novozymes, Denmark)이며, \( \mathrm { CTec } 2 \) 와 \( \mathrm { HTec } 2 \) 의 첨가비율은 목질계 바이오매스 효소당화 에 일반적으로 사용되는 비율인 1:0.1 비율로 혼합하여 건조중량을 기준으로 \( 5 \%( \mathrm { v } / \mathrm { w } ) \) 를 사용하여 효소가수분해를 수행하였다. Cellic CTec 2 는 주로 cellulase, \( \beta \)-glucosidases, hemicellulose로 구성되어 있으며, Cellic HTec2는 \( \beta \) glucosidases와 endo-xylanase를 함유하고 있다.</p>