Factors Affecting Foam Separation of Proteins

단백질의 기포분리에 영향을 미치는 요소들에 관한 연구

The concentration ranges forming surface excess of bovine serum albumin(BSA) and ovalbumin solutions were determined, and the factors affecting the foam separation of BSA were investigated. The surface tension of BSA solution decreased from 72 to 61 dynelcm, when the concentration changed from $5{\times}10^{-3}$ to $3{\times}10^{-2}%$, and the critical micelle concentration was appeared to be at 0.03% of BSA. At the isoelectric point (pH 4.9) of BSA, the foamate volume was maximum, but enrichment ratio was minimum, resulting in the maximum recovery rate. When the pH deviated from the isoelectric point, the foamate volume decreased and the enrichment ratio increased. The enrichment ratio increased, while the foamate volume decreased drastically as the temperature was elevated above $20^{\circ}C$, resulting in the decrease in recovery rate. As the gas flow rate increased, the enrichment ratio decreased and the foamate volume increased. When $(NH_4)_2SO_4$ was added, the enrichment ratio decreased, but the maximum foamate was obtained at ionic strength 7. The concentration to form the surface excess of ovlbumin, which has lower surface hydrophobicity than BSA, was 200 times higher than that of BSA. This fact indicates the possibility of selective foam separation by hydrophobicity difference of proteins.

기포분리 조작에 영향을 미치는 제요소를 조사하기 위하여 bovine serum albumin과 ovalbumin의 표면과잉을 형성하는 농도범위를 결정하고, BSA용액의 기포분리에서 pH, 온도, 가스유입속도, 염농도 등이 미치는 영향에 대하여 관찰하였다. BSA의 임계마이셀농도인 0.03%에서 용액의 pH가 등전점 4.9부근일때 농축율은 최소치를 나타내나 기포분리액의 부피가 최대가 되어 회수율은 최대치를 가지게 된다. 등전점에서 벗어날수록 기포분리액의 양은 감소하나 농축율은 증가하였다. 기포분리온도가 $20^{\circ}C$ 이상으로 상승하면 농축율은 증가하나 분리액의 양은 급격히 감소하여 회수율이 감소하였다. 가스 유입속도가 커질수록 농축율은 감소하고 분리액의 양은 증가하엿다. $(NH_4)_2SO_4$ 첨가에 따라 농축율은 감소하나 분리액의 양은 이온강도 7에서 최대치를 나타내었다. 소수성이 작은 ovalbumin은 표면과잉을 형성하는 농도범위가 BSA에 비하여 200배 이상 높게 나타났다. 이러한 현상은 단백질의 소수성에 따른 기포분리 농축이 가능함을 시사하고 있다.