Effects of Ultrafiltration on the Production of Xylooligosaccharides

Xylooligosaccharides 제조를 위한 한외여과 처리

Crude xylooligosaccharides(XO) were separated with a cellulose membrane (10,000 molecular weight cut-off). Flux variation was measured at transmembrane pressures of 5, 10, 20 and 30 psi, while flow rates were maintained at 100, 200, 300 and 400 ml/min and temperatures at 10, 20, 23-25 and $30^{\circ}C$. Optimal conditions were found at the transmembrane pressure of 20 psi, the flow rate of 300 ml/min and the temperature of $23-25^{\circ}C$, where the flux was decreasing with time by 62% after 200 min. Total sugar, total solid and ash contents were rather independent of ultrafiltration but protein was removed up to 55% from crude XO. Especially, the use of ultrafiltration was very effective for decolorization (84%) of crude XO. These results suggest that ultrafiltration is a useful method for the primary purification of XO.

Xylan과 xylanase의 효소반응 후 생성되는 crude xylooligosaccharides를 효과적으로 정제하기 위하여 한외여과를 실시하였다. 한외여과의 최적운전 조건을 확인하고자 5, 10, 20, 30 psi의 막 횡단 압력에서 유속(100, 200, 300, 400 ml/min) 및 온도(10, 20, 23-25, $30^{\circ}C$)를 변화시키며 실험을 실시하였고 시간에 따른 flux의 변화를 관찰하였다. 또한 한외여과 효과를 알아보기 위해 한외여과 전, 후의 이화학적 특성 및 올리고당을 분석하였다. 유속과 온도에 따른 flux 변화를 관찰하여 시료의 최적 유속(300 ml/min), 최적 막 횡단 압력(20psi) 및 운전 온도$(23-25^{\circ}C)$를 결정하였다. 최적운전 조건에서 시간에 따른 flux 변화는 한외여과 종료시점인 VCR 10.0에서 초기 flux의 62% 수준의 flux를 나타냈다. 한외여과에 따른 일반성분의 변화는 당농도, 고형분, 총당 및 회분에서는 차이를 보이지 않았으나 단백질의 경우에는 여과 후 55%의 제단백 효과가 있었다. 한외여과 전, 후의 xylooligosaccharides함량 변화는 관찰할 수 없었으며 한외여과 여부가 올리고당 함량에는 영향을 미치지는 않는 것으로 생각한다. 시간에 따른 색도의 변화는 한외여과 전 시료 색도(1.0454 at 420 nm)와 한외여과 후 색도를 비교하면 평균 84%(0.1648 at 420 nm) 제거할 수 있는 결과를 얻었으며 한외여과 방법이 crude xylooligosaccharide의 탈색에 매우 효과적인 방법임을 확인할 수 있었다.