Removal of 5-hydroxymethylfurfural and Furfural in Sugar Hydrolysate by Wood Charcoal Treatment
목탄 처리에 의한 당화액 내 5-hydroxymethylfurfural 및 푸르푸랄 제거

Hanseob Jeong, Yong Sik Kim, Jaejung Lee, Kwang-Seok Chea, Byoung Jun Ahn, Soo Min Lee
2016 Journal of the Korean Wood Science and Technology  
목재공학 2016, 44(5): 705~715 J. Korean Wood Sci. Technol. 2016, 44(5): 705~715 pISSN: 1017-0715 eISSN: 2233-7180 http://dx.doi.org/DOI : 10.5658/WOOD.2016.44.5.705 원저(Original Article) † Removal of 5-hydroxymethylfurfural and Furfural in Sugar Hydrolysate by Wood Charcoal Treatment 1 Hanseob Jeong 2 ⋅Yong Sik Kim 2 ⋅Jaejung Lee 2 ⋅ Kwang-Seok Chea 2 ⋅Byoung Jun Ahn 2 ⋅Soo Min Lee 2, † 요 약 본 연구에서는 목질계 바이오매스의 초임계수 처리 후 얻어진 당화액 내 발효저해물질인 퓨란계 화합물 (5-hydroxymethylfurfural (5-HMF), 푸르푸랄)을 제거하기 위한 목탄 처리의
more » ... 푸랄)을 제거하기 위한 목탄 처리의 효과를 구명하고자 하였으며, 이를 위해 유사 당화액을 제조하고 목탄 투입량 및 처리 시간에 따른 당 및 퓨란계 화합물의 제거율을 계산해 활성탄의 경우와 비교분석하였다. 글루코오스, 자일로오스, 5-HMF, 푸르푸랄이 포함된 유사 당화액에 목탄 또는 활성탄을 0.5, 1, 2, 4, 8, 12% (w/v) 농도로 투입하여 1, 3, 6, 12, 24시간 동안 처리하였다. 처리 결과, 목탄 투입량 및 처리 시간이 증가 함에 따라 5-HMF 및 푸르푸랄 제거율이 점차 증가하여 목탄 투입량 8%, 처리 시간 3시간 이상에서는 5-HMF, 푸르 푸랄 모두 95% 이상 제거되었으며, 동시에 당의 손실(< 2%)은 거의 없었다. 반면, 활성탄을 처리하였을 경우, 목탄보 다 온화한 조건(활성탄 투입량: 8%, 처리 시간: 1시간)에서도 5-HMF 및 푸르푸랄 제거율이 95% 이상이었으나, 글루 코오스 및 자일로오스 또한 각각 10% 이상이 제거되었다. 따라서, 결론적으로 당 생산 및 추가적인 당 활용 공정 을 고려할 때, 목탄을 이용하는 것이 상대적으로 당화액의 퓨란계 화합물을 효과적으로 제거하고 당 수율을 유지하 는 방법으로 판단된다. ABSTRACT The main aim of this study was to investigate the potential of wood charcoal on removing furan compounds (5-hydroxymethylfurfural (5-HMF), furfural) known as fermentation inhibitors in sugar hydrolysates obtained from supercritical water treatment of lignocellulosic biomass. For this aim, model hydrolysate was prepared, and removal rates of sugars or furan compounds depending on wood charcoal concentration and treatment time were calculated and analyzed in comparison with the case of activated carbon. 0.5, 1, 2, 4, 8, or 12% (w/v) of wood charcoal or activated
doi:10.5658/wood.2016.44.5.705 fatcat:ekuczvfpsja6reti6xx4arjwti