탄산칼슘 내 고정화된 리파아제 및 이를 이용한 바이오디젤 생산방법
Lipase immobilized in calcium carbonate and biodiesel production method using the same
특허 요약
본 발명은 바이오디젤에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 탄산칼슘 큐빅 내에 봉입 및 안정화된 리파아제(lipase)를 이용함으로써, 용매가 없는 조건에서 바이오디젤의 생산량과 생산효율을 극대화시킬 수 있도록 하는, 탄산칼슘 내 고정화된 리파아제 및 이를 이용한 바이오디젤 생산방법에 관한 것이다. 이를 위해, 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자 제조방법은, 탄산칼슘 내 고정화된 리파아제 리파아제(Lipase) 용액을 준비하는 단계, 상기 리파아제 용액에 칼슘염 용액을 혼합하여 1차 교반하는 단계, 1차 교반된 혼합액에 탄산염 용액을 혼합하여 2차 교반하는 단계; 및 2차 교반된 혼합액을 원심분리하는 단계;를 포함한다.
청구항
번호청구항
1

리파아제(Lipase) 용액을 준비하는 단계;상기 리파아제 용액에 칼슘염 용액을 혼합하여 1차 교반하는 단계;1차 교반된 혼합액에 탄산염 용액을 혼합하여 2차 교반하는 단계; 및2차 교반된 혼합액을 원심분리하는 단계;를 포함하는, 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자 제조방법.

2

제1항에 있어서, 상기 리파아제 용액에서, 상기 리파아제는 100 내지 120mM의 몰농도를 갖는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자 제조방법.

3

제1항에 있어서, 상기 칼슘염 용액은 염화칼슘(CaCl2) 용액인 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자 제조방법.

4

제3항에 있어서, 상기 염화칼슘(CaCl2) 용액에서 상기 염화칼슘(CaCl2)은 400 내지 450mM의 몰농도를 갖는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자 제조방법.

5

제1항에 있어서, 상기 1차 교반은, 400rpm 이상의 교반속도로, 5분 이상 수행되는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자 제조방법.

6

제1항에 있어서,상기 탄산염 용액은, 탄산 암모늄((NH4)2CO3) 용액인 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자 제조방법.

7

제4항에 있어서, 상기 탄산 암모늄((NH4)2CO3) 용액에서, 상기 탄산 암모늄((NH4)2CO3)은 400 내지 450mM의 몰농도를 갖는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자 제조방법.

8

제1항에 있어서, 상기 2차 교반은, 400rpm 이상의 교반속도로, 1분 이상 수행되는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자 제조방법.

9

제1항에 있어서, 상기 원리분리를 수행하기 전에, 2차 교반된 혼합액을 15분 이상 정치시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자 제조방법.

10

제1항에 있어서, 상기 원심분리는, 3,000rpm 이상의 속도로 5분 이상 수행하는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자 제조방법.

11

제10항에 있어서, 상기 원심분리를 수행한 후에는, 상층액을 제거한 다음, 세척 용매를 추가하고 200 rpm 이상의 속도로 15분 이상 교반하는 세척 공정을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자 제조방법.

12

제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자 제조방법에 의하여 제조된 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자.

13

제12항에 있어서,상기 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자는, 평균 크기(입경)가 6 ㎛ 이상이고, 구형(spherical)과 능면체(rhombohedral)가 혼합된 형상을 가지는 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자.

14

제13항에 있어서,상기 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자는, BET 표면적이 6.000 내지 7.000 m2/g이고, 기공 부피는 0.045 내지 0.065 cm3/g 인 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자.

15

제13항에 있어서,상기 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자는, BJH 흡착 기공 직경이 34.500 내지 36.000 nm 이고, BJH 탈착 기공 직경이 31.500 내지 32.250 nm 인 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자.

16

제13항에 있어서,상기 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자는, 방해석(calcite) 결정 구조를 나타내는 것을 특징으로 하는, 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자.

17

리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자, 유지 및 알코올을 반응시키는 단계;를 포함하는, 바이오디젤 제조방법.

18

제17항에 있어서,상기 리파아제가 고정화된 탄산칼슘 복합 입자는,제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는, 바이오디젤 제조방법.

19

제17항에 있어서,상기 유지 및 알코올은 1 : 2~4의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는, 바이오디젤 제조방법.

20

제17항에 있어서,상기 단계는, 25 내지 70 ℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 바이오디젤 제조방법.