<h2>3.4 효소가수분해 후 기질의 구성성분과 액상산물의 성분분석</h2><p>3.3항의 결과를 바탕으로 효소와 기질을 추가로 투입하여 효소가수분해를 진행하였으며 기질의 성분분석 결과는 Table 3과 같다. 참나무의 글루칸은 33.10 \(\% \)로 원시료와 큰 차이를 나타내지 않았다. 반면 폐지의 글루칸 함량은 원시료 (67.48 \(\%\))에 비해 감소(28.45\(\%\))하여 효소가수분해를 통해 글루코오스로 분해되었다는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 상당량의 글루칸이 기질에 잔류하고 있어 효소가수분해가 충분히 이루어지지 않았음을 의미한다. 폐지와 참나무의 효소가수분해 액상에서 글루코오스 이외에 자일로스가 소량 검출되었다(각각 1.6 \( \mathrm{~g} / \mathrm{L}\), 0.32 \(\mathrm{~g} / \mathrm{L}) \). 따라서 효소가수분해 과정에서 소량의 자일란이 분해되었음을 확인할 수 있었다.</p><h2>3.5 효소가수분해 액상산물로부터 레불린산 생산</h2><p>반응표면분석법의 독립변수로 반응시간과 황산 촉매 농도를 사용하였으며 범위는 각각 41-69분, 4.8-7.04\(\%\)이다. 반응조건에 따라 레불린산 생산 결과를 Table 4에 나타냈다. 폐지 효소가수분해 액상산물을 반응시간 55분, 황산 촉매 5.92 \(\% \) 조건으로 반응시켰을 때 가장 많은 레불린산을 생산 (2.50-2.68 \(\mathrm{~g} / \mathrm{L}\))하였다. 반면, 반응시간 41분, 황산 촉매 5.92 \( \% \) 조건에서는 가장 적은 양 (0.10 \( \mathrm{~g} / \mathrm{L}\))의 레불린산이 생산되었다.</p><p>효소가수분해 액상산물로부터 생산된 레불린산 결과를 바탕으로 ANOVA 회귀 분석을 수행하였다. 통계적 유의성 (p-value, F-value, Lack-of-fit) 결과는 Table 5와 같다. 일반적으로 p-value는 각 변수의 중요성을 확인하는 지표로 0.05 이하일 때 변수의 영향이 커지는 유의한 모델임을 설명한다. F value는 그 값이 클수록 해당 변수가 더 중요하다는 것을 의미한다. Lack-of-fit은 모델의 적합성 결여 검정을 판단하는 요소이며 p-value 값이 0.05 이상일 때 유의미하다고 판단할 수 있다. 폐지의 효소가수분해 액상산물로부터 생성된 레불린산에 대한 ANOVA 분석에서는 p-value 값이 2차 항을 의미하는 \( X_{1}^{2} \), \( X_{2}^{2} \)과 상호작용 항을 의미하는 \( X_{1} X_{2} \)에서 0.05 이하의 값을 나타내고 있으며 \( X_{1} \)에서는 0.05에 근접한 값을 나타냈다. 모델의 p-value 값은 0.003이며 F value는 20.1, Lack-of-fit은 0.058로 나타났다. 따라서 폐지 효소가수분해 액상산물로부터 레불린산 생산에 대한 모델은 높은 적합성을 나타냈다. \( X_{2} \)의 p-value 값은 0.05 이상이었으며, 이것은 단독적으로 작용할 때 레불린산 수율과 크게 연관성이 없는 것을 의미한다. 따라서 폐지 효소가수분해 액상산물로부터 레불린산 생산은 변수들의 상호작용에 의한 것으로 판단된다. Table 5로부터 레불린산 생산을 예측할 수 있는 식을 유도하였으며 식 (1)과 같다.</p><p>Levulinic acid \( (\mathrm{g} / \mathrm{L}) \) \( \begin{aligned} =&-90.0+1.630 X_{I}+15.83 X_{2}-0.01082 X_{I}^{2} \\ &-1.008 X_{2}^{2}-0.0698 X_{I} X_{2}\end{aligned}\)<caption>(1)</caption></p>
효소가수분해에서 글루칸 함량이 감소했다는 것은 무엇을 의미하는가?
효소가수분해를 통해 글루코오스로 분해되었다