<h2>\( \mathrm{pH} \)와 온도에 따른 효소 활성 측정</h2><p>자유 효소와 고정화 효소 활성에 대한 최적의 \( \mathrm{pH} \)와 온도를 다음과 같이 조사하였다. \( \mathrm{pH} \)는 \( 50^{\circ} \mathrm{C} \)에서 \( 0.1 \mathrm{M} \) NaOH나 HCl로 조절하면서 5에서 9까지 변화시켰다. 온도는 \( \mathrm{pH} 7 \)에서 30에서 \( 70^{\circ} \mathrm{C} \) 변화시켰다. \( \mathrm{pH} \)와 온도 변화에 대한 실험에서 최대 활성을 나타내는 활성도를 \( 100 \% \)로 하여 나머지 결과와 비교하였다.</p><h2>반응식 상수의 결정</h2><p>식(1)의 속도식에서 반응식의 상수 \( k\), \(K_{m} \) 그리고 \( K_{I} \)를 결정하기 위해 회분식 반응기에서 유당분해 반응을 실시하였다. 회분식 반응기는 지름 \( 6 \mathrm{cm} \)와 높이 \( 10 \mathrm{cm} \)인 유리용기로서 온도 조절을 위한 jacket이 설치되어 있다. \( \mathrm{pH} 7.0 \)과 \( 50^{\circ} \mathrm{C} \)에서 유당 용액 \( 100 \mathrm{ml} \)를 제조하는데 이 때 유당 농도를 50에서 \( 300 \mathrm{mM} \)로 변화시키면서 여기에 효소 용액 \( 1 \mathrm{ml} \)를 첨가하여 반응을 진행하면서 생성된 포도당의 양을 효소 법으로 측정하였다.</p><p>식(2)에서 Arrhenius식의 효소활성 감소에 대한 상수 \( k_{d} \)를 결정하기 위해 반응을 시작할 때 \( 100 \% \) 활성으로 하고 시간에 대한 상대적인 효소활성을 측정하고 선형회귀로 그 값을 구하였다.</p><h2>충진층 반응기에서 연속 운전</h2><p>충진층 반응기의 길이는 \( 20 \mathrm{cm} \), 내부지름은 \( 2.8 \mathrm{cm} \)이고 sintered glass filter와 water jacket을 부착하여 온도조절이 가능하게 하였다. 충진층 반응기에 고정화 효소 \( 30.0 \mathrm{~g} \)을 투입하였고 이 때 공극률 (\( \varepsilon \))은 0.40이었다. 충진층 반응기와 고정화 효소에 관련된 데이터를 Table 1에 나타내었다. 재순환 충진층 반응기 조업에서는 유량 \( 100 \mathrm{ml} / \mathrm{hr} \)에서 유당 농도 100과 \( 500 \mathrm{mM} \)로 하여 계속적으로 재순환을 통해서 시간에 따른 유당의 전환율을 측정하였다.</p><p>충진층 반응기에서 연속 공정의 조업 조건에 따른 반응 성능을 평가하기 위해 유량과 반응기로 공급되는 유당의 농도를 달리하면서 반응기에서 나오는 유당의 전환율을 측정하였다. 공급되는 유당의 농도에 대한 반응기 성능을 평가하기 위해 \( \mathrm{pH} ~7.0 \)에서 peristaltic 펌프로 유량을 \( 250 \mathrm{ml} / \mathrm{hr} \)로 하고 유당 농도를 \( 50 \sim 500 \mathrm{mM} \) 범위에서 실시하였다. 유량에 대한 영향을 조사하기 위해 유량의 범위를 \( 100 \sim 500 \mathrm{ml} / \mathrm{hr} \) 범위에서 변화시키면서 반응기 성능을 평가하였다. 반응기에서 유당의 전환율은 정상상태에 도달하는 것을 고려하여 운전 시작 30 min 후에 포도당 농도를 측정하여 평가하였다. 공정의 안정성을 평가하기 위해 고정화 효소의 활성이 초기 활성의 \( 50 \% \)가 될 때까지 실시하였다. 충진층 반응기 연속운전에서 얻어진 유당 전환율에 대해 실험결과는 생산물 경쟁적 저해를 갖는 Michaelis-Menten 반응식과 외부 물질전달저항이 포함된 Matlab 언어로 작성된 프로그램을 통한 예측 값과 비교하였다.</p>
\( \mathrm{pH} 7 \)에서 온도는 \( 50^{\circ} \mathrm{C} \)로 변화시켰는가?
NO