• 제목/요약/키워드: 발효속도

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유기성고형폐기물의 연속 중온 건식혐기성소화 (Continuous Mesophilic-Dry Anaerobic Digestion of Organic Solid Waste)

  • 오세은;이모권;김동훈
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.341-345
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    • 2009
  • 음식물쓰레기와 종이류로 구성된 유기성고형폐기물(고형물 함량 30% TS)을 대상으로 중온 건식혐기성소화를 시도하였고, 연속 운전 중 수리학적 체류 시간(HRT)을 150일, 100일, 60일, 40일로 감소시켰다. 기질의 고형물 농도를 30% TS (Total Solids)로 고정하였기 때문에 각각의 HRT에 해당하는 고형물 부하는 2.0, 3.0, 5.0, 7.5 kg TS/$m^3$/d였다. HRT를 줄임에 따라 단위용적 당 바이오가스 생산 속도는 증가하였고, HRT 40일에서 3.49${\pm}$0.31 $m^3/m^3/d$로 가장 높은 성능을 보였다. 이 때, 76%의 휘발성 고형물(VS) 분해율이 유지되었고, 0.25 $m^3$/kg $TS_{added}$의 메탄 생산 전환율을 보였으며, 이는 기질의 67.4%에 해당하는 에너지가 메탄 가스로 전환된 것을 의미한다. HRT 100일에서 0.52 $m^3$/kg $TS_{added}$로 가장 높은 바이오가스 전환율을 보였지만, 모든 HRT에서 0.45${\sim}$0.52 $m^3$/kg $TS_{added}$로 큰 차이가 나지 않았다. 고형물 함량이 높은 기질의 원활한 주입을 위해 소화조 발효액의 일부를 기질 투입구로 반송하여 기질과 혼합 후 주입하였다. 주입하고자 하는 기질의 5배에 해당하는 양의 소화조 발효액을 반송하여 혼합하였을 때, 가장 효과적인 기질 주입이 이루어졌다. 중온 건식 조건에서 서식하는 메탄 소화균의 활성도를 측정한 결과, 아세트산, 뷰틸산, 프로피온산을 이용할 경우 각각 2.66, 1.94, 1.20 mL $CH_4/g$ VS/d였다.

가을 김장배추 품종별 김치 가공적성의 비교 (Comparison of Fall Cultivars of Chinese Cabbage for Kimchi Preparation)

  • 이인선;박완수;구영조;강국희
    • 한국식품과학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.226-230
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    • 1994
  • 가을 김장배추의 품종별 김치가공적성을 비교하기 위하여 각 품종의 특성을 조사하고, 김치를 제조하여 발효양상과 관능적 기호도를 비교하였다. 배추 품종별 물리적 특성을 조사한 결과, 포기당 무게는 ‘올림픽’이 가장 무겁고, 길이는 ‘청산’이 가장 크게 나타났다. 배추 품종별로 화학적 일반성분을 분석한 결과, 수분은 $91.51%{\sim}94.37%$의 범위이었으며, ‘노란맛’이 가장 높게 나타났고, 비타민 C와 환원당은 ‘청산’이 가장 많은 것으로 나타났다. 품종별로 제조한 김치의 발효양상을 보기 위하여 $4^{\circ}C$에서 숙성시키면서 pH의 변화를 측정한 결과, ‘입동’과 ‘대복’의 저하 속도가 빠르게 나타났고 숙성 40일째 모든 품종이 pH 4.0 이하로 저하되었다. 총산의 함량은 ‘녹탑’과 ‘청산’을 제외한 대부분의 품종이 12일째 초기의 2배가 되었으며, 숙성 40일에는 대부분 $0.55{\sim}0.59%$ 수준이었다. 이상의 결과와 관능적 기호도 조사결과를 종합해 볼 때 ‘올림픽’과 ‘가락신 1호’가 김치제조의 가공적성에 가장 적합한 것으로 생각되었다.

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신선도 표시계 개발을 위한 총각김치의 저장 중 품질변화 척도 (Study of Quality Change in Chonggak-kimchi during Storage, for Development of a Freshness Indicator)

  • 김윤정;진유영;송경빈
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.491-496
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    • 2008
  • 총각김치의 신선도표시계 개발을 위하여 총각김치를 제조한 후 $20^{\circ}C,\;10^{\circ}C,\;4^{\circ}C$에서 저장하면서 총각김치의 발효 중 pH, 총산도, 총균수, 젖산균수, 환원당 측정 및 관능평가를 수행하였다. 모든 저장 온도에서 pH는 약간 증가하다가 발효가 진행됨에 따라 $4.2{\sim}4.3$까지 낮아졌고 저장 온도가 높을수록 감소속도가 빨랐다. 총산도는 $20^{\circ}C$ 에서 1일, $10^{\circ}C$에서 5일, $4^{\circ}C$에서 7일 이후 급격히 증가하는 경향을 보였다. 총균수와 젖산균수는 저장 온도 $20^{\circ}C$ 에서 4일, $10^{\circ}C$에서 10일, $4^{\circ}C$ 에서 30일 까지 증가했다가 이후 감소하였다, 관능평가 결과 총각김치의 가식기간은 저장 온도 $20^{\circ}C$에서 4일, pH 4.5까지, $10^{\circ}C$ 에서 10일, pH 4.4까지, 그리고 $4^{\circ}C$에서 30일, pH 4.3으로 판단된다. 본 연구결과 총각김치의 유통기한은 저장 온도에 따라 큰 차이를 보였으며 유통기한 설정을 위한 신선도표시계 개발에 있어서 한계 pH는 4.3으로 판단된다.

Alginate의 Na 흡착효과와 다시마 첨가 김치의 개발 (Na-binding Capacity of Alginate and Development of Sea Tangle Added Kimchi)

  • 하정옥;박건영
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.995-1002
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    • 2000
  • 본 연구는 in vitro에서 여러 식이섬유의 Na흡착효과를 측정하였고 다시마내의 alginate의 Na 흡착능을 측정하고 다시마 첨가김치의 소금(Na) 흡착기능으로 저염 기능성 김치를 개발하려고 하였다. 여러 식이섬유의 표품으로 Na흡착효과를 시험한 결과, alginate와 sodium alginate, 그리고 다시마에서 추출한 alginate가 가장 큰 효과가 있었다. Sodium alginate는 산에서도 용해된 상태로써 위장에서부터 Na를 흡착하여 (29.9%) 소장까지 내려가지만(33.8%) alginate와 다시마에서 추출한 alginate는 소장의 알칼리 상태에서 32.3%와 27.4%의 Na 흡착능을 보였다. 다시마내의 alginate함량은 건다시마의 경우 건조물당 22.2%, 염장다시마는 21.9%, 30분 침지 후3회 세척한 염장다시마는 19.8%였다 관능검사를 통하여 염장 다시마를 세척한 다시마를 0.5$\times$3 cm 형태로 절단하여 김치레시피의 30%첨 가한 김치를 제조하였다. 다시마김치의 이화학적 특성, 젖산균의 변화 그리고 관능검사를 통해 그 특성을 살펴 본 결과 대조김치에 비해 환원당 함량과 젖산균이 많았으며 발효속도는 다소 빨랐고 특히 다시마첨가 김치는 대조김치와 다시마젓갈첨가 김치보다 탄산미가 많고 군덕내가 적은 것이 특징이었다. 다시마첨가김치는 대조김치에 비해 수용성 식이섬유의 양이 건조물당 6.2%에서 9.2%로 증가되었다.

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Bacillus subtilis PUL-A로부터 생산된 Biopolymer 응집제의 물리화학적 특성 (Physicochemical Properties of a Biopolymer Flocculant Produced from Bacillus subtilis PUL-A)

  • 류미진;장은경;이삼빈
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.203-209
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    • 2007
  • 비지로부터 분리한 Bacillus subtills PUL-A 균주를 이용한 비지발효물로부터의 biopolymer flocculant 생산은 glutamate 함량이 5% 첨가한 후 $42^{\circ}C$에서 24시간동안 발효하는 경우에 PGA 생산량은 52.2g/kg으로 최대를 나타내었다. 부분 정제된 biopolymer flocculant의 PGA의 함량은 87%이었으며, 분자량은 $1.3{\times}10^6$ dalton 이상을 나타내었다. PGA의 pH 변화에 따른 점조도는 pH 6을 기준으로 산성 쪽으로 갈수록 급격하게 감소하였으나, 분자량의 변화는 거의 나타나지 않았다. Bioflocculant의 유동특성은 농도가 증가할수록 전단속도가 증가되어 전형적인 의가소성 흐름특성을 나타내었으며, 항복력도 증가하였다. Bioflocculant 용액의 점조도 값은 pH가 높을수록 열에 상당히 안정하였으나 열처리온도 및 시간이 증가할수록 pH에 따라 급격하게 감소하였다. Kaolin clay suspension을 이용한 응집활성에서 bioflocculant의 농도가 15 mg/L 일 때 최대 응집활성을 나타내었으며, 응집활성은 $Ca^{2+}$을 첨가할 때 가장 높게 증가하였으며 최적 농도는 4.5mM로 나타났다. 그러나 3가 양이 온인 $Fe^{3+}$을 첨가할 경우는 응집활성이 급격하게 감소하였다. 응집활성은 pH 5에서 가장 높게 나타났으며, $60{\sim}100^{\circ}C$에서 열처리함에 따라 응집활성은 급격하게 감소하였다. 또한 저분자량의 PGA보다는 native 고분자량의 PGA가 응집활성에 매우 효과적인 것으로 나타났다.

보리등겨로 제조한 간장의 각종 성분 변화 (Chemical Changes of Kanjang Made with Barley Bran)

  • 이은정;권오준;임무혁;최웅규;손동화;이석일;김대곤;조영제;김우성;김성홍;정영건
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.751-756
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    • 2002
  • 본 연구에서는 장류가 우리 식생활에 차지하는 중요성을 고려하여 기능성 식품으로 이용될 수 있는 보리등겨를 식품소재로 이용하기 위해 보리메주로 간장을 제조한 후 각종 성분 변화를 대두간장과 비교하여 조사하였다. 갈색도는 보리간장에서 발효 15일째 이미 대부분의 갈색화가 진행되었고 대두 간장에 비해 갈색화 속도가 매우 빨랐으며 농도도 훨씬 진했다. 순추출물의 경우는 대두간장에 비해 $1.5{\sim}2$배 많았으며 발효초기에 급격하게 용출되었다. 분리 동정된 향기 성분은 보리등겨로 제조한 간장에서는 2-furancarboxaldehyde, benzeneacetaldehyde, 4-vinyl-2-methoxy-phenol, palmitic acid, methyl-9,12-octadecadienoate가 함량이 높은 편이었고, 보리등겨와 대두를 1 : 1(w/w)로 혼합하여 제조한 간장은 2-furancar-boxaidehyde, benzeneacetaldehyde, diethyl phtalate, palmitic acid, 2-chloroethyl linoleate가 높은 함량을 차지하였다. 보리등겨로 제조한 간장과 보리등겨와 대두를 1 : 1 (w/w)로 혼합하여 제조한 간장의 공통된 향기성분은 2-furancarboxaldehyde, benzaldehyde, benzeneacetaldehyde, 4-vinyl-2-mehtoxy-phenol, 1-furfuryl-2-formy pyrrole, dimethyl-1,2-benzenedicarboxylate, diethyl phtalate, palmitic acid, dibutyl-1,2-benzenedicarboxylate, di-(2-ethylhexyl)phthalate 순으로 나타났다.

자두 Nectar의 퇴색(褪色)에 미치는 영향인자(影響因子) (Factors Affecting Color Loss in Plum Nectar)

  • 조성환;김명찬;이만웅
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.117-122
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    • 1985
  • 자두넥타의 가공(加工) 저장시(貯藏時) 색깔을 안정화(安定化) 할 수 있는 방법(方法)을 마련하기 위(爲)한 기초실험(基礎實驗)으로 자두넥타로부터 색소(色素)를 추출(抽出) 정제(精製)하여 그 구성성분(構成成分)으로 anthocyanin 0.62 mg/g fruit, total phenolics 4.69 mg/g fruit을 얻었고 이 색소(色素)는 525nm 부근(附近)에서 최대흡광도(最大吸光度)를 가졌다. 자두넥타의 퇴색(褪色)에 가장 중요(重要)한 영향인자(影響因子)가 되는 것은 온도(溫度)이며, 실온(室溫)에서 500 시간(時間)에 half life를 가지던 자두색소(色素)는 $80^{\circ}C$에서는 $20{\sim}30$시간(時間)으로 격감(激減)하였다. color loss는 pH 에도 크게 영향을 받았고 산도(酸度)가 증가(增加)함에 따라 색소(色素)의 안정도(安定度)가 증가(增加)하였다. Ascorbic acid, Cu 또는 Fe과 같은 금속이온의 첨가농도(添加濃度)가 증가(增加) 할수록 색소(色素)의 half life가 감소(減少)하며 열처리(熱處理)로 손상(損傷)된 자두넥타의 혼입량(混入量)이 증가(增加) 할수록 퇴색속도(褪色速度)가 증가(增加)하고 탄수화물(炭水化物), 분해대사물(分解代謝物)인 hydroxymethyl furfural의 함량(含量)이 증가(增加)될수록 색소손실율(色素損失率)이 증대(增大)되었다. 발효균주(醱酵菌株)의 배양(培養)에 따라 발효(醱酵)가 진행(進行)되는 동안 색소손실량(色素損失量)은 증가(增加)하였으며 추출색소(抽出色素)의 spectrum도 상이(相異)한 결과(結果)를 보여 주었다.

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전분 기질에 대한 Saccharomyces cerevisiae CHY1077과 Zymomonas mobilis CHZ2501의 에탄올 발효 비교 (Comparison of Ethanol Fermentation by Saccharomyces cerevisiae CHY1077 and Zymomonas mobilis CHZ2501 from Starch Feedstocks)

  • 최기욱;강현우;김영란;정봉우
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권5호
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    • pp.977-982
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    • 2008
  • 유가의 급등과 화석 연료의 고갈, 환경 오염문제 등에 대비하기 위하여 대체 수송 연료로서의 바이오에탄올에 대한 관심이 고조되고 있으며, 이에 따라 바이오에탄올 생산비용 절감을 위한 연구가 매우 활발하다. 본 연구에서는 에탄올 생산성 향상을 위하여 Zymomonas mobilis의 에탄올 발효특성을 Saccharomyces cerevisiae와 비교하였다. 음료용 에탄올 생산균주로 오랫동안 사용되어 온 효모와 연료용 에탄올 생산균주로서의 Z. mobilis의 가능성을 검토한 바 최종 에탄올 생성 농도는 큰 차이가 없었으나, 에탄올 생성속도는 Z. mobilis가 S. cerevisiae에 비해 2배 이상 빨랐다. 에탄올 생산성을 비교해 보면 현미, 쌀보리, 카사바의 경우 Z. mobilis는 $2.19g/l{\cdot}h$, $2.60g/l{\cdot}h$, $3.12g/l{\cdot}h$인 반면 S. cerevisiae는 $0.68g/l{\cdot}h$, $1.03g/l{\cdot}h$, $1.28g/l{\cdot}h$ 이었다. 증류액 내의 불순물은 S. cerevisiae는 iso-amylalcohol이 Z. mobilis는 ethyl heptanoate 농도가 상대적으로 높았다.

고정화 효모를 이용한 맥주의 연속 숙성공정 개발 (Development of Continuous Beer Maturation Precess Using Immobilized Yeast)

  • 박상재;이율락;김상호;최차용
    • KSBB Journal
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    • 제15권5호
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    • pp.438-443
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    • 2000
  • 맥주의 숙성기간을 단축시키기 위해 네 종류의 고정화용 담체를 활용한 고정화 효모 반응기를 시험하였다. 전발효가 끝난 Green Beer (GB)를 효모를 제거하고 열처리할 경우 처 리온도가 높을수록 전구체인 $\alpha$-acetolactate의 diacety 1로의 전 환율이 낮고 전환속도도 빨라 $70^{\circ}C$이상의 온도에서는 4분이면 충분하였다 GB 중의 산소농도는 전구체에서 DA로의 변환율에 매우 큰 영향을 끼쳤는데 그 농도가 낮을수록 전환율이 낮았으며 0.1 ppm 이하의 농도에서는 거의 대부분의 전 구체가 DA이외의 물칠로 전환되었다. 열처리한 전발효 맥주 를 HAN, G-2, FLO, GDC 담체 column에 $\alpha$, 체류시간 80-150분으로 통과시킬 경우 diacety I 농도를 상품 맥주의 품질로 적합한 0.1 ppm이하로 떨어뜨릴 수 있어서 시험한 담체 모두 맥주 숙성용 효모고정화용 답체로의 실용화 가능 성이 있었다. 이 때 세라믹 담체 column의 경우 GDC 담체 column에 비해 미발효된 잔당의 발효에 의한 새로운 DA 전 구체의 생성이 많았다. 위와 같은 방법으로 생산한 맥주를 공장에서 기존의 방법으로 생산한 맥주와 맛을 비교한 결과 미세한 차이가 있으나 불쾌한 느낌을 주는 이취등은 발견되지 않아 고정화 효모 반응기에 의한 고속 숙성공정의 현장적 용 가능성이 높음을 확인할 수 있었다.

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초고압처리에 의한 새우젓의 미생물변화 (Microbial Changes of Salted and Fermented Shrimp by High Hydrostatic Pressure Treatment)

  • 목철균;송기태;이상기;박종현;우건조;임상빈
    • 한국식품과학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.349-355
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    • 2000
  • 열처리에 의한 식품의 성분변화를 줄이기 위한 비열처리 공법 중 하나로 새롭게 주목받고 있는 초고압처리를 적용하여 새우젓의 저장성을 증진시키고자 하였다. 염농도를 달리하여 $20^{\circ}C$에서 6주간 발효시켜 제조한 새우젓의 미생물 수는 염농도 18%에서 가장 높은 미생물 수를 보였으며 일반세균 수는 $3.4{\times}10^5\;CFU/g$, 호염성 세균 수는 $6.4{\times}10^4\;CFU/g$, 효모 수는 $4.2{\times}10^5\;CFU/g$, 호염성 효모 수는 $3.0{\times}10^4\;CFU/g$이었다. 새우젓을 초고압 살균시 압력과 처리시간이 증가할수록 살균효과가 증가되었으며 사멸패턴은 1차반응으로 확인되었다. 염농도 8%와 18% 새우젓에서 $k_p$값은 호염성 세균이 일반세균에 비하여 낮은 값을 보였다. 또한 처리압력에 따라 $log(k_p)$는 직선적으로 증가하였으며 회귀직선의 기울기는 일반세균보다 호염성 세균이 큰 기울기 값을 보여 호염성 세균의 압력에 의한 사멸속도상수의 변화가 일반세균에 비하여 큰 것으로 나타났다. 초고압 공정은 저염발효 새우젓의 살균에 응용될 수 있었으며 최적 처리조건은 6,500기압에서 10분간 처리하는 것이었다.

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