톱밥종균, 성형종균 및 액체종균 등을 사용함에 따른 생산성 차이를 조사하기 위해 연구하였다. 배양 중의 배지오염 여부를 확인한 결과, 액체종균 접종구에서는 오염이 없었고 톱밥종균과 성형종균 접종구의 오염율은 각각 6.7%였다. 3주기에 걸친 버섯 발생작업을 통해서 톱밥종균, 성형종균, 액체종균 접종구에서 각각 725.1g, 726.2g, 573.9g의 버섯을 수확했다. 배지당 버섯발생 개체수는 톱밥종균과 성형종균 접종구의 배지들에서 57.4개, 64.3개가 발생한 반면에 액체종균 접종구에서는 45.1개가 발생했다. 배지당 버섯수확량에 있어서 톱밥종균 접종구에서는 1,000g 이상 수확된 배지가 없지만 성형종균과 액체 종균에서는 배지의 13%와 7%로. 나타났다. 그리고 톱밥종균 접종구 배지의 79%, 성형종균 접종구 배지의 53%, 액체종균 접종구 배지의 33%에서 $600{\sim}999g$의 버섯이 수확되었다. 발생 주기에 따른 수확량을 비교해 보면, 액체종균 접종구는 다른 두 접종구에 비해 1주기에서는 수확량이 적은 반면에 2주기 및 3주기에는 수확량이 오히려 더 높은 것으로 나타났다.
유산균을 종균으로 하여 유제품을 만드는 경우에 종균의 취급관리는 매우 중요한 일이다. 종균을 취급하는 과정에서 어떤 원인으로 인하여 종균의 활력 특히 산생성력이 감퇴되어 종균으로 사용할 수 없는 경우가 발생한다. 이러한 경우의 원인을 분석하여 그 예방책을 수립하기 위한 기초 연구로써 발효유의 종균으로 사용하고 있는 L. casei YIT9018의 spontaneous lac 변이주의 발생빈도 및 이러한 Lac 변이주의 특성을 검토하였다. parent colony에서의 Lac의 발생빈도는 MRS 배지에서 400 coloney중에서 1개, 10% 환원 탈지분유에서는 984개중 1개의 배율로 나타났다. 분리된 Lac 변이주중에는 Lac Gal도 검출되었다 대부분의 Lac를 탈지유배지에 배양할 경우 10일이 지나면 우유를 응고시켰으나 Lac Gal는 30일이 지난뒤에 응고시켰다. Lac변이주를 MRS-lactose 배지의 plate에 도말하여 배양하면 4일 이후부터는 revertant가 나타났으나 Lac Gal Cell에서는 인정되지 않았다. 얻어진 Lac 변이주의 plasmid를 분리하여 parent와 비교한 결과 plasmid DNA가 소실되었음을 확인하였다.
중온성 품종을 사용했을 때 톱밥종균과 액체종균의 접종량에 따라 생산성에 어떤 영향을 미치는지를 조사했다. 톱밥종균을 접종한 처리구들은 수확이 차수별로 분산되고 자실체도 산발적으로 발생되었다. 반면에, 액체종균을 접종한 처리구들은 톱밥종균에 비해 상대적으로 수확이 1차 발생에 집중되었고 자실체들도 조밀하게 발생되었다. 7차 발생까지의 총수확량과 버섯 개수도 액체종균 처리구가 톱밥종균 처리구보다 더 많았다. 또한 배지무게의 30%가 생산된 액체종균 20 ml 접종 처리구의 생물적효율은 69%로 처리구들 중 가장 높은 반면에, 톱밥종균 10 g 접종 처리구의 생물적효율은 42%로 처리구들 중 가장 낮았다. 그리고 비록 총수확량 중 10 g 이상 되는 버섯들이 차지하는 비율이 톱밥종균을 접종한 처리구들에서 더 높게 나타났지만, 10 g 이상 되는 버섯의 양은 톱밥종균을 접종한 처리구들이나 액체종균을 접종한 처리구들 간에 큰 차이가 없었다.
종균의 종류에 따라 중온성 품종의 생산성이 어떻게 달라지는지를 확인하고자 연구를 수행하였다. 버섯의 발생 경향은 세 처리구 모두 비슷했으며, 성형종균과 액체종균 처리구는 2차발생까지 총수확량의 50% 이상, 4차까지 80%이상 발생되었다. 기형버섯조사에서는, 세 처리구 모두 2차 발생까지만 기형버섯이 발생되었다. 하지만 기형버섯 발생률에 있어서는 다른 처리구들에 비해 액체종균 접종구에서의 발생률이 낮았다. 수확량조사에서는 액체종균을 접종했을 때 배지당 411 g으로 처리구들 중 가장 많았고 10 g이 넘는 버섯도 309 g으로 톱밥종균과 성형종균에 비해 많았다. 그리고 발생된 자실체 개수는 톱밥종균과 성형종균 간에 유의성이 있었지만 자실체 개당 무게는 세 처리구 간에 유의성이 없었다.
느타리버섯 재배시 현재 톱밥병종균을 대체할 수 있는 저비용 우량봉지제조기술을 개발하기위해 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 재료의 산도 (pH)는 포플러톱밥이 pH 6.7, 미강은 pH 6.4에 비하여 비트펄프는 pH 4.9로 다른 배지재료에 비하여 산성을 나타내었다. T-C는 포플러톱밥 57.5%, 면실피 54.5%, 미강 52.4%로 나타났고, T-N는 포플러톱밥이 0.1%로 면실피 1.77%, 미강 0.94%로 나타났다. 2. 균사생장정도는 신농73호 2.5kg 규격 종균의 필터가 구비된 종균의 경우 15.7cm, 마개형 10.5cm, 필터가 없는 종균은 7.5cm로 필터구비종균이 생장이 우수하였고, 균사밀도의 경우에도 필터형이 밀도가 높았다. $CO_2$ 농도는 신농73호 2.5kg 규격 종균의 필터가 구비된 종균의 경우 1,400ppm, 마개형 2,200ppm, 필터가 없는 종균은 3,200ppm 로 필터구비종균이 농도가 낮음을 알 수 있다. 3. 배양소요일수를 측정한 결과, 신농 73호에서 2.5kg 필터종균의 경우 18일, 마개필터 18일, 필터가 없는 처리는 19일로 큰 차이는 없었다. 생산량의 경우 신농73호에서 2.5kg 필터종균의 경우 118g, 마개필터 112g, 필터가 없는 처리는 100g으로 필터처리 종균이 생산력 측면에서 우수하였다.
잣버섯에 적합한 액체종균용 주배지 재료는 대두분, 배양 기간은 12일, 통기량은 0.9 vvm이 적합하였다. 또한, 잣버섯 재배용 톱밥종균용 배지는 미송과 옥분을 부피비로 95 : 5로 혼합하는 것이 적합하였다. 액체종균 및 톱밥종균을 사용하였을 경우 잣버섯 생산성을 비교한 결과 액체종균으로 재배한 경우 재배일수 43일로 톱밥종균으로 재배할 때보다 재배기간 보다 2일 단축되었고, 유효경수 11.3개, 수량 111.9 g로 우수하였다.
버들송이의 액체종균 제조를 위한 배양조건과 종균으로 사용시의 접종량을 검토하기 위한 시험 결과 배지 종류로는 감자추출배지(PSB)가 가장 좋았으며 온도는 $25^{\circ}C$, pH는 7.0에서 좋았다. 접종량별로는 $10{\sim}15ml$ 접종한 것이 우수하였다. 버들송이의 액체종균은 13l들이의 간이배양 장치를 제작하여 감자추출배지 10l에 10일간 배양후 균체건조량 21.8 g을 얻었다. 이를 병재배용 850 ml PP병의 톱밥배지에 10m1(균체량 21.8mg상당)씩 접종한 결과 배지 배양기간은 30일로써 톱밥종균을 사용할 때 보다 5일이 단축되었다. 또한 버섯발생병은 톱밥종균을 사용할 때의 75%에 비하여 92%로 높아졌고 자실체 수량도 122g으로 톱밥종균보다 10% 증수되었다. 따라서 본 액체종균 배양기술은 버섯 병재배 시설을 활용한 버들송이의 연중 재배에 도입하므로써 안정된 버섯생산으로 농가소득 증대에 기여할 것으로 본다.
음식물 쓰레기의 고온 퇴비화 과정에서 종균 첨가가 미생물의 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 실험실용 소형 퇴비화 장치에 선발한 고온성 세균, 효모 및 고온성 세균, 효모 복합종균을 첨가하여 $50^{\circ}C$에서 분해시키면서 고온성 세균과 효모의 생육 및 pH의 변화를 측정한 결과, 모든 실험구에서 효모가 우선적으로 생육하였으며 고온성 세균은 그보다 1일 또는 2일 후에 생육하였다. 종균으로 고온성 세균만 사용한 경우는 효과가 거의 없었으나 고온성 세균과 효모의 복합 종균을 첨가한 경우에는 고온성 세균의 생육이 현저히 촉진되었다. 특히 효모 종균을 단독으로 첨가한 경우에도 고온성 세균의 수가 반응 시작부터 급속히 증가하였다. 이러한 결과는 음식물 쓰레기의 분해시 고온성 세균의 증식에는 효모의 역할이 필수적인 것으로 나타났으며 그 이유는 효모가 세균의 생육을 저해하는 유기산을 제거하기 때문으로 밝혀졌다.
종이 펄프 공장의 폐수는 다른 공업에 비해서 폐수량이 많고 오염도가 높다. 목재로부터 종이를 제조하는 경우에 수율은 종이의 종류와 제법에 의해 큰 차이가 있어서 한마디로 말하기는 어렵지만 평균 50~70%로 보는 경우, 목재 성분의 30~50%는 용해 또는 SS의 상태로 폐수중에 존재하기 때문에, 이들이 직접 하천이나 바다에 방류되면 오염의 원인이 된다. 그 때문에 각 공장에서는 목재자원의 종합적인 이용의 입장으로서 제품의 수율을 좋게 하고 동시에 폐수의 양을 감소시키고 폐수에서 유용한 자원을 회수하거나 증해약품의 회수 등을 위하여 연구 및 노력을 계속하고 있는 것이 현 상태이다. 우리 나라의 거의 모든 제지회사에서는 물리적, 화학적 처리법과 생물학적 처리법 중 호기성 처리방법이 주 처리방법으로 사용되고 있으며 탈묵 폐수나 리그닌을 다량 함유하는 폐수의 경우에는 혐기성 처리방법을 이용하기도 한다. 본 실험에서는 우유팩을 재생하여 화장지 제조의 원료로 이용하는 G제지공장의 폐수를 이용하였고, 공장의 원폐수를 부상법으로 1차 처리한 처리수를 실험실로 운반하여 활성슬러지법으로 실험하였다. 처리효율의 영향인자인 HRT를 G제지공장에 맞추어 12시간으로 조정하고 적절한 F/M비(0.23)를 위해 COD와 MLSS가 유지된 후부터 실험을 시작했다. $20^{\circ}C{\sim}560^{\circ}C$까지 $10^{\circ}C$간격으로 온도를 변화시키면서 미생물의 상태변화를 관찰하고, 또한 각 용도에서의 처리수질을 비교해 보았다. 실험조건은 pH는 중성상태(6.5~7.5), DO는 $2{\sim}4mg/{\ell}$, 영양원은 BOD : N : P = 100 : 5 : 1로 맞추고 BOD, COD, SS, SVI를 측정하였으며, 현미경을 통하여 미생물과 Floc를 관찰하였다. $20^{\circ}C$부터 종균제를 초기 운전시 $200mg/{\ell}$ (분말상)을 폭기조에 투여하고 매일 $200mg/{\ell}$를 정기적으로 투입하여 온도변화에 따른 미생물의 상태 및 처리수질을 비교해보았다. 특히 종균제로는 기존의 G제G지공장에서 사용하는 신일 미생물(Bio sound S)종균제와 청림C&C의 종균제(Cell bio P)를 비교 관찰하였다. 고온성 종균제를 두배 투입하여 투입량에 대한 처리효율을 비교하였으며 종균제를 사용하지 않고 운용함으로써 그 차이도 비교할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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