• 제목/요약/키워드: 혐기성 발효

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국내 시판 액상요구르트의 품질특성 (Quality characteristics of commercial liquid type yogurt in Korea)

  • 이지현;박혜영;원주인;박혜인;최인덕;이석기;박지영;조동화;전용희;오세관;한상익;최혜선
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.865-870
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    • 2017
  • 요구르트는 유산균을 이용하여 제조한 대표적인 유발효식품이다. 국내 유통되고 있는 요구르트는 약 30개의 업체에서 생산되고 있으며, 최근 당 저감화 정책 실시로 저당제품이 출시되고 있다. 본 연구는 국내 시판되고 있는 액상타입의 요구르트를 수집하여 제품의 일반적인 특성을 조사하였고, pH, 산도, 당도, 점도, 호기성 혐기성 유산균수를 측정하여 기초자료로 사용하고자 하였다. 탈지분유(97%) 및 원유(57%)가 주된 원료로 높은 빈도로 사용되고 있으며, 발효스타터는 요구르트에 100% 이용되고 있으며 주로 수입균주가 이용되고 있다. 당은 sucrose, oligosaccharide, xylitol이 첨가되었고, 그 외 구연산, vitamin C, gum류 등이 요구르트의 기능성과 물성 등을 개선하고자 하는 부원료로 사용되고 있는 것을 확인하였다. 30종의 요구르트의 품질특성을 분석한 결과 pH는 3.6-4.6, 당도는 7.4-21.2%, 총산도는 0.4-0.9%, 호기성 유산균수 7.2-11.3 log CFU/mL, 혐기성 유산균수는 8.0-11.5 log CFU/mL로 분석되었다. 본 연구에서 도출된 시판 액상타입 요구르트의 품질분석 결과는 다양한 소재를 접목한 요구르트 개발의 품질규격설정의 기초자료로 유용 할 것으로 사료된다.

혼합 메탄균과 반추위 섬유소 분해균 첨가가 메탄발생에 미치는 영향 (Effects of Supplementation of Mixed Methanogens and Rumen Cellulolytic Bacteria on Biochemical Methane Potential)

  • 김지애;윤영만;김창현
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.515-523
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    • 2012
  • 본 연구는 메탄생성에 직접적으로 관여하는 혼합 메탄균과 셀롤로스 등의 고분자 물질의 가수분해 반응에 활성이 뛰어난 반추위 내 혐기성 섬유소분해균 중에서 대표적인 Fibrobacter succinogenes, Ruminococcus flavefaciens 및 Ruminococcus albus를 biochemical methane potential (BMP) 시험에 첨가하였을 때 메탄 발생에 미치는 영향을 조사하고자 수행되었다. BMP시험은 멸균증류수를 첨가한 control과 각각의 미생물 배양액을 첨가한 혼합 메탄균 첨가구 (M), F. succinogenes 첨가구 (FS) R. flavefaciens 첨가구 (RF), R. albus 첨가구 (RA) 및 RA+FS 혼합첨가구와 M+RA+FS 혼합 첨가구로 총 7개 처리구로 각 처리구별 3반복으로 진행되었다. 미생물 배양액의 첨가량은 식종액과 기초혐기배지 (anaerobic basic medium) 혼합액 50 mL에 1% (0.5 mL), 3% (1.5 mL) 및 5% (2.5 mL) 씩 첨가 하였고 배양을 위한 기질로는 cellulose ($2.0g\;VS\;L^{-1}$)이 이용되었다. BMP 시험을 위해 40일간 배양이 지속되었고 중온소화를 위해 $38^{\circ}C$의 배양기에서 수행되었다. 실험의 결과 총 바이오가스 및 메탄 발생량은 5% FS에서 다른 처리구와 비교하여 각각 10.4~22.7% 및 17.4~27.5% 높았다 (p<0.05). 총고형물 (TS) 분해율도 가스발생 결과와 유사하였는데, 전반적으로 FS가 높게 나타났으며, 5% FS에서 64.2%로 가장 높았다. 휘발성 고형물 (VS) 분해율은 5% FS와 5% RF가 각각 68.4 및 71.0%로 가장 높았다. BMP 종료시 배양액내 pH는 모든 처리구가 6.4이상으로 메탄발효에 큰 영향을 주지 않았음을 알 수 있었다. 결론적으로 본 실험의 결과 혐기소화에 대한 회분식 배양에서는 메탄생성단계보다는 가수분해단계에서 특히, F. succinogenes 배양액의 첨가량이 증가할수록 메탄의 생성량을 증가시킴을 알 수 있었다.

반추위 섬유소분해 박테리아 배양액의 투여 수준에 따른 한우 반추위 발효에 미치는 영향 (Effects of Increasing Inclusion Levels of Rumen Cellulolytic Bacteria Culture on In vivo Ruminal Fermentation Patterns in Hanwoo Heifers)

  • 박중국;정찬성;박도연;김현철;이승철;김창현
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제51권1호
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    • pp.45-52
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    • 2009
  • 본 연구는 홀스타인 젖소의 반추위에서 순수분리 및 동정된 섬유소 분해균인 Ruminococcus flavefaciens (H-20) 및 Fibrobactor succinogenes (H-23)의 혼합 배양액(DFM)을 수준별로 반추동물에 적용하였을 때 반추위발효와 섬유소분해효소 활성에 미치는 영향을 평가하였다. 대사시험은 반추위 fistula가 장착된 12개월령 한우 암소 4두를 이용하여 $4\times4$ Latin square 방법으로 실시되었다. 모든 처리구는 기초사료로, 농후사료 2 kg에 톨페스큐와 오차드그라스의 혼합건초 3 kg을 1일 2 회로 나누어 균등 급여하였으며, DFM을 사용하지 않은 처리구(control), 기초사료를 포함하여 1% (50 ml/day, H20 + H23), 3% (150 ml/day, H20 + H23) 및 5% (250 ml/day, H20 + H23) 수준의 네 처리군으로 나누어, 사료 급여시 DFM을 반추위 cannula 안으로 직접 주입하여 실시하였다. 본 실험 결과 급여 후 모든 시간에서, 처리구는 반추위액내 pH의 유의적 차이가 나타나지 않았으나, 반추위 암모니아 질소의 농도에서 DFM투여 후 1시간에 3% 처리구(19.47 mg/dl)는 5% 처리구(17.27 mg/dl)와 차이는 없었지만, 대조구 및 1% 처리구(14.5 및 14.9 mg/dl)와 비교하여 유의적으로 높은 농도를 보였다(p<0.05). 섬유소분해효소활력은 전체적으로 유의한 효과가 나타나지 않았으나, xylanase는 0시간에 5% 처리구($119.49\;{\mu}mol$/ml/min)가 3% 처리구($72.02\;{\mu}mol$/ml/min)와 비교하여 유의적으로 높은 농도를 보였다(p<0.05). VFA 농도는 butyric acid에서 급여후 1시간에 대조구(15.71 mM)와 비교하여 3% 처리구(24.48 mM)에서 유의적으로 높은 농도를 보였다(p<0.05). 이러한 결과로 미루어 보아 혐기성 섬유소분해 박테리아 배양액의 공급은 최소 3% 이상에서 반추위발효에 개선효과가 있는 것으로 나타났다.

부원료를 혼합 첨가한 저식염 고추장의 발효 특성 (Fermentation Characteristics of Low Salted Kochujang Prepared with Mixture of Sub-materials)

  • 김동한
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.449-455
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    • 2005
  • 저식염 고추장을 제조하기 위하여 고추장의 소금농도를 9%에서 6%로 줄이고 알콜과 겨자, 키토산을 혼합첨가 하여 숙성중의 효소활성도와 미생물상 및 이화학적 특성을 비교하였다. 고추장의 ${\beta}$-amylase와 protease 활성은 알콜-겨자-키토산 혼합 첨가 고추장(EMC)에서 낮았으나 ${\alpha}$-amylase는 시험구간의 차이가 없었다. 고추장 숙성 후기의 효모수는 겨자의 혼합 첨가로 현저히 감소하였고 혐기성 세균수도 부원료의 첨가로 감소되었다. 고추장의 점조성은 부원료의 첨가로 증가되었으나 ORP는 키토산 첨가구에서 낮았다. 고추장의 색도는 알콜의 혼합 첨가로 숙성이 진행되면서 L, a, b 값 모두 저하되나 겨자-키토산 혼합 첨가(MC)로 증가되어 ${\Delta}E$의 변화가 적었다. 겨자-키토산 첨가 고추장은 숙성 중에 수분활성도의 저하는 적었으나, pH의 저하가 심하여 적정산도가 급격히 증가하였다. 고추장의 환원당은 부원료의 첨가로 증가하였으며, 알콜의 생성은 겨자-키토산 혼합 첨가로 현저하게 억제되었다. 고추장의 아미노태질소는 겨자-키토산 혼합 첨가로 증가되었으나 암모니아태 질소의 생성은 알콜-겨자 첨가구(EM)에서 낮았다. 고추장의 맛과 전체적인 기호도는 알콜-겨자를 혼합 첨가한 고추장에서 양호하여 저식염 고추장의 제조는 소금의 일부를 알코올과 겨자를 혼용하여 첨가하는 것이 효과적이었다.

반추위 미생물생태계에서의 글루탐산을 생성하는 미생물의 역할 (The Role of Glutamic Acid-producing Microorganisms in Rumen Microbial Ecosystems)

  • 로벨리아;이상석
    • 생명과학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.520-526
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    • 2021
  • 반추가축의 반추위내 미생물단백질은 단백질의 공급원중 일부이며 글루타메이트 생산을 위한 공급원이기도 하다. 글루탐산은 신체의 대사반응, 근육 및 기타 세포구성에 필요한 단백질 합성물질로 이용되며 면역기능항진에도 매우 필수적으로 이용된다. 또한 계면활성제, 완충제, 킬레이트제제, 향미 증강제, 배양배지 및 농업 분야에서 성장촉진제로 이용된다. 글루탐산은 감마-아미노부티르산(GABA)생산을 위한 기질로서 본 연구는 글루탐산의 기능과 글루탐산 탈 탄산효소 유전자를 포함하는 미생물에 대한 정보를 제공하는데 있다. GABA는 체온 조절, 건물섭취량, 유생산량 및 유성분을 개선시키는 것으로 알려져 있다. 대부분의 글루탐산과 GABA 생성 미생물은 대부분 Lactococcus, Lactobacillus, Enterococcus 및 Streptococcus 종과 같은 젖산생성 미생물로 이루어져 있다. 반추위내 대사기전을 보면 GABA 합성을 통해 succinate 생산과정을 거치고, succinate는 탈수소효소반응을 통해 프로피온산과 기타 대사산물을 생산할 수 있다. 또한 Clostridium tetanomorphum과 혐기성 Micrococci는 글루타메이트 발효과정에서 아세트산과 낙산을 생성한다. 프로피온산과 기타 대사산물은 간에서의 혈당으로 전변되어 반추가축의 유선세포에서 유당 및 체중증가를 위한 에너지를 제공한다. 이를 통해 반추가축의 건강상태 개선 및 성장촉진을 위한 중요한 미생물로 이용가능하다.

혐기성탈염소화 혼합균주에서 산소 노출이 탈염소화 및 수소발생 발효에 미치는 영향 (Effects of Short-Term Oxygen Exposure on Anaerobic Reductive Dechlorination and Formate Fermentation by Evanite Culture)

  • 홍의전;박선화;임종환;안홍일;김남희;이석우;김영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제15권6호
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    • pp.114-121
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    • 2010
  • Oxygen sensitivity and substrate requirement have been known as possible reasons for the intricate growth of Dehalococcoides spp. and limiting factors of for routinely applying bioaugmentation using anaerobic Dehalococcoides-containing microbes for remediating chlorinated organic compounds. To explore the effect of the short-term exposure of the short-term exposure of oxygen on Dehalococcoides capability, dechlorination performance, and hydrogen production fermentation from formate, an anaerobic reductive dechlorination mixed-culture (Evanite culture) including dehalococcoides spp. was in this study. In the results, once the mixed-culture were exposed to oxygen, trichloroethylene (TCE) degradation rate decreased and it was not fully recovered even addition of excess formate for 40 days. In contrast, hydrogen was continuously produced by hydrogen-fermentation process even under oxygen presence. The results indicate that although the oxygen-exposed cells cannot completely dechlorinate TCE to ethylene (ETH), hydrogen fermentation process was not affected by oxygen presence. These results suggest that dechlorinating microbes may more sensitive to oxygen than fermenting microbes, and monitoring dechlorinators activity may be critical to achieve an successful remediation of a TCE contaminated-aquifer through bioaugmentation using Dehalococcoides spp..

균주(菌株)를 달리한 청국장의 제조(製造)에 관(關)한 연구(硏究) 제1보(第1報)-청국장메주 발효과정중(醱酵過程中)의 성분(成分)과 효소력(酵素力)- (Effect of Bacillus Strains on the Chungkook-jang Processing (1) Changes of the Components and Enzyme Activities During Chungkookjang-koji Preparation)

  • 이현자;서정숙
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제14권2호
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    • pp.97-104
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    • 1981
  • Bacillus natto 및 Bacillus subtilis균(菌)을 이용(利用)한 청국장메주 제조(製造)와 재래식방법(在來式方法)에 의(依)한 청국장메주 발효과정중(醱酵過程中)의 성분(成分)과 효소력(酵素力)을 비교검토(比較檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1) 발효초기(醱酵初期)의 품온(品溫)이 $50{\sim}55^{\circ}C$였으나 12시간후(時間後)에 B. natto와 B. subtilis구(區)는 $48{\sim}52^{\circ}C$였고 재래식구(在來式區)는 $40^{\circ}C$였다. 72시간경(時間頃)에는 $41{\sim}48^{\circ}C$로 시험구(試驗區)에 따라서 품온(品溫)의 저하(低下)가 심하였다. 2) ethyl alcohol과 환원당(還元糖)은 12시간경(時間頃)에 최대치(最大値)을 나타핀후에 감소(減少)하는 경향이었으며 시험구간(試驗區間)외 차이(差異)는 거이 없었다. 3) pH는 시험구(試驗區) 모두 발효(醱酵) 12시간(時間)까지는 6.0이던 것이 72시간경(時間頃)에는 8.2이상(以上)으로 나타났고 적정산도(滴定酸度)는 발효초기(醱酵初期)에 최대치(最大値)를 나타였다. 4) 아미노실소(室素)와 수용성실소함량(水溶性室素含量)은 결시적(經時的)으로 증가(增加)하는 경향(傾向)으로서 B. natto구(區), 재래식구(在來式區), B. subtilis구(區)의 순(順)으로 높았다. 5) Amylase와 protease의 활성(活性)은 경시적(經時的)으로 불규칙적(不規則的)인 변화(變化)를 보였고 시험구간(試驗區間)의 차이(差異)가 없었으나 효소활성(酵素活性)은 대체(大體)로 미약(微弱)하였다. 본(本) 실험(實驗)에저 B.natto구(區)가 청국장매주 제조(製造) 균주(菌株)로서 성분(成分)과 관능면(官能面)에서 우수(優秀)하였다.0일이었다.환경적응성이 낮은 경향이었다.은 모두 경운 유 ㆍ무에 관계없이 시비수준이 높을수록 높은 경향을 보였고, 10일에 최고수준을 보인 후 완만한 감소를 나타냈으며, $K^{+}$, $Ca^{2+}$에 비해 $Mg^{2+}$이 보다 낮은 함량을 보였다.989년산 일반계를 10분도와 12분도로 도정하였을 때 도정도에 따른 밥맛의 차이는 없었다.X>$CoO_x$는 $Co_3O_4$로 존재하고, 반응 전의 경우에는 이와는 다른 chemical state를 보여주었다. XRD 및 XPS 결과를 바탕으로, 촉매표면에 존재하는 $Co_3O_4$의 외부표면이 $Co_2TiO_4$$CoTiO_3$ 같은 $CoTiO_x$로 encapsulation되어 있는 모델구조를 제안할 수 있고, 이는 반응시간의 함수로 나타나는 촉매활성에 있어서 전이영역의 존재를 잘 설명할 수 있을 뿐만 아니라, XRD와 XPS에서 얻어진 촉매의 물리화학적인 특성을 잘 반영할 수 있다. 나타냈고, 골격근과 눈 조직에서 피루브산에 대한 LDH의 친화력이 상당히 크므로 LDH가 혐기적 조건에서 효율적으로 기능을 하는 것으로 사료된다.5) and "Cleanliness of clothes & features" (p <0.05) of VIP ward were significantly higher than those of a general ward.tive to apply.아울러 고려(考慮)해야 한다. 이것은 고무기술자(技術者)가 당면(當面)해야할 과제(課題)에 속(屬)하며 바람직 한것은 본장(本章)의 내용(內容)이 여러 상황하(狀況下)에서 당면(當面)한 문제(問題)에 대(對)해 어떻게 대처(對處)해 야 할지를 모르는 여러 기술자(技術者)들에게

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섬유소 분해균 Cellulomonas uda CS 1-1의 분류학적 연구 (Taxonomic Studies on the Cellulolytic Bacterium Cellulomonas uda CS 1-1)

  • 김미석;윤민호;최우영
    • 농업과학연구
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    • 제34권2호
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    • pp.99-109
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    • 2007
  • 섬유소 분해균 Cellulomonas sp. CS 1-1에 대하여 종 수준으로 분류학적 위치를 규명하기 위하여 7개 type strain 균주와 함께 생리적 및 생화학적 특성을 조사하고 DNA 상등성 및 지방산의 조성 등을 분석하여 비교한 결과, CS 1-1의 콜로니 형태는 circular, entire, smooth, convex하며, 담황색을 띤 $0.3{\sim}0.5{\times}0.8{\sim}1.2{\mu}m$ 크기의 간균이었다. 생리학적 특징으로서 비운동성의 통성혐기성 중온균으로서 Gram양성, catalase양성, oxidase음성, 탄수화물 발효성 등의 표현형은 Cellulomonas 속의 타종과 동일하였으며, 특히 D-ribose, raffinose, rhamnose, xylitol, acetate, L-lactate, propionate, aspartate, proline 등 조사한 모든 탄소원의 이용성이 없었으며, 반면에 sacchrose, arabinose 및 amylose의 이용성은 양성으로 판정되었다. G+C 함량 74.76 mol %, 주요 지방산과 quinone 성분은 전형적인 Cellulomonas의 12-methyltetradecanoic acid (anteiso-$C_{15:1}$)과 MK-$9(H_4)$이었으며, DNA의 상동성 비율은 C. uda ATCC 491과 70%, C. fimi ATCC 15724와 54~59 %, C. gelida 및 C. bibula와도 46~48%의 상동성을 나타내었다. 이상의 결과는 CS1-1이 현재 Cellulomonas 속에 인정된 7개의 type species 중 C. uda ATCC 491 균주와 가장 높은 근연성을 나타냄으로서 C. uda에 속하는 novel species로 분류될 수 있다.

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음식물쓰레기를 이용한 수소발효 시 효율향상에 관한 연구 (Enhanced hydrogen fermentation of food waste)

  • 한선기;김현우;신항식
    • 유기물자원화
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    • 제11권4호
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    • pp.105-113
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    • 2003
  • 반응이 진행되는 동안 적절한 희석율(dilution rate; D)을 유지시키는 것은 성공적인 반응조 운전에 있어 필수적이다. 높은 희석율은 미생물의 유실을 가져오며 또한 낮은 희석율은 유기산의 축적으로 인한 product inhibition을 발생시키기 때문에, 높은 효율의 수소를 생산하는데 제한요소가 된다. 그러므로, 본 연구에서는 희석율의 조절을 통한 음식물쓰레기의 산발효 시 효율향상에 대한 연구를 실시하였다. 운전초기(1-2일)에는 단순유기물의 급속산화가 일어나기 때문에 유기산의 축적과 pH 저하가 발생하기 쉽지만, 최적의 초기 희석율로 보고된 $4.5d^{-1}$에서는 초기 이틀동안 적절한 유기산의 농도와 pH가 유지될 수 있었다. 그리고 이때의 뷰틸산/초산(B/A)의 값도 3.2이상의 높은 값이 유지되었다. 하지만 희석율의 조절없이 $4.5d^{-1}$로 계속 유지된 경우에는 단순 유기물의 감소로 인해 2일째 이후에는 유기산의 감소와 pH의 증가가 발생하였다. 또한 미생물의 유실이 많이 발생하였고, 수소발생도 크게 감소하였다. 그러나, 희석율을 $4.5d^{-1}$에서 $2.3d^{-1}$로 변화시킨 경우에는 반응조의 거동특성이 크게 향상되었다. 다른 희석율로 변화시킨 경우와 비교했을 때, 운전 4일째부터 7일째까지 2.0 이상의 가장 높은 뷰틸산/초산 (B/A) 값을 보여주었고 가장 큰 수소발생의 증가가 나타났다. 그 결과, 수소발효의 효율도 70.8%까지 크게 증가하였다. 이것은 적절한 희석율의 변화가 미생물성장에 알맞은 환경을 조성하였기 때문으로, 이 때 제거된 COD는 각각 수소(19.3%), 유기산(36.5%), 에탄올(15.0%)로 전환되었다. 그러므로 분해단계에 따른 적절한 희석율의 조절전략은 수소발효의 효율을 향상시키는데 매우 효과적임을 알 수 있었다.

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양돈슬러리를 이용한 혐기소화에서 미생물 첨가가 메탄발생에 미치는 영향 (Effects of Supplementation of Mixed Methanogens and Rumen Cellulolytic Bacteria on Biochemical Methane Potential with Pig Slurry)

  • 김지애;윤영만;정광화;김창현
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.1049-1057
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    • 2012
  • 본 연구는 메탄생성에 직접적으로 관여하는 혼합 메탄균과 셀롤로스 등의 고분자 물질의 가수분해 반응에 활성이 뛰어난 반추위 내 혐기성 섬유소분해균 중에서 대표적인 Fibrobacter succinogenes, Ruminococcus flavefaciens 및 Ruminococcus albus를 biochemical methane potential (BMP) 시험에 첨가하였을 때 메탄 발생에 미치는 영향을 조사하고자 수행되었다. BMP시험은 멸균증류수를 첨가한 control과 각각의 미생물 배양액을 첨가한 혼합 메탄균 첨가구 (M), F. succinogenes 첨가구 (FS) R. flavefaciens 첨가구 (RF), R. albus 첨가구 (RA) 및 RA+FS 혼합첨가구와 M+RA+FS 혼합 첨가구로 총 7개 처리구로 각 처리구별 3반복으로 진행되었다. 미생물 배양액의 첨가량은 식종액과 양돈슬러리에 1% (0.5 mL), 3% (1.5 mL) 및 5% (2.5 mL) 씩 첨가 하였다. BMP 시험을 위해 60일간 배양이 지속되었고 중온소화를 위해 $38^{\circ}C$의 배양기에서 수행되었다. 실험의 결과 총 바이오가스 발생량은 5% RF와 RA+FS가 대조구에 비하여 8.1 및 8.4%로 가스발생량이 유의적으로 높았다(p<0.05). 메탄발생량은 3% 미생물 배양액 첨가구 중 M+RA+FS를 제외하고 대조구에 비하여 증가시키는 경향을 보였으며, 5% 배양액을 첨가하였을 때는 대조구에 대하여 5%의 M, FS, RF, RA, RA+FS, 및 M+RA+FS RF가 각각 12.1, 12.6, 17.3, 13.7, 17.9 및 14.7%로 메탄가스발생량을 증가시켰다 (p<0.05). TS 및 VS 분해율은 가스발생량과는 관계없이 모든 처리구에서 미생물 배양액의 첨가량이 증가하더라도 차이가 없었다. BMP 종료시 배양액내 pH는 모든 처리구가 7.527~7.657의 범위로 메탄발효에 큰 영향을 주지 않았다. 결론적으로, 본 실험에서는 양돈 슬러리의 성분특성으로 인해 가수분해단계와 메탄생성단계 모두에 첨가한 미생물 배양액이 효과가 있었으나, 5% 첨가수준을 제외하고 낮은 첨가수준에서는 첨가효과가 나타나지는 않았다.