• 제목/요약/키워드: 2-Step fermentation

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Enzymatic synthesis of cephalexin

  • Rhee, D.K.;Rhee, J.S.;Ryu, D.Y.
    • 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물생명공학회 1978년도 추계학술대회
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    • pp.206.4-206
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    • 1978
  • By utilizillg whole cell enzyme of the Xantho-monas citri IFO 3835, cephalexin is synthesized directly from 7-amino-deacetoxy cephalosporanic acid (7-ADCA) and phenyl glycine methyl ester (PGM). To date, cephalexin has been manufactu-red by chemical process involving fairly large number of steps to protect the amino group of phenly glycine and carboxyl group of 7-ADCA. However, the enzymatic process involves only a single step with 85% conversion in 90 minutes. The fermentation variables studied indicate that oxygen transfer is limiting step in the enzyme production. Optimum conditions for enzymatic reaction were 37 C, pH 6.0, and the optimum substrate molar ratio of PGM to 7-ADCA was 2. Other variables that are related to the biochemical properties of whole cell enzyme temperature stability, pH stability, kinetic constants, reusing effect, enzyme loading effect were also evaluated.

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농산폐자원의 미생물학적 이용에 관한 연구 (제11보) 섬유질자원에서 Ethanol 및 Xylose 의 생산 (Studies on the Microbial Utilization of Agricultural Wastes (Part 11) production of Ethanol and Xylose by Simultaneous Hydrolysis-Fermentation Using Cellulases and Yeast)

  • 김병홍;배무
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.91-95
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    • 1979
  • Cellulose 및 hemicellulose 를 함유하는 볏짚 등 농산폐자원을 Trichoderma로 만든 Koui와 효모를 동시에 처리하여 단일공정으로 ethanol과 xylose 를 생산할 수 있었다. 볏짚 50g을 처리하여 ethanol 18mι와 xylose 2.7g 을 생산할 수 있었으며 옥수수속대 50g에서 ethanol 3.8mι와 xylose 10.8 g을 얻을 수 있었다. 이 처리에서 토양 분리균 Tri-choderma sp. KI 7-2로 만든 Koji가 T. reesei 의 그것보다 높은 효모활성을 보였다. 볏짚의 alkali 전처리는 ethanol 및 xylose의 생산에 큰 효과가 없었으며 이에 대하여 논하였다

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담금 방법을 달리한 전통 삼해주의 발효 중 이화학적 특성 변화 (Changes in Physicochemical Characteristics during Fermentation of Traditional Noble Wine, Samhaeju, by Different Brewing Methods)

  • 임채란;손희진;홍은정;한기영;최진영;조인영;김계원;노봉수
    • 한국식품과학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.151-156
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    • 2009
  • 민속주의 우수성을 과학적으로 입증함과 함께 전통 반가주의 복원 및 공장 생산의 가능성을 열기 위하여 발효 온도를 상승시킴으로써 전통적인 발효 방법을 변형해 발효 시간을 단축하여 2가지 방법으로 삼해주를 제조하였다. 3번의 담금을 기준으로 삼해주의 발효 기간에 따라 이화학적 성질을 분석하였는데, 2단과 3단 담금 직후 pH 값은 상승 하였으며, 총산 함량은 감소하였다. 아미노태 질소 함량은 발효 초 1.31 mg%로 낮았으나 발효가 진행됨에 따라 증가함을 보였고, 덧술이 첨가된 직후에는 낮은 함량을 나타내었다. 이는 덧술 첨가에 의한 시료의 희석 효과로 여겨진다. 삼해주의 대표적인 유기산으로는 lactic acid, succinic acid로 나타났고, citric acid, acetic acid, propionic acid도 일부 검출되었다. 삼해주의 대표적인 유리당으로는 glucose, maltose, lactose로 확인되었고, fructose, sucrose도 소량 검출 되었다. 색도의 경우 덧술 첨가 직후 명도를 나타내는 L 값이 감소하였으며, 발효가 완료되었을 때 a값이 가장 낮고, b 값은 가장 높았다. 전자코로 휘발성분을 분석한 결과 삼해주의 향에 가장 큰 영향을 주는 것은 알코올로 나타났으며, 발효가 진행됨에 따라 제 1주성분 값이 음(-)에서 양(+)의 값으로 이동을 하였고, 제 1주성분이 9.00의 값을 나타내었을 경우 삼해주의 품질을 유지하는 것으로 나타났다.

음식물 쓰레기 퇴비화를 위한 탈리액의 적정 처리 기준 설정 연구 (A Study on the Optimum Treatment Criteria of the Leachate for Food Waste Composting)

  • 권우석;신진호;남덕현;박철휘
    • 상하수도학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.397-402
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    • 2006
  • The treatment characteristics of leachate produced from pretreatment facilities like composting and feeding were investigated in a mesophilic anaerobic treatment. Experiments were performed in two phase which were acidification and methane fermentation. The acidification step was optimized for OLR from 1 to $4.5kg\;COD/kg\;VS{\cdot}day$ without adding NaOH. As experiment dates became longer, the solubilization ratio of particles increased up to 30% over 70 days. TVA was generated up to maximum 9,970mg HAc/L at OLR of $2kg\;COD/kg\;VS{\cdot}day$. But TVA was generated to minimum 6,519mg HAc/L at OLR of $4.5kg\;COD/kg\;VS{\cdot}day$. The acidification ratio was analyzed from 10.9% to 3.8% at OLR of $2kg\;COD/kg\;VS{\cdot}day$ and $4.5kg\;COD/kg\;VS{\cdot}day$ respectively. After 55 days, salt contents in the acid fermenter were accumulated and stabilized at the concentration of 3,150mg/L. Sodium ion($Na^+$) concentration was stabilized at 1,300mg/L. At methane fermentation step, biogas was generated up to 750ml and 937.5ml at the feeding volume of 20ml and 25ml respectively for acid fermented liquid during 25 days. About 80% of total biogas was generated during early 15 days and 95% were generated during 18 days respectively. After 25 days of the BMP test, acetic acid was removed approximately 97% and 98%, in case of those two experimental conditions.

장내세균류(腸內細菌類)의 김치유산균(乳酸菌)에 대(對)한 길항작용(拮抗作用) (A Study on the Antagonistic Activity of Enterobacteria to Lactic Acid Bacteria Accuring Kimchi Fermentation)

  • 윤숙경
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제12권1호
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    • pp.59-68
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    • 1979
  • 고래(古來)로 한국인(韓國人)이 매일(每日) 먹고있는 김치의 세균학적(細菌學的) 위생성(衛生性)을 검토(檢討)하기 위하여 하절(夏節)의 김치재료와 일반(一般)김치에 대(對)하여 장내세균(腸內細菌)의 오염여하(汚染如何)를 조사(調査)하였고 김치담근시(時)에 장내세균(腸內細菌)을 첨가(添加)하여 발효중(醱酵中)의 길항력(拮抗力)을 조사(調査)하였던 바 다음과 같은 결과(結果)를 믿었다. 1. 하절(夏節)김치의 재료(材料)채소나 김치담근의 초기(初期)에는 의외(意外)로 많은 장내세균중(腸內細菌中)에는 병원성(病原性)이거나 식중독성(食中毒性)인 Salmonella 균(菌)이 있었다. 3. 겨울온도(溫度)인 $10^{\circ}C$내외(內外)에서는 김치에 첨가(添加)된 Salmonella typhi Shigella flexneri, E. Coli등 병원성세균(病原性細菌)은 약(約) 10일간(日間) 잔재(殘在)하였고 강력(强力)한 식중독균(食中毒菌)인 Vibrio Parahemolyticus는 더 강(强)한 길항(拮抗)을 보였다. 4. 여름조건인 $30^{\circ}C$이상 온도에서 김치에 첨가된 장내세균(腸內細菌)은 pH가 4.5이하(以下)로 된 2일(日)후에 와서야 거의 사멸(死滅)되는 것이었다. 5. 약(約) $30^{\circ}C$에서 각종 장내세균류(腸內細菌類)의 김치발효중에서의 길항력(拮抗力)은 pH 4.8의 젖산완충액에서 보다 상당(相當)히 약(弱)하였다. 6. 이상의 결과(結果)로 김치재료(材料)는 일반적(一般的)으로 장내세균오염(腸內細菌汚染)이 많아서 채소의 세갈방법개선(洗渴方法改善)등이 필요(必要)하며 김치 담근 직후의 식용(食用)은 비위생적(非衛生的)이라 하겠다

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Schwanniomyces castellii에 의한 전분의 직접 알콜발효 (Direct Alcohol Fermentation of Starch by Schwanniomyces castellii)

  • 성정헌;고성환유연우
    • KSBB Journal
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    • 제7권3호
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    • pp.229-234
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    • 1992
  • Schwanniomyces castellii NRRL Y-2477에 의한 전분의 직접 알콜발효에 대한 연구를 수행하였다. 이 균주의 150g/l glucose에 대한 알콜발효능력은 사용기질의 94%를 이용하여 ethanol를 63.9g/l를 생성하였으며, 이때의 ethanol yeild를 0.45g-ethanol/g-glucose로서 일반적인 알콜발효 효모인 Sacch. cerevisiae보다는 약간 낮았다. 전분이 상온에서 최대로 용해될 수 있는 20g/l전분의 직접알콜 발효에서는 통기인 경우 ethanol의 생성없이 세포성장만이 이루어졌으며, 통기를 하지 않은 경우는 9.1g/l의 ethanol를 생성하여 ethanol yeild는 이론값의 88%를 나타내었다. 반면 100g/l의 dextrin을 이용한 알콜발효에서는 통기에 의하여 ethanol의 생성이 1.8배 증가하였으며, 또한 $CaCO_3$첨가에 의한 pH를 조절한 경우 조절하지 않은 경우보다 ethanol생성이 2.1배 증가한 34.5g/l의 농도로서 이때의 기질에 대한 발효능력은 82%이고 ethanol yeild는 이론값의 약 84%였다. 또한 150g/l dextrin의 알콜발효에서는 약 79%의 기질을 소모하면서 52.1g/l의 ethanol을 생성하였다. 따라서 Schwanniomyces castellii NRRL Y-2477 에 의한 전분의 직접 알콜발효에서의 율속단계는 전분의 가수분해 과정임을 확인하였다.

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사과식초 제조를 위한 사과주스의 초산발효 최적화 (Optimization of the Acetic Acid Fermentation Condition of Apple Juice)

  • 강복희;신은정;이상한;이동선;허상선;신기선;김성호;손석민;이진만
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.980-985
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    • 2011
  • 초산발효조건에 따른 사과주스의 발효특성을 알아보기 위하여 flask scale에서 초기 알코올 농도, 당농도, 초산농도 및 종초접종량 조건에 따른 초산발효를 실시하였다. 초기 알코올농도 3, 5, 7, 9%를 달리하여 사과주스의 초산발효를 12일간 실시한 결과 알코올 함량 5% 일때 발효 10일 째 산도가 최대치 5.88%로 측정되었으며, 알코올 함량이 9%일 경우 초산발효가 정상적으로 진행되지 않았다. 초기 당 농도 1, 5, 10, 14 $^{\circ}Brix$로 달리하여 초산발효를 실시한 결과 1 $^{\circ}Brix$의 경우 산도가 다른 조건에 비해 서서히 증가하여 발효 12일차에 산도 4.48%로 측정되었으며, 5, 10 $^{\circ}Brix$가 상대적으로 빠른 시간 내에 산도 4% 이상 생성됨을 알수 있었다. 초기 산도를 0.3, 0.5, 1, 1.5 및 2%로 달리하여 초산발효를 실시한 결과 초기 산도가 1% 이상일 때는 발효가 원활히 진행되는 것으로 나타났다. 종초 접종량은 10%, 15% 이상일 때 초산발효가 정상적으로 진행되어 발효 8일차에 산도가 각각 5.60, 6.05%에 도달하였다. 따라서, 사과주스를 이용한 초산발효시에는 알코올농도 5%, 초기 당농도 5 $^{\circ}Brix$ 이상, 초기 산도 1.0% 이상 및 종초 접종량 10% 이상이 적절할 것으로 생각된다. 산업적 규모의 초산발효 전단계로서 Mini-jar fermentor를 이용하여 초산발효를 실시한 결과 14 $^{\circ}Brix$ 사과농축액 2L에 알코올 7%와 $30^{\circ}C$, 300 rpm에서 활성화 된 종초 10%(총산함량: 4.03%)를 접종하여 초기산도를 약 1.0%로 조정한 후 $30^{\circ}C$, 300 rpm, 1.0 vvm으로 통기하여 초산발효를 실시한 후 시간대별로 분취하여 분석한 결과 Flask scale에서 보다 시간이 많이 단축되어 48 hr 발효하였을 때 산도 5% 이상의 식초를 생산할 수 있었다.

돈부의 호기성 퇴비화 단계별 물리.화학적 성상 변화 (Changes of Physicochemical Parameters During the Aerobic Composting Process of Swine Manure)

  • 김태일;정광화;최기춘;류병희;곽정훈;전병수;박치호;김형호;한정대
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.13-18
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    • 1997
  • This study was conducted to investigate the physicochemical changes during the aerobic composting of swine manure mixed with bulking agent, sawdust(v/v, 1:1), in a full-scale composting plant using rectangular escalator-aginated bed composting system. Physical and chemical properties were analyzed on the samples which were collected at 5, 15, and 25 day of composting, curing and final step. The results of this study were summarized as follows; 1. Moisture and K2O content, and pH of final step were higher than those of 5th day of composting (p<0.05). 2. Ammonium nitrogen, total organic corbon and organic matter content, and electrical conductivity(EC) were significantly decreased (p<0.05) but nitrate nitrogen, ash and P2O5 content increased(p<0.05) throughout the aerobic composting process. 3. Total organic carbon per total nitrogen(C/N) and total organic matter per total nitrogen(OM/N) ratio were significantly decreased throughout the aerobic composting process(p<0.05). 4. Physical and chemical properties of swine manure were varied by aerobic fermentation using rectangular escalor-aginated bed composting system.

Genetically Engineered Yeast by Heterologous Transformation and Intergeneric Two-Step Protoplast Fusion for Ethanol Fermentation

  • Kim, Young-Ho;Lee, Jae-Ran;Seu, Jung-Hwn
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제3권4호
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    • pp.232-237
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    • 1993
  • A strain of yeast which can convert starch directly to ethanol was developed by the intergeneric protoplast fusion between Schwanniomyces alluvius possessing $\alpha$ amylase as well as glucoamylase with debranching activity and FSC-14-75 which previously had been formed from a heterologous transformation and subsequent intergeneric protoplast fusion. Fusants were selected on minimal medium after protoplasts of auxotrophic mutant of S. alluvius fused with heat-treated protoplasts of FSC-14-75 in the presence of 30%(w/v) PEG and 20 mM $CaCl_2$. The fusion frequency was in the range of $10^{-6}$ order. All fusants tested were intermediate types of parental strains for carbon compound assimilation, and their cell volumes were approximately 1.1 times larger than FSC-14-75 and 1.8 times larger than S. alluvius. The fusants were unable to sporulate like FSC-14-75, while S. alluvius could sporulate. In flask scale the most promising fusant, FSCSa-R10-6, produced 7.83%(v/v) and 10.17%(v/v) ethanol from 15% and 20% of liquefied potato starch, respectively, indicating that the fermetation efficiency of each case increased 1.2 times and 1.6 times than that of FSC-14-75. The elution pattern on DEAE-cellulose chromatography showed that FSCSa-R10-6 has four distinct amylase peaks of which two peaks originated from S. alluvius and the other two from FSC-14-75. These results suggest that the enhanced fermentation efficiency of the fusant might be due to almost-complemented parental amylases.

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Downstream Processing of Recombinant Hirudin Produced in Saccharomyces cerevisiae

  • Chung, Bong-Hyun;Kim, Won-Kyung;Rao, K.Jagannadha;Kim, Chul-Ho;Rhee, Sang-Ki
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제9권2호
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    • pp.179-183
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    • 1999
  • A recombinant form of hirudin, a potent thrombin-specific inhibitor derived from the bloodsucking leech, was expressed as a secretory product in Saccharomyces cerevisiae under the control of GALl0 promoter and the mating factor $\alpha$pre-pro leader sequence. In an attempt to produce recombinant hirudin (r-Hir) of therapeutic purity in large quantities, the fed-batch fermentation was carried out by using this recombinant yeast, and subsequently downstream processing was developed with the preparative-scale column chromatography systems. About 234 mg/l of biologically active r-Hir was produced as a secretory product by the fed-batch fermentation strategy developed for an efficient downstream processing. Using a two-step chromatography process (an anion exchange chromatography followed by the reverse phase HPLC), the r-Hir was purified to>98% with an overall recovery yield of 84%. According to the N-terminal amino acid sequencing, the purified r-Hir was found to have the predicted N-terminal amino acid sequence. The biological activity of the purified r-Hir to inhibit thrombin was also identical to that of the commercial hirudin.

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