• 제목/요약/키워드: Fermentation Parameters

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Effects of wilting on silage quality: a meta-analysis

  • Muhammad Ridla;Hajrian Rizqi Albarki;Sazli Tutur Risyahadi;Sukarman Sukarman
    • Animal Bioscience
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    • 제37권7호
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    • pp.1185-1195
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    • 2024
  • Objective: This meta-analysis aimed to evaluate the impact of wilted and unwilted silage on various parameters, such as nutrient content, fermentation quality, bacterial populations, and digestibility. Methods: Thirty-six studies from Scopus were included in the database and analyzed using a random effects model in OpenMEE software. The studies were grouped into two categories: wilting silage (experiment group) and non-wilting silage (control group). Publication bias was assessed using a fail-safe number. Results: The results showed that wilting before ensiling significantly increased the levels of dry matter, water-soluble carbohydrates, neutral detergent fiber, and acid detergent fiber, compared to non-wilting silage (p<0.05). However, wilting significantly decreased dry matter losses, lactic acid, acetic acid, butyric acid, and ammonia levels (p<0.05). The pH, crude protein, and ash contents remained unaffected by the wilting process. Additionally, the meta-analysis revealed no significant differences in bacterial populations, including lactic acid bacteria, yeast, and aerobic bacteria, or in vitro dry matter digestibility between the two groups (p>0.05). Conclusion: Wilting before ensiling significantly improved silage quality by increasing dry matter and water-soluble carbohydrates, as well as reducing dry matter losses, butyric acid, and ammonia. Importantly, wilting did not have a significant impact on pH, crude protein, or in vitro dry matter digestibility.

품종별 순무 김치의 이화학적ㆍ관능적 특성 (Physicochemical and Sensory Properties of Turnip Kimchi during Fermentation)

  • 김미리
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.568-576
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    • 2000
  • 우리나라 재래종 순무인 강화도산 청순무(뿌리 껍질의 색이 녹색)와 적순무(뿌리 껍질의 색이 자색)두 가지 품종으로 김치를 담구어 실온에서 24시간 방치후 $0^{\circ}C$에서 70일까지 경시적으로 이화학적, 관능적 특성을 분석한 결과는 다음과 같다. pH는 담금 직후 청순무 김치가 적순무 김치보다 약간 높았으나, 숙성 15일 이후부터 청순무 김치가 적순무 김치에 비해 낮았으며, 산도 역시 숙성 15일 이후부터 급격히 증가하여 적순무 김치보다 높았다. 적정 산도인 0.6%에 도달하는 기간이 청순무 김치는 숙성 30일, 적순무 김치는 숙성 40일이었다. 환원만 함량은 두 품종 모두 숙성이 경과됨에 따라 서서히 감소하였다가 청순무 김치는 숙성 30일 이후에 적순무 김치는 숙성 40일 이후에 환원당 함량은 약간 증가하는 경향을 나타내었다. 순무 김치 숙성 기간중의 염도는 두 품종 모두 유사하였으며, 가용성 고형물 함량은 6-7.4$^{\circ}$Brix이었으며 청순무 김치가 적순무 김치보다 높게 유지되었다. 유산균수는 두 품종 모두 숙성 15일 이후부터 급격히 상승하여 숙성 30일에서 45일 경까지 높았다가 그 이후 서서히 감소되었으며 청순무 김치가 적순무 김치에 비해 약간 높았다. 안토시아닌 함량은 적순무 김치가 청순무 김치에 비해 많았다. 김치 숙성 중 순무의 색상은 Hunter system의 a값이 숙성기간이 경과될수록 두 품종모두 서서히 증가하였다가 숙성 70일에 감소하는 경향을 나타내었다. TPA측정 결과 숙성기간이 경과됨에 따라 두 품종 모두 경도, 파쇄성 , 씹힘성이 감소되었으며, 청순무 김치가 적순무 김치에 비해 경도, 파쇄성, 씹힘성이 낮았다. 관능검사 결과, 청순무 김치가 적순무 김치에 비해 '상큼한 신냄새', '단맛', '신맛', '감칠맛' 및 '탄산미' 점수는 높았으나 '경도' 및 '씹힘성'은 낮았다. '다즙성'은 두 품종간의 차이는 없었다 '전체적인 수용도' 점수는 적순무 김치의 경우, 숙성 40일 및 45일에 유의적인 차이 없이 높은 값(8.8-8.9점)을 나타내었고. 청순무 김치는 숙성 30일, 40일 및 45일에 유의적인 차이없이 높은 값(8.5-9.1점)을 나타내었다. 청순무 김치는 숙성 60일에는 3.4점으로 매우 낮았으나 적순무 김치는 숙성 70일에도 6.3점을 나타내었다.

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반응 표면 분석법을 사용한 Bacillus subtilis NC1 유래 cellulase 생산 배지 최적화 (Optimization of a Medium for the Production of Cellulase by Bacillus subtilis NC1 Using Response Surface Methodology)

  • 양희종;박창수;양호연;정수지;정성엽;정도연;강대욱;문자영;최낙식
    • 생명과학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.680-685
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    • 2015
  • 이전에 토양으로부터 cellulase와 xylanase 생산 균주로 단리하였다. 단리한 균주 유래의 16S rRNA 유전자 및 API 50 kit를 분석한 결과 Bacillus subtilis와 약 99.5%의 높은 상동성을 보였기에 본 균주를 B. subtilis NC1으로 명명하였다. Bacillus subtilis NC1 균주 유래 cellulase와 xylanase 유전자를 cloning 하여 유전자 배열을 규명하였다. 또한, 두 효소의 아미노산 배열을 이용하여 상동성을 검토한 결과 cellulase는 Glycoside hydrolase family (GH) 5 그리고 xylanase는 GH30에 속하는 효소임을 밝혔다. 본 연구에서는 B. subtilis NC1 의 cellulase 생산을 위한 배지성분의 최적 농도를 결정하기 위해 중심합성계획법(central composite design, CCD)을 기반으로 한 반응표면 분석법(Response Surface Methodology) 을 수행하였다. 세가지 독립변수로는 tryptone, yeast extract, 그리고 NaCl이 조사되었다. 반응값에 대하여 분산분석을 실시한 결과 결정계수(R2)는 0.96이었으며 전체 모델에 대한 유의확률이 0.0001로 매우 높은 유의성을 지님을 확인하였다. 반응표면분석법을 통하여 얻어진 B. subtilis NC1의 cellulase 활성을 위한 최적화 배지의 각 변수 농도는 tryptone 2.5%, yeast extract 0.5%, 그리고 NaCl 1.0%로 예측 되었다. 최적화 배지에서의 B. subtilis NC1의 cellulase 활성을 검증한 최적화를 실시하기 이전인 대조구의 cellulase 활성 0.5U/ml와 비교하면 24% 활성이 향상된 0.62U/ml의 높은 활성을 보였다.

유기성 물질 시용에 따른 농경지 토양물리성 변화 연구 (Changes of Physical Properties of Soils by Organic Material application)

  • 김이열;조현준;한경화
    • 한국토양비료학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.304-314
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    • 2004
  • 본 연구는 퇴비, 볏짚, 가축분뇨, 산업폐기물 등의 유기성 물질을 시용하는 11개 포장을 대상으로 유기성 물질이 토양물리성에 미치는 영향을 유기성 물질종류 및 연용연수, 토양특성, 토지이용형태 등의 다양한 인자를 고려하여 살펴보고자 수행하였다. 유기성물질 시용에 의해 용적밀도 감소, 통기성증가, 대공극률 증가, 전단저항감소 등의 물리성 개선효과가 나타났으나, 구조가 약한 조사양토에서의 물리성 개선은 뚜렷하지 않았다. 논 토양에서의 퇴비 연용에 따른 토양 유기물 함량은 2.4-3.2% 범위로 우리나라 평지 논토양에서의 최고 유기물함량은 유기물 질과 양에 관계없이 3.2%로 보인다. 5개소 평균 유기물 함량은 무비구 2.10% 퇴비연용구 2.65%로서 퇴비 연용 효과는0.47%에 불과하였고, 평균 입단률 증가는 4.7%, CEC증가량은 $1.5cmol_c\;kg^{-1}$이었다. 논보다 밭에서 무처리와 퇴비구의 유기물함량 및 내수성입단율, 용적밀도, 통기성 등 토양물리성 차이가 더 크게 나타났다. NPK와 퇴비의 혼용구는 퇴비단용구보다 용적밀도, 경도, 전단저항이 낮았고, 대공극률, 내수성입단율은 높아 물리성개선 효과가 퇴비단용구보다 삼요소 혼용구가 양호하였다. 유기성 물질 중 녹비에 의한 물리성개선 효과가 논과 밭에서 뚜렷하였으나 유기물함량의 증가와는 뚜렷한 삼관성을 보이지는 않았다 밭토양에 시용한 유기성 폐기물의 경우 내수성 입단율에서 생활오니, 돈분퇴비구가 공단, 피혁, 주정오니구에 비해 높았다. 유기성 물질 종류별로 토양물리성개선 효과는 각기 다르게 나타났으며 토양유기물 함량 증가는 부숙된 유기물, 토양입단 증가는 거친유기물이 유리하였다. 전통유기물 자원별 토양물리성개선 효과는 볏짚, 퇴비가 높았고 헤어리벳치, 가축분 등이 낮은편이었다.

항생제 대체제로서 Dicarboxylic Acid 급여가 in vitro 반추위 발효성상, 착유우의 유량 및 유성분에 미치는 영향 (Effects of Dicarboxylic Acid as an Alternative to Antibiotic on in vitro Rumen Parameters, Milk yield and Milk Compositions in Lactating Cows)

  • 남인식;안용대;정기환;안종호
    • 한국유기농업학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.453-463
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    • 2016
  • 본 연구는 항생제 대체제로서 Dicarboxylic acid가 in vitro 반추위 발효성상, 착유우의 유량 및 유성분에 미치는 영향을 조사하기 위한 목적으로 실시하였다. 반추위 발효성상을 조사하기 위하여 batch culture 방법을 이용하였으며, Dicarboxylic acid의 급여가 착유우의 유량 및 유성분에 미치는 영향을 조사하기 위하여 평균체중 $649{\pm}19 kg$으로 일일 산유량 $38{\pm}3.95kg$, 유지방 $3.22{\pm}0.23%$, 산 차 $2.5{\pm}1.43$차인 홀스타인 착유우 10두를 산 차 및 산유량 등을 고려하여 시험사료에 따른 2개 군(대조구 5두, Dicarboxylic acid 급여구 5두)으로 나누어 실험을 실시하였다. Dicarboxylic acid는 사료급여량의 2%를 첨가하여 1일 2회 오전과 오후 착유 시 급여하였다. Dicarboxylic acid는 반추위내 pH에 긍정적인 영향을 주어 건물소화율이 유의적으로 증가하였다. 따라서 Dicarboxylic acid는 반추위 발효환경에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다. 건물소화율은 Dicarboxylic acid를 단독 급여할 때 가장 높았다. 또한 Dicarboxylic acid를 추가 급여하면 반추위 내 총 VFA 함량이 증가하는 경향을 나타내었다. Acetic acid 농도는 Dicarboxylic acid 단독 처리구에서 높게 생성되는 경향을 나타내었다. 착유우의 유량은 Dicarboxylic acid를 급여한 처리구에서 대조구 대비 약 14%의 유량이 증가하였다. Dicarboxylic acid는 유성분 및 MUN에는 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다. 따라서 항생제 대체제로서 Dicarboxylic acid 첨가는 반추위 내 발효환경을 안정화하여 건물소화율을 향상시키고 착유우의 유량을 높일 수 있을 것으로 판단된다.

미생물제제 및 유기산제제의 처리가 사일리지 품질에 미치는 영향 : 메타분석 (Effects of Bacterial Inoculants and Organic Acids on Silage Quality : Meta-analysis)

  • 조상범;권찬호;김은중
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.94-102
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    • 2014
  • 본 연구는 사일리지 발효 특성에 있어 미생물제제와 유기산제제의 처리효과를 분석하고 비교하기 위한 목적으로 수행되었다. 사일리지 pH, 젖산, 초산, L/A비율, 프로피온산, 낙산, WSC, CP, $NH_3-N$, NDF 및 ADF 등을 발효 특성항목으로 조사하였고, 메타분석기술을 이용하여 분석을 수행하였다. 총 14편의 연구논문들을 분석에 사용하였다. 미생물제제 처리는 대조구에 비하여 pH, 젖산, 초산, L/A 비율, 프로피온산 및 ADF 함량 향상시키는 것으로 나타났다 (p<0.01). 이와는 반대로 낙산, WSC, CP, $NH_3-N$ 및 NDF는 대조구에 비하여 감소하는 것으로 나타났다 (p<0.001). 유기산제제의 처리는 ADF 결과를 제외하고 모든 조사 항목에서 대조구에 비해 처리구에서 높은 결과를 갖는 것으로 나타났다 (p<0.001). 미생물제제와 유기산제제의 처리효과 비교에서 유의적인 차이는 낙산, WSC, CP 및 $NH_3-N$에서 나타났고 (p<0.05), 미생물제제 처리가 유기산제제 처리에 비하여 낙산, WSC, CP 및 $NH_3-N$ 함량을 낮추는 것으로 나타났다 (p<0.05).

가축분뇨 병합처리 바이오가스화를 위한 설계 및 운전 기술지침 마련 연구(III) 설계 및 운전 지침(안) 중심으로 (A Study on Establishment of Technical Guideline of the Installation and Operation for the Efficient Bio-gasification Facility of Pig Manure and Food Waste(III): Design and Operation Guideline)

  • 이동진;문희성;손지환;배지수
    • 유기물자원화
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    • 제25권3호
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    • pp.99-111
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    • 2017
  • 본 연구는 유기성폐자원 (가축분뇨, 음식물류폐기물, 음식물류폐수 등)을 병합 소화하는 시설을 대상으로 적정 설계 기준치를 충족하기 위한 설계 및 운전 기술지침서 마련하고자 현장조사와 정밀모니터링을 실시하였다. 현장조사시 도출된 결과를 바탕으로 설계 및 운전 사항, 모니터링 항목 및 주기, 시운전 기간 등 바이오가스화 시설의 전반적인 가이드라인을 제시하였다. 초기 혐기소화 처리용량 설계시 유입 원료별 배출 특성을 고려하여 처리용량의 10~30 %의 여유율을 적용하였다. 공정별 설계 지침의 경우, 반입 및 전처리 설비의 유기물 반입 농도를 TS 10 % 이하로 제한하고 혐기소화조 운전시 저해요인 제한 농도을 제시하였다. 또한 병합기준 유기물부하율 $1.5{\sim}4.0kgVS_{in}/(m^3{\cdot}day)$, 소화가스 이용설비는 탈황 및 제습 방법, 호기액비화조의 적정 설계 운영인자 등을 제안하였다. 바이오가스화 시설의 운전인자는 pH (산발효조 4.5~6.5, 메탄발효조 6.0~8.0), 온도변화폭 $2^{\circ}C$ 이내, 휘발성지방산과 암모니아를 각각 3,000 mg/L 이하로 유지할 것을 권장하였다.

순수 섬유소에 대한 고농도 당화공정의 동력학적 모사 (Kinetic Modeling of the Enzymatic Hydrolysis of $\alpha$-Cellulose at High Sugar Concentration)

  • 오경근;정용섭홍석인
    • KSBB Journal
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    • 제11권2호
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    • pp.151-158
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    • 1996
  • 섬유소는 효소에 의한 가수분해에 의하여 유용한 화학물질이냐 연료 등으로 전환될 수 있다. 그러나 효소가 온도나 전단응력에 의해 쉽게 비활성화 되고 생성물인 당에 의한 억제 효과가 심각하기 때문에 효과적인 당화공정이 이루어지지 못하는 실정이다. 본 실험에서는 섬유소 가수분해에서의 두 효소, 즉 셀룰라아제 와 ${\beta}$-glucosidase의 통력학적 특정틀 을 이해하고, 생성물 억제영향 빛 효소의 비활성화 를 관찰하여, 섬유소의 고농도 당화 공정에 적용가 능한 통력학적 이론을 규명하고자 하였다. 셀룰라아제 벚 ${\beta}$-glucosidase는 다양한 통력학적 특정들을 보였으며, 반응기내에 5gN 의 포도당이 존재하여도 $\beta$glucosidase의 역가가 70% 이상 감소하는 것으로 나타나, 포도탕에 의한 ${\beta}$-glucosi­d dase의 억 제 영향이 가장 심각한 것으로 나타났다. 또한 셀로바이오스의 농도가 109/p 일때 역시 셀롤 라야제의 역가가 약 70% 감소하였다. ${\beta}$-glucosi dase의 경우 셀룰라아제와 비교하여 약 1.6배 정도 비활성화에 더 민강한 것으로 밝혀졌다. 당화 공정 모사 결과는 대체척으로 신뢰할 수 있는 범위의 결 과를 얻었으며, 가수분해가 진행되는동안 실험결과 와 모사에 의한 계산값은 잘 일치하였다.

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보존료, 젓갈, $CaCl_2$ 첨가가 김치발효중 배추잎의 조직감변화에 미치는 영향 (Effects of K-Sorbate, Salt-Fermented Fish and $CaCl_2$ Addition on the Texture Changes of Chinese Cabbage During Kimchi Fermentation)

  • 황인주;윤의정;황성연;이철호
    • 한국식생활문화학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.309-317
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    • 1988
  • 김치발효 중 일어나는 조직감의 변화에 영향을 미치는 요소들을 규명하기 위하여 조직경화제로서 $CaCl_2$, 숙성지연제로서 K-sorbate, 숙성촉진제로서 새우젓 및 멸치젓의 첨가효과와 이들 시료의 데침효과를 조사하였다. pH와 산도 및 환원당의 변화양상을 보면 새우젓 및 멸치젓 첨가구가 숙성촉진 효과를, K-sorbate, $CaCl_2$, 데침처리 등이 숙성지연효과를 뚜렷이 나타내었다. K-sorbate, $CaCl_2$ 및 데침처리에 의하여 발효중 김치배추의 절단강도 감소속도가 지연되었으며 압착력, 회복높이, work ratio의 감소속도도 지연되었으나 젓갈첨가는 이를 촉진시켰다. 이러한 결과는 관능검사에서 젓갈첨가구가 굳은 정도, 아삭아삭한 정도, 질긴 정도, 뻣뻣한 정도가 크게 낮아지는 반면, 보존료 첨가나 데침으로 이들 값이 증가하는 것과 일치하였다. pH, 산도, 배추잎의 절단두께, 절단력, 압착력, 회복높이, work ratio 등 기계적 측정치들은 신맛, 조직감, 외관의 기호도와 굳은 정도, 아삭한 정도, 질긴 정도, 뻣뻣한 정도 등의 조직감 특성과 높은 상관관계를 나타내었다. 특히, 김치의 pH는 김치의 신맛, 외관, 질긴 정도, 굳은 정도, 뻣뻣한 정도, 아삭아삭한 정도와 높은 상관관계를 나타내었다.

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퇴비화과정 중 공기공급 여부가 가축분뇨 퇴비의 물리화학적 특성에 미치는 영향 (Effect of aeration on the physicochemical characteristics of livestock feces compost during composting period)

  • 정광화;강호;김태일;박치호;양창범
    • 유기물자원화
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    • 제11권4호
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    • pp.57-65
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    • 2003
  • 축산업은 수질이나 토양오염 그리고 대기오염에 미칠 수 있는 영향으로 인해 관심의 대상이 되는 산업에 포함되어 있다. 가축분뇨가 환경오염원이 될 수 있는 것은 사실이다. 이러한 가축분뇨를 처리할 수 있는 최상의 방법은 가축분뇨를 적절한 방법으로 퇴비화 하여 유기성 비료로서 재활용하는 것이다. 따라서 본 연구는 몇가지 방법의 퇴비화 조건에서 가축분뇨의 퇴비화 특성을 조사하기 위하여 실시되었다. 각기 다른 정도의 공기를 함유하는 퇴비단들의 물리화학적 특성을 퇴비화 전기간에 걸쳐 조사하였다. 본 실험에서는 돼지분뇨를 톱밥과 혼합하여 110L 크기를 가진 실험실 규모의 플라스틱 재질의 용기들과 목재로 된 $1.5m^3$ 크기의 소형 사각용기에 충진한 후 60일 동안의 퇴비화를 수행하였다. 시험 전 기간 동안 공기펌프로 퇴비단에 공기를 공급하였고 주입 공기량은 유입부에 설치된 밸브로 조절하였다. 공기주입량은 각 용기들에 따라 20, 50, 100, 150, $200L/m^3/mim$ 수준으로 하였다. 퇴비화 기간 동안 발효 최고 온도는 $72^{\circ}C$까지 상승하였다. 퇴비화 20일째에 송풍 처리구의 퇴비단 표면에서 포집된 가스에서의 $H_2S$, $CH_3SH$, DMS 그리고 DMDS 농도는 29, 16, 6, 5ppb 이었고 무송풍구에서의 농도는 각각 32, 24, 15, 14ppb의 수준을 나타냈다.

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