• 미생물학회지
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• 제52권1호
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• pp.98-109
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• 2016

본 연구에서는 야생 효모 Saccharomyces cerevisiae Y28을 이용하여 참다래-대봉감 혼합과실주 제조를 위해 과즙의 효소 처리 조건 확립, 참다래-대봉감 비율별 알코올 발효 특성 및 향기성분 분석을 조사하였다. 최적 효소 처리 조건은 참다래는 0.3%, 1시간이었고 대봉감은 0.3%, 3시간이었다. 참다래-대봉감 혼합과실주의 pH는 발효 후 3.69-3.77로 거의 변화가 없었고, 산도는 발효 후 증가하여 1.51-2.07%로 있었으나, 대봉감 첨가량이 증가할수록 산도는 낮았다. Brix 및 환원당은 발효 후 감소하여 각각 $8.8-9.6^{\circ}brix$ 및 6.07-6.90 g/L 있었다. 혼합과일주의 주요 유기산은 tartaric acid, malic acid 및 citric acid 있었고, 유리당 sucrose 및 glucose은 미량 검출되었다. 발효 후 수용성 phenolics 함량 감소하고 상대적으로 갈변도는 증가하여 각각 1.00-1.25 g/L 및 0.212-0.412 수준이었다. 주요 향기성분으로 ethyl acetate와 hydrazine, 1,1-dimethyl가 있으며 장미와 유사한 향을 가지는 phenylethyl alcohol 또한 모든 시료에서 검출되었다. 관능평가 결과, 참다래:대봉감(7:3) 혼합과실주가 다른 비율 혼합과실주보다는 기호성이 약간 우수하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권5호
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• pp.523-530
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• 1998

Rapid and quantitative analysis of physiological change and clavulanic acid production was studied by the combination of pyrolysis mass spectrometry (PyMS) and artificial neural network (ANN) in Streptomyces clavuligerus. Firstly, the continuous culture studies were carried out to get the physiological background and PyMS samples. Clavulanic acid production was inversely related to growth rate: Mycelium growth and $q_{cal}$ were optimum at 0.1 $h^{-1}\; and \;0.025 h^{-1}$ respectively. Changes in specific nutrient uptake rates ($q_{gly}$ and $q_{amn}$) also affected clavulanic acid production since clavulanic acid production appeared to be stimulated by the limitation of carbon and nitrogen. Fermentation broth containing mycelium taken from continuous cultures was analyzed by PyMS, and the PyMS spectra were analyzed with multivariate statistics. PCCV plots revealed that samples harvested under the same culture condition were clustered together but samples from different culture conditions formed separate clusters. To deconvolute the pyrolysis mass spectra so as to obtain quantitative information on the concentration of clavulanic acid, ANN was trained on Py MS data using a radial basis function classifier. The results showed that the physiological stages with different growth rate were successfully differentiated and it was possible to monitor the clavulanic acid production precisely and rapidly.

• Food Science and Biotechnology
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• 제17권3호
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• pp.587-593
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• 2008

Microbial exopolysaccharide (EPS) is a biothickener that can be added to a wide variety of food products, where it serves as a viscosifying, stabilizing, emulsifying, and gelling agent. The objective of this study was to investigate the optimum conditions of pH, incubation temperature, and whey protein concentration (WPC) for EPS production by Lactobacillus rhamnosus ATCC 9595. We found that maximal EPS production was achieved at a pH of 5.5 and temperature of $37^{\circ}C$. At the same fermentation conditions, EPS production was affected by the addition of L. rhamnosus GG (a weak-EPS producer). After growth for 24 hr, total EPS production was $583{\pm}15.4mg/L$ in the single culture system, and $865{\pm}22.6\;mg/L$ in the co-culture system with L. rhamnosus GG. Based on the presence of WPC, EPS production dramatically increased from $583{\pm}15.4$ (under no WPC supplementation) to $1,011{\pm}14.7\;mg/L$ (under supplementation with 1.0% WPC). These results suggest that WPC supplementation and the co-culture systems coupled with small portions of weak-EPS producing strain can play an important role in the enhancement of EPS production.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권4호
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• pp.815-822
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• 2005

In order to extend the shelf-life of packaged or coated foods, an antibacterial edible film was developed from soybean meal that had been fermented with Bacillus subtilis under the optimum condition of pH 7.0-7.5 and $33^{\circ}C$ for 33 h. The water vapor permeability of the fermented film ($86.0 mg/cm^2{\cdot}h$) was higher than those of normal soybean films ($66.9 mg/cm^2{\cdot}h$). Protein solubility of the fermented film was also higher than ordinary soy protein film at the pH range of 3 -10. The fermented soybean film had higher tensile strength and lower $\%$ elongation (elongation rate) than the ordinary soybean film, mainly because partial hydrolysis of proteins in the soybean film occurred during fermentation. Antimicrobial properties of the fermented film on foodstuffs were measured by placing the films on surime, jerked beef, and mashed sausage media; containing $10^2-10^3$ CFU/plate of foodborne pathogenic bacteria, and showed significantly higher inhibitory effects on the growths of all the indicating bacteria. The film could be used as a packaging material in the food industry. However, before direct application of the fermented film to the commercial food industry, its poor mechanical and antibacterial properties need to be improved.

• KSBB Journal
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• 제11권4호
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• pp.462-469
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• 1996

미생물을 이용한 석탄의 액화 연구를 통하여 몇가지 중요한 결론을 얻을 수 있었다. 호주산 갈탄의 효과적인 전처리제로는 HNOJ가 선정되었으며, S. viridosporus와 P. cocos의 최적 초기 pH는 각각 7.5와 4.5로 나타났으며, S. viridosporus가 초기액화 속도 및 전체 액화능에서 P. cocos 보다 우수한 액화능을 보였다. 액화능을 높이기 위한 첨가제로서는 S S. viridosporus는 요소가 효과적 이었고, p. cocos는 랩톤과 트립톤이 효과척으로 나타났다. 최고 액화능은 회분식 교반기 조업에서 S. viridosporus에서 85 % % (w/w)까지 향상시킬 수가 있었다. 액화 기간은 3.5 일까지 단축할 수가 있었다. 분광학적 분석 결과 및 각 단계별로 석탄의 성분을 분석한 결과에서 미생물에 의한 석탄의 액화는 석탄의 계속적 인 산화현 상에 기인함을 밝혔다. 또한, S. viridosporus에 의한 액화의 기작은 미생물의 외분비 물질에 의하여 진행되며, 액화 가작중 80 %는 이차대사생성물에 의한 비효소반응이였으며, 20%는 효소반응으로 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제28권5호
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• pp.974-980
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• 1996

멥쌀로 탁주를 제조하여 발효과정 중에 변화되는 에탄올 및 포도당의 함량을 동시에 측정할 수 있는 바이오센서를 dual cathode electrode를 이용하여 제작하였다. Alcohol oxidase와 glucose oxidase는 nylon net에 고정화시켜 anode가 한 개이고 cathode가 두 개인 dual cathode electrode에 부착하여 용존산소가 소모되는 변화량을 측정하여 간접적으로 포도당과 에탄올의 농도를 동시에 측정할 수 있도록 하였다. 이 시스템의 최적 조건은 $35^{\circ}C$에서 pH 7.5인 0.1 M 인산 완충용액이었다. 바이오센서를 이용하여 측정한 값을 분광광도법과 gas chromatography를 이용한 값과 비교해 본 결과 유사한 것으로 나타났다. Dual cathode electrode를 이용한 바이오센서로 측정할 경우 다른 분석방법과 같은 복잡한 전처리 과정없이 두 가지 성분을 동시에 측정하는 것이 가능함으로써 신속하게 측정할 수 있었으며, 탁주와 같은 발효식품의 발효 중 변화하는 두 가지 성분을 동시에 측정할 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제45권1호
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• pp.69-73
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• 2009

단백질 분해효소는 아미노산 간에 존재하는 공유결합인 펩티드 결합을 절단하는 효소이며, 세계적으로 가장 많이 판매되는 효소이다. 해양 심층수로부터 분리된 Micrococcus sp. HJ19의 체외분비 단백질 분해효소를 생산하는 최적의 배지조건을 조사하기 위하여 기본배지로 변형 STY 배지(1% tryptone, 0.15% yeast extract, 0.01% NaCl, 여과살균한 바닷물)를 사용하였다. 탄소원으로 포도당보다 갈락토오스를 사용하였을 때 1.3배로 높은 활성을 보여주었으며, 질소원으로는 casamino acid를 사용하였을 때 가장 낮은 활성을 보여준 반면, 맥아추출물을 사용하였을 때 가장 높은 활성을 나타내었다. 생산된 체외단백질 분해효소는 $35^{\circ}C$에서 최적의 활성을 나타내었으며, 최적 pH는 8.5로 판명되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권5호
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• pp.893-903
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• 2010

A cellulolytic and xylanolytic enzyme complex-producing alkalothermoanaerobacterium strain, Tepidimicrobium xylanilyticum BT14, is described. The cell was Grampositive, rod-shaped, and endospore-forming. Based on 16S rRNA gene analysis and various lines of biochemical and physiological properties, the strain BT14 is a new member of the genus Tepidimicrobium. The strain BT14 cells had the ability to bind to Avicel, xylan, and corn hull. The pH and temperature optima for growth were 9.0 and $60^{\circ}C$, respectively. The strain BT14 was able to use a variety of carbon sources. When the bacterium was grown on corn hulls under an anaerobic condition, a cellulolytic and xylanolytic enzyme complex was produced. Crude enzyme containing cellulase and xylanase of the strain BT14 was active in broad ranges of pH and temperature. The optimum conditions for cellulase and xylanase activities were pH 8.0 and 9.0 at $60^{\circ}C$, respectively. The crude enzyme had the ability to bind to Avicel and xylan. The analysis of native-PAGE and native-zymograms indicated the cellulosebinding protein showing both cellulase and xylanase activities, whereas SDS-PAGE zymograms showed 4 bands of cellulases and 5 bands of xylanases. Evidence of a cohesinlike amino acid sequence seemed to indicate that the protein complex shared a direct relationship with the cellulosome of Clostridium thermocellum. The crude enzyme from the strain BT14 showed effective degradation of plant biomass. When grown on corn hulls at pH 9.0 and $60^{\circ}C$ under anaerobic conditions, the strain BT14 produced ethanol and acetate as the main fermentation products.

• 공업화학
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• 제23권2호
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• pp.164-168
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• 2012

본 연구는 갈조류인 다시마의 당 성분 함량에 대한 분석과 효소 및 유기산 가수분해물을 이용한 생물학적 바이오 에탄올 생산에 대해 연구하였다. HPLC를 이용한 당 성분 분석 결과 alginate가 total sugar의 65.99%로 가장 많은 것으로 확인되었으며, laminaran과 mannitol이 각각 6.24, 27.77%로 나타났다. 1.5% acetic acid를 이용하여 $121^{\circ}C$, 60 min 동안 가수분해 결과 최대 1.874 g/L의 환원당이 생성되었으며, ascorbic acid의 경우 2.0%에서 최대 4.291 g/L의 환원당이 생성되는 것으로 나타났다. Alginate lyase와 laminarinase와 같은 효소를 이용한 가수분해에서 환원당 생성량은 최대 2.219 g/L였다. 다시마 가수분해물을 이용한 에탄올 발효 결과 유기산을 처리했을 때에는 에탄올 생산량이 오히려 감소하는 것으로 나타났으며, alginate lyase와 laminarinase를 혼합처리 했을 때 에탄올 생산량이 1.26 g/L로 가장 높았다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권3호
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• pp.587-595
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• 2000

국내 하수처리장에 적용되는 BNR(Biological Nutrients Removal) 공정의 효율저하 원인은 유입원수의 낮은 C/N비와 탄소 (Carbon source) 부족이 가장 큰 것으로 지적되어 왔다. 탄소원의 효율적인 공급을 위해 1차 슬러지 산 발효조(Acid fermenter)를 이용하여 SCFAs(Short-Chain Fatty Acids) 생성을 유도할 수 있다. 본 연구에서는 side-stream의 산 발효조와 조합된 $A_2/O$ 프로세스를 운전하여 영양염류 제거에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 산 발효조의 최대 SCFAs생성은 중온상의 SRT 4~5일에서 약 3.000mg/L(as COD), 대략 0.10~0.16 mg SCFA(as COD)/mg 1차 슬러지(as COD)로 나타났다. 또한 생성된 SCFAs의 성상비는 Acetic, Propionic, (iso)Butyric 및 (iso)Valeric이 1, 0.7, 0.5 그리고 0.6 순으로 나타났다. BNR공정의 side-stream 산 발효조 적용에 의한 영양염류 제거효율은 크게 증가하는 것으로 나타났다. T-N은 인공하수(R1)의 경우 35% 정도의 낮은 처리효율을 나타냈으나 인공 SCFA 주입(R2) 및 발효산물 투입(R3)의 경우 제거효율 74%, 76%로 크게 향상되는 것으로 나타났다. 또한 Phosphate 는 R1의 경우 45% 의 처리효율을 나타냈으나 R2, R3의 경우 73~74% 정도로 양호한 처리효율을 나타냈다. 이는 발효산물 및 SCFA 주입에 의해 혐기조에서 인의 방출 및 호기조에서 과잉섭취가 잘 이루어졌기 때문으로 R3의 경우 인의 방출율은 $0.34g\;PO_4-P/g$ COD로 기존 연구와 비교해서 유사한 것으로 나타났다.