• 제목/요약/키워드: mixed-culture fermentation

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유산균의 혼합배양에 의한 무주스의 가공 (Processing of Radish Juice by Mixed Culture with lactic Acid Bacteria)

  • 김정희;김종일
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.448-455
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    • 1999
  • Leuconostoc mesenteroides와 Lactobacillus brevis, Lactobacillus fermentum을 무주스에 starter로 0.3%(106 cfu/$m\ell$)첨가하여 $25^{\circ}C$에서 7일, 15$^{\circ}C$에서 20일, 5$^{\circ}C$에서 36일동안 숙성하면서 단독, 또는 혼합 배양에 의한 무주스의 가공특성을 조사하였다. 무주스를 $25^{\circ}C$에서 숙성할 경우 유산균수는 혼합배양이 단독배양보다 높게 계수 되었으나 낮은 온도 (15~5$^{\circ}C$)에서는 접종균주에 따라 증감의 차이는 있으나 starter의 첨가효과가 거의 없는 것으로 나타났다. 유산균을 접종한 경우 접종 균주에 따라 다소 차이는 있으나 비휘발성 유기산, 아스코르브산 함량이 접종하지 않은 무주스에 비해 높게 나타났다. 단독 및 혼합배양한 각각의 무주스를 가장 맛있는 상태 (적숙기)에서 차이식별검사를 실시한 결과 군덕내와 생무맛을 제외하곤 5% 수준에서 유의적 차이가 있었으며, 기호도 검사결과 Lactobacillus brevis와 Leu. mesenteroides로 $25^{\circ}C$에서 혼합 배양한 무주스가 가장 높은 점수를 얻었으며, 시중에 유통중인 동치미보다도 높은 점수를 얻어 starter 이용한 무주스의 제조는 동치미의 맛을 지니면서도 품질이 우수하여 상품성이 높을 것으로 기대된다.

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새로운 수소 생산 균주인 Enterobacter sp. SNU-1453의 pH에 따른 Metabolic Flux 변화 (pH-dependent Metabolic Flux Shift in Novel Hydrogen-Producing Bacterium Enterobacter sp. SNU-1453)

  • 신종환;윤종현;안은경;심상준;김미선;박태현
    • KSBB Journal
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    • 제20권6호
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    • pp.464-469
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    • 2005
  • 가정쓰레기 매립지 토양에서 분리된 Enterobacter sp. SNU-1453은 Enteric bacteria에 속하는 종(species)으로서 혐기 발효 시 효과적으로 수소를 생산하였다. 이러한 fermentative bacteria는 여러 가지 외부 요인에 의해 다른 metabolism을 나타내어 수소생산량에 영향을 준다. 혐기 발효가 진행됨에 따라 배지의 pH가 급격히 감소하여 미생물 성장과 수소생산에 영향을 미치므로, pH에 따른 metabolism변화를 관찰함으로써 수소생산을 극대화하기 위한 최적 pH 조건을 선정하여 제어할 필요가 있다. 본 연구에서는 수소생산에 대한 pH의 효과 및 pH 제어에 따른 metabolic flux를 분석하였다. 실험 결과 이 분리 균주는 매우 넓은 영역의 pH(4-7.5)에서도 수소를 생산하였으며, pH 7에서 가장 높은 수소생산량을 나타내었다. pH 7로의 제어는 butanediol pathway로부터 수소 생산에 더 유리한 mixed acid fermentation pathway로 metabolic flux를 변화시킴을 알 수 있었다.

Arachidonic Acid 생산을 위한 Mortierella alpina 곰팡이의 심부 및 고체 발효 특성 연구 (Characteristics of Submerged and Solid-State Fermentations for Production of Arachidonic Acid Mortierella alpina)

  • 신형태;이수원;박기문;송재환;서동상;이재흥
    • KSBB Journal
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    • 제20권1호
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    • pp.60-65
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 최근 DHA와 더불어 분유첨가제 등 기능성 신소재로서 수요가 증가되고 있는 arachidonic acid (AA)를 곰팡이 Mortierella alpina ATCC 32222를 이용하여 실질적으로 값싸게 생산할 수 있는 고체발효공정을 개발하기 위한 것이다. 본 연구에서는 회분식 심부 및 고체발효연구를 통하여 균체성장과 AA 생성에 대한 패턴을 조사하였는데, 심부발효에서는 포도당과 효모추출물을 그리고 고체발효에서는 농산 부산물인 저렴한 쌀겨를 원료로 하여 실험하였다. 심부발효 및 고체발효의 속도론적 관점에서 두 공정 모두 균체성장과 AA 생성간에 전형적인 mixed-growth associated pattern이 얻어졌다. 고체발효 배지의 최적화를 위하여 carbon to nitrogen (C/N) ratio를 6.5-20 범위로 조절하여 실험해 본 결과 쌀겨에 탄소원인 포도당을 첨가해 주지 않은 경우 즉, 6.5에서 가장 좋은 결과가 얻어졌다. 또한 sodium glutamate를 쌀겨에 소량 $(0-4\%,\;w/w)$ 첨가했을 때 보고된 문헌과는 달리 균체성장은 오히려 감소되는 경향을 보였으며, 고온에서 볶은 참깨로부터 얻어진 sesame oil $(7.5\%,\;w/w)$을 첨가했을 경우 AA 생산성은 약 1.2배가 향상되었다.

음식찌꺼기의 발효사료화시 수분조절제와 발효방법이 화학적 조성분 및 소화율에 미치는 영향 (Effects on Chemical Compositions and Digestibilities of the Bulking Agents as a Moisture Control and fermentation Methods of food Waste)

  • 배동호
    • 유기물자원화
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    • 제8권4호
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    • pp.100-110
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    • 2000
  • 음식찌꺼기의 사료화를 위한 발효처리시 수분조절제로 이용되는 재료 (톱밥, 버섯폐재, 밀기울, 야자박 등)와 발효방법 (호기성파 혐기성)및 발효기간이 음식찌꺼기 사료의 사료가치에 미치는 영향을 구명하기 위한 일련의 시험을 실시하였다. 본 연구의 시험설계는 농가 지도자료로 활용 될 수 있도록 하였다. 참나무 톱밥과 소나무 톱밥의 NDF(중성세제 불용성 섬유)함량은 각각 건물기준 93.5%와 95.4%로써 사료로 이용하기는 어려운 재료라고 할 수 있다. 톱밥을 수분조절제로 50% 혼합하여 $30^{\circ}C$에서 2일간 호기성발효를 했을때 NDF 함량은 발효 전 재료에 비하여 12% 증가했고 in vitro DDM (인공반추위 건물소화율)은 48% 감소했다. 참나무 톱밥은 소나무 톱밥에 비하여 양호하였으며, 버드나무 톱밥(80%)과 밀기울(20%)을 혼합하여 팽이버섯재배의 배지로 이용된 후의 폐재는 톱밥류에 비하여 사료가치가 우수한 것으로 나타났다. 발효된 사료의 NDF함량과 건물소화율은 이용된 수분조절제의 NDF함량에 주로 관계된다는 것을 알 수 있었다. 버섯폐재를 밀기울로 대체 했을때 밀기울의 대체율이 증가함에 따라 발효된 사료의 NDF함량은 직선적으로 감소했고 소화율은 직선적으로 증가했다. NDF함량이 높은 수분조절제를 이용한 호기성발효는 발효기간이 길어질수록 NDF함량은 증가되었고 건물소화율은 감소되었다. 그러나 밀기울 만을 이용하거나 밀기울이 함유된 수분조절제는 발효기간이 연장됨에 따라 조단백질 함량이 증가되었다. 혐기성발효는 호기성 발효에 비해 전 처리구에서 NDF함량은 감소되었고 건물소화율은 향상되었다. 버섯폐재와 밀기울을 수분조절제로 이용하여 실온에서 30일간 혐기적으로 발효한 사료를 유기산 조성과 pH가를 기준으로 발효상태를 판정할 때 우수한 것으로 나타났다.

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젖산균 및 효모를 이용한 밀배아로부터 2-Methoxy-1,4-benzoquinone (2-MBQ) 및 2,6-Dimethoxy-1,4-benzoquinone(2,6-DMBQ)의 생산 (Production of 2-Methoxy-1,4-benzoquinone (2-MBQ) and 2,6-Dimethoxy-1,4-benzoquinone (2,6-DMBQ) from Wheat Germ Using Lactic Acid Bacteria and Yeast)

  • 유종길;김명동
    • 산업식품공학
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    • 제14권4호
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    • pp.292-298
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    • 2010
  • 본 연구에서는 세포외 $\beta$-glucosidase를 생산하는 효모 37개 균주와 Lactobacillus 젖산균 5개 균주 중에서 세포외 $\beta$-glucosidase 효소활성이 우수한 Lactobacillus zeae와 Pichia pijperi을 선발하였고, 2-MBQ와 2,6-DMBQ 생산을 위한 밀배아 발효의 스타터로 사용하였다. P. pijperi 균주만을 이용하여 밀배아를 발효한 경우 2-MBQ는 거의 생성되지 않았으며, 2,6-DMBQ는 발효 개시 후 36시간과 48시간이 경과한 후 각각 $0.02{\pm}0.01$ mg/g 및 $0.02{\pm}0.001$ mg/g의 농도로 생성되었고 Lb. zeae 균주만을 이용하여 밀배아를 발효한 경우에는 발효개시 후 36시간과 48시간이 경과한 후 2-MBQ는 $0.21{\pm}0.02$ mg/g에서 $0.28{\pm}0.06$ mg/g으로 증가하였고 2,6-DMBQ 생성량의 유의적인 차이는 없었다. 효모와 젖산균을 동시에 사용하여 밀배아를 발효했을 때에는 발효 개시 후 36시간이 경과한 후 2,6-DMBQ의 생성량은 효모 및 젖산균을 단독으로 사용한 경우와 비교하여 유의적인 차이를 나타내지 않았지만 2-MBQ의 농도는 0.39${\pm}$0.06 mg/g을 나타내었으며 발효 48시간이 경과하면 더욱 증가하여 0.46${\pm}$0.07 mg/g을 나타내었다. 이러한 결과는 젖산균인 Lb. zeae 균주가 효모인 P. pjperi보다 상대적으로 2-MBQ 및 2,6-DMBQ를 생산하는데 중요한 역할을 하며, 두 균주를 동시에 사용하면 각 균주를 단독으로 사용한 경우와 비교하여 2-MBQ 및 2,6-DMBQ를 생산하는데 상승효과가 있음을 알 수 있었다.

Rhizopus japonicus와 Zymomonas mobilis의 혼합고정화 배양계에 의한 생전분으로부터 에탄올 생산 (Ethanol Production from Raw Starch by Co-Immobilized Mixed Rhizopus japonicus and zymomonas mobilis)

  • 최수철;이상원;박석규;성찬기;손봉수;성낙계
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.708-714
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    • 1996
  • 호기성의 Rhizopus japonicus와 혐기성 Zymomonas mobilis로 구성된 혼합고정화 배양계(R-Z계)를 제조하고, 생전분으로부터 에탄올 생산에 응용하였다. R. japonicus를 고정화배양하므로서 액체배양에서 보다 2배 높은 glucose량을 얻었다. R-Z계의 에탄올 생산량은 1.67g/L(Yp/s, 0.094)이 었지만, 배양 24시간째부터 산소공급을 억제한 R-Z 24계에서는 6.54g/L(Yp/s, 0.38)의 에탄올을 얻어 대조구의 약 4배를 향상시켰다. 회분배양에서는 5%의 기질 농도가 적당하였으며, 생산된 에탄올은 15.02g/L(Yp/s, 0.36)이었다. 2% 기질을 5회 첨가한 유가배양에서는 2%기질의 회분배양과 동등한 수율인 0.38을 얻었다.

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박테리오신 생성 젖산균과 효모를 이용한 과채발효액의 특성 (Characteristics of Fermented Fruit and Vegetable Mixed Broth Using by Bacteriocin-producing Lactic Acid Bacteria and Yeast)

  • 정동선;이영경;임경화
    • 한국식품과학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.1358-1364
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    • 2000
  • 생산량이 풍부하고 가공성이 높지 않은 농산물인 무, 감자, 생강, 사과, 대추를 이용한 과채발효액을 제조하기 위하여, 박테리오신 생성 젖산균과 효모를 이용하여 발효를 순행하고, 발효액의 유기산 농도와 향기성분, 박테리오신의 생성 및 항균활성 등을 측정하여 저장성을 지닌 음료로서의 가능성을 검토하였다. 박테리오신 생성 젖산균인 Lc. lactis를 이용한 과채 젖산발효액의 pH는 4.07, 산도는 0.36%이며, lactic acid, citric acid, malic acid, succinic acid 등의 유기산을 함유하고 있으며, 박테리오신의 생성이 확인되었다. 발효중에 생성된 박테리오신의 항균역가는 냉장저장 중에도 매우 안정하였으며, Listeria monocytogenes와 Staphylococcus aureus, 그리고 충치 원인균인 Streptococcus mutans에 대한 저해효과가 있었다. 젖산발효액에 원료 혼합액에서 분리한 효모를 접종하여 후발효시킨 효모발효액에서는 일부 유기산의 소모로 인해 산도가 약간 감소하였으나, succinic acid의 함량은 1.5배정도 높아진 것으로 나타났다. 젖산발효액에서 검출된 ester의 종류는 불쾌하고 쓴맛을 내는 phthalate 종류가 많은 반면, 효모 접종구에서는 과일향을 내는 ester 종류가 많이 검출되었고, alcohol종류도 증가한 것으로 나타나 젖산발효액의 풍미개선에 기여한 것으로 판단된다.

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주정발효용(酒精醱酵用) 효소제(酵素劑) 배양제조(培養製造) 조건(條件)이 Amylase 활성(活性)에 미치는 영향(影響) (The Effect on the Culture Condition on the Activity of Amylase used for Alcohol Fermentation)

  • 이성동;유영홍
    • 한국식품과학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.224-230
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    • 1973
  • The culture used wheat bran as media for four kind of mold strains such as Aspergillus oryzae, Aspergillus kawachii, Aspergillus usamii and Rhizopus javanicus to examine which strain could higher the activity of amylase most which is used for alcohol fermentation. It also provided three different kind of wheat bran media containing starch of 47%, 51% and 55% respectively for each strain. For each media it also added three different kind of nitrogen sources; ammonium sulfate, casein, and ammonium sulfate and casein equally mixed. Each nitrogen source added was subordinately differentiated into three different percentages, 2%, 4% and 6% respectively, except the 2% for the ammonium sulfate. The results obtained were summarized as follows (1) The activity of ${\alpha}-amylase$ was highest in the media of starch value 47% of wheat bran with 6% of casein added. (2) The activity of ${\beta}-amylase$ was highest in the media of starch value 51% of wheat bran with 2% of the equal mixture of ammonium sulfate and casein added. (3) The activities of both ${\alpha}-amylase$ and ${\beta}-amylase$ of Aspergillus usamii were highest in the media of starch value 47% wheat bran with no addition of nitrogen source. (4) Of the four strains examined, the activities of ${\alpha}-amylase$ and ${\beta}-amylase$ cultured in Rhizopus javanicus were both relatively higher. (5) The activities of ${\alpha}-amylase$ and ${\beta}-amylase$ of the strains examined became lower as the percentage of starch contents increased except in Rhizopus javanicus.

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Addition Effect of Seed-associated or Free Linseed Oil on the Formation of cis-9, trans-11 Conjugated Linoleic Acid and Octadecenoic Acid by Ruminal Bacteria In Vitro

  • Wang, J.H.;Song, M.K.;Son, Y.S.;Chang, M.B.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제15권8호
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    • pp.1115-1120
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    • 2002
  • The effects of seed-associated or free linseed oil on fermentation characteristics and long-chain unsaturated fatty acids composition, especially the formation of conjugated linoleic acid (CLA) and octadecenoic acid (trans-11 $C_{18:1}$, $t-C_{18:1}$) by mixed ruminal bacteria were examined in vitro. Concentrate (1% of culture solution, w/v, as-fed basis) with ground linseed (0.6% of culture solution, w/v, DM basis) or linseed oil as absorbed onto ground alfalfa hay was added to 600 ml mixed solution consisting of strained rumen fluid and artificial saliva at the ratio of 1:1 in a glass culture jar. The culture jar was covered with a glass lid with stirrer, and placed into a water-bath ($39^{\circ}C$) and incubated anaerobically up to 24 h. Seed-associated or free linseed oil did not significantly affect the pH and ammonia concentration in the culture solution. Molar percent of acetate tended to increase while that of propionate decreased with the addition of free oil treatment throughout the incubation. Differences in bacterial number were relatively small, regardless of the form of supplements. Decreasing trends in the compositions of linoleic acid ($C_{18:2}$) and linolenic acid ($C_{18:3}$) but increasing trends of stearic acid ($C_{18:0}$), $t-C_{18:1}$ and CLA compositions were found from culture contents up to 12h incubation when incubated with both ground linseed and linseed oil. The compositions of $C_{18:0}$, $C_{18:2}$ and $C_{18:3}$ were greater but those of oleic acid ($C_{18:1}$), $t-C_{18:1}$ and CLA were smaller in a culture solution containing ground linseed than those containing linseed oil. The ratio of $t-C_{18:1}$ to CLA was lower in the culture solutions containing linseed oil up to 12h incubations as compared to those containing ground linseed.

단백분해효소와 배양방법의 종류에 따른 비피더스균의 생육특성 및 soy yogurt의 품질특성 (Growth Characteristics of Bifidobacteria and Quality Characteristics of Soy Yogurt Prepared with Different Proteolytic Enzymes and Starter Culture)

  • 이정은;이숙영
    • 한국식품과학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.603-610
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    • 2001
  • 본 연구는 분리대두단백을 세 종류의 단백분해효소로 처리하여 가수분해시킨 후 B. bifidum으로 단독배양하거나 B. bifidum과 L. acidophilus 또는 B. bifidum과 L. bulgaricus로 혼합배양하여 soy yogurt를 제조한 다음 비피더스균의 생육 특성 및 시료의 품질특성을 측정하였다. Soy yogurt에서 혼합배양의 경우 단독배양보다 pH는 더 낮았으나 산도는 더 높았으며 생균수는 더 많았다. 유기산의 함량은 혼합배양의 경우 lactic acid의 함량이 매우 많았으나 단독배양시에는 acetic acid와 succinic acid의 함량이 많았다. 또한 유리아미노산의 함량은 효소처리군의 경우 단독배양시에 혼합배양보다 많았으며 A. oryzae로부터 추출한 단백분해효소처리군에서 그 함량이 월등히 많았으나 ${\alpha}-chymotrypsin$ 처리군에서는 그 함량이 가장 적었다. 이는 효소처리군 중에서 ${\alpha}-chymotrypsin$ 처리군의 가수분해도는 가장 높았으나 그 가수분해물의 비피더스균 생육촉진 효과가 가장 적어서 유기산 및 유리아미노산의 함량이 가장 낮았고 pH가 가장 높았으며 산도는 가장 낮았고 생균수는 가장 적었다. 효소처리한 soy yogurt의 점도와 보수력은 비효소처리군보다 더 낮았으며, 특히${\alpha}-chymotrypsin$ 처리군의 점도와 보수력은 다른 효소처리군에 비해 더 높았다. 휘발성 향기성분 중 acetaldehyde, ethanol, diacetyl 및 butyl alcohol의 함량은 발효에 의해 증가되었다. 품질이 향상된 frozen soy yogurt를 개발하기 위한 중간단계로써 단백분해효소와 배양방법을 달리하여 soy yogurt를 제조하였으며, 본 연구결과를 전반적으로 종합하여 볼 때 분리대두단백을 단백분해효소로 처리하고 비피더스균에 젖산균들을 혼합배양하므로써 lactic acid 생성 및 비피더스균의 생육을 촉진시켰다.

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