• Title/Summary/Keyword: mixed-culture fermentation

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단일 및 복합 미생물 접종이 곰팡이독소 오염 볏짚의 사일리지 및 In situ 섬유소 소화율에 미치는 영향 (The Effect of Single and Mixed Microbial Inoculation on the in situ Fiber Digestibility and Silage of Rice Straw Contaminated Mycotoxins)

  • 성하균
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.229-236
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    • 2022
  • 본 연구는 사일리지 발효제 첨가가 볏짚 사일리지에서 곰팡이 독소 및 in situ 섬유소 소화율에 미치는 영향을 평가하고자 실시하였다. 사일리지 발효제로 L. plantarum 단일제 및 L. plantarum과 S. cerevisiae의 혼합제를 첨가하였을 때 사일리지의 발효 및 섬유소 분해에 영향을 주었을 뿐만 아니라 곰팡이독소 감소에도 영향을 주었다. 시험 시료에서 곰팡이독소 중 ochratoxin A 및 zearalenone만 발견되었다. Ochratoxin A 및 zearalenone는 대조구에서 각각 38.11±2.22 및 633.67±50.30 ug/kg 수준으로 발효제 첨가로 감소경향이 나타났고, 혼합제에서만 각각 27.78±2.28 및 392.72±25.04 ug/kg 수준으로 유의적 차이를 보였다(p<0.05). pH는 대조구에 비하여 단일제 및 혼합제에서 낮았고(p<0.05), lactic acid는 대조구(8.18±0.93 mM)에 비하여 단일제(11.73±0.31 mM)가 높았고, 혼합제(16.01±0.88 mM)에서 가장 높은 수준을 나타내었다(p<0.05). Acetic acid와 propionic acid는 발효제 첨가에 따라 유의적으로 낮아짐을 발견하였다(p<0.05). 그리고 total VFA도 발효제 첨가가 대조구에 비하여 낮았다(p<0.05). NDF 및 ADF의 반추위 in situ 분해율은 배양기간 동안 혼합제가 가장 높은 수준의 분해율을 유지하였고, 다음으로 단일제가 높았으며, 대조구가 가장 낮은 수준을 유지하였다. 그리고 이들 NDF 및 ADF 분해율은 각각 배양 12 및 24시간 이후 모든 시간대에서 실험구간 유의 차를 나타내었다(p<0.05). 이상의 연구 결과는 볏짚 사일리지 제조에서 사일리지 발효제사용은 발효 및 섬유소 분해에 영향을 주었을 뿐만 아니라 곰팡이독소 감소에도 영향을 주었다. 그리고 곰팡이독소 감소는 L. plantarum 단일제보다 L. plantarum과 S. cerevisiae 혼합제의 효능이 더 크게 나타났다. 따라서 사일리지 조제를 위한 발효제로 L. plantarum과 L. plantarum 첨가제의 사용은 사일리지의 품질과 안정성을 더 증진할 것으로 사료 된다.

청국장으로부터 Bacillus cereus에 대한 길항 균주 분리 및 길항 효과 (Isolation of Bacillus spp. from Cheonggukjang and Its Antagonistic Effect against Bacillus cereus)

  • 이남근;박정완;조일재;김병용;권기옥;함영태
    • 한국식품과학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.669-673
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    • 2008
  • 청국장 내에 B. cereus을 효과적으로 저지하기 위한 생물학적제어 방법의 개발을 위하여 전통적 방법으로 제조한 백태 및 흑태 청국장으로부터 총 20종의 Bacillus 속 균주를 분리하였고, 이중에서 24시간 배양액에서 B. cereus에 대한 길항활성이 가장 높은 Bacillus sp. SC-8 균주를 선별하였다. 이 균주를 B. cereus와 혼합하여 청국장을 제조한 후 길항능을 분석한 결과 청국장 발효 중에는 B. cereus에 대한 길항효과가 있었으나, 발효 후 $4^{\circ}C$ 저장 중에는 균체수가 감소하여 억제효과가 감소하는 것으로 분석되었다. 또한 대조군으로 사용하였던 Bacillus sp. SC-15 균주에서는 배양액에서는 B. cereus에 대한 길항 활성이 낮았으나 청국장 내에서는 길항효과를 보임에 따라 청국장 발효에 관여하는 균들은 배양 환경에 따라 길항물질의 생성에 차이가 있음을 보였다.

영지의 액체배양에 의한 세포외 다당 생산의 동력학적 특성 (Batch Kinetics of Exo-polysaccharide Production by Submerged Cultivation of Ganoderma lucidum)

  • 이신영;이학수;박흥조
    • 한국균학회지
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    • 제27권4호통권91호
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    • pp.304-311
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    • 1999
  • 영지버섯의 세포외 다당발효중 동력학적 특성을 기질(포도당, 전분), 기질농도$(1{\sim}7%)$ 및 계대배양(3회)의 함수로서 조사하였다. 영지버섯 균사체 증식은 logistic 모델이 Monod 모델 및 two- thirds power 모델과 비교하여 실험값에 잘 일치하였고, 기질 및 생성물은 Luedeking-Pirt 식에 의하여 잘 설명되었다. 또 다당 생성의 발효 기작은 증식연동형과 비증식 연동형이 함께 존재하는 혼합형이었으나 기질에 상관없이 비증식연동형 기작이 더 중요하였다. Glucose는 농도 증가에 따라 다당생성 및 기질소비의 기작이 증식연동형이 감소하고 비증식연동형이 증가하는 경향을 보였다. 그러나 starch를 사용하였을 경우는 glucose와는 달리, 기질소비의 증식연동형과 비증식연동형 기작이 모두 증가하여 높은 기질 이용성을 보였다. 아울러 starch배지에서는 glucose배지에서 보다 비증식속도의 증가와 계대배양시의 안정성을 보였다. 따라서 영지버섯의 배양시 starch배지는 비증식연동형에 의한 균체 생육 및 다당생성의 생합성 촉진에 의해 이들 생산성 및 계대배양시의 안정성을 증가시키는 것으로 생각되었다 최대의 균사체 생육 및 다당 생산은 각각 9.463 및 10.410 g/l로, 7% starch을 함유한 배지에서 $30^{\circ}C$로 7일간 진탕배양하였을 때 얻어졌다.

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방울토마토(Lycopersicon escylentnm mill ssp.)를 첨가(添加)한 Yogurt의 제조(製造)에 관한 연구 (A Study on the Preparation of Yogurt Added with Tomato Juice)

  • 정옥;김종우
    • 농업과학연구
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    • 제25권2호
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    • pp.199-215
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    • 1998
  • 본 연구는 토마토의 영양적인 효과와 유산균 배양시의 발효촉진 효과를 기대한 새로운 요구르트 개발의 일환으로, 환원(還元) 탈지유에 방울토마토(Lycopersicon escylentnm mill ssp.) juice를 1, 3, 및 5% 첨가하여 요구르트를 제조하였을 때와 방울토마토 juice에 glucose를 대치하여 요구르트를 제조하였을 때의 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 요구르트 발효에 있어 방울토마토 juice 첨가구(添加區)(pH 4.3, 적정산도 0.93)가 대조구(對照區)(pH 4.6, 적정산도 0.85)에 비하여 pH 저하 및 산생성의 증가가 빨랐으며, 방울토마토 juice 첨가 농도가 높을수록 pH저하 및 산 생성의 증가가 빨랐다. 2. 요구르트 발효에 있어 방울토마토 juice 첨가구(添加區)($4.57{\times}10^{12}cfu/ml$)가 대조구(對照區)($8.96{\times}10^{11}cfu/ml$)에 비하여 유산균수가 크게 증가 하였다. 3. 요구르트 발효에 있어 방울토마토 juice 첨가구(添加區)(15.7)가 대조구(對照區) (16.5)에 비하여 방울토마토 juice 첨가 농도가 높을수록 당도의 저하를 촉진시켰다. 4. 방울토마토 juice 시험구는 $5^{\circ}C$에서 14일간 저장시에 pH 4.05, 적정산도 1.092 유산균수가 $2.43{\times}10^{12}$로서 제품의 우수성을 확인할 수 있었다. 5. 요구르트 발효에 있어 방울토마토 juice 5% 첨가구(添加區)(pH 4.05, 적정산도 1.032)가 glucose만을 5% 첨가(添加)한 대조구(對照區)(pH 4.2, 적정산도 0.939)에 비하여 pH 저하 및 산생성의 증가가 빨랐다. 6. 요구르트 발효에 있어 방울토마토 juice 5% 첨가구(添加區)($3.16{\times}10^{11}cfu/ml$)가 glucose만을 5% 첨가(添加)한 대조구(對照區)($9.8{\times}10^{10}cfu/ml$)보다 유산균의 증식이 빨랐으며, 방울토마토 juice의 첨가농도가 높을수록 촉진되었다. 7. 요구르트 발효에 있어 방울토마토 juice 5% 첨가구(添加區)(15.0)가 glucose만을 5% 첨가(添加)한 대조구(對照區)(16.2)보다 빠른 당도의 저하로 발효를 촉진함을 알 수 있었다. 이상의 제 결과를 종합할 때 방울토마토의 첨가는 요구르트 발효에 있어 pH, 적정산도, 당도 및 유산균수 증가에 촉진효과를 나타냄을 알 수 있었다.

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Low Ruminal pH Reduces Dietary Fiber Digestion via Reduced Microbial Attachment

  • Sung, Ha Guyn;Kobayashi, Yasuo;Chang, Jongsoo;Ha, Ahnul;Hwang, Il Hwan;Ha, J.K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제20권2호
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    • pp.200-207
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    • 2007
  • In vitro rumen incubation studies were conducted to determine effects of initial pH on bacterial attachment and fiber digestion. Ruminal fluid pH was adjusted to 5.7, 6.2 and 6.7, and three major fibrolytic bacteria attached to rice straw in the mixed culture were quantified with real-time PCR. The numbers of attached and unattached Fibrobacter succinogenes, Ruminococcus flavefaciens and Ruminocococcus albus were lower (p<0.05) at initial pH of 5.7 without significant difference between those at higher initial pH. Lowering incubation media pH to 5.7 also increased bacterial numbers detached from substrate regardless of bacterial species. Dry matter digestibility, gas accumulation and total VFA production were pH-dependent. Unlike bacterial attachment, maintaining an initial pH of 6.7 increased digestion over initial pH of 6.2. After 48 h in vitro rumen fermentation, average increases in DM digestion, gas accumulation, and total VFA production at initial pH of 6.2 and 6.7 were 2.8 and 4.4, 2.0 and 3.0, and 1.2 and 1.6 times those at initial pH of 5.7, respectively. The lag time to reach above 2% DM digestibility at low initial pH was taken more times (8 h) than at high and middle initial pH (4 h). Current data clearly indicate that ruminal pH is one of the important determinants of fiber digestion, which is modulated via the effect on bacterial attachment to fiber substrates.

두부제조폐기물과 하수슬러지의 화학/초음파 전처리에 의한 가용화 및 혐기발효 수소생산 (Fermentative Hydrogen Production from the Pretreated Food-Processing Waste and Sewage Sludge using Chemical/Ultra-Sonication)

  • 김미선;이동렬;김동훈;김옥선;임소영
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.580-586
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    • 2010
  • Acid and alkali pretreatments were applied to tofu processing waste (TPW) to increase the solubility of ingredients in TPW. Pretreatment at 1.0% of HCl and 2.5% of NaOH condition resulted in the increase of SCOD concentration from 3.2 g COD/L to 27 g COD/L and 33 g COD/L, respectively. The acid and alkali-pretreated TPW was studied for its fermentative $H_2$ production capacity in batch mode using a thermophillic mixed culture. Alkali pretreatment on presence of 2.5% NaOH exhibited more soluble portion released compared to acid pretreatment using HCl, however the $H_2$ production from acid pretreated TPW was better than alkali-pretreated TPW probably due to the sodium inhibition on microbial activity. In addition, sewage sludge was externally added to the acid-pretreated (1.0% HCl) TPW by 20% (on volume basis). Average H2 production rate was increased from 31 to 78 ml/L-broth/hr, and it was attributed to the high buffer capacity and abundant nutrients especially divalent cation in sewage sludge.

염화에텐류 화합물 및 전자공여체가 VC 탈염소화 속도에 미치는 영향 (The Effect of Chlorinated Ethenes and Electron Donor on VC Dehalogenation Rate)

  • 배재호;이일수;박영구
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.436-443
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    • 2007
  • Anaerobic reductive dehalogenation of perchloroethene (PCE) was studied with lactate as the electron donor in a continuously stirred tank reactor (CSTR) inoculated with a mixed culture previously shown to dehalogenate vinyl chloride (VC). cis-1,2- dichloroethene (cDCE) was the dominant intermediate at relatively long cell retention times (>56 days) and the electron acceptor to electron donor molar ratio (PCE:lactate) of 1:2. cDCE was transformed to VC completely at the PCE to lactate molar ratio of 1:4, and the final products of PCE dehalogenation were VC (80%) and ethene (20%). VC dehalogenation was inhibited by cDCE dehalogenation. Propionate produced from the fermentation of lactate might be used as electron donor for the dehalogenation. Batch experiments were performed to evaluate the effects of increased hydrogen, VC, and trichloroethene (TCE) on VC dehalogenation which is the rate-limiting step in PCE dehalogenation The addition of TCE increased the VC dehalogenaiton rate more than an increase in the $H_2$ concentration, which suggests that the introduction of TCE induces the production of an enzyme that can comtabolize VC.

유청(乳淸)과 두유(豆乳) 혼합액(混合液)에서의 유산균(乳酸菌) 생육특성(生育特性) (Growth Characteristics of Lactic Acid Bacteria in Whey-Soy Milk Mixtures)

  • 김정환;이형주
    • 한국식품과학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.285-290
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    • 1984
  • 유청(乳淸)과 두유(豆乳)의 공동침전(共同沈澱)에 의해 치즈를 제조하기 위한 기초실험으로서 유청-두유 혼합액에서 6종의 유산균들의 생육특성을 조사하였다. S. cremoris와 L. acidophilus가 두유와 유청-두유 혼합액에서 다 같이 많은 산을 생성하였다. 그러나 모든 유산균들이 두유에서 보다는 유청-두유 혼합액에서 더 많은 산을 생성하였고 이것은 특히 S. lactis와 S. cremoris에서 현저하였다. S. lactis와 S. cremoris 혼합균주의 생균수는 두유에서보다 유청-두유혼합액에서 약10배정도 많았다. 유청-두유 혼합액에서 산생성이 증가되는 것은 유청중에 존재하는 유당의 효과에 주로 기인한 것으로 나타났다. 두유에서의 산생성을 촉진키 위해 첨가하는 유당의 적정량은 두유 100ml당 0.8g으로 밝혀졌다.

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바이오제닉 아민 생성균과 분해균이 김치의 품질 특성에 미치는 영향 (Effect of biogenic amine forming and degrading bacteria on quality characteristics of Kimchi)

  • 임은서
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제63권4호
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    • pp.375-385
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 발효 기간 동안 멸치 액젓과 새우젓으로 담근 배추 김치로부터 분리 동정된 바이오제닉 아민(biogenic amines, BA) 생성 유산균 단독 스타터 혹은 BA 분해 유산균과의 혼합 스타터로 제조한 김치의 품질 특성을 조사하고자 하였다. 발효가 진행될수록 새우젓 보다 멸치 액젓을 첨가하여 제조한 김치에서 유산균수, 산도 및 BA 함량이 높게 나타났다. 유산균이 생산하는 BA의 종류 및 생성량은 균종 보다는 균주에 의존적이었다. 분리 균주 중에서 가장 많은 양의 카다베린, 히스타민, 푸트레신 및 티라민은 각각 Leuconostoc mesenteroides MBK32, Lactobacillus brevis MBK34, Lactobacillus curvatus MBK31 및 Enterococcus faecalis SBK31로부터 생산되었다. BA 생성능과 분해능이 있는 스타터는 김치 내 유산균의 증식 속도와 산 생성능에 중요한 역할을 하였다. BA 생성균 단독 스타터에 의해 증가된 김치의 BA 함량은 BA 분해균과의 혼합 스타터에 의해 효과적으로 감소되었다.

Comparison of Treatment Effect of Domestically Distributed Major Silage Inoculant

  • Young Sang Yu;Yan Fen Li;Xaysana Panyavong;Li Zhunang Wu;Jeong Ung Hwang;Li Li Wang;Hak Jin Kim;Won Jin Lee;Jong Geun Kim
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.50-57
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    • 2024
  • Silage inoculants, crucial in modern silage production, comprise beneficial microorganisms, primarily lactic acid bacteria (LAB), strategically applied to forage material during ensiling. This study aimed to compare the effectiveness of various inoculants produced by different companies. Five treatments were evaluated, including a control group: T1 (Lactobacillus plantarum), T2 (Lactobacillus plantarum + Pediococcus pentosaceus), T3 (Lactobacillus plantarum + Pediococcus pentosaceus + Lactobacillus buchneri), T4 (Lactobacillus plantarum + Lactobacillus acidophilus + Lactobacillus bulgaricus), and T5 (Lactobacillus plantarum + Pediococcus pentosaceus + Enterococcus faecium). Italian ryegrass was harvested at the heading stage and treated with these silage inoculants. Samples were collected over a 60-day ensiling period. Co-inoculation with L. plantarum and P. pentosaceus (T2) resulted in significantly higher CP compared to the control group co-inoculation exhibited with resulted in Lactobacillus plantarum and Pediococcus pentosaceus in the T2 treatment exhibited higher CP content of 106.35 g/kg dry matter (DM). The T3 treatment, which included heterofermentative bacterial strains such as Lactobacillus buchneri, exhibited an increase in acetic acid concentration (11.15 g/kg DM). In the T4 treatment group, which utilized a mixed culture of Lactobacillus acidophilus and Lactobacillus bulgaricus, the NH3-N/TN content was observed to be the lowest (20.52 g/kg DM). The T5 containing Enterococcus faecium had the highest RFV (123) after 60 days. Expanding upon these findings, the study underscores not only the beneficial effects of particular inoculant treatments on silage quality but also underscores the potential of customized inoculation strategies in maximizing nutrient retention and overall silage preservation.