• 제목/요약/키워드: nitrite oxidation

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온도와 FA 농도가 암모늄 이온의 아질산 전환에 미치는 영향 (Effect of Temperature and FA Concentration on the Conversion of Ammonium to Nitrite)

  • 김정훈;송영채;박흥석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권4B호
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    • pp.427-432
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    • 2006
  • 생물학적 질산화 과정에서 비이온성 용존 암모나아(FA) 농도와 온도가 아질산 이온($NO_2{^-}$) 축적에 미치는 영향을 연구하였다. 암모늄 산화와 아질산 축적조건을 파악하기 위하여 암모늄 이온($NH_4{^-}$) 농도와 온도를 탈리한 다양한 FA 농도 조건에서 질산화 실험을 실시하였다. 암모늄산화균과 아질산산화균의 활성화에너지를 산정한 결과, 암모늄산화균의 활성화에너지는 $20^{\circ}C$ 이하에서 81.7 KJ/mol, $20^{\circ}C$ 이상에서는 32.5 KJ/mol로 차이가 있었으나, 아질산산화균의 활성화에너지는 온도에 관계없이 35.5 KJ/mol로 나타났다. 특히, FA 농도와 온도에 따른 질산화 실험결과, FA 농도에 의한 질산화 저해 및 아질산이온 축적 효과는 극히 미미하였으며, 온도조건이 아질산 이온 축적에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

뽕잎과 감잎분말 첨가가 유화형 소시지의 지방산화, 아질산염, 염기태질소화합물 및 지방산 조성에 미치는 효과 (The Effects of Emulsion-type Sausages Containing Mulberry Leaf and Persimmon Leaf Powder on Lipid Oxidation, Nitrite, VBN and Fatty Acid Composition)

  • 이제룡;정재두;이정일;송영민;진상근;김일석;김회윤;이진희
    • 한국축산식품학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.1-8
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    • 2003
  • 본 연구는 유화형 소시지에 뽕잎 및 감잎분말을 각각 0.04와 0.08% 수준으로 첨가하여 지방산화, 잔존 아질산염 함량, 휘발성 염기태질소(VBN)함량 및 지방산 조성에 미치는 영향을 비교하고자 실시하였다. 지방산화도를 나타내는 TB-ARS는 저장 45일까지 대조구와 뽕잎 및 감잎분말을 첨가한 소시지간에 차이가 없었지만, 저장 60일에는 뽕잎 및 감잎분 말 0.04% 첨가한 소시지가 대조구에 비해 유의적으로 낮은 TBARS를 나타내었다. 잔존 아질산염 함량은 뽕잎 및 감잎 분말을 첨가한 소시지가 낮게 나타났다. 휘발성 염기태질소 ;VBN)함량은 저장기간이 경과함에 따라 대조구와 뽕잎 및 감잎분말을 첨가한 소시지 모두 증가하였다. 지방산 조성은 뽕잎 및 감잎분말을 첨가한 소시지가 PUFA/SFA 비율이 높게 나타났다. 이상에서 뽕잎과 감잎분말을 첨가하여 유화형 소시지를 제조하였을 때 휘발성 염기태질소 함량은 큰 차이를 보이지 않았지만, 소시지의 지방산화를 감소시키면서 잔존 아질산 염을 낮추는 기능성 있는 제품 생산이 가능한 것으로 사료된다.

막/생물반응기에서 Fluorescence in situ Hybridization 기법을 이용한 질산화 미생물 분포특성 및 질소제거 연구 (Characteristics of Microbial Distribution of Nitrifiers and Nitrogen Removal in Membrane Bioreactor by Fluorescence in situ Hybridization)

  • 임경조;김선희;김동진;차기철;유익근
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.257-264
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    • 2006
  • 침지형 막/생물반응기에 암모니움 합성폐수를 공급하여 약 350일 동안 운전하면서 질산화 특성 및 미생물의 분포 변화를 살펴보았다. 원수의 암모니움 농도는 500-1000 $mgNH_4-N/L$, 질소 부하는 $1-2\;kgN/m^3{\cdot}d$로 공급하였고, 용존산소(DO)농도, 슬러지 체류시간(SRT), 온도 변화에 따른 질산화 효율, 아질산성 질소의 비율, 슬러지 농도, sludge volume index(SVI)변화를 모니터링 하였다. DO 농도, 온도, SRT 증가에 따라 암모니움 산화율은 증가하였으며, 이와 같은 암모니움 산화율의 감소로 MBR 내에서 free ammonia($NH_3-N$)농도가 증가할 경우 처리수에서 아질산성 질소의 비율이 높아졌다. 운전 기간 중 원인이 뚜렷하지 않은 질산화 효율의 급격한 감소가 관찰되었는데, 이때 슬러지 벌킹 및 SVI 값의 증가가 동시에 수반되었다. 운전 후반부에 질산화균이 우점된 MBR에 추가로 유기물을 공급하면, SVI 값이 2배로 증가하였고 암모니움 산화율은 감소하였다. FISH 분석에서 나타난 MBR내의 미생물 분포는 암모니아 산화균의 경우 Nitrosomonas가 우점하였으나 운전 후반부로 갈수록 Nitrosospira의 비율이 Nitrosomonas와 비슷할 정도로 증가하였다. 아질산 산화균은 Nitrospira가 우점하였지만 Nitrobacter 역시 운전기간 내내 관찰되었는데, 이는 MBR 내에서 높게 유지된 아질산성 질소가 Nitrobacter의 성장에 도움을 준 것으로 보인다.

솔잎 추출물의 기능적 특성과 대두유 산화억제 효과에 관한 연구 (Functional Properties of Pine Needle Extract and Its Antioxidant Effect on Soybean Oil)

  • 정갑섭
    • 한국환경과학회지
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    • 제17권10호
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    • pp.1139-1146
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    • 2008
  • To investigate the functional properties and the antioxidant effect of pine needle(Pinus densiflora), the pine needle extract was obtained with methanol and its functionality was measured by spectrophotometric method, and the antioxidant experiment on soybean oil was carried out by the active oxygen method. The extraction yield of pine needle with 99% methanol was about 19%, the total flavonoid content of the pine needle-methanol extract was 11.32 mg/g on dry basis and the superoxide dismutase-like activity was 94.3%. The nitrite scavenging ability of the extract was pH dependent with the values of 77.44% at pH 1.2, 48.45% at pH 3.0 and 11.04% at pH 6.0, respectively. The peroxide value was 92.6 meq/kg at 5% dosage, 138.4 meq/kg at 2% dosage of the extract on 8 oxidation days. The period of the peroxide value to be 100 mg/kg was 4.9, 6.3 and 8.5 days at control, 2% and 5% dosage of extract, respectively. And the relative antioxidant effectiveness of the extract was 27.9% and 72.3% increase at 2% and 5% dosage, respectively, compared to control. The thiobarbituric acid value showed few differences within 4 oxidation days, but with the dosage of the extract it fairly decreased with considerable antioxidant effect to control above 4 days.

순환여과시스템에서 온도가 질산화 반응에 미치는 영향 (Effect of Temperature on Nitrification in a Recirculating Aquaculture System)

  • 박종호;이원호;연익준;조규석
    • 한국수산과학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.13-17
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    • 2004
  • The effects of temperature on nitrification of enriched nitrifiers were investigated by using kinetics and thermodynamics method through the batch test. Aquaculture recirculating water, which was sampled at Chung Cheong Buk-Do Inland Fisheries Research Institute, was analized to observe the characteristics of nitrification. Temporal variation of ammonium, nitrite and nitrate concentration was measured at batch experiments. Activation energy was calculated using Arrhenius equation with the oxidation rates of specific ammonium or nitrite ion. These oxidation rates were measured at temperature range of $6-35^{\circ}C$ and ammonium concentration range of 0.2-1.8 mg/L. Two distinct activation energy of Nitrosomonas sp. at temperature $6-15^{\circ}C\;and\;15-35^{\circ}C$ was 93.1 and 25.0 KJ/mol, respectively. Nitrate accumulation was observed at temperature over $15^{\circ}C.$

개량된 초임계수 산화법에 의한 염소계 유기물(PCB, 4-DCBz)의 완전분해반응 (Complete Decomposition of Chlorinated-Organic Compounds(PCB, 4-DCBz) with Improved Supercritical Water Oxidation Method)

  • 이상환;박기철;박윤열;양종규;김정성;부안 박
    • 한국환경과학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.513-520
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    • 2005
  • For the destruction of toxic chlorinated organic compounds, this study proposes improved supercritical water oxidation method (multistep oxidation) using sodium nitrate as an oxidizer. This method solves the problems involved in the existing supercritical water oxidation method. Multistep oxidation means that $NaNO_3$ is oxidized to $N_2\;via\;NaNO_2$ and NO. Toxic and hard to destroy organic substances like para-dichlorobenzen(4-DCBz), polychlorinate biphenyl(PCB) ware oxidized to non toxic substances in a condition, in which rapid pressure and temperature rise is restrained as much as possible. 4-dichlorobenzene(4-DCBz) and Polychlorinate biphenyl(PCB) in condition$(450^{\circ}C,\;p_w=0.25g/cm^3,\;30min)$ Was discomposed perfectly.

황입자를 이용한 독립영양탈질에서의 아질산성질소 탈질 조건 탐색 (Nitrite Removal by Autotrophic Denitrification Using Sulfur Particles)

  • 강우창;오상은
    • 한국환경농학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.221-226
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    • 2010
  • 축산폐수는 고농도의 유기물 및 질소를 함유하고 있으므로 적절한 처리 방법이 요구된다. 본 연구는 황을 이용한 독립영양 탈질 방법으로 질산성 질소에서 질소가스로의 탈질이 아닌 아질산성질소에서의 황산화 탈질을 연구하였으며 탈질 미생물의 최적 성장 조건을 찾고자 하였다. 초기 알칼리도가 충분한 조건에서는 아질산성질소 탈질 저해가 관찰되지 않았으며 실험온도가 $20^{\circ}C$인 경우에도 $30^{\circ}C$와 비교할 때 큰 저해 없이 탈질이 진행되었다. 하지만 초기 아질산성질소의 농도 300 mg/L 이상에서 lag phase가 늘어나 기질저해가 나타났다. 알칼리도가 충분하지 않은 조건에서 질산성질소의 탈질효율은 10%인 반면 아질산성질소의 탈질의 95% 이상이었다. 산소가 존재할 경우 산소를 이용하여 탈질이 이루어지지 않았음에도 불구하고 황산화 미생물이 산소를 이용하여 황산염의 농도가 증가하였다. 아질산성질소 탈질 시 알칼리도의 소모가 관찰되었으나 질산염 탈질시 보다 알칼리도의 소모가 적었으며 황산염 생성 또한 적었다. 황이용 아질산성 질소 탈질은 외부탄소원의 추가적인 주입 없이 저렴한 황입자를 이용하며 질산성질소 황산화 탈질의 단점인 알칼리도 파괴, 황산염이온 생성의 단점을 보완할 수 있는 효과적인 탈질 방법이 될 것으로 기대된다.

폐수 질산화 시스템에서 아질산 산화 미생물의 분포 특성 연구 (A Study on the Distribution Characteristics of Nitrite Oxidizing Bacteria in Wastewater Nitrification Systems)

  • 김선희;김동진;유익근;차기철
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권10호
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    • pp.1024-1030
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    • 2006
  • Genus Nitrospira와 Nitrobacter는 폐수 질산화 시스템의 대표적인 아질산 산화균으로 알려져 있다. Genus Nitrospira는 아질산 농도가 매우 낮은 조건에서도 이를 효율적으로 활용하는 K-strategists로 알려져 있는 반면에 Nitrobacter 종은 기질소비와 성장이 빠른 r-strategists로 알려져 왔다. 또한 유기물이나 용존산소도 아질산 산화균의 분포에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 아질산과 유기물, 용존산소가 복합적으로 작용하는 질산화 시스템에서 아질산 산화균의 분포와 경쟁에 어떻게 영향을 받는지를 검토하였다. 이를 위하여 실험실 규모의 질산화 생물반응기와 질산화-탈질을 수행하는 $A_2O$ 계열의 실제 폐수처리장에서 여러 항목과 두 종류의 아질산 산화균 분포를 측정, 비교하였다. 그 결과 아질산 농도는 평균 5 mg-N/L로 유지되며, 호기조건에서 유기물이 매우 낮게 유지되는 실험실 질산화 생물반응기는 Nitrobacter가, 호기-무산소 조건에서 질산화-탈질이 일어나고 아질산이 거의 없는 상태이며 유기물이 비교적 높게 유지되는 $A_2O$ 폐수처리장은 Nitrospira가 우점종으로 분포하였다. 이것은 여러 인자가 복합적으로 작용하는 상태에서는 아질산 산화균의 분포가 유기물과 용존산소 보다는 아질산 농도가 가장 중요한 인자임을 보여주며 기질 친화도가 낮지만 반응속도가 빠른 Nitrobacter가 r-strategist, genus Nitrospira는 기질친화도가 높은 K-strategist인 특성을 보임을 확인하였다.

아질산염과 녹차 추출물의 첨가에 따른 김치 발효 소시지의 미생물 및 이화학적 품질 특성 비교 (Comparison of Microbial and Physico-chemical Quality Characteristics in Kimchi-fermented Sausages with Sodium Nitrite and Green Tea Extract)

  • 강선문;김태실;조수현;박범영;이성기
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제54권4호
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    • pp.299-305
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    • 2012
  • 본 연구는 김치 발효 소시지(Kimchi-fermented sausage)에서 아질산염과 녹차 추출물이 미생물 및 이화학적 품질 특성에 미치는 효과를 비교하고자 실시하였다. 실험 소시지는 $24^{\circ}C$/RH 89%에서 17시간 동안 발효시킨 후 $10^{\circ}C$/RH 70~80%에서 9일간 건조시켰다. 총균수, 젖산균수 및 pH는 최종 9일째에 각각 8.7 Log CFU/g sausage, 8.1~8.3 Log CFU/g sausage 및 4.35~4.36이었으며, 숙성기간 동안 처리구들간에 차이를 보이지 않았다. 지방산화(TBARS)는 아질산염과 녹차 추출물의 첨가에 의해 억제되었으나, 녹차 추출물 첨가구가 아질산염 첨가구보다 낮은 효과를 보였다. 색깔은 녹차 추출물 첨가구가 숙성기간 동안 대조구(무첨가구) 보다 높은 황색도($b^*$)를 유지하였으나, 아질산염 첨가구의 경우 다른 처리구들보다 높은 적색도($a^*$)와 황색도($b^*$)를 유지하였다. 따라서 녹차 추출물의 첨가에 의해 김치 발효 소시지의 지방산화 안정성이 증가되었으나, 아질산염에 비해 지방산화 안정성 및 색깔 안정성이 낮았다. 하지만 녹차 추출물과 아질산염 모두 젖산균의 생장에 영향을 미치지 못하였다.

Effects of partial substitution of nitrites with purple-fleshed sweet potato powder on physicochemical characteristics of sausages

  • Jin, Sang-Keun;Shin, Teak-Soon;Yim, Dong-Gyun
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제62권5호
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    • pp.702-712
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    • 2020
  • Synthetic nitrite imparts a reddish-pink color to meat and a distinct flavor to meat products, delays lipid oxidation, and inhibits microbial growth and pathogens. However, excessive intake of nitrite might result in the production of carcinogenic nitrosamine, which might increase the risk of cancer in humans. Therefore, we aimed to find an alternative natural colorant for pork sausages. Pork sausages were mixed with 0.014% sodium nitrite (NaNO2) alone (CON), without either NaNO2 or purple-fleshed sweet potato powder (PP; CON1), 0.5% PP alone (PP1), 1% PP (PP2) alone, 0.011% NaNO2 and 0.5% PP (SP1), and 0.011% NaNO2 and 1% PP (SP2). The sausages were then cooked and stored for physicochemical analysis on days 0, 5, 10, 15, and 20. The a* and W* values were the greatest and lowest in the SP2 and CON1 treatments, respectively (p < 0.05). The concentrations of residual nitrite in the sausages at 20 days decreased in the order of CON > SP1, SP2 > PP2 > PP1, CON1. The fatty acid content was higher, and flavorous amino acids were more in PP2 (p < 0.05). The fatty acid composition was comparable between the SP2 and CON groups, but the contents of glutamic acid and alanine were greater in the SP2 group. In conclusion, SP2 (0.011% NaNO2 with 1% PP) could be added as a natural colorant for pork sausage production, and NaNO2 could be substituted with up to 20% PP without detrimental effects on sausage appearance and/or quality.