본 연구는 골분과 미강을 이용한 유기 액비 제조 시 건조효모와 당밀 첨가에 따른 액비의 무기성분 특성 변화를 구명하고 첨가 효과를 평가하고자 수행하였다. 액비 제조시 건조효모의 첨가 효과는 무첨가구에 비해 pH의 변화가 적고, EC의 증가폭이 컸으며 EC 값도 높게 나타났다. 또한 $NH_4$-N농도는 건조효모 첨가구가 $2,936mg{\cdot}L^{-1}$로 무첨가구의 $1,782mg{\cdot}L^{-1}$에 비해 높았다. 당밀 첨가 효과는 첨가구가 무첨가구에 비해 pH가 낮은 경향을 보였으며 EC는 당밀 무첨가구에서 다소 높은 것으로 나타났다.$NH_4$-N농도는 당밀 무첨가구가 $2,936mg{\cdot}L^{-1}$로 첨가구의 $2,378mg{\cdot}L^{-1}$에 비해 높았다. 따라서 액비 제조 시 건조효모 첨가는 유기물원의 분해를 촉진하여 식물이 이용할 수 있는 질소형태로 무기화를 촉진시키고, 당밀 첨가는 유기물의 분해를 억제하지만 발효 성상을 향상시키는 효과를 보였다. 또한 액비처리에 의한 부추생육을 조사한 결과, 양분공급에 의한 생육 증가 효과를 나타내었다.
포도주 양조에 있어서 가장 중요한 효모배양을 효과적으로 하기 위하여 대표적인 활성건조효모 5종을 선정하여 포도주 특성과 제조공정에 적합한 활성건조 효모를 찾는 기준을 연구한 결과는 다음과 같다. 활성건조효모의 내성시험으로, 17% 에탄올 용액에서 72시간 후에 Lalvin W15 균주의 생존율이 0.007%로 가장 높았고, 1% 구연산 용액에서 72시간 후에 Pasteur Champagne 균주의 생존율은 2.85%로 가장 높았고, 또한 아황산 200ppm 용액에서 72시간 후에 Lalvin W15 >Prise de Mousse > Epernay II > Pasteur champagne > Montrachet 균주 순으로 생존율이 높았고 41.1%, 12.3%, 5.15%, 4.38%, 0.11%이었다. 적포도 Campbell Early 양조시험으로, 총산은 Lalvin W15 균주로 발효중인 must가 가장 높은 0.93g/100ml 이었으며, 에탄올 함량은 Epernay II 균주로 발효중인 must가 13.8%로 가장 높았다. 또한 유기산 함량은 주석산 > 사과산 > 구연산 순으로 많았고, Prise de Mousse 균주로 발효된 포도주가 주석산 1,897mg/l, 사과산 2,204mg/l로 가장 많았다.
저온 적응성 효모 SCY297의 종균 방법에 따른 생존율과 약주 제조시 양조 특성을 조사하였다. 동결건조, 송풍건조 및 액체 제형 방법으로 제조한 다음, 실온에서 장기 저장에 따른 효모의 생존율과 양조 특성을 비교하였다. 또한, 부형제로 skim milk, ${\alpha}$-lactose, trehalose를 5%씩 첨가하여 생존율과 양조특성에 미치는 영향을 조사하였다. 부형제가 첨가된 동결건조 및 액체 제형 SCY297 효모는 실온에서 15주까지 약 80% 이상의 생존율을 나타내었고, 송풍건조는 skim milk 첨가한 경우만 약 80% 이상 생존율을 나타내었다. 저장기간 및 제형화된 효모 SCY297로 약주를 발효하여 그 술덧을 분석한 결과, 동결건조 및 송풍건조된 SCY297는 무처리 SCY297보다 적정산도는 0.61, 아미노산도는 14.23 증가하였고, 알코올 함량은 5.07% 감소하였다. 액체 SCY297는 무처리 SCY297보다 pH 1.86, 아미노산도는 5.1 증가하였고, 알코올 함량은 2.9%로 감소량이 낮았다. 따라서 본 연구 결과, 종래의 고상형 방법보다 액상형 방법을 통한 종균화 가능성을 제시하였다.
본 연구는 해초를 이용한 유기 액비 제조 시 발효 미생물 선발 및 당밀 첨가에 따른 액비의 특성 변화를 구명하고자 수행하였다. 액비 제조 시 발효미생물은 건조효모를 첨가하였을 때 다른 미생물 첨가구에 비해 pH의 변화가 적고 EC의 증가폭이 컸으며 EC값은 높게 나타났다. 또한 $NH_4-N$농도는 건조효모 첨가구가 다른 미생물 첨가구들에 비해 높았다. 액비 제조 시 당밀 첨가 효과는 당밀 첨가구가 무첨가구에 비해 pH가 낮아지는 경향을 보였으며 EC는 당밀 첨가량에 따른 차이를 보이지 않았다. $NH_4-N$농도는 당밀 2 % 첨가구가 가장 낮았으며 무첨가구 그리고 1 % 첨가구와는 유의적인 차이를 보였다. 따라서 액비 제조 시 발효 미생물원으로 건조효모를 첨가하면 질소의 무기화를 촉진하여 암모늄태 질소의 농도를 증가시키고, 당밀 첨가는 질소의 무기화를 억제시키는 효과를 보였다. 또한 액비처리에 의한 배추생육을 조사한 결과, 양분공급에 의한 생육 증가 효과를 나타내었다.
두부폐수를 이용(利用)한 SCP생산(生産)의 기초 연구로서 유용(有用)효모의 검색(檢索), 최적배지선정 및 배양조건이 검토(檢討)되었다. 총 18종(種)의 효모중(中) 두부폐수를 가장 잘 이용(利用)하는 효모 C.utilis YUFE 1508과 C. guilliermondii KFCC 35120을 선정했으며 이들 효모의 최적생육(生育) pH는 $6.0{\sim}6.5$였고 최적배양온도는 $25^{\circ}C$였다. 탄소원으로서는 molasses 2.5%(전당기준), 질소원으로 ammonium acetate $0.1{\sim}0.3%$ (N함량기준), P 및 K원으로 $K_2HPO_4\;0.1{\sim}0.2%$ (P함량기준) 및 $K_2HPO_4$ 0.05% (P함량기준)를 두부폐수에 각각(各各) 첨가(添加) 함이 효모 생육(生育)에 가장 효과적(效果的)이었으며 금속염(金屬鹽)의 첨가는 생육(生育)에 아무런 영향을 미치지 못했다. 최적배양조건에서 48시간 배양했을때 최대(最大) 생육(生育)에 도달했으며 이때의 배양액 100ml의 건조균체중량은 C. utilis YUFE 1508이 1.313g, C. guilliermondii KFCC 35120의 경우가 1.322g이었다. 이를 대당(對糖)건조균 체수율로 환산하면 각각 68.4%, 74.2%였다. 또한 건조효모균체의 조단백질 함량은 C. utilis YUFE1508 이 약 54.0%, C. guilliermondii KFCC 35120의 경우가 56.8%정도였다.
곶감의 건조 및 저장에 따른 미생물상의 변화를 조사하였다. 곳감의 제조 지역에 따라 건조 초기의 미생물수는 상주시 외곽지역의 곶감이 다소 높았으나 반건시상태가 되는 건조 7 주 후에는 두 지역의 미생물 수의 차이는 없었다. 건조가 진행됨에 일반세균과 초산균은 꾸준히 감소하여 7주 후에는 거의 관찰되지 않았으나 곰팡이와 효모 수는 점차 늘어나는 양상을 보였다. 곶감을 3$0^{\circ}C$$\pm$2, 실온(10~15$^{\circ}C$), 저온(4$^{\circ}C$$\pm$2)에서 7주간 저장한 결과 저온 저장구에서 미생물의 증가가 가장 낮았으며, 저온 저장과 상온 저장의 경우에는 저장 기간이 길어질수록 모든 미생물의 수가 증가하는 경향이었으나, 3$0^{\circ}C$ 저장구의 경우 저장 초기에 비하여 저장 기간이 길어질수록 효모와 초산균은 오히려 감소하였다. 외관의 경우에도 저장온도가 낮을수록 백분의 양은 많아지고 조직이 연화되는 기간도 길어지는 것으로 나타났다.
항효모 활성이 우수한 녹차씨로부터 천연 보존소재를 개발하기 위하여 추출 원료를 최적화하기 위한 녹차씨의 전처리 방법을 평가하였다. 과피 유무에 따른 녹차씨의 추출 결과 추출물의 항효모 활성은 같았으며, 추출 수율은 과피를 제거한 속씨에서 근소하게 높은 것으로 나타났다. 건조에 따른 녹차씨의 수분 함량은 항효모 활성에는 영향을 주지 않았으나 추출 수율은 7.3% 수분 함량에서 가장 높게 나타났다. 분쇄 공정에 따른 녹차씨 추출물의 항효모 활성은 같았으나, 원료의 입도가 작은 믹서 분쇄 원료에서 추출 수율이 더 높게 나타났다. 녹차씨 오일을 추출한 부산물인 탈지 녹차씨를 추출하여 보존소재 원료로써 활용 가능성을 평가한 결과 항효모 활성은 녹차씨 추출물과 같았으며, 탈지 방법에 따라 수율은 다르게 나타나 헥산 추출 탈지 녹차씨보다 압착 탈지 녹차씨의 추출 수율이 더 높게 나타났다. 녹차씨의 전처리 방법 평가에 따라 천연 보존소재를 추출하기 위한 원료로서 과피가 포함된 녹차씨를 수분 함량 7.3%로 건조한 후 롤밀 분쇄하여 착유기로 오일을 추출한 탈지 녹차씨를 제조하였다. 탈지 녹차씨를 추출 용매에 따라 추출한 후 수율 및 항효모 활성을 조사한 결과 경제성이 높은 추출 용매는 물이 적합하였다. 추출 온도 및 시간에 따른 탈지 녹차씨의 추출결과 $90^{\circ}C$ 추출에서는 항효모 활성이 다소 불안정한 것으로 나타났다. 추출 수율과 항효모 활성의 안정성을 고려하여 물을 용매로 하였을 때 $50^{\circ}C$, 4시간 추출 조건이 적합할 것으로 생각된다.
Optimum conditions for vacuum-drying ad cultivation of yeast cells for the production of active dry yeast were examined. At lower temperature, more drying time was required to dry the yeast pellet to reach the desirable water content(8%). Optimum temperature of vaccum oven and time for drying was 63$^{\circ}C$ and 90 min, respectively. Optimum medium composition for flask culture using cane molasses as the substrate were 0.25% sugar, 0.013% $K_2$HPO$_4$, 0.1% $K_2$HPO$_4$. and 0.125% (NH$_4$)$_2$SO$_4$. Culture temperature $25^{\circ}C$ gave the highest survival rate of dired yeast. After finishing fed-batch culture and the culture was left in the fermentor without adding any sugar or nutrient, survival of the dried yeast harvested from the fermentor increased to 86.0% after 36 hr. It was also observed that the yeast cells with higher budding rates showed lower survival rate.
동질의 유전적 배경을 가지는 1, 2, 3, 4 배체의 효모에 있어서 세포 체적, 세포 표면적, 균체농도, 건조 균체량, 자외선 저항성, 호흡결손 출현빈도. 발효력, 핵산 함량을 조사하였다. 자연 돌연변이에 의한 호흡결손 변이의 출현빈도는 2, 3, 4 배체보다 1배체에서 현저히 높게 나타났다. 세포 체적, 세포 포면적, 균체농도, 건조 균체량, 자외선 저항성, 발효력, DNA함량 등은 고차배수성에 따라 현저히 높아지는 경향을 나타냈다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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