• 제목/요약/키워드: 고온발효

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한약재를 첨가한 전통주개발에 관한 연구 (The Production of Traditional Alcoholic Beverage in Containing Medicinal Herb)

  • 김영숙;박영숙
    • 식품과학과 산업
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    • 제40권2호
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    • pp.83-89
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    • 2007
  • 저온발효와 고온발효에 의하여 만들어진 민속주를 증류하여 알콜돗를 45%로 같이 맞추어 성분함량을 비교하였다. 발효온도에 따른 환원당의 함량을 나타내고 있으며 저온발효 민속주는 15 mg/100 mL, 고온발효 민속주는 5 mg/100 mL로 나타났다. 즉 저온 발효에서 환원당의 양이 많았으며, 그러나 시중에 판매되고 있는 소주보다는 낮은 경향을 보였다. 향기 성분에 생성과정에 영향을 주는 Fusel alcohol을 볼 때 반적으로는 발효액에 아미노산이 없는 것보다는 많을 수록 많은 양의 fusel alcohol을 생성되기는 하지만, fusel alcohol을 생성하기위한 조건은 효모의 종류, 발효조건, 발효온도, 발효액의 조성 등의 복잡한 인자가 관련된다. 본 연구에 제조한 발효주를 소주의 아미노산과 비교할 때 아미노산 함량이 전반적으로 20-100도 낮은 함량치로 나타났다. 한약재 첨가로 인하여 면역증강, 살세포 반응 억제효과, 기능성 전통주로 좋은 발효주로 인정되지만 한약재특유의 강한 향기를 약화시키는 연구가 금후에 보완되어야 한다고 본다. 발효온도에 따른 아미노산의 함량은 저온발효 조미주에서 cysteine, valine, mrthionine, isoleucine, phenylalanine이 많았으며, 고온발효 조미주에서는 serine, glycine, leucine이 많았다. 한 alanine, tyrisine, lysine은 고온발효주에는 있으나, 저온발효주에서는 나타나지 않았다. 그러나 저온발효주와 고온 발효주 모두 시중에 판매되고 있는 소주보다는 아주 낮은 경향을 보였다. 저온발효와 고온발효에 의하여 만들어진 민속주를 증류하여 알콜 도수를 45%로 같이 맞추어 성분함량을 비교하였다. 발효온도에 따른 환원당의 함량을 나타내고 있으며 저온발효 민속주는 15 mg/100 mL, 고온발효 민속주는 5 mg/100 mL로 나타났다. 즉 저온 발효에서 환원당의 양이 많았으며, 그러나 시중에 판매되고 있는 소주보다는 낮은 경향을 보였다. 아미노산 실험에서는 소주와 45% 고온 발효주를 비교 할 때 serine, glycine, cysteine, methionine, phenylalanine 등은 100배, alanine, valine, isoleucine 80배, ammonia 20배 낮은 수치를 나타냈다. OD 측정의 실험결과 또한 control과 비교시 40% 발효주에서는 10배, 45% 고은 발효주에서는 100배 낮은 측정치가 나타났으므로 한약재의 색소성분을 휘발시키는 기술이 요구된다고 본다. 항균성실험에서 항균성 측정은 06 cm paper disk agar diffusion법을 이용하였으며, 43%의 발효주와, 45% 고온 발효주가 항균력이 가장 강력한 0.95 cm의 영향을 나타냈다. 사용한 사용한 Gram 양성, Gram 음성 균주는 Escherichia coli KCCM 11591를 제외하고는 0.8 - 0.95 cm로 항균력이 강했으며, Gram negitive의 Pseudomonas aeruginosa KCTC 1750 에서는 43% 발효주에는 0.95 cm, 45% 고은 발효주에는 0.95 cm의 항균성을 나타냈으며 관능평가에서도 가장 높게 났다. 관능평가에서는 45% 고온 발효주가 가장 높게 나타났으며, 항산화성 실험에 나타난 저온 45%의 갈색도의 측정과는 항산화성에서는 좀 다른 결과를 나타낸다. 그러나 항균성이 가장 높게 나타난 43-45%와 관능평가에서 가장 높게 나타난 45% 고온 발효주를 볼 때 본 연구에서는 고온 발효주 45%가 가장 우수한 전통주로 조사되었다. 발효주를 소주의 아미노산과 비교할 때 아미노산 함량이 전반적으로 100배 정도 낮은 함량치로 나타났으므로, 한약재 첨가로 인하여 면역증강, 살세포반응 억제효과, 기능성전통주로 좋은 발효주로 인정되지만 한약재특유의 강한 향기를 약화시켜서 부드럽고 은은한 전통발효주의 연구가 금후에 보완되어야 한다고 본다.

음식물 찌꺼기의 고온.호기적 속성 발효를 위한 토양 균주 분리

  • 류승용;김소영;이기영
    • 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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    • 한국자원리싸이클링학회 2001년도 정기총회 특별강연 및 춘계학술연구발표회(1)
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    • pp.507-510
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    • 2001
  • 본 연구에서는 음식물 찌꺼기를 원료로 생균 발효사료를 생산하기 위해 단시간 호기적 발효에 필요한 고온성 균주를 개발하고자 하였다. 폐기물 처리장이나 경작연수가 10년 이상 경과된 농경지 야산의 토양 등 유기물질이 많은 장소에서 채취한 토양은 종균원으로 이용하였다. 1차 Screening을 통해 재배지(B group), 폐기물 처리장(F group), 야산(W group)에서 채취한 토양과 시판 발효용 종균제로부터 고온성 세균들을 분리한 뒤 고온.호기적 속성 발 효에 적합한 균주를 가려내기 위해 발효실험을 통한 2차 screening을 실시하였다. 그 결과, 재배지 토양으로부터 Bl, B2, B3, B4, B6, 폐기물 처리장으로부터 Fl, F2, 야산으로부터 W1, W3, W4 등의 세균이 선발되었다. 이들 중 특히 B6는 발효개시 4시간만에 생균수가 1.3$\times$$10^{9}$m1에 이르러 높은 중식속도를 나타냈고, 8시간만에 최고치인 7.5$\times$$10^{9}$ml까지 증가하여 호기적 고온성 속성 발효에 적합한 균주로 사료되었다.

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Cassava 전분의 저온 증자에 의한 공업적 규모의 알코올 발효 (Large Scale Alcohol Fermentation with Cassava Slices at tow Temperature)

  • Ryu, Beung-Ho;Nam, Ki-Du
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.75-79
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    • 1987
  • 알코올 발효의 증자공정중에서 많은 에너지가 소요되므로 이를 줄이기 위한 방안으로서 저온증자법으로 Vietnam 산 cassava를 원료로 저온증자의 가능성을 고온증자와 비교 검토하였다. 알코올 발효에 당화 및 액화효소는 저온 및 고온증자에서 동일한 량을 사용하였으며 저온증자의 발효 mash중 소비된 glucose의 알코올 전환수율은 0.468g alcohol/gr. glucose로서 고온증자보다 좋은 결과를 보였다. 그러나 발효 불순물인 fusel oil은 고온증자의 0.48%보다 저온증자에서 0.64%로 다소 많았으나 증류과정에서 에너지소비 증가는 없었다.

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고구마의 저온증자 및 고온증자에 의한 공업적 규모의 주정발효 (Large Scale of Ethanol Fermentation from Sweet Potato Cooked at Low and High Temperature)

  • 유병호;김운식;김성두;최명호;남기두;하미숙
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.233-237
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    • 1986
  • 저온증자법에 의한 고구마의 에탄을 발효를 고온증자법과 비교하여 그 가능성을 검토하였다. 고구마를 분쇄하여 20메쉬체를 80% 통과시킨 분쇄물도 저온증자에 의한 에탄올의 생성량은 66.0g/$\ell$-68.1g/$\ell$고온증자(124$^{\circ}C$, 60분간)의 64.3g/$\ell$보다 높았으며 발효수율도 저온증자가 82.25%-84.8%로 고온증자의 82.2%보다 좋은 결과를 얻었다.

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유기성 폐기물을 이용한 고온 메탄 발효의 특성 (Characteristics of Thermophilic Methane Fermentation Using the Organic Wastes)

  • 김남천;최석순
    • 유기물자원화
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    • 제16권2호
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    • pp.29-37
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    • 2008
  • 본 연구에서는 하수슬러지, 음식물쓰레기, 분뇨계 폐기물과 같은 고농도 유기성 폐기물의 고온 메탄 발효에 대하여 공정, 응용 현황 및 장 단점의 여러가지 측면에서 고찰이 이루어졌다. 고온 메탄 발효의 장점은 반응속도가 빠르고, 높은 부하량에서 처리가능하고, 병원성 미생물의 사멸율이 높고, 소화오니는 보다 위생적이었다. 그러나, 단점으로서는 발효시설을 가열하는데 많은 에너지를 요구하고, 저농도 유기성 폐기물에서는 잉여에너지를 얻을 수 없고, 발효처리 후 상등수 수질이 떨어지게 되며, 그 결과 배수처리에 부담이 된다. 특히, 고농도 메탄 발효의 경우 영양염 부족이나 ${NH_4}^+-N$에 의한 방해가 일어나기 쉬우므로, 이에 대하여 적절한 대안이 요구된다. 일반적으로 고온 메탄 발효는 고농도의 우분뇨와 음식물 유기성 폐기물의 좋은 처리 수단으로 고려되었다. 반대로, 폐기물 그 자체의 농도가 낮을 경우와 ${NH_4}^+-N$이 3.000mg/L 이상 높게 되는 조건에서 고온 메탄 발효는 바람직하지 않는 결과를 나타내게 된다.

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생전분질원료(生澱粉質原料)의 Ethanol 발효(醱酵)에 있어서 고온성효모(高溫性酵母)의 이용(利用) (Use of Thermophilic Yeast for Ethanol Fermentation of Raw Starchy Materials)

  • 박윤중;손천배;신철승
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제27권4호
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    • pp.217-224
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    • 1984
  • 생전분질원료(生澱粉質原料)를 사용(使用)하는 ethanol발효(醱酵)에 있어서 고온성효모(高溫性酵母)의 사용효과(使用效果)를 시험(試驗)하기 위하여 분리(分離), 보존중(保存中)인 고온성효모(高溫性酵母)(T-71균주(菌株))의 생육온도(生育溫度), ethanol 내성(耐性)등의 특성(特性)을 조사(調査)하고, 몇가지 생전분질원료(生澱粉質原料)를 사용(使用)한 발효시험(醱酵試驗)을 실시(實施)하였다. 고온성효모(高溫性酵母) T-71의 생육(生育) 및 발효최고온도(醱酵最高溫度)는 $42^{\circ}C$이며, 대조균주(對照菌株)보다 $2^{\circ}C$ 이상 높았으며 ethanol함유배지(含有培地)에 효모균체(酵母菌體)를 접종(接種)하여 발효능(醱酵能)을 검토(檢討)한 바 T-71균주(菌株)는 대조균주(對照菌株)보다 ethanol 내성(耐性)이 컸다. T-71균주(菌株)의 발효최적온도(醱酵最適溫度)는 술덧의 종류(種類)와 담금 농도(濃度)에 따라 달라지나 어느 경우나 대조균주(對照菌株)에 비(比)하여 최적발효온도(最適醱酵溫度)가 높았다. 시험균주(試驗菌株)를 각각(各各)의 최적온도(最適溫度)에서 발효(醱酵)시킬 때 고온성효모(高溫性酵母) T-17을 사용(使用)한 경우는 대조균주(對照菌株)의 경우에 비하여 발효기간(醱酵期間)을 $1{\sim}2$일간(日間) 단축(短縮)시킬 수 있었다. 절간생(切干生)고구마술덧에서 T-71균주(菌株)의 최적발효온도(最適醱酵溫度)는 $35{\sim}37^{\circ}C$(생성(生成) ethanol농도(濃度) 9.6% 조건(條件))이며 $40^{\circ}C$에서도 별차이가 없었으나, 보리가루술덧과 절간고구마가루술덧에서 T-71균주(菌株)의 최적발효온도(最適醱酵溫度)는 각각(各各) $35^{\circ}C$(각(各) 생성(生成) ethanol 농도(濃度) 14.0% 및 12.8%조건(條件))이었다.

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실험실 규모 2상 혐기성 소화를 이용한 음식물 쓰레기 탈리액의 처리 (Treatment of Food Waste Leachate using Lab-scale Two-phase Anaerobic Digestion Systems)

  • 허안희;이은영;김희준;배재호
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권12호
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    • pp.1231-1238
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    • 2008
  • 본 연구에서는 실험실 규모 2상 혐기성 소화를 이용하여 음식물 쓰레기 탈리액의 처리성을 평가하였다. 이를 위해 산발효조의 적정 유입 pH 및 HRT를 도출하고, 산발효조로의 메탄조 유출수 반송 효과, 메탄발효조에서 고형물 내부반송 및 온도의 영향을 파악하였다. 산발효조에서는 유입 pH 6.0, HRT 2일인 조건에서 메탄조 유출수 반송 후 산생성 및 VS 제거효율은 30% 및 40%에서 안정적으로 유지되었다. 유기물 부하 7 g COD/L/d 이하의 조건에서 고형물 내부반송에 의해 중온 및 고온메탄발효조의 유출수 SCOD는 반송 이전보다 낮거나 같은 수준으로 유지되었고 유기물 부하 증가에 따른 비메탄생성량(specific methane production, SMP)의 감소폭이 줄어들었다. 고형물 내부반송 이후 동일한 유기물 부하에서 COD 제거효율과 SMP는 중온메탄발효조가 고온보다 우수하였으며 이는 중온메탄발효조의 MLVSS 농도가 고온보다 높기 때문인 것으로 판단되었다. 따라서 고온산발효-중온메탄발효로 구성된 시스템이 고온산발효-고온메탄발효보다 COD 제거와 메탄발생면에서 우수한 것으로 나타났다.

알칼리 처리된 제지슬러지의 메탄발효에 미치는 몇몇 첨가제의 효과 (The effects of some additives on Methane Fermentation of Paper Mill Sludge treated with Alkali)

  • 최종우;이규승;박승희
    • 농업과학연구
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    • 제22권2호
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    • pp.134-142
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    • 1995
  • 제지슬러지의 메탄발효 효율을 높이기 위하여, 본 연구에서는 중온($35^{\circ}C$)과 고온($60^{\circ}C$) 메탄발효를 실시하였으며, 발효 촉진제로 기질(ethyl acetate), $F_{430}$의 구성성분(nickel), 생육인자 및 환원제(sulfur) 등의 화합물을 첨가한 후 메탄 생성 효율을 비교 조사하였다. 1. 제지슬러지를 단순히 $60^{\circ}C$로 가열해 주어도 섬유소가 분해됨을 간접적으로 확인하였으며, pH를 교정하기 위한 NaOH처리로 그 효과가 더 큰 것으로 나타났다. 2. 중온($35^{\circ}C$) 메탄발효 가스중 40%의 메탄함량을 나타낸 처리구는 nickel trioxide(5일), nickel sulfate(10일), nickel acetate(15일) 순 이었다. 3. 중온에서의 메탄생성 효율은 대조구(0.62%), ethyl acetate(0.21%), nickel acetate(2.14%), nickel sulfate(3.02%), nickel trioxide(3.34%)로 대조구에 비하여 최고 5.4배까지 증가하였으며, nickel화합물에서는 acetate< sulfate< trioxide의 순으로 메탄발효를 촉진하였다. 4. 고온 메탄발효 가스중 40%의 메탄함량을 나타낸 처리구는 nickel trioxide(3일), 혼합(5일), sodium sulfide(6일), 대조구(10일)의 순이었다. 5. 고온에서의 메탄생성 효율은 대조구(9.6%), ethyl acetate(4.8%), sodium sulfide(16.5%), nickel trioxide(19.8%), 혼합(31.9%) 처리구순으로 대조구에 비하여 최고 3.32배의 보다 높은 효율을 보여 주었으며, 중온 보다는 약 10배의 높은 효율을 나타내었다. 6. 중온과 고온 메탄발효후 pH는 메탄발효가 잘 진행된 발효조는 7.0($60^{\circ}C$, 혼합처리구)이었으나, 진행되지 못한 발효조($35^{\circ}C$, ethyl acetate)에서는 5.4로 나타났다. 7. 메탄발효폐액의 특성은 메탄발효가 잘 진행된 폐액의 COD 값이 컸으며, 전질소 함량은 낮았고, pH는 중성을 유지하였다.

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효모 종류와 발효조건에 따른 머루 첨가 복분자주의 품질 특성 (Quality Characteristics of Black Raspberry Wine added with wild grape by Yeast Strains and Fermentation Conditions)

  • 공태인;정철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.3361-3369
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 효모균주와 발효조건 등을 달리하여 머루를 첨가하여 복분자 와인의 품질을 향상시키는데 있다. 효모별 복분자 와인 술덧 품질에 미치는 영향 연구에서는 Y1(Lalvin 71B)효모가 젖산, 퓨젤유 성분을 발효후에 타 효모에 비해 유의적으로 높게 생성하였으며, 술덧의 산도를 낮추고 복분자 와인의 아로마를 강화하는데 효과가 있는 것으로 분석되었다. 또한 발효온도가 복분자 와인 술덧에 미치는 영향 연구에서는 고온발효($25^{\circ}C$)에서 Y1 효모를 이용하여 발효한 술덧에서 낮은 온도($15^{\circ}C$)에서 발효한 술덧에서보다 아로마 성분(에틸 아세테이트 및 고급알코올)이 유의적으로 높게 생성되었다. 본 연구를 통해 머루를 첨가한 복분자 와인제조시 Y1 효모를 이용하고 고온에서 발효하는 것이 복분자 와인의 맛과 아로마를 강화하는데 효과가 있는 것으로 나타났다.