• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 1978년도 추계학술대회
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• pp.206.1-206
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• 1978

발효공업에 있어서 오염에 영향을 주는 미생물의 열살균 속도를 $120~130^{\circ}C$ 범위에서 조사하였다. 살균속도에 대한 온도의 영향은 Arrhenius식으로 다음과 같이 표시되었다. K=3.47$\times$$10^{28}$ EXP(-52.3 Kcal/RT)원형 반응기의 비이상혼합효과를 보기 위하여 난류영역에서 methylene blue 용액을 사용하여 계단압력을 주어 그 과도응답을 측정한 결과 체류시간 분포는 dispersion 모형에 잘 부합되었고 peclet number 100 을 얻었다. 당밀을 열분해시키면 hydroxymethl furfural이 생성되는 것을 확인하였고 온도와 pH에 따라 검토한 결과 고온의 산성용액에서 반응은 촉진되었다.

• 식품기술
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• 제23권2호
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• pp.220-223
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• 2010

최근에 대두되고 있는 환경오염문제라던가 원유의 의존도 측면에서 볼 때 삼림자원 바이오매스를 원료로 한 bioethanol의 중요성이 높아지고 있다. 현재 bioethanol 제조는 효모 등을 이용한 발효법으로 대부분 제조되고 있지만 효소를 이용한 bioethanol 제조를 할 수 있다면 효율이 높은 ethanol생산과 이 반응에서 나오는 반응산물을 간단하게 정제할 수가 있게 된다. 또한 내열성 효소를 이용하여 고온 조건에서 효소반응을 하게 되면 효소반응과 반응산물 증류를 동시에 진행할 수 있으며, 반응속도의 향상과 잡균의 혼입억제 등 여러가지 이점이 기대된다. 본 고에서는 내열성 효소를 이용한 cellulose와 hemicellulose로부터 ethanol 제조 연구에 대한 개요를 살펴보기로 한다.

• 한국식품과학회지
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• 제27권2호
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• pp.176-180
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• 1995

고온의 기포를 액상에 분산시켜 형성되는 기-액상간의 온도구배로 인한 열 및 물질전달 방법인 고온기포접촉법을 도입하여 수용액으로부터 에탄올의 분리능력을 검토하고 회수율을 살펴보았다. 기포의 높은 분산속도는 액상내에서 jet regime을 형성하였으며 온도와 유속에 따라 air-water stripping coefficient는 각각 $5{\sim}10,\;1{\sim}1.5$배 증가하였다. 액상과 기포의 온도차가 클수록 stripping coefficient의 값이 높았으며 유속보다는 온도가 분리능력에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 회수율은 고온일 때와 유속이 클수록 증가해 $150^{\circ}C$, 84.88m/min 일때 80%의 회수율을 나타내었다. 고온기포접촉법은 stripping coefficient가 에탄올의 초기농도에 큰 영향을 받지 않으므로, 알코올 발효공정에서 배양액의 농도가 5% 이상 높아지면 알코올 생성균주의 생장장해를 일으켜 알코올 생산 수율이 떨어지는 생산물 저해작용을 줄이고 알코올을 회수하는 공정으로 응용될 수 있다.

• KSBB Journal
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• 제24권5호
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• pp.489-494
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• 2009

우리 연구팀은, 농산부산물인 유채대의 알콜 발효용 당화물 생산 가능성을 연구하였다. 이를 위해 농산부산물인 유채대를 연속적으로 5 mL/min의 속도로 산을 이용하지 않고 증류수만을 이용해 이단 고온 처리 ($200^{\circ}C$ and 15 Mpa, $375^{\circ}C$ and 23 Mpa)하였다. 본 전처리 공정을 통한 가수수분해물의 당화물 생성은 최종적으로 자일로스와 글루코스의 경우 25.6 g/L, 5.5 g/L가 생성되었다. 이는 유채대에 존재하는 글루코스와 자일로스의 초기 양 대비 각각 18%와 59%의 전환 수율을 나타낸다. 또한 이 공정은 타 공정들에 비하여 대표발효 저해 산물인 HMF의 생성량이 0.2 ppm으로 극히 낮은 수치를 보였으며, 가수분해물의 에탄올 생산시, 글루코스의 발효를 통한 에탄올 생성 전환수율이 90% 이상으로 높은 생성율을 보였다. 따라서 본 공정을 통해 다른 농산부산물이나 해조류 전체에 응용된다면, 고 수율의 에탄올 생산용 당화물을 생산할 것으로 예상한다.

• 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.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권1호
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• pp.146-154
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• 2023

참치액 소스를 가공할 때 가쓰오부시(가다랑어 훈연 숙성) 열수 추출물을 주원료로 사용하며, 이때 부산물로 생산되는 가쓰오부시 단백질을 이용하여 가수 분해산물인 peptide 강화소재를 제조하며 이를 젖산발효를 통한 기능성 물질 GABA가 증진된 기능성 발효소재를 개발하였다. 황칠나무 추출물 25%에 glucose 2%, skim milk 1%를 첨가한 제한배지에서 1차 고초균 발효 1일 동안 B. subtilis HA의 생균수는 8.83 log CFU/mL로 크게 증가하였고, pH 7.53과 산도 0.06%를 나타내었다. 고초균 발효물의 protease 활성은 발효 전 1.55 unit/mL에서 발효 후 102.22 unit/mL로 크게 증가하였고, 이에 가쓰오부시 부산물을 10% 첨가하여 60℃에서 3시간 동안 단백질 분해한 결과 tyrosine 함량이 분해 전 72.94 mg%에서 분해 3시간 후 156.85 mg%로 2배 이상 증가하였다. 고초균 발효물을 이용하여 가수분해시킨 가쓰오부시 단백질 분해물에 추가적으로 MSG 10%, glucose 3%, yeast extract 0.5%를 첨가하여 정치배양으로 젖산균 발효를 수행하였다. L. plantarum KS2020의 생균수는 0일 차 7.65 log CFU/mL에서 발효 7일 차 9.33 log CFU/mL까지 크게 증가하였고, B. subtilis HA의 생균수는 0일 차 5.98 log CFU/mL에서 1일 차부터 생균수가 검출되지 않았다. 젖산균 발효물의 pH 및 산도의 변화는 0일 차 pH 7.14, 산도 0.19%에서 1일 차에 pH는 5.77로 감소하고 산도는 1.92%로 증가한 후 발효 3일 차에 산도는 0% 및 pH 8.00 이상을 나타내었다. 젖산발효 1일 차부터 GABA의 전환이 보이면서 발효 3일 차에 고농도 GABA 생성을 나타내었다. GABA 및 glutamic acid의 함량을 HPLC로 분석한 결과, GABA의 함량은 3,139.58 mg/100 g으로 매우 높은 값을 나타냈으며, glutamic acid의 함량은 83.44 mg/100 g이었다. 결과적으로 황칠나무 추출물을 이용한 고초균 발효물을 효소원으로 이용하여 가쓰오부시 부산물의 단백질을 효과적으로 고온에서 단기간에 분해하여 peptide를 생성시켰으며, 연속적으로 젖산발효를 통해 약 3.1%의 GABA가 생성되었다. 최종 가쓰오부시 단백질의 가수분해물을 이용한 젖산균 발효물은 산도가 0%이며 풍미, probiotics, peptides, 고농도 GABA를 함유한 복합 기능성 발효소재로써 소스 등 다양한 식품의 건강소재로 활용이 기대된다.

• KSBB Journal
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• 제18권6호
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• pp.466-472
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• 2003

본 연구에서는 가축분뇨의 비료화를 위한 분뇨의 악취와 암모니아성 질소를 제거시킬 수 있는 기능성 발효촉진 미생물의 선별을 목표로 쌀겨 자연발효 추출물로부터 총 61개의 균주를 순수 분리하였고, 순수 분리된 균주의 단백질, 지방, 탄수화물 등의 유기물 분해 효소활성 (amylase, protease, cellulase 및 lipase), 암모니아 가스의 탈취성능을 조사하여 최종적으로 NA 2, 12, 15의 3종의 균주를 선별하였다. 최종 선별된 균주에 대해서 동정실험을 수행한 결과, NA 2는 Bacillus acidocaldarius로 동정되었고, NA 15는 Planoroccus sp.로 부분동정되었다. 이들 분리된 미생물을 가축분뇨처리제로 개발하기 위한 최적의 혼합 배양 조건을 구하기 위해 반응표면계획법으로 배지 조성과 pH와 같은 조작 변수들의 영향과 상호작용 등을 포함한 데이터를 분석한 결과, 최적 배양 조건은 beef extract 4.59g/L, Peptone 8.73g/L, PH 6.3으로 결정되었다. 분리된 미생물들은 발효촉진 및 암모니아 탈취 성능이 우수하면서도 중$.$고온성 미생물들로서 가축분뇨처리에 활용가능성이 높은 것으로 판단되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권9호
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• pp.1461-1466
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• 2013

본 연구에서는 과일(무화과, 키위, 파인애플)에서 추출한 단백질분해 조효소와 전통발효제(개량누룩, 전통누룩, 메주, 입국)에서 추출한 단백질분해 조효소의 특징을 비교하였다. 전통발효제에서 추출한 단백질분해 조효소는 과일에서 추출한 단백질분해조효소보다 높은 온도($70^{\circ}C$), 높은 염 내성(1~3%), 그리고 낮은 pH(3~6)에서 활성을 보였다. 같은 조건에서 활성을 비교하였을 때, 바이오 누룩>입국>전통누룩>무화과>파인애플>메주>키위 순으로 활성이 높았다. 이러한 결과는 과일에서 추출한 단백질분해 조효소보다 전통발효제에서 추출한 단백질분해 조효소의 활성이 우수하고 고온, 산성, 그리고 염의 조건에서도 활성이 저하되지 않으므로, 소시지나 치즈 제조 등의 다양한 식품산업에 이용될 수 있는 가능성을 보여준다.

• 한국식품과학회지
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• 제32권6호
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• pp.1326-1330
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• 2000

김치발효중 기체조성변화가 숙성정도를 감지할 수 있는지 알아보기 위하여 배추김치를 플라스틱 용기에 일정량 충진하여 밀봉한 후 저장하면서 포장내 기체조성 변화를 조사한 결과, 김치발효중 포장내 기체조성은 $CO_2$ 발생으로 인하여 계속적으로 변화하였다. 김치 발효온도와는 무관하게 $O_2$ 농도는 지수적으로 감소하고 $CO_2$ 농도는 매우 특징적인 2단계 증가양상을 나타내었다. $CO_2$ 농도는 2차 단계에서 다시 증가함에 따라 김치의 pH는 비례적으로 감소하였다. 저장 온도와 계절별 원료 배추에 따라 김치 포장내 $CO_2$ 농도변화 속도가 다르며 최종 농도에 있어서도 상당한 차이를 나타내었다. 고온에서 발효된 김치일수록 포장내 $CO_2$ 농도가 더 높은 경향을 보였고 여름배추 보다 겨울이나 봄 배추로 제조한 김치에서 포장내 $CO_2$ 농도 및 발생속도가 더 높게 나타났다. 이러한 연구결과를 바탕으로 포장내 기체조성 변화를 이용한 김치의 숙성도 감지 가능성을 확인할 수 있었다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제23권5호
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• pp.637-644
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• 2013

새송이 버섯균사체를 이용한 발효 더덕의 가공제품 개발가능성과 발효차에 대한 기초자료 제시를 위하여 기초연구를 실시하였다. 이에 발효 더덕을 볶음온도 및 볶음시간을 달리하여 발효차를 제조하여 이화학특성 및 항산화력을 측정하였다. 이화학적 특성 결과, 갈색도, 탁도, 환원당, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 볶음온도 및 볶음시간이 증가함에 따라 증가였으나, pH는 감소하였다. 발효차의 항산화 활성의 경우, DPPH radical 소거능, FRAP 및 환원력은 볶음온도 및 볶음시간이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. 관능검사 결과, $180^{\circ}C$에서 30분 볶음 처리한 차의 기호도가 가장 높았는데, 이는 다른 시료에 비해 진한 색, 향, 맛이었으나, 버섯 고유의 취와 탄 향이 나지 않았기 때문이었다. $180^{\circ}C$ 30분간 볶음 처리시료는 대조구와 비교 시 기능성 함량 수준도 높고, 무엇보다 기호도가 높아 소비자의 요구에 가장 부합되는 차를 제조할 수 있을 것으로 판단된다. 본 실험의 결과, 발효 더덕은 항산화력이 높고, 고온노출에서도 물성이 비교적 안정하여 차 이외의 다양한 가공품 개발이 가능할 것으로 사료된다.