쌀을 원료로 하는 청주 양조에 있어서, 원료의 이용률을 높이고 현대인의 기호에 맞는 청주를 얻기 위하여 국(麴)의 이용상의 차이를 비교하였고, 발효주의 술덧에서 분리한 효모균주에 대하여 발효특성을 검토하였다. 백국균(Aspergillus usamii mut. shirousami)을 배양한 밀기울국은 황국균(Aspergillus oryzae)을 배양한 쌀국에 비하여 glucoamylase, ${\alpha}-amylase$ 및 산성 protease 활성이 모두 높은 반면, 산성 carboxypeptidase 활성은 오히려 낮았다. 양조시험에 있어서 밀기울국(추출하여 사용함)은 소량으로도 술덧(주료)의 당화 및 발효를 효과적으로 진행시킬 수 있었으며, 숙성 술덧은 국취가 적고 아미노산도가 낮아 주질이 깨끗하였다. 또 밀기울국을 사용하고 분리효모로 발효시킨 청주는 일본청주효모 K-7 및 K-9의 경우에 비하여 유기산 특히 호박산의 양이 적어 주질면에서 보다 좋았다. 한편 밀기울국과 쌀국을 병용(倂用)하고 분리효모로 발효시킨 경우에는 밀기울국과 쌀국의 사용량에 따라 술덧의 아미노산도를 어느 정도 조정할 수 있었다. 그러나 쌀국을 사용하고, 분리효모로 발효시킨 경우에는 술덧의 에탄을 발효가 늦고 산 생성량이 많아 부적합하였다.
본 연구의 목적은 수용액상의 TNT를 분해하기 위한 감마선 조사의 적용가능성을 조사하는 것이었다. 연구 결과, 감마선 조사에 의한 TNT 분해반응은 유사일차속도반응식을 따르는 것으로 나타났으며, 반응속도를 나타내는 조사상수는 초기 TNT 농도에 강한 의존성을 나타내는 것으로 조사되었다. TNT를 함유한 시료의 pH를 강염기성으로 조정할 경우 TNT의 가수분해가 진행되었으며, 이로 인한 TNT에 함유된 일부 질소성분이 아질산성 질소와 질산성질소로 탈리되어 이온상태로 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 UV에 의한 자외선 흡수 특성이 변하는 것을 확인하였다. 감마선 조사에 의한 TNT의 제거는 pH 12 이상의 강염기성 조건에서 가장 우수하였고, 중성 부근 pH에서 가장 저조한 것으로 나타났으며, 99%의 TNT를 제거하기 위해서는 pH 2, 7, 13을 적용하였을 경우에 각각 40, 80, 10 kGy의 조사량이 요구되는 것으로 조사되었다. TOC의 제거는 pH 2의 강산성 조건에서 가장 효과적이었으며, 200 kGy를 조사하였을 때 90% 이상의 TOC를 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 그러나 중성 또는 강염기성 pH를 적용하였을 때에는 200 kGy의 높은 조사량을 적용하여도 TOC 제거율이 약 50% 내외로 완전한 TNT의 무기화는 기대하기 어려운 것으로 조사되었다. TNT의 분해과정에서 생성되는 분해산물 중 질소성분으로는 암모니아성 질소, 아질산성 질소, 질산성 질소 등이 검출되었고, 유기성 물질로는 glyoxalic acid와 oxalic acid가 검출되었으며, pH 2, 조사량 200 kGy를 적용하였을 경우에는 glyoxalic acid와 oxalic acid 또한 완전히 제거되는 것으로 나타났다.TEX> ~ FA-$N_{2}$ > RTA-$N_{2}$ 순으로 성장하였다. 하지만 질소분위기에서 열처리한 박막은 산소분위기의 열처리경우에 비해 박막내의 산소성분의 부족으로 인한 그레인 사이의 결함이 많이 관찰되었다.아제의 경우는 $30{\sim}35^{\circ}C$에서 2일간(日間)이었다. 5. Asp. neger CF-21 변이균주(變異菌株)의 산생성력(酸生成力)은 밀기울국(麴)에서 $30^{\circ}C$로 2일후(日後)에 최고(最高)에 달(達)하였으며 밀가루국(麴)에서는 $30^{\circ}C$로 3일후(日後)에 최고(最高)값을 나타내었다. 최적조건(最適條件)에서의 산생성력(酸生成力)은 밀기울국(麴)과 밀가루국(麴) 사이에 차(差)가 별(別)로 없었다.果)에서 총지질(總脂質)을 구성(構咸)하는 지방산(脂肪酸) 조성(組成)은 $C_{18:2}$산(酸), $C_{16:0}$산(酸)의 순(順)으로 그 함량(含最)이 맞은데 비(比)하여 각획분(各劃分)의 지질(脂質)을 구성(構成)하는 지방산(脂肪酸) 조성(組成)은 $C_{16:0}$산(酸), $C_{18:2}$산(酸)의 순(順)으로 그 함량(含量)이 많은 것으로 나타났으며 동결건조후(凍結乾燥後) 저장(貯藏)하는 동안에$C_{18:2}$산(酸), $C_{18:3}$산(酸)의 함량(含量)이 계속(繼續) 감소(減少)하고 있었다. 5. 4-monomethylsterol fraction에는 cycloartenol(20.6%)이 비교적(比較的) 높은 함량(含量)으로 함유(含有)
오늘날의 청주(淸酒)는 SAKE라는 이름으로 일본(日本)을 대표(代表)하는 술로 여겨지고 있으나 사실 일본식(日本式) 청주(淸酒)의 제법(製法)도 결국(結局)은 우리나라에 그 근원을 두고 있다. 오늘날의 청주(淸酒)는 우리의 술 빚는 법이 일본(日本)으로 전래된 후, 일본(日本)에서 잘 다듬어져 다시 우리나라에 상륙(上陸)한 것으로 現在의 청주(淸酒)의 근본도 그 뿌리는 백제를 비롯한 우리나라에 있음은 주지할 만한 사실이다. 그러나 우리 고유의 술빚는 법이 체계적으로 정리되지 못하고 사라져 버린데에는 우리의 전통사상의 일부인 과학, 기술 노동을 천시하는 풍조와 술빚는 일을 특히 여성의 전유물로 여겨 양조법의 정립이 이루어지지 못한 것도 큰 이유라 하겠다. 자가용(自家用)으로만 사용되던 주조(酒造)에서 탈피하여 공업적(工業的)인 규모의 청주생산은 1883년 1월 후꾸다라는 일본인이 부산에 세운 공장을 시초로, 1917년 현 백화양조의 전신이라 할 수 있는 조선주조주식회사 설립으로 본격화되었다. 우리의 전통청주(약주)는 곡류와 누룩을 이용하여 빚는데, 누룩은 밀기울을 잘 다져서 장기간에 걸쳐 제조하며, 누룩에는 당화효소를 분비하는 곰팡이류와 알콜발효를 할 수 있는 효모류가 함께 부착되어 있다. 따라서 호화시킨 곡류와 누룩을 함께 넣어서 술을 빚게되면 당화와 발효가 동시에 일어나게 된다. 일본식 청주도 Koji라 불리는 국(麴)을 제조하는 것을 달리할 뿐 우리 전통청주와 제법의 맥락은 같다. Koji는 찐쌀에 곰팡이류를 인위적으로 접종하여 배양한 것으로, 결국 당과용 효소를 얻는다는 것은 누룩과 같은 원리이나 곰팡이균을 분리하여 접종하는 것이 다르다. 한국의 청주판매 현황을 보면 80년대 초반 급격한 감소추세를 보였으나, 업계가 적극적인 판촉활동을 벌임과 동시에 새로운 TYPE의 냉청주(冷淸酒)를 개발하여 여름철이 비수기였던 시장 상황을 완전히 깨뜨려 사계절의 주류로 만드므로서 뚜렷한 회복, 증가추세로 바꾸었다. 앞으로 좀더 잘 다듬어지고 현대 이미지에 맞는 청주가 지속적으로 등장하여야 하며, 결국 이러한 민족고유의 맛이 가미된 청주 TYPE의 주류가 우리나라를 대표하는 국주로까지 발전할 수 있으리라 확신한다.
영광 토종국에서 분리된 곰팡이중, amylase 생산성이 우수한 Asp. awamori의 ${\alpha}-amylase$, glucoamylase의 생산 및 활성에 대해 밀기울을 기본배지로 하여 배양조건을 검토한 결과, 본 균주에 대한 두 효소의 생산성은 $30^{\circ}C$에서 72시간 배양했을 때 최대에 달하였고 기본배지에 maltose, urea, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, $K_2HPO_4$, $CaCl_2{\cdot}2H_2O$를 첨가했을 때 현저히 증대되었다. 최대효소활성은 pH 5.0 및 $50^{\circ}C$에서 나타났고, $pH\;5.0{\sim}6.0$에서 안정하였으며 $CaCl_2{\cdot}2H_2O$를 첨가하면 pH 안정성이 증가하였다. 열안정성은 $50^{\circ}C$애서 ${\alpha}-amylase$는 20분, glucoamylase는 40분간 열처리 후에도 유지되었고, ${\alpha}-amylase$는 $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, $K_2HPO_4$를 glucoamylase는 $CaCl_2{\cdot}2H_2O$를 첨가했을 때 열에 대한 안정성이 증대되었다.
고구마를 직접(直接) 탁주양조(濁酒釀造)로 사용(使用)하기 위하여 생(生) 고구마 및 절간(切干) 고구마분(粉)을 이용(利用)한 제국실험(製麴實驗), 그리고 산(酸), 알칼리, 산화(酸化)환원제, polyphenol oxidase 저해제등(等)의 처리(處理)에 의(依)한 절간(切干)고구마의 탈색실험(脫色實驗)과 알칼리 및 열처리(熱處理)에 의(依)한 생(生) 고구마의 박피실험(剝皮實驗)을 하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 생(生) 고구마를 원료(原料)로 담금한 경우에 박피(剝皮)하여 담금한 구(區)가 하지않는 구(區)에 비(比)하여 다소(多少) 높은 발효율(發酵率)을 보였고, 전체적(全體的)으로 각구(各區)에서 모두 산(酸)이 많고 알콜 생성량(生成量)이 적었으며 그 제성주(製成酒)의 색상(色相) 및 취기(臭氣)가 좋지 못하였다. 2. 절간(切干)고구마분(粉)을 원료(原料)로 담금한 경우에는 생(生)고구마로 담금한 구(區)에 비(比)하여 총산함량(總酸含量)이 적은 반면(反面)에 알콜생성량(生成量)이 훨씬 많았다. 당화보조제(糖化補助劑)로서 엿기름을 사용(使用) 구(區)보다 밀기울국(麴)을 사용(使用)한 구(區)에서 알콜의 증산(增産)을 보여 4일후(日後) 술덧의 알콜함량(含量)이 $10.5{\sim}11.4%$에 달(達)하였고 그 제성주(製成酒)는 산미(酸味)가 부족(不足)하여 제성후(製成後) 시간경과(時間經過)에 따라 점차 암색(暗色)으로 착색(着色)되어 제품(製品)으로서의 가치(價値)가 저하(低下)되었다. 3. 절간(切干)고구마분(粉)에 Neuropora sitophila 및 Aspergillus oryzae 를 접종(接種)하여 제국(製麴)한 결과(結果), 균사(菌絲)가 고르게 발육(發育)된 국(麴)을 얻었으나 이들 국(麴)으로 담금한 술덧은 알콜함량(含量)이 현저(顯著)히 낮았다. 4. 산(酸) 및 알칼리, polyphenol oxidase 저해제(沮害濟), 그리고 ether, ethanol 등(等) 유기용제(有機溶劑) 처리(處理)에 의(依)한 절간(切干)고구마의 탈색효과는 가피(加被)할 수 없었으며 공시(共時)한 산화환원제중(酸化還元劑中) $KMnO_4$가 가장 탈색효과가 있었고 염류중(鹽類中)에서는 명반 및 소(燒)명반의 효과도 다소인정(多少認定)되었다. 5. 절간(切干)고구마분(粉)에 첨수하여 가열(加熱) 호화(糊化)할 때의 흑변(黑變)에는 공존(共存)하는 pectin 및 amino 산(酸)은 별영향(別營饗)을 미치지 않으나 tannin 은 기타(其他) 착색물질(着色物質)과 함께 영향(影響)을 주었다. 6. 고구마의 박피(剝皮)에는 3% 알칼리 비등용액중(沸騰溶液中)에서 6분간(分揀) 침적(沈積)로서 효과가 없었으며 비등수중(沸騰水中)에서는 12분간(分揀) 이상(以上)의 처리를 요하였다. 이상(以上)의 결과(結果)로서 생(生)고구마 또는 절간(切干)고구마분(粉)으로 양조(釀造)하거나 이를 제국(製麴)하여 양조(釀造)하는 데는 일반적(一般的)인 담금법(法)으로서 좋은 결과(結果)를 얻을 수 없었으며 여러 가지 전처리(前處理)에 의(依)한 원료(原料)의 탈색효과도 기대(期待)할 수 없었으므로, 생(生)고구마 또는절간(切干)고구마분(粉)을 직접 원료(原料) 사용(使用)하려면 여기에 적합(適合)한 효모(酵母)와 고구마착색물질(着色物質)을 분해(分解)시키는 미생물(微生物)의 검색(檢索)에 대(對)한 연구(硏究)가 필요(必要)하겠다.
쌀 양조 후 남은 고체찌꺼기인 주박을 사용하여 Saccharomyces 효모 포자의 대량생산을 위하여 주박의 최적 전 처리과정, 최적 배지조성과 배양조건을 조사하였다. 포자형성을 위하여서는 주박으로 제조한 전포자형성배지(PSM)에서 효모를 배양한 추 1% potassium acetate로 구성된 포자형성배지(SM)에 10%를 재접종한 후 $25^{\circ}C$에서 4일간 포자형성을 시켰다. 주박과 물을 1:2 로 혼합한 후 $51^{\circ}C$에서 24시간 preincubation한 후 그 원심분리 상등액을 PSM으로 사용하여 48시간 배양하고 이를 다시 SM에 접종하여 4일 배양하였을 때 최대 포자 자낭 수 $0.72${\times}$10^{8}$$m\ell$ 를 얻었다. SM배지에 1.4% 밀기울 국(koji)을 영양원으로 첨가하였을 때 형성된 자낭수는 $1.06${\times}$10^{8}$$m\ell$ 증가하였다 초기 SM pH가 5에서는 포자가 형성되지 않았으며, pH 7∼11에서 포자가 형성되었다. 한편 주박의 전 처리에 소요되는 시간과 노력을 절감하기 위하여, 전 처리 하지 않은 주박을 직접 사용하여 포자형성을 시켜보았는데, 1% 갈색설탕을 함유하는 PSM에 2% 그리고 SM에 0.5%의 전 처리 하지 않은 주박을 각각 첨가하였을 때, 최대 포자 자낭수 $1.27${\times}$10^{ 8}$$m\ell$를 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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