• Title/Summary/Keyword: 수율 향상

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Rennin 및 Starter의 첨가(添加)가 대두(大豆)치즈의 제조(製造) 및 숙성(熟成)에 미치는 영향(影響) (Effects of Rennin and/or Starter Addition on the Manufacture and Ripening of Soybean Cheeses)

  • 정재홍;최우영
    • 농업과학연구
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    • 제7권2호
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    • pp.190-201
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    • 1980
  • 대두(大豆) 추출물(抽出物)로부터 대두(大豆)치즈를 제조(製造)하기 위한 최적(最適) 조건(條件)을 검토(檢討)하기 위하여 대두(大豆) 단백질(蛋白質)의 추출(抽出), 응고(凝固) 및 starter의 비교(比較) 시험(試驗) 등(等)을 수행(修行)하였고, 제품(製品)의 기호성(嗜好性) 향상(向上)을 위하여 skim milk와 미생물원(微生物原) 및 송아지원(原)의 rennin을 첨가(添加)한 경우, 숙성(熟成)에 미치는 영향(影響)에 관(關)하여 실험(實驗)하였다. 1. 대두추출(大豆抽出)의 최적조건(最適條件)은 고형물(固形物) 및 단백질(蛋白質) 추출율(抽出率), curd의 수율(收率) 등을 고려(考慮)하여 가수량(加水量) 9배(倍), 추출온도(抽出溫度) $100^{\circ}C$, 추출기간(抽出時間) 10분(分)이었다. 2. 두유(豆乳)의 응고(凝固)를 위하여는 응고제(凝固劑)로서 sodium gluconate가 좋았고 젖산 발효(醱酵)에 의한(依)한 방법(方法)으로 S. thermophilus의 starter 5%의 접종(接種)이 가장 좋았다. 3. 대두(大豆)치즈의 제조(製造) 및 숙성과정(熟成過程)에 미치는 skim milk 및 rennin 첨가(添加)의 영향(影響)은 (1) curd의 형성시간(形成時間)은 rennin을 첨가(添加)하였을때 단축(短縮)되었으며, skim milk와 rennin을 병용(竝用)하였을 때 현저히 단축(短縮)되었고, 공시(供試)한 두 개(個)의 rennin 중(中)에서는 미생물원(微生物原)의 rennet가 송아지원(原)의 것보다 형성(形成)이 늦었다. (2) 수분함량(水分含量)의 변화(變化)에는 큰 영향(影響)을 주지 못하였으며, 제품(製品)의 수분함량(水分含量)은 미생물(微生物) rennet를 첨가(添加)하여 제조(製造)한 치즈에서 높았다. (3) pH의 변화(變化)는 숙성초기(熟成初期)까지 급격(急激)히 저하(低下)되었고 그 이후(以後)에는 저하경향(低下傾向)이 완만(緩慢)하였으며, 미생물(微生物) rennet 첨가(添加)치즈에서 전기간(全期間)을 통(通)하여 낮은 수준(水準)의 pH를 유지(維持)하였다. (4) 세균수(細菌數)는 제조과정중(製造過程中) $10^8cells/g$의 수준(水準)으로 증가(增加)한 다음 숙성기간(熟成期間)에 계속(繼續) 감소(減少)하였고 skim milk를 첨가(添加)하여 제조(製造)한 치즈에서 월등(越等)히 높은 수준(水準)의 세균수(細菌數)가 측정(測定)되었다. (5) 숙성기간중(熟成期間中) 총질소(總窒素)의 함량(含量)은 변화(變化)되지 않았으나 가용성(可溶性) 질소(窒素)는 계속(繼續) 증가(增加)되었으며 이에 따라서 숙성률(熟成率)을 계산(計算)하면 skim milk를 첨가(添加)하여 제조(製造)한 치즈에서 또 rennin 첨가(添加)의 것에서 숙성률(熟成率)이 높았고 미생물원(微生物原)의 rennet 첨가(添加)에서 송아지원(原)의 것보다 높은 숙성률(熟成率)을 보임으로서 skim milk와 미생물(微生物) rennet 첨가(添加) 치즈에서 가장 높은 55%의 숙성률(熟成率)을 나타내었다.

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이태리 포플러의 화학적 전처리 공정을 통한 효소가수분해 영향 인자 분석 (Study on Affecting Variables Appearing through Chemical Pretreatments of Poplar Wood (Populus euramericana) to Enzymatic Hydrolysis)

  • 구본욱;박나현;여환명;김훈;최인규
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제37권3호
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    • pp.255-264
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    • 2009
  • 본 연구는 화학적 전처리 공정이 목질계 바이오매스의 효소 가수분해에 미치는 영향을 구명할 목적으로 이태리포플러 분말을 1% 황산과 수산화나트륨 수용액을 이용하여 각각 $150^{\circ}C$$160^{\circ}C$에서 한 시간 동안 전처리를 실시하였다. 전처리된 시료는 건조과정을 거친 시료와 건조과정을 거치치 않은 시료로 각각 구분하여 화학적, 물리적 성상 및 효소 당화 효율에 미치는 영향을 비교, 분석하였다. 황산 전처리에 의한 바이오매스의 분해율은 약 24.5%로 수산화나트륨 전처리에 의한 분해율(18.6%)보다 약 6% 이상 높게 측정되었다. 반면, 탈리그닌화는 수산화나트륨이 우수하여 황산을 이용한 전처리보다 약 2% 가량 높게 나타났다. 결정화도는 미처리 시료와 비교하였을 때 황산과 수산화나트륨으로 전처리한 시료 모두 다소 높은 값을 나타내었는데, 이는 전처리 과정에서 비결정성 셀룰로오스가 결정영역보다 선택적으로 분해됨으로서 나타난 결과로 예측되었다. 주사전자현미경에 의한 표면 미세구조 관찰 결과, 황산, 수산화나트륨 전처리 모두 구성 성분들을 분해함으로써 목질바이오매스의 표면을 미처리 시료보다 거칠게 만들고 부분적인 균열을 발생시키는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 황산 전처리-건조 시료에서는 이러한 표면 거칠음이 대조구와 유사하게 다시 변화하였음을 관찰하였다. 시료 표면의 기공분포는 두가지 전처리 과정 모두를 통해 크게 증가하였음을 확인하였다. 그러나 수산화나트륨에 의해 전처리된 시료는 건조과정을 거친 경우에도 기공분포가 점차적으로 증가하는 경향을 보였지만, 황산으로 전처리한 시료는 건조과정을 거치면서 전처리에 의해 증가한 기공 분포가 다시 급격히 감소하여 미처리 시료와 유사한 기공분포를 나타내었다. 황산 전처리 후 건조과정을 거친 시료와 미건조 시료는 효소가수분해에 의한 소화율이 각각 7.0%와 26.9%로 측정된 반면, 수산화나트륨 전처리 후 건조된 시료와 미건조시료는 각각 39.7%와 45.8%로 나타나 알칼리에 의한 전처리가 산 전처리보다 소화율 향상을 위해 더 우수하였으며, 이러한 높은 소화율은 당화 효율에도 커다란 영향을 미치는 것으로 판명되었다. 아울러 전처리된 바이오매스의 건조는 소화율 및 당화 수율에 지대한 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

콩잎 품종에 따른 이화학적 특성 비교 및 콩잎 분말을 첨가한 두부 개발 (Physicochemical Properties of Soybean Leaf by Cultivar and Development of Soybean Curd Prepared with Soybean Leaf Powder)

  • 김민경;이슬;황인경
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.557-565
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    • 2011
  • 본 연구에서는 품종에 따른 콩잎의 이화학적 특성을 살펴보고자, 4종류 콩잎(대원, 대풍, 황금, 서리태)을 이용하여 평가하였으며, 콩잎 분말의 활용방안을 모색하기 위해 콩잎 분말을 첨가한 두부를 개발하여 그 이용 가능성을 알아보았다. 콩잎의 이화학적 특성을 살펴본 결과, 품종별로 유의적인 차이를 나타내었다(p<0.05). 콩잎은 대부분 탄수화물로 이루어져있으며, K, Ca, Mg, Na, P, Fe 등의 무기질이 함유되어 있는데 상대적으로 칼륨 함량이 높음을 확인할 수 있었다. Isoflavone 함량은 모든 품종에서 daidzein 함량이 genistein 함량 보다 함량이 높게 나타났고 특히, 대풍콩잎에서 유의적으로 높은 함량을 나타내었다(p<0.05). 대풍콩잎 분말의 첨가량(0, 0.1, 0.2, 0.3%)을 달리하여 두부를 제조하여 품질 특성을 살펴본 결과, 수율은 두부 간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 명도(L)와 적색도(a)는 대조군에 비해 유의적으로 낮아지는 경향을 보였으나 황색도(b)는 콩잎 첨가 수준이 증가할수록 점점 증가하는 경향을 보였다. 조직감 특성은 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 경도(hardness)는 대조군에 비해 콩잎을 첨가한 두부에서 높은 경향을 보였으며 이는 관능평가 결과에서도 비슷한 추이를 나타냈다. 두부의 외관, 맛, 향, 조직감에 대하여 특성 강도를 평가한 결과, 콩잎의 첨가수준이 증가할수록 대조군에 비해 고소한 맛은 덜한 반면, 두부의 색, 향, 조직감은 강하게 평가되었다. 기호도 평가에서는 콩잎을 첨가한 두부가 대조군에 비해 높게 평가되었고, 0.2% 첨가 두부에서 전반적인 기호도가 가장 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해보면 콩잎 분말 첨가는 전체적인 관능평가에 긍정적인 영향을 미치며, 특히 콩잎 분말 0.2%가 두부의 기호도를 높일 수 있을 것이라고 사료된다. 본 연구를 통하여 콩잎의 이화학적 특성은 품종에 따라 유의적인 차이가 있음을 확인하였으며 식품 소재로서의 콩잎 분말의 이용가능성 또한 확인할 수 있었다. 이러한 연구 결과는 콩잎 분말의 식품학적 가치를 향상시키고 기능성 소재로서의 이용 가능성을 증진시킬 수 있는 기초자료가 될 것으로 기대되며, 나아가 기능성 식품 개발에 크게 기여할 것으로 사료된다.

대기 중 CO2 농도의 상승에 대한 배추의 광합성과 생장 반응 (Photosynthetic and Growth Responses of Chinese Cabbage to Rising Atmospheric CO2)

  • 오순자;손인창;위승환;송은영;고석찬
    • 한국농림기상학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.357-365
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    • 2016
  • 본 연구는 대기 중 $CO_2$ 농도의 증가가 배추(B. campestris subsp. napus var. pekinensis)의 광합성과 생리적 특성에 미치는 영향을 조사하여 미래의 대기중 $CO_2$ 농도 증가로 인한 고랭지 배추의 생산성을 예측해 보고자 수행하였다. 대기 $CO_2$ 농도를 달리하여 배추를 5주 동안 재배하였을 때, 지상부 생체량, 엽수, 엽면적, 엽장, 엽폭은 모두 대기 $CO_2$ 농도 조건($400{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$)에서 재배된 배추에서보다 고농도의 $CO_2$ 조건($800{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$)에서 재배된 배추에서 더 높게 나타났다. 그리고 증산률(E)이 다소 낮았지만, $CO_2$ 고정률(A), 기공전도도($g_s$)와 수분이용효율(WUE)도 고농도의 $CO_2$에서 높았다. 최대광합성률($A_{max}$)은 대조구인 대기 중 $CO_2$ 농도에서 보다 고농도의 $CO_2$ 조건에서 2.2배 더 높았다. 광보상점($Q_{comp}$)은 대조구에서보다 고농도의 $CO_2$ 조건에서 다소 낮았다. 순양자수율(${\varphi}$)은 고농도의 $CO_2$ 조건에서 재배된 배추에서 높았다. 그러나, $CO_2$반응곡선으로부터 얻은 광호흡률($R_p$), 최대카르복실화속도($V_{cmax}$), $CO_2$ 보상점(CCP), 최대전자전달률($J_{max}$), 탄소고정효율(ACE) 등은 $CO_2$ 농도에 따라서 차이가 없거나 있더라도 미미하였다. 그리고, 광계II의 최대 광화학적 효율($F_v/F_m$)과 잠재적 광합성능($F_v/F_o$)이 $CO_2$ 농도에 따라 유의한 차이를 보이지 않아 고농도 $CO_2$ 조건이 고랭지 재배시 배추의 생육에 스트레스로 작용하지 않는 것으로 보인다. 배추의 광합성을 위한 최적 온도는 고농도 $CO_2$에서 $2^{\circ}C$ 정도 더 높았으며, 최적온도 이상의 조건에서는 대기 $CO_2$와 고농도 $CO_2$에서 모두 $CO_2$ 고정률은 감소하고 암호흡은 증가하는 양상을 보였다. 이상의 결과로부터 미래의 대기 중 $CO_2$ 증가는 고랭지 재배시 배추의 생육에 있어서 스트레스 요인으로 작용하지는 않으며 수광량의 증가가 생산성을 향상시킬 것으로 보인다.

단백분해 효소 활성(蛋白分解 酵素 活性)이 Cheddar Cheese의 품질(品質)에 미치는 영향(影響) (Effect of Proteinase Activity on the Cheddar Cheese Quality)

  • 김민배
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제14권2호
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    • pp.157-164
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    • 1996
  • Cheddar cheese의 품질(品質)을 향상(向上)시키기 위하여 Streptococcus lactis KCTC 1913으로부터 curing에 의하여 선발(選拔)된 proteinase-negati변이주(變異株)로 제조한 Cheddar cheese 숙성중의 단백질 분해 양상(蛋白質 分解 樣相)을 전기영동(電氣泳動) 및 액체 chromatography에 의해 연구하였으며, 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. Starter bacteria의 생균수(生菌數)는 cheese의 숙성(熟成)이 진행(進行)됨에 따라 감소(減少)하였으며 야생형 균주(野生型 菌株)로 제조한 cheese에서는 급격히 감소(減少)했으나 변이주(變異株)로 제조한 cheese에서는 완만하게 감소(減少)하였다. 2. 전기영동(電氣泳動)에 의한 cheese casein의 분해 양상(分離 樣相)은 야생형 균주(野生型 菌株)와 변이주(變異株)로 제조한 cheese간에는 차이가 없었으나, 숙성 진행(熟成 進行) 단계에 따라 차이가 나타났다. 3. Sephadex G-25 column에 의해 cheese의 고미성분(苦味成分)을 분별(分別)한 결과 green cheese와 3개월 숙성(熟成)시킨 cheese에서 각각 3개의 fraction으로 분별(分別)되었으며 숙성(熟成)이 진행(進行)됨에 따라 분자량(分子量)이 비교적 적은 bitter peptide나 유이(遊離) 아미노산으로 전환(轉煥)되는 경향(傾向)을 나타내었다. 4. 3개월 숙성(熟成)된 cheese를 관능검사(官能檢査)한 결과 색택(色澤)에는 별 차이가 없었으나 조직(組織)과 풍미(風味)에 있어서는 변이주(變異株)로 제조한 cheese가 야생형 균주(野生型 菌株)로 제조한 cheese보다 기호성(嗜好性)이 더 좋았다. 5. Cheddar cheese의 생산수율(生産收率)은 변이주(變異株) 사용시, 야생형(野生型)균주를 starter로 사용한 것보다 0.14% 높았다.첨가 식빵이 가장 기호에 맞는 것으로 평가되어 Sourdough 첨가 %와 method에 따라 score 차이를 보였다. 등의 단계별로 약간의 차이를 보였지만, 동결 80일 후의 활력은 대부분이 유사한 것으로 나타났다. 각각의 처리구간에 점도의 차이는 있지만, sucrose와 sorbitol의 비율이 1:2인 것이 점성면에서는 가장 좋은 것으로 나타났다. Frozen yogurt mix의 보수력은 점도와 밀접한 관계가 있었다(p<0.05). Sorbitol함량이 증가될수록 hardness와 cohesiveness는 증가되었지만, elastisity는 감소되었다. 또한 Str. thermophilus는 처리구간에 큰 차이를 보였지만(p<0.05), L. bulgaricus와 mixed culture는 차이를 보이지 않았다(P>0.05).)의 발생율(發生率)이 감퇴(減退)되고 있음을 관찰(觀察)할 수 있었는 바, 이것은 유산균 발효유(乳酸菌 醱酵乳)의 음용효과(飮用效果)인 정장(整腸)과 면역증진효과(免疫增進效果)에 따라 소화기질환(消化器疾患)의 예방(豫防)이 가능했던 것으로 확인된다. 그리고 유산균 발효유(乳酸菌 醱酵乳)의 소비량(消費量)과 소화기질병(消化器疾病)의 발생율간(發生率間)에는 r = -0.704 (p<0.01) 과 같은 매우 유의(有意)한 상관계수(相關係數)가 성립(成立)되고 있었다.효과에 대한 연구가 시행되어야 하며 분자생물학적인 방법을 사용하여 그 기전을 규명하여야 한다.아니라 주의집중력(注意集中力)에 직접적으로 효과를 나타내는 것으로 해석할 수 있었다. 또한 이같은 소견으로 주의력결핍(注意力缺乏)${\cdot}$과잉운동장애환아(過剩運動障碍患兒)에서의 충동성(衝動性)은 이 장애의 중심증상이 아니거나, 이들 약물투여에 의해 호전되지 않거나, 호전의 측정에 문제가 있을 수도 있겠다. 마지막으로 주의력결핍(注意力缺乏)${\cdot}$과잉운동장애(過剩運動障碍)에서

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담자균류 ${\beta}$ -글루칸의 특성 및 생산

  • 홍억기
    • 한국생명과학회:학술대회논문집
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    • 한국생명과학회 2002년도 제36회 학술심포지움
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    • pp.17-22
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    • 2002
  • 지구상에는 수천종의 버섯류가 자생하고 있어 유전자원으로서의 중요성이 지대할 뿐만 아니라 기능성 식품소재 및 각종 약리 활성을 나타내는 신약개발 소재로도 크게 주목을 받고 있다. 이들 버섯은 균사체의 영양대사로 얻어지는 대사산물이 축적된 자실체의 형태로 나타나는데, 최근에 와서 자실체 및 균사체의 추출물이나 균사체 배양물이 체질개선이나 각종 병의 예방과 치료에 효과가 있는 것으로 밝혀져 건강식품이나 의약품으로서의 용도가 크게 증가하고 있는 실정이다. 특히, 담자균이 생산하는 특정 구조를 갖는 다당류는 오래전부터 종래의 화학요법제와는 달리 숙주내의 면역 기능을 부활하여 소위 면역요법제로서의 항암효과를 나타냄이 알려져왔었다. 현재까지 제약 및 의학적인 방법이 질병의 주된 치료방법으로 이용되어 왔지만 최근에 특정식품의 섭취가 만성질환의 발생을 억제 또는 지연시킨다는 연구 보고가 나오면서부터 만성질환의 치료방법으로서 식이요법을 중요하게 생각하게 되었다. 따라서 새로운 식품소재 및 가공식품의 개발을 통한 성인병 등의 각종 질병예방이 국민보건문제 해결에 필수적이다. 현재 일본 등에서는 표고버섯, 구름버섯 및 치마버섯 유래의 다당체 또는 단백다당체인 lentinan, krestin 또는 PS-K, schizophyllan 및 PSP 등이 실용화되어 높은 가격에 판매되고 있다. 국내에서도 야생 구름버섯 자실체로부터 추출한 단백 다당체인 Copolang(광동제약)이 개발되어 PS-K와 유사하게 암의 치료에 병행 사용되고 있고, 또 강력한 항암활성이 보고된 상황버섯의 균사체 추출물인 단백 다당체가 Mesima-Ex FK(한국신약)라는 상품명으로 암의 치료에 병행 사용되고 있는 것으로 알려지고 있다. 담자균류와 아울러 미생물 유래 다당체는 그 구조와 특성에 있어서 매우 다양함을 지니고 있다. 이러한 미생물 유래 다당류의 공업적 생산과 이용에 대한 연구로서는 Leuconostoc mesenteroides가 생산하는 dextran이 혈장증량제로 개발된 이래 Xanthomonas campestris가 생산하는 pullulan, Zoogloea rgmigera가 생산하는zooglan둥이 대표적인 예로 보고되고 있다. 한편, 미생물 유래 다당류는 구성당, 분자량, 화학적 구조 등과 같은 특성의 차이에 의해 많은 종류가 존재하고 있으며, 다양한 물성 및 유화제, 응고제, gel 형성제, 필름 형성제, 흡착제, 안정제, 접착제 등과 같은 용도로 광범위하게 이용되고 있다. 또한 근래에 들어서는 미생물 유래 다당체가 지니는 항암활성이 확인되어 새로운 의약품으로서의 개발 가능성이 기대된다. 그 밖에도 기존에 알려져 있는 식물 및 해조류 유래의 다당체와는 달리, 발효조를 이용한 연속배양에 의해 공업적 대량 생산이 가능하며, 더욱이 생산된 다당체의 분리 및 회수가 용이하다는 이점을 지니고 있다. 최근에 들어서는 유전공학적 기법을이용한 고생산성 변이균주 및 새로운 기능을 지닌 다당체의 개발에 관한 연구가 보고되고 있는 등 고부가가치를 지닌 새로운 바이오 소재로서의 기능 및 용도 개발에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 항암 활성을 나타내는 여러 가지 담자균류중 Agaricus blazei로부터 생산되는 다당체는 고형암 이외에 S형 결장암, 난소암, 유방암, 폐암, 간암 등에 효과가 입증되었고, 천연물질에 의한 암 면역요법으로 각광을 받고 있으며, 항암 및 항virus의 완치율과 저지율에서 현재 여러가지 약효가 있는 버섯중에서도 탁원한 효과가 있는 것으로 증명되고 있다. 이들 다당체는 사이토카인을 생산시켜서 T임파구와 B임파구의 항원 특이적인 면역반응을 활성화시키고, 세포장해성 T세포와 활성화 대식세포의 세포장해 기능을 충진시켜서 암세포를 파괴시킨다. 또한 콜로니 자극인자인 사이토카인을 생산시켜서 면역담당세포의 신생을 촉진시키기도 하며, 암의 화학요법과 방사선 요법으로 저하된 백혈구를 회복시키는 역할을 한다. 따라서 최근의 연구동향은 생산된 다당체의 항암활성을 향상시키고자 하여 배양기간중에 interleukin을 의도적으로 첨가하는 경향이 있다. 이러한 항암 활성을 나타내는 담자균체 유래 다당체는 버섯의 기원에 따라 그 형태에 약간의 차이를 나타내기는 하나 그 기본 형태는 ${\beta}-(1,6)-glucosyl$ 분지를 가진 ${\beta}-(1,3)-glucan$이며, 평균 분자량은 50 ${\sim}$ 200만 정도이다. Agaricus blazei의 원산지인 브라질의 피에다데(Piedade) 지방의 환경조건(산지의 습도는 80%, 낮 기온 $35^{\circ)C$, 밤 기온 $20{\sim}25^{\circ}C$로 대단히 높으며, 정기적으로 열대지방 특유의 소나기가 내리는 지역)에서 볼 수 있듯이 Agaricus blazei의 성장 환경은 매우 까다로운 편이며, 날것으로는 보관이 잘 안되기 때문에 그 재배에 큰 어려움이 있다. 또한, 고체배양에 의해 생산된 버섯 자실체로부터 유기용매 및 열수추출 방법으로 다당체를 생산하는 방법은 균일한 형태의 버섯 자실체를 공급받기가 어렵기 때문에 다당체의 생산 수율이 낮고, 많은 노동력이 요구되는 어려움이 있다. 그러나 액체배양에 의한 다당체 생산의 경우는 고체배양에 의한 다당체 생산에 비해 일정한 조건하에서 배양이 가능하다는 장점이 있으며, 항상 균일한 균사체 및 배양액을 얻을 수 있다. 따라서 원하는 유용물질을 쉽게 획득할 수 있는 장점이 있다.

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NaY 제올라이트 촉매 상에서 젖산 탈수반응을 통한 바이오아크릴산 생산: Ca 함침 및 KOH 처리 영향 (Dehydration of Lactic Acid to Bio-acrylic Acid over NaY Zeolites: Effect of Calcium Promotion and KOH Treatment)

  • 김지찬;서수민;제정호
    • 청정기술
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    • 제28권4호
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    • pp.269-277
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    • 2022
  • 생물학적 효소 반응 산업의 발전으로 인해 바이오매스 자원으로부터 젖산을 대량 생산하는 것이 가능해짐에 따라 젖산의 추가적인 탈수 반응을 통해 고흡수성 수지 SAP, 디스플레이의 점접착제 등의 원료가 되는 아크릴산을 생산하는 친환경 공정이 많은 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 젖산 탈수 반응에서 높은 활성을 가지나, 비활성화가 빠른 단점을 가지는 NaY 제올라이트 촉매의 산점 및 염기점을 조절하여, 높은 아크릴산 선택도를 장시간 유지 가능한 촉매를 개발하고자 하였다. 첫번째로 NaY 모촉매에 부분적으로 칼슘을 치환하여 산/염기도를 변화시키고자 하였으며, 이온 교환법과 초기습식 함침법을 모두 적용하여 그 효과를 탐색하였다. 그 결과 직접적으로 Ca를 함침하는 것이 선택도 및 안정성 측면에서 우수한 것을 확인하였으며, 16시간 반응 동안 40% 수율의 AA를 안정적으로 생산하였다. 산/염기 특성 분석 결과, 함침된 Ca는 주로 CaO 형태로 촉매 외피에 존재하면서, 젖산 탈수 반응을 위한 추가적인 염기점으로 작용하는 것으로 나타났다. 추가적으로 NaY 모촉매의 산세기를 약화시키면서 기공 내외적으로 Ca을 고르게 분산시키기 위해, KOH 처리를 통한 탈규소화 후, Ca를 함침하였다. 그러나 기존 Ca-NaY 촉매 대비 아크릴산 선택도가 증진되는 효과는 관찰하지 못하였다. 최종적으로 KOH 처리 촉매에서 Ca 담지양을 1 wt%에서 5 wt%로 증가시켜 염기점 양을 증진시켜 보았다. 그 결과, 기존 1 wt% Ca가 함침된 촉매에 비해 아크릴산 선택도를 65%까지 증진시킬 수 있었으며, 24시간 반응 동안 촉매 안정성 또한 꾸준하게 유지되어, 젖산 탈수 반응에서 염기점 조절이 선택도 및 안정성 향상에 중요한 변수임을 제시하였다.

전기로 제강분진의 재활용과정에서 발생되는 Fe-Clinker의 자원화에 관한 연구 (A Study on the Resource Recovery of Fe-Clinker generated in the Recycling Process of Electric Arc Furnace Dust)

  • 윤재홍;윤치현
    • 자원리싸이클링
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    • 제32권1호
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    • pp.50-59
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    • 2023
  • 전기로에서 고철(Scrap)의 용해과정에서 발생되는 분진량은 고철장입량의 약1.5%정도이며, 주로 백필터(Bag Filter)에서 포집된다. 전기로 제강분진의 주요한 구성원소인 아연(Zn)과 철(Fe)중에서 아연성분은, 제강분진에 탄소계의 환원재(코크스, 무연탄)와 석회석(C/S제어)을 첨가하여 Pellet형태로 가공한 후에 반응로(Rotary Kiln 또는 RHF)에 장입하여 환원, 휘발, 재산화의 단계적인 세부반응을 거쳐서, 60wt%Zn을 함유한 조산화아연(Crude Zinc Oxide)으로 회수된다. 한편 제강분진 중의 철(Fe)성분은, Fe-Base의 Clinker(2차부산물)라고 하는 고형물의 형태로 반응기로부터 배출된다. 기존의 Fe-Clinker의 처리방법은, 각국의 상황에 따라서 다양한 방안들이 시행되고 있는데, 대표적인 처리방법으로는 매립, 재활용(로반재, 콘크리트용 골재, 시멘트제조용 Fe-Source), 그 외에 다양한 처리방법들이 있다. 이들 방법들 중에서 매립의 경우는, 침출수에 의한 환경오염, 고가의 매립비용, Fe자원의 낭비 등의 이유로, 결코 바람직한 처리방법이라고 할 수는 없다. 그러나 Fe-Clinker중의 Fe성분을 전기로를 이용하여 직접적으로 재활용하는 방법에 대한 연구결과는 거의 찾아볼 수 없었다. 따라서 본 연구에서는 Fe-Clinker중의 Fe성분을 보다 적극적으로 회수하기 위한 방법으로서, 먼저 Fe-Clinker를 분쇄하고 이어서 비중선별과 자력선별을 순차적으로 실시하여, Fe-성분이 농축된 조분(Coarse particle, >약10㎛)과 슬래그성분을 주로 함유한 미분(Fine particle, <약10㎛)으로 분리하였다. 이렇게 분리한 조분에 탄소계 환원제(코크스, 무연탄)와 점결재(전분)를 첨가하여 단광 Clinker를 제조하여, 전기로에 고철을 장입할 때에 소량(1~3wt%)의 단광Clinker를 함께 장입하여, 단광Clinker의 첨가재(가탄재, Fe-Source, 발열재 등으로서의 역할)로서의 사용가능성을 조사하였다. 그 결과, 비록 소량이지만, 전력원단위와 생산수율이 다소 향상되는 효과를 나타내었으며, 용융금속에 대한 가탄효과도 확인할 수 있었다.

추출 방법에 따른 명일엽과 돌미나리 착즙박의 정미성분 및 항산화 특성 (Taste Compounds and Antioxidant Properties in Extracts of Angelica keiskei and Oenanthe javanica Juice By-Products According to Extraction Methods)

  • 이현정;유하나;이현규
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.517-527
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    • 2023
  • 본 연구에서는 추출 수율 및 소재의 풍미를 높일 수 있는 EE와 CE를 통해 명일엽과 돌미나리 착즙박 추출물을 제조하여 추출물의 정미 성분인 유리아미노산, 유기산, 당류와 항산화 특성인 DPPH 라디칼 소거능, TPC, TFC를 비교분석하여 명일엽과 돌미나리 착즙박 추출물의 업사이클 가능성을 검토해 보고자 하였다. 유리아미노산의 함량은 명일엽 착즙박은 EE가, 돌미나리 착즙박은 CE가 더 높은 추출 효율을 가졌으며, 착즙 전 원물로 제조한 추출물에 비해 높은 추출 효율을 나타냈다. AKEE의 주요 아미노산은 leucine, alanine, aspartic acid, AKCE의 주요 아미노산은 valine, alanine, aspartic acid 이다. OJEE의 주요 아미노산은 leucine, aspartic acid, arginine, OJCE의 주요 아미노산은 valine, aspartic acid, arginine으로 추출물의 특성에 맞게 사용한다면 식품의 풍미 향상과 더불어 기능성 소재로의 활용 가능성을 확인할 수 있었다. 유기산과 당류 함량은 명일엽, 돌미나리 착즙박 공통적으로 CE의 추출 효율이 높았다. 추출방법에 따라 유기산 및 당류의 조성이 상이하기 때문에 신맛과 단맛의 패턴이 다르게 나타나며 산도 조절과 같은 기능적 특성도 예상할 수 있다. DPPH 라디칼 소거능과 TPC 함량은 명일엽, 돌미나리 착즙박 공통적으로 CE의 추출 효율이 높았다. 이는 CE에 사용한 에탄올과 페놀성 화합물이 반응하여 추출 함량이 증대 된 것으로 판단된다. 또한, 폴리페놀 함량이 높아질수록 DPPH라디칼 소거능이 높아지고 있어 양의 상관관계 성립을 예측할 수 있었다. 하지만 착즙 전 원물 추출물 대비 착즙박 추출물의 항산화능은 다소 낮은 수준이므로 사용량에 대한 검토가 필요하다. TFC 함량은 명일엽 착즙박 추출물은 CE 대비 EE 에서 더 높은 추출 효율을 가지지만, 돌미나리 착즙박 추출물에서는 EE와 CE의 통계적 유의성이 없게 나타났다. 이는, 착즙박 추출물에 가해진 효소의 활성 조건이 착즙박의 세포벽 결합 구조를 파괴하여 플라보노이드의 추출을 유도할 때 AKEE에서는 적합하였지만, OJEE에서는 부적합하여 다른 경향의 결과를 나타내는 것으로 유추해 볼 수 있다. 본 연구를 통하여 명일엽과 돌미나리 녹즙 제조 후 생성되는 착즙박을 활용한 추출물의 정미 성분과 항산화 특성을 분석하였고 고부가가치 소재의 이용성 가능성을 확인 할 수 있었다. 연구결과를 바탕으로 실용화를 위한 구체적 연구개발의 확대가 필요할 것으로 사료된다.

동일 사육 조건에서 산란계 수평아리 및 육용계의 도체 특성, 계육 품질 및 관능적 특성 비교 (Comparison of Carcass Characteristics, Meat Quality, and Sensory Quality Characteristics of Male Laying Hens, Meat-Type Chickens under Identical Rearing Conditions)

  • 이우도;김현수;김희진;전익수;손지선;홍의철;신혜경;강환구
    • 한국가금학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.11-19
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    • 2024
  • 본 연구는 일반적인 육용계 Ross 308과 토종닭 Hanhyup-3 및 산란계 Hy-Line Brown 수평아리의 도체 특성, 계육 품질, 계육 내 핵산 관련 물질 및 관능적 특성을 비교하여 산란계 수평아리의 육용계 활용 가능성에 대해 조사하고자 하였다. 공시동물로 1일령 Ross 308 수평아리(R3), Hanhyup-3 수평아리(H3) 및 Hy-Line Brown 수평아리(HL)를 각 100수씩 배치하였으며, 품종에 대한 차이를 두어 3처리로 설계하였다. 처리구별 시험 종료일은 평균 체중이 1.5 kg에 근접한 일령(R3 35일, H3 49일, HL 84일)으로 하였다. 시험 결과, 생체중은 처리구간 유의적 차이가 없었으나 도체중 및 도체율은 R3 처리구에서 가장 높았으며(P<0.01), 부분육수율 중 가슴의 수율은 R3가, 다리, 날개 목은 HL 처리구가 가장 높았다(P<0.01). H3의 계육은 높은 pH, WHC와 낮은 가열감량을 보였으며, 색도(L*, a*)는 R3에서 높았다(P<0.05). 특히, 계육 내 지방 함량은 HL에서 가장 낮았다(P<0.01). 정미성 핵산 물질인 ATP, Hx, ADP, AMP 및 INO는 R3에서 많았으며, IMP 함량은 HL 계육에서 가장 많았다(P<0.05). 관능적 특성은 가금 품종에 따라 유의적인 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 결론적으로, 산란계 수평아리는 낮은 지방 함량, 높은 IMP 함량 등 고유 특성의 계육을 생산하였으며, 다른 품종과 비슷한 관능적 특성을 나타내었다. 하지만, 산란계 수평아리의 육용계 활용을 위하여서는 생산성 향상, 특정 부위의 계육 생산량 개선 등 추가 연구가 필요할 것으로 보여진다.