• 식품기술
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• 제15권2호
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• pp.107-111
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• 2002

초고압 가공처리는 별동의 화학 보존제를 사용하지 않고도 저온에서 식품유래 미생물을 사멸시킬 수 있기 때문에 식품분야에서 주목받는 새로운 가공기술이다. 이러한 초고압 처리의 장점 덕분에 관능적 특성이 우수하고 영양성분이 그대로 보존되는 고품질 식품의 제조도 가능하다. 고압 조건에서의 미생물 사멸정도를 측정하기 위해서는 흔히 실험실 규모의 장비(그림 1)을 사용하여 소량의 미생물 접종액을 처리함으로서 대량 처리시(그림 2)의 양상을 예측할 수 있다. 초기에 개발된 실험실 귬의 초고압 처리장비에는 일반적으로 고압용기 내부에 온도감지 장치가 부착되어 있지 않아, 압력 조건 하에서의 압축발열 및 순간 감압냉각 효과가 제대로 보고되지 않았다. 그러나 가열효과를 고려하지 않으면 초고압 처리기 특유의 가압 특성 대문에 실험 결과의 재현성을 얻기가 힘들고, 특히 대용량 생산설비의 경우 더욱 그러하다. 이론적으로 초고압 처리는 매우 예측 가능한 공정이다. 즉 고압요기 내부에서는 어느 지점이던 간에 압력이 고르게 분포되고, 가열 확산에 근거한 처리공정과는 달리 압력이 모든 지점에 순간적으로 공정상 불균일이 야기될 소지가 있는 부분은 오직 압축에 다른 발열과 열 전달에 의한 온도 편차에 기인한다. 실제로 처리 대상 제품과 압력 전달매체의 압축시 발열정도 차이와 시료, 매체, 고압용기 간의 열 손실 또는 열 흡수 대문에 고압처리 공정에서 온도가 일정하지 않을 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.33-39
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• 2009

본 연구는 정읍시에서 배출되는 하수 슬러지, 축산 분뇨, 음식물 쓰레기를 대상으로 Pilot Scale($100m^3$) 초고온 호기성 퇴비화 공정에서의 복합 악취 및 12개 지정 악취물질을 평가하였다. 각각의 대상 물질은 종균과 혼합하였고 1차 50일, 2차 60일 기간동안 운전하였다. 호기성 퇴비화가 진행됨에 따라 1차, 2차 퇴비화공정에서 온도가 상승하여 약 $90{\sim}95^{\circ}C$가 되었다. 악취 분석을 위한 시료는 1차의 경우 퇴비상부에서, 2차의 경우 Pilot Plant 경계지점에서 채취하였다. 지정 악취 물질 12개 항목의 기기 분석에서 악취의 주요 원인으로는 암모니아, 메틸머캅탄, 디메틸다이설파이드, 트리메틸아민이었다. 초기 복합악취의 농도는 퇴비화 공정이 끝난 후의 농도보다 높았지만 규제기준을 넘지 않았다. 초고온 호기성 퇴비화 공정에서는 적절한 교반시점과 발효 온도가 악취 발생의 중요한 인자라고 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권11호
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• pp.27-36
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• 2010

본 연구는 정읍시에서 배출되는 하수슬러지, 축산 분뇨, 음식물 쓰레기를 대상으로 Pilot-scale($100m^3$) 초고온 호기성 퇴비화 공정에서의 온도, pH, C/N비, 함수율, 유기물 함량, 그리고 부피 등 물리 화학적 영양 인자를 평가하였다. 각각의 대상 물질은 1차 발효(유기성 폐기물+종균)와 2차 발효(유기성 폐기물+종균+반송 퇴비)로 나누어 수행하였다. 퇴비화가 진행됨에 따라 교반과 송풍만으로 열공급 없이 온도는 1,2차 발효에서 최고온도 $90{\sim}105^{\circ}C$가 되었다. pH, $O_2$, $CO_2$, $NH_3$, 농도 변화는 전형적인 미생물에 의한 유기물 분해 양상을 보여주었으며, 다른 모든 물리 화학적 인자들은 일반 호기성 퇴비화의 성능 이상을 보여주었다. 발효가 완료된 후 퇴비의 중금속 농도는 퇴비 비료 규격 기준 농도에 적합한 것으로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권3호
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• pp.236-242
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• 2017

본 연구에서는 미역을 이용하여 초고온 열산 가수분해, 효소 당화, 발효과정을 거쳐 아세톤, 부탄올, 에탄올을 생성하는 실험에 대해 진행하였다. 초고온 열산 가수분해에서의 최적 조건은 10%의 slurry, 270 mM의 황산, $160^{\circ}C$에서의 7.5분이었다. 초고온 열산 가수분해는 열처리 시간을 줄이고 적은 농도의 황산을 사용해도 더 많은 당과 적은 저해물질을 생성해 낸다는 장점이 있다. 효소 당화에서는 Viscozyme L (${\beta}-glucanase$, Novozymes)을 12 unit/ml으로 처리하는 것이 25.1 g/l로 가장 많은 단당을 생성했다. 발효에서는 C. acetobutylicum KCTC 1724이 비교적 낮은 pH 5.0에서 많은 아세톤, 부탄올, 에탄올을 생성하는 장점이 있었지만 mannitol을 모두 소비하지 못하는 단점이 있어 고농도의 mannitol 배지에 순치한 C. acetobutylicum KCTC 1724을 사용하여 발효를 진행하였다. 그 결과, 아세톤, 부탄올, 에탄올이 각각 0.99 g/l, 5.62 g/l, 2.44 g/l로 순치하지 않은 C. acetobutylicum KCTC 1724를 이용해 발효했을 때 보다 부탄올은 2.45 g/l, 에탄올은 1.10 g/l 증가했으며 수율($Y_{ABE}$)은 0.24에서 0.37로 증가했다.

• 농업과학연구
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• 제6권2호
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• pp.158-165
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• 1979

우리나라에서 처리(處理) 유통(流通)되고 있는 초고온살균유(超高溫殺菌乳)의 선도(鮮度) 및 세균학적(細菌學的) 상태(狀態)를 확인(確認)함과 동시에 냉장(冷藏) 및 실온(室溫)에 있어서의 보존성(保存性)을 검토(儉討)하기 위하여 사개지역(四個地域)(광주(光州), 대전(大田), 성환(成歡), 서울)의 초고온살균병유(超高溫殺菌甁乳)를 수집(蒐集)하여 신선도검사(新鮮度檢査)와 미생물학적(微生物學的) 상태(狀態)를 시험(試驗)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 초고온살균유(超高溫殺菌乳)를 $4^{\circ}C$에 보존(保存)할 때에는 3개(個) 시유(市乳)가 9일(日)에 이르기까지 1개(個) 시유(市乳)는 5일(日)까지 기준산도(基準酸度)를 상회(上廻)하지 않았으며 $20^{\circ}C$에 보존(保存)할 때에는 3(개)個 시유(市乳)는 1일(日)까지 1개(個) 시유(市乳)는 즉일(卽日)만이 기준산도(基準酸度)를 유지(維持)하였다. 2. 초고온살균유(超高溫殺菌乳)의 신선도(新鮮度) 확인(確認)을 위한 주정시험(酒精試驗)과 자비시험(煮沸試驗) 결과(結果) $4^{\circ}C$ 보존(保存)의 경우 3개(個) 시유(市乳)는 10일(日)까지 음성(陰性)을 나타내고 1개(個) 시유(市乳)는 6~7일(日)부터 양성(陽性)을 나타내었으며 $20^{\circ}C$에 보존(保存)할 때에는 3개(個) 시유(市乳)가 2일(日)부터 1개(個) 시유(市乳)는 1일(日)부터 양성(陽性)을 나타내었다. 3. 초고온살균유(超高溫殺菌乳)의 생균수(生菌數)는 $4^{\circ}C$ 보존(保存)의 경우 1개(個) 시유(市乳)는 10일(日)까지 2개(個) 시유(市乳)는 7일(日)까지 1개(個) 시유(市乳)는 2일(日)까지 허용(許容) 기준세균수(基準細菌數)를 나타내고 $20^{\circ}C$ 보존(保存)에 있어서는 1개(個) 시유(市乳)만이 1일(日)까지 3개(個) 시유(市乳)는 즉일(卽日)만이 허용기준(許容基準)의 세균수(細菌數)를 나타내었다. 4. 호냉성세균수(好冷性細菌數)는 $4^{\circ}C$에 보존(保存)할 경우 평균(平均) $4.8{\times}10^3/ml$로부터 점차(漸次) 증가(增加)하여 10일(日)에는 평균(平均) $6.4{\times}10^7/ml$에 이르렀으며 $20^{\circ}C$에 보존(保存)할 때에는 2일(日)에 $5.2{\times}10^7/ml$로 증가(增加)하였다. 5. 내열성균(耐熱性菌)에 있어서는 $4^{\circ}C$로 보존(保存)하였을때 3개(個) 시유(市乳)가 10일(日)까지 1개(個) 시유(市乳)는 6일(日)까지 <$10^2$의 세균수(細菌數)를 나타내고 $20^{\circ}C$ 보존(保存)에 있어서는 3개(個) 시유(市乳)가 <$10^2$의 내열성균수(耐熱性菌數)를 나타내었다. 6. 초고온살균유(超高溫殺菌乳)의 대장균수(大腸菌數) 검사결과(檢査結果)는 모두 시유(市乳)에 있어서 나타나지 않았다.

• 미생물학회지
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• 제51권1호
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• pp.68-74
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• 2015

Thermococcus pacificus P-4의 유전체 서열 분석을 통하여 예측되는 GH1 ${\beta}$-glucosidase를 암호화하는 유전자를 동정하였다. 그 유전자는 487 아미노산들을 암호화하는 1,464 bp 나타내었으며, 그 아미노산 서열은 Pyrococcus furiosus ${\beta}$-glucosidase와 77% 상동성을 나타내었다. 그 유전자는 Escherichia coli 시스템 내에서 복제 및 발현하였다. 재조합 된 단백질은 금속 친화크로마토그래피를 통하여 정제하고 특성을 분석하였다. 정제된 단백질(Tpa-Glu)은 pH 7.5와 $75^{\circ}C$에서 최적활성을 나타내었으며, 열안정성은 $90^{\circ}C$에서 약 6시간의 반감기를 보였다. Tpa-Glu는 pNP-${\beta}$-glucopyranoside, pNP-${\beta}$-galactopyranoside, pNP-${\beta}$-mannopyranoside, 그리고 pNP-${\beta}$-xylopyranoside 순으로 우수한 $k_{cat}/K_m$ 값을 나타내었다. 또한, Tpa-Glu는 ${\beta}$-1,3-linked polysaccharide (laminarin) 그리고 ${\beta}$-1,3-와 ${\beta}$-1,4-linked oligosaccharides에 대하여 exo-hydrolyzing 활성을 보였다. 본 연구는 초고온 고세균으로터 ${\beta}$-glucosidase가 exohydrolyzing 활성을 처음 확인한 것으로 이 효소는 laminarin의 당화공정에 ${\beta}$-1,3-endoglucanase와 함께 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제32권2호
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• pp.373-379
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• 2000

숙성된 저염 젓갈을 초고압으로 처리한 후 $25^{\circ}C$에서 저장하는 동안 미생물 및 품질변화를 측정하여 저장성 증진효과를 검토하였다. 멸치젓을 $20^{\circ}C$에서 압력을 달리하여 처리하였을때 저장 초기에는 생균수의 감소폭이 큰 반면, 그 이후에는 적었으며 거의 일정한 경향을 보였다. 저장 중 생균수의 감소 정도는 초기 생균수에 따라 달라, 낮은 처리압력으로 인하여 초기 생균수가 많으면 서서히 감소하였고, 높은 처리압력으로 인하여 초기 생균수가 적으면 그 수준을 유지하였다. 처리온도와 시간을 달리 하였을 때에도 처리압력에 따른 변화와 유사한 경향을 보였다. 과산화물가는 처리압력, 온도, 시간에 관계없이 처리직후에 1.5-2배 증가하였고, 저장 중에는 다소의 증가와 감소를 반복하는 현상을 보였다. TBA가는 저장 2일만에 최저치에 도달하였다가 그 후 서서히 증가하였으며, 저장 12일부터는 급격히 증가하는 특이한 현상을 나타내었다. VBN은 처리압력과 온도가 높을수록 저장 중 그 변화 폭이 적었다. 아미노태질소 함량은 처리압력, 온도, 시간에 관계없이 저장기간의 증가에 따라 거의 변화 없이 초기값을 유지하였다. 따라서 멸치젓을 초고압으로 처리하면 미생물 살균으로 저장 안정성을 증진시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제32권1호
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• pp.111-116
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• 2000

전통식품인 저염젓갈을 대상으로 비열처리방법인 초고압가공법을 적용하여 미생물 살균효과와 품질변화를 측정하였다. 멸치젓의 생균수는 $20^{\circ}C$에서 처리압력의 증가에 따라 서서히 감소하다가 처리압력을 400MPa로 증가시켰을때 급격히 감소하였고, 300 MPa에서 처리온도를 $50^{\circ}C$로 증가시켰을 경우에는 7배 이상 감소되었으며, 처리시간의 증가에 따라 급격히 감소되었다. 과산화물가는 처리압력, 온도, 시간의 증가에 따라 증가하였는데, 그 중 처리온도가 가장 큰 영향인자였다. TBA가는 초고압 처리 전후에 약 2배 이상 증가하여 그 변화 폭은 컸으나, 처리조건에 따른 변화는 적었다. VBN은 초고압 처리 전후와 처리조건에 따라 다소 증가하거나 감소하였으나 거의 비슷하였다. 아미노태질소 함량은 온화한 초고압 처리조건에서는 변화가 적었으나, 처리온도, 압력, 시간의 증가에 따라 증가하였는데, 처리온도에 따른 증가폭이 가장 컸다. 이상의 결과로부터 젓갈의 위생적 안정성을 유지하면서 품질 향상을 위해서는 가능한 낮은 온도와 압력 조건에서 처리시간을 증가시킬 필요가 있었는데, 이를 고려하여 볼 때 젓갈의 최적 처리조건은 $20^{\circ}C/300\;MPa/15\;min$이었다.

• 미생물학회지
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• 제45권2호
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• pp.148-154
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• 2009

퇴비화 과정은 유기성 폐기물을 비료와 같은 유용한 자원으로 전환하는 생물학적 과정이다. 본 연구에서는 음식 물 쓰레기를 2달 동안 퇴비화시켜 세균군집의 변화를 조사하였다. 온도의 변화를 기준으로 하여 퇴비화 과정은 1단계($2\sim55^{\circ}C$), 2단계($55\sim97^{\circ}C$), 3단계($50\sim89^{\circ}C$)로 나뉘었다. 각 단계별 총세균수는 1단계 $1.66\times10^{11}$ cell/g, 2단계 $0.29\times10^{11}$ cell/g, 3단계 $0.28\times10^{11}$ cell/g으로 관찰되었다. 또한 총세균수에 대한 고온미생물의 비율은 초기에 33% 였으나 2단계 시료에서 최대비율인 89%로 증가하였다. 16S rRNA 유전자를 대상으로 T-RFLP 방법과 염기서열 분석방법을 이용하여 세균군집의 구조가 퇴비화 과정에 따라 변화됨을 확인할 수 있었다. 초고온인 2단계의 세균군집의 발달은 스타터 접종의 영향을 받았으며, Bacillus 및 Pseudomonas와 유연관계가 가까운 세균군집이 퇴비화 과정을 이끄는 주요 미생물임을 확인하였다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제23권2호
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• pp.93-98
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• 2005

본 연구는 항원성을 저감한 우유 및 유제품 개발을 위한 기초자료 도출을 위해 열처리와 감마선 조사 처리 시 우유의 화학적, 미생물학적 및 면역적 변화를 비교하였다. 열처리와 감마선 조사 처리 시 열처리 온도와 조사량이 높을수록 유리지방산 함량이 증가하는 경향을 나타내었으며 UHT 처리시와 5 kGy 조사시 유리지방산 함량은 유사하였다. $10^3$ CFU/mL 수준의 원유를 저온, 고온, 초고온으로 열처리시와 1${sim}$10 kGy로 감마선 조사처리 시 모두 일반세균과 대장균 군이 검출되지 않았으나, 일주일 지난 후에도 UHT 처리유와 5kGy 이상 조사 처리유에서 일반세균과 대장균 군이 검출되지 않았다. 원유를 열처리시 arginine, asparate, iso-leucine, leucine, lysine, methionine이 감소된 반면 조사처리에 의해 aspartate, histidine, iso-leucine, leucine, lysine이 감소되어 열처리와 조사처리가 단백질의 일차구조에도 영향을 미칠 수 있는 것(p<0.05)으로 나타났다. 또한, 우유의 항원성은 감마선 조사처리시 5kGy 이상에서 유의적(p<0.05)으로 감소하였다. 이상의 결과로 볼 때 5 kGy 정도의 감마선 조사처리로 UHT 처리시와 유사한 화학적, 미생물학적 효과와 우유의 항원성 감소효과를 기대할 수 있다.