• 제목/요약/키워드: 프로피온산

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조랭이떡 저장 중 천연유래 프로피온산 생성 특성 분석 (Analysis of Propionic acid Production in Joraengyi Rice Cake during Storage)

  • 박희대;채정규;하상도
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.483-487
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    • 2018
  • 본 연구는 저장 중 조랭이떡에 존재하는 자연균총의 생장특성 및 프로피온산 생성능을 조사하여 떡류에서 프로피온산의 천연유래를 입증하고자 한다. 실험은 저장 중 신선한 조랭이떡과 cocktail Propionibacterium을 오염시킨 조랭이떡 두 가지를 약 3개월까지 저장하여 진행하였다. 저장온도와 저장기간에 따른 조랭이떡에서의 프로피온산 생성량을 측정하였으며, 프로피온산 분석은 GC-FID (Gas chromatograph with Frame ionization detector)를 사용하였다. $30^{\circ}C$에 저장한 주정처리하지 않은 신선한 조랭이떡에서는 1주만에 프로피온산이 약 95 mg/L 검출되었고, 4주 후에 약 330 mg/L, 6주 후에 약 850 mg/L, 8주 후에 약 970 mg/L, 12주 후에 약 1,040 mg/L이 검출되었다. Cocktail Propionibacterium에 오염시킨 조랭이떡은 $30^{\circ}C$에서 1주만에 프로피온산이 약 100 mg/L이 검출되었고, 2주 후에 270 mg/L, 4주 후에 약 470 mg/L, 8주 후에 약 660 mg/L이 검출되었다. 본 연구는 조랭이떡에 존재하는 자연균총인 프로피온산 생성균이 조랭이떡 저장 중 프로피온산을 생성하는 것을 증명하였으며, 이러한 떡류 중 천연유래 프로피온산 생성을 예방하기 위해서는 철저한 위생관리와 $20^{\circ}C$이하에서의 보관이 필요한 것으로 판단된다.

혐기성 조건에서 에탄올의 주입에 따른 프로피온산의 저감에 관한 연구 (Effect of Ethanol on the Reduction of Propionate under Anaerobic Condition)

  • 현승훈;김도희;박수진;황문현;김인수
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.1869-1879
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    • 2000
  • 혐기성 소화공정 중 생성되는 주요 중간대사산물인 프로피온산의 분해대사에 대한 연구중 에탄올과의 산화 환원 반응인 coupling 반응으로써 혐기성 소화공정에서 프로피온산 축적을 저감시킬 수 있는 연구를 수행하였다. 따라서, 본 연구는 혐기성 공정에서 프로피온산의 전환에 따른 동력학적 반응과 에탄올과의 상호 반응에 따른 특정기질 선호영향을 모델에 적용하여 살펴보았다. 본 연구는 4단계의 실험으로 수행되었다. 1, 2, 3단계는 각기 다른 기질에 순화된 미생물들을 이용하여 프로피온산 1 g COD/L와 에탄올의 농도를 각각 0, 100, 200, 400과 1,000 mg/L로 주입하여 프로피온산과 에탄올의 혐기성 분해과정을 비교 연구하였으며, 4단계에서는 Glu-MCR과 HPr-MCR의 순화미생물의 혼합비를 조절하여 프로피온산 1 g COD/L를 주입하였을 때의 혐기성 분해를 연구하였다. 본 연구에서는 수정된 경쟁적 모델을 이용하여 특정기질 선호현상을 규명하였고, 에탄올 농도의 증가에 따라 아세트산 형성반응의 $K_{s2}$값의 증가와 메탄화 과정에서의 아세트산 생성 및 분해과정에 해당되는 $K_3$값이 일부 증가하는 결과를 얻을 수 있었다. 또한 순화미생물들에 따라 프로피온산과 에탄올의 분해에 미치는 영향이 다른 결과를 얻을 수 있었다.

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조랭이 떡에 존재하는 자연균총 유전자 군집분석 및 천연유래 프로피온산 생성능 분석 (Genetic Analysis of Natural Microflora in the Stored Joraengyi Rice Cake and Their Capability of Propionic Acid Production)

  • 박희대;채정규;하상도
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.375-382
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    • 2018
  • 본 연구는 조랭이떡에 존재하는 미생물 군집분석과 자연균총의 프로피온산 생성능을 분석하였다. 조랭이떡의 자연균총을 유전자 분석을 통하여 군집분석을 수행해 프로피온산 생성균을 선별하였다. 선별된 프로피온산 생성균을 포도당이 첨가된 액체배지(TSB)에 배양해 온도별 생장 특성을 분석하고 가스 크로마토그래피(GC-FID)를 이용하여 프로피온산 생성량을 분석하였다. 에테르로 용매 추출하는 전 처리 방법을 확립하였고, 직선성, 검출한계, 정량한계, 회수율을 측정해 프로피온산 분석법을 검증하였다. 유통기한이 지나 미생물이 많이 자란 조랭이떡의 미생물 군집 분석 결과 총 98종의 균이 검출되었고 그 중 가장 큰 비중을 차지하는 우점종은 Lactobacills casei group으로 50.48%를 차지했고, Lactobacillus buchneri가 29.60%였다. 프로피온산 생성균은 Propionibacterium thoenii, P. cyclohexanicum, Propionibacterium_uc, P. jensenii, P. freudenreichii 등으로 나타났으며, 전체 자연균총의 약 2.4%를 차지했다. 조랭이떡 자연균총과 Lactobacillus 속은 14일 배양에서도 프로피온산을 생산하지 않았으나 P. cyclohexanicum, P. freudenreichii subsp. Shermanii, P. thoenii, P. jesenii는 4일차부터 프로피온산을 각각 263.47, 338.90, 325.43, $222.17{\mu}g/mL$를 생산하였고, 7일차에는 1,572.78, 2,496.63, 1,519.65, $2,660.41{\mu}g/mL$, 14일차에는 각각 2,462.02, 2,904.78, 2,220.64, $3,519.17{\mu}g/mL$로 프로피온산 생성량이 급격히 증가하였다. 본 연구의 결과로 살펴볼 때 전분과 포도당으로 구성된 떡류의 특성상 저장중 자연균총 미생물의 성장으로 높은 농도의 프로피온산이 천연유래로 생성될 수 있음을 알 수 있다. 본 연구는 떡류 등 전분질 식품의 프로피온산 등 천연유래 보존료 검출의 인정 및 기준규격 등 안전관리 자료로 활용될 것이다.

고농도 암모니아성 질소를 함유한 프로피온산의 혐기성 분해시 오염물질 및 미생물 거동 (Behaviors of Pollutants and Microorganisms in an Anaerobic Digestion of Propionate Containing High Ammonia Nitrogen Level)

  • 이채영;김대성;안원식;신항식
    • 유기물자원화
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    • 제14권3호
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    • pp.126-137
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    • 2006
  • 고농도 암모니아성 질소를 함유한 프로피온산의 처리시 유기물과 입상슬러지의 거동을 평가하기 위하여 12개월간 상향류 혐기성 슬러지 블랭킷 (UASB) 반응조를 운전하였다. UASB 반응조의 경우 암모니아성 질소 농도 6000mg-N/L까지는 80%의 COD 제거가 가능하였다. 암모니아성 질소 농도를 고농도로 유지하는 경우 유출수의 프로피온산의 농도는 증가하였으나 초산 농도는 상대적으로 매우 낮게 유지되었다. 암모니아성 질소 농도 8000mg-N/L에서는 낮은 메탄 발생량에도 불구하고 유출수의 휘발성 현탁 고형물 농도가 증가하였으며, 이는 입상슬러지의 체외고분자 물질의 감소에 기인하는 것으로 판단된다. 개미산, 초산 및 프로피온산을 기질로 이용한 비메탄 활성도는 암모니아성 질소 농도 증가에 따라 감소하는 경향을 보였다. 일반화된 비선형 모델을 이용하여 산정한 동력학적 상수값은 개미산, 초산 및 프로피온산을 기질로 사용한 경우 각각 3.279, 0.999 및 0.609로 나타났다. 비메탄 활성도에 50% 저해를 미치는 암모니아성 질소 농도는 개미산, 초산 및 프로피온산을 기질로 이용한 경우 각각 2666, 4778 및 5572mg-N/L로 나타나 수소 이용 메탄균의 저해가 가장 큰 것으로 나타났다. 입상슬러지는 대나무 모양(bamboo-shape form)의 methanothrix 형태의 미생물이 주종을 이루고 있으며, hydrogen-producing acetogens와 hydrogen-consuming methanogens이 존재하는 것으로 나타났다.

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프로피온산의 혐기성 분해시 구리의 저해 효과 (Inhibitory Effects of Copper on the Anaerobic Degradation of Propionate)

  • 신항식;이채영
    • 유기물자원화
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    • 제7권2호
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    • pp.25-34
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    • 1999
  • 프로피온산의 혐기성 분해시 구리의 잠재적인 저해효과를 평가하기 위하여 회분식 실험을 수행하였다 프로피온산의 혐기성 분해시 구리의 저해효과는 중간 생성물, 최종 메탄 수율 및 비메탄 활성도를 이용하여 평가하였다. 구리의 농도 $2.5mg\;Cu^{2+}/1$에서는 저해 현상이 거의 발생하지 않았으나. 농도 증가에 따라 저해효과가 점차 증가하는 경향을 보였다. 최종 메탄 발생량 및 비메탄 활성도를 이용하여 산정한 50% 저해농도는 각각 33.8 및 $24.1mg\;Cu^{2+}/gVSS$로 나타났다. 최종 메탄 수율을 이용하여 산정한 저해효과는 운전기간이 지속됨에 따라 미생물 적응 및 첨가한 구리의 용존성 리간드와 체외효소와 결합으로 인하여 점차 저감되는 현상이 나타났다. 초기 메탄 발생속도를 근거로 산정한 비메탄 활성도는 이와 같은 영향을 상대적으로 제외할 수 있으므로 중금속에 의한 저해효과를 보다 정확하게 산정할 수 있을 것으로 판단된다. 황산염을 첨가한 경우 황산염 환원 미생물의 길항작용으로 인하여 첨가한 구리가 환원된 황화물과 결합하여 구리에 의한 저해효과는 거의 없는 것으로 나타났다. 구리를 첨가한 경우 초기 프로피온산의 분해가 지연되었으나, 점차 분해되는 경향을 보였으며. 프로피온산의 초산으로의 전환을 고려서 프로피온산의 분해가 초산의 분해 보다 구리의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과를 고려시 구리에 의한 저해효과는 수소이용 메탄균이 초산 이용 메탄균에 비해 보다 민감한 것으로 판단된다.

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식물성 원료 중 천연유래 보존료의 함유량 조사 (Monitoring of Preservatives Produced Naturally in Vegetable Raw Materials)

  • 이수빈;소지선;정금재;남혜선;오재명;이순호
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.152-162
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    • 2024
  • 본 연구에서는 식품 이외에 다른 용도로 사용이 가능한 농·임산물 중 천연유래 보존료의 함유량을 조사하기 위하여 안식향산, 소브산 및 프로피온산의 함유량을 분석하였다. 식품 이외에 다른 용도로 사용이 가능한 농·임산물 중 안식향산 및 소브산 함량을 정량, 정성 분석하기 위하여 액체크로마토그래프(HPLC-DAD) 및 액체크로마토그래프 질량분석기(LC-MS/MS)를 이용하였고, 프로피온산 함량분석을 위하여 가스크로마토그래프(GC-FID) 및 가스크로마토그래프 질량분석기(GC-MS)를 사용하였다. 에탄올을 사용하여 용매추출 후 원심분리 하여 상층액을 카트리지를 이용하여 정제하는 방법으로 전처리 방법을 확립하였고, 직선성, 검출한계, 정량한계, 회수율 측정으로 분석방법을 검증하였다. 식품 이외에 다른 용도로 사용이 가능한 농·임산물 497건을 수거하여 분석한 결과, 안식향산, 소브산, 프로피온산의 검출 범위는 각각 불검출-27.3 mg/kg, 불검출-1,057 mg/kg, 불검출-175 mg/kg이었다. 안식향산, 소브산, 프로피온산의 평균 검출량이 가장 높게 나타난 품목은 각각 작약(337 mg/kg), 비자(12.1 mg/kg), 몰약(64.8 mg/kg)이었다. 본 연구에서 확립된 분석 방법은 다양한 식품 이외에 다른 용도로 사용이 가능한 농·임산물을 대상으로 미량의 함량의 천연유래 안식향산, 소브산, 프로피온산을 분석할 수 있는 적합한 방법이며, 분석 결과는 식품 이외에 다른 용도로 사용이 가능한 농·임산물 중 천연유래 안식향산, 소브산, 프로피온산의 함유량을 알 수 있는 근거자료로 향후 식품 검사 시 보존료 사용기준 위반 판정으로 인한 민원제기나 국가간 무역 마찰 시 기초자료로 활용될 것으로 사료된다.

식중독 미생물에 대한 유기산 및 에탄올의 항균활성 비교연구 (Antimicrobial Effects of Organic Acids and Ethanol on Several Foodborne Microorganisms)

  • 안용선;신동화
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.1315-1323
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    • 1999
  • Automated turbidometer, Bioscreen(Labsystem)을 이용하여 tryptic soy broth에 에탄올(3%, 5%. 7%(v/v)) 및 유기산( 초산, 구연산 .젖산, 피로피온산 및 주석만(W/V))을 단독으로 첨가하거나, 혼합하여 Staphylococcus aureus, Salmonella typimurium, Escherichia coil O157 : H7, Listeria monocytogenes의 증식 곡선의 면적(AREA)과, 최대성장율(MGR), MGT(minimum generation time), DT(detection time)를 조사하였다. 모든 균주는 7% 에탄올에서 24 시간 동안 전혀 증식하지 못했으나 0.1% 유기산에서는 미생물의 종류와 유기산의 종류에 따라 다양한 양상을 보였다. S. aureus의 경우 프로피온산이 뚜렷한 증식 저해 효과를 나타내었으며, S. typhimurium의 경우 초산이 비교적 높은 효과를 보였다 L. monocytogenes에 대해서는 프로피온산, 주석산 및 젖산이 뚜렷한 증식 저해 효과를 보인 반면, E. coil O157 : H7의 경우에는 초산과 프로피온산이 효과가 있었다. 1%· 에탄올과 0.01% 유기산을 병용했을 때 S. typhimurium은 AREA에서 2% 에탄올 및 0.05% 초산의 증식 저해율과 비슷한 효과를 보였으며, L. monocytogenes는 AREA에서 0.05%프로피온산 및 MGR, MGT, DT에서 2% 에탄올과 비슷한 저해율을 보였다. S. aureus은 0.01% 프로피온산을 단독으로 사용했을 때가 오히려 0.01% 프로온피산과 1% 에탄올을 동시에 처리한 경우보다도 월등히 증식 저해 효과를 나타내었으며, E. coil O157 : H7은 1% 에탄올과 0.01% 유기산을 동시에 사용해도 AREA를 제외하고는 증식 저해를 받지 않았다.

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장류 중 안식향산과 프로피온산 함량 조사 (Determination of Amounts of Benzoic Acid and Propionic Acid in Fermented Soybean Products)

  • 이승희;이미연;임성락;배지혜
    • 한국식품과학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.565-570
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    • 2013
  • 본 연구에서는 장류에서의 천연유래 보존료로서 안식향산과 프로피온산 검출 여부와 검출 양을 조사하였다. 고추장 48건, 간장 38건, 된장 50건, 청국장 36건에 대한 분석 결과 모든 시료에서 안식향산이 검출되었다. 고추장에서의 안식향산은 0.85-11.69 ppm, 간장에서는 1.13-7.95 ppm, 된장은 0.74-17.77 ppm, 청국장은 1.03-7.64 ppm으로 검출 되었다. 프로피온산의 경우 고추장에서는 29건 분석 중 24건이 검출되었다. 검출 범위는 N.D.-49.29 ppm이었고 간장은 30건 중 21건이 검출 되었으며 N.D.-144.67 ppm의 범위를 나타냈다. 된장은 33건 중 31건이 검출되었고 N.D.-309.14 ppm으로 가장 넓은 검출범위를 보였다. 청국장은 30건 중 28건이 검출되었고 N.D.-113.07 ppm 범위로 검출되었다. 안식향산의 평균 검출양은 된장이 높았으며, 프로피온산 평균 검출양은 청국장이 높았다.

주정폐수 혐기성 소화의 저해작용에 관한 연구 (A Study on the Inhibition of Anaerobic Digestion for Alcohol Distillery Wastes)

  • 장인성;김재신;이정학;박갑성
    • 공업화학
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    • 제4권3호
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    • pp.576-582
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    • 1993
  • 주정폐수의 혐기성 소화 저해작용을 이해하기 위하여 회분식 혐기성 소화를 수행하였다. 나맥원료 주정폐수와 백미원료 주정폐수를 각각 분리막으로 여과하여 순수한 용존 유기물 부분과 고형물질 부분을 따로 분리하였다. 주정폐수의 용존 유기물 부분과 고형물질 부분 및 분리하지 않은 원 주정폐수를 기질로 사용하여 회분식 혐기성 소화를 수행하였다. 나맥원료 주정폐수의 고형물 부분에서 발생하는 프로피온산은 용존성 유기물 부분에서 발생하는 프로피온산의 비율보다 약 2배 가량 많았으며, 원 폐수에서 발생하는 프로피온산의 비율보다도 많았다. 나맥원료 주정폐수의 혐기성 소화 저해작용은 고형물질 부분 혐기성 소화과정 중 생성된 다량의 프로피온산에 연유될 수 있을 것이다.

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상향류 혐기성 블랭킷 반응조를 이용한 프로피온산의 혐기성 처리시 고농도 황산염의 영향 (Effect of High Concentration of Sulfate on Anaerobic Digestion of Propionic Acid Using an Upflow Anaerobic Sludge Blanket)

  • 이채영
    • 유기물자원화
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    • 제16권3호
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    • pp.75-82
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    • 2008
  • 상향류 혐기성 슬러지 블랭킷 반응조을 이용한 프로피온산의 처리시 고농도 황산염의 영향을 조사하였다. 반응조의 평균 유기물 부하와 수리학적 체류시간은 $1.2kg \;COD/m^3{\cdot}d$와 1.6일로 유지하였다. 황산염이 없는 조건에서 UASB 반응조의 경우 95%의 COD 제거율을 보였으며 황산염이 $2,000mgSO_4^{2-}/L$로 존재하는 경우 용존 황화물의 영향으로 COD 제거율이 83%로 감소하였다. 메탄 생성균과 황산염 환원균의 경쟁관계를 평가하기 위하여 미생물의 상호작용에 관해 조사하였다. $COD/SO_4^{2-}$ 비가 1인 경우 이용 가능한 전자 수용체의 평균 58%가 메탄 생성균에 의해 이용되며 나머지가 황산염 환원균에 의해 사용되었다. 초산과 프로피온산을 기질로 이용한 비메탄 활성도의 경우 미생물이 기질에 적응함에 따라 증가하였다.

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