• 제목/요약/키워드: 혐기성 분해

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유산균과 효모의 단독 및 혼합 급여가 산란계의 생산성, 영양소 소화율, 장내미생물 변화 및 분의 암모니아 발생량에 미치는 영향 (Effects of Single or Mixed Feeding of Lactobacillus and Yeast on Performance, Nutrient Digestibility, Intestinal Microflora, and Fecal NH$_{3}$ Gas Emission in Laying Hens)

  • 김상호;유동조;박수영;이상진;치철환;성창근;류경선
    • 한국가금학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.225-231
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    • 2002
  • 본 연구는 산란계에 대한 유산균과 효모의 단독 및 혼합 첨가급여 효과를 구명하기 위하여 실시하였다. 21주령된 ISA Brown 240수를 공시하여 10주 동안 사양하면서 산란 생산성, 영양소 이용성, 회장 및 맹장내 미생물 변화, 계란품질 변화 및 계분내 암모니아발생 양상을 조사하였다. 처리구는 무첨가구와 Lactobacillus crispatus avibro1(LCH), Lactobacillus vaginalis avibro2(LVH), 효모 Pichia ferinosa SKM-1(PF)을 단일 급여한 처리와 혼합 급여한 처리구(PF+LCH, PF+LVH)모두 6처리구로 하였다. 사료 g 당 유산균 첨가수준은 $10^{7}$ cfu 였으며, 생효모는 3$\times$$10^{6}$ cfu 이었다. 각 처리당 4반복, 반복당 10수씩 공시하여 10주간 시험을 실시한 바 얻어진 결과는 다음과 같다. 산란율은 생균제 급여구에서 대조구에 비하여 현저하게 높았으며 P<0.05), 처리구간 차이는 없었다. 평균난중도 처리구간에 통계적인 차이가 없었다. 1일 산란량은 생균제 첨가가 모두 대조구에 비하여 현저하게 개선되었으며(P<0.05), 처리구간에 차이는 나타나지 않았다. 사료섭취량은 처리간에 통계적인 차이가 없었으며, 난생산 사료효율은 생균제 첨가구가 전반적으로 개선되는 경향을 보였다. 영양소 이용성은 생균제 급여구가 건물, 조단백질, 조지방 및 조회분 소화율이 대조구에 비하여 개선되었다. 회장내 유산균 수는 LVH, PF)LClt PF+LVH첨가구가 대조구에 비하여 현저하게 증가하였으며(P<0.05), 효모는 맹장에서 PF구가 높았으나 PF+LVH는 가장 났았고 회장내 혐기성 미생물은 LVEt PF+LCH, PF+LVH가 가장 많았다. 난각질은 PF 급여구가 다른 처리구에 비하여 저하되었으며(P<0.05), Haugh unit는 처리구간에 일관성이 없었다. 계분내 암모니아 발생량은 배분후3일부터 6일까지 최대로 발생하였는데, 이 시기에 생균제 첨가구가 대조구에 비하여 발생량이 현저하게 감소되었다(P<0.05). 본 연구에서 산란계에 생효모 및 유산균의 단독 혹은 혼합 첨가는 산란율을 향상시키고 계분내 암모니아 가스 발생량을 감소시켰으며, 혼합첨가가 단독 첨가보다 향상되는 효과는 나타나지 않았다.

Aspergilus Oyzae 혹은 Saccharomyces Cerevisiae를 첨가하여 제조한 맥주박 위주 발효사료가 반추위 미생물에 미치는 영향 (Effects of Brewery Meal-Based Fermented Feedstuff Supplemented with Aspergillus Oryzae or Saccharomyces Cerevisiae on Ruminal Microorganism)

  • 박병기;라창식;김병완;오진석;신종서
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.307-318
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    • 2005
  • 본 연구는 Aspergillus oryzae(AO) 혹은 Saccharomyces cerevisiae(SC)를 첨가하여 제조한 맥주박 위주 발효사료의 급여가 한우의 반추위내 미생물에 미치는 영향을 조사하기 위해 실시하였다. 공시동물은 반추위 cannula가 장착된 한우 암소 2두를 이용하였다. 시험은 시판 배합사료 $715\%$ 및 corn silage $28.5\%$ 급여구(대조구), 시판 배합사료 $45.0\%$, AO 첨가 발효사료 $26.5\%$ 및 com silage $28.5\%$ 급여구(TAO)와 시판 배합사료 $45.0\%$, SC 첨가 발효사료 $26.5\%$ 및 corn silage $28.5\%$ 급여구(TSC)의 3처리구로 구분하여 수행하였다. Total viable bacteria(p<0.05), 혐기성 곰팡이 및 protozoa(p<0.05)의 수는 대조구에 비해 TAO 및 TSC에서 높았다. 단백질 분해 박테리아(p<0.05), 섬유소 분해 박테리아 및 xylan 이용 박테리아 수는 대조구에 비해 TAO 및 TSC구에서 높은 경향이었다 Protozoa의 건물회수율은 대조구에 비해 TAO 및 TSC구에서 높았다(p<0.05). 총 미생물 및 protozoa의 조단백질 함량은 대조구 및 TAO구에 비해 TSC구에서 높았다(p<0.05). 박테리아의 조단백질 함량은 대조구에 비해 TAO 및 TSC구에서 높았다(p<0.05). 총 미생물의 조지방 함량은 대조구 및 TSC구에 비해 TAO구에서 높았으며 (p<0.05), protozoa 및 박테리아의 조지방 함량은 대조구 및 TAO구에 비해 TSC구에서 높았다(p<0.05). 총 미생물의 필수아미노산 비율은 TAO 및 TSC구에 비해 대조구에서 높았다. 박테리아의 methionin 및 alanine 비율은 대조구에 비해 TAO 및 TSC구에서 높았다(p<0.05). 이상의 결과에서 AO 혹은 SC를 첨가하여 제조한 발효사료의 급여는 반추위내 미생물 수 및 균체 조성 변화에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

효모 Pichia farinosa의 첨가 급여가 산란계의 생산능력, 장내미생물 변화 및 분의 암모니아 발생량에 미치는 영향 (Effects of Dietary Supplementation of Yeast Pichia farinosa on Performance, Intestinal Microflora, and Fecal $NH_{3}$ Emission in Laying Hens)

  • 김상호;박수영;유동조;이상진;최철환;성창근;류경선
    • 한국가금학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.205-211
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    • 2002
  • 본 연구는 산란계에 대한 생효모 첨가효과를 구명하기 위하여 실시되었다. 21주령 ISA Brown 160수를 공시하여 9주 동안 사양하면서 산란생산성, 영양소 소화율, 회장 및 맹장내 미생물, 계란 품질 및 계분내 암모니아 가스발생 양상을 조사하였다. 첨가된 생효모는 Pichia farinosa SKM-1였으며, g당 $10^{6}$ cfu를 함유한 건조 생효모를 사료에 4수준 (0, 0.1, 0.3 및 0.5%)으로 첨가하였다. 각 처리는 반복당 10수씩 4반복으로 하였다. 산란율은 생효모 0.1 및 0.3%첨가구가 무첨가구에 비하여 유의적으로 증가하였으며(P<0.05), 평균난중은 처리간 차이를 보이지 않았다. 1일 산란량은 0.3% 첨가구가 다른 처리에 비하여 가장 높게 나타났다(P<0.05). 사료섭취량은 생효모 첨가구가 무첨가구에 비하여 약간 적었으나 유의성은 없었다. 난생산 사료효율은 0.3% 생효모 첨가구가 다른 처리구들에 비하여 유의하게 개선되었다(P<0.05). 건물, 조단백질, 조지방 및 조회분 소화율은 생효모 첨가에 의해 영향을 받지 않았다. 계란 품질은 25주령에는 0.3% 첨가구에서 산란율이 높았던 관계로 난각질이 유의하게 떨어졌으나, 29주령에서는 다시 개선되는 결과를 보였다. 회장 내 유산균은 생효모 첨가에 의해 증가하는 것으로 나타났으며, 효모와 혐기성 미생물은 차이가 없었다. 맹장내 미생물은 처리간에 비슷하게 나타났다. 계분내 암모니아 가스 발생량은 배분 후 3일차부터 6일차까지 최대로 발생하였는데, 이 시기에 생효모 첨가구가 무첨가에 비하여 발생량이 유의하게 감소하는 것으로 나타났다. 이상의 결과에서 산란계에 대한 효모Pichia의 첨가는 산란 생산성을 향상시키고, 암모니아 가스 발생량을 감소시킬 수 있었으며 경제성을 고려한 적정첨가수준은 0.1%수준으로 나타났다.

혐기성 미생물로 제조한 synbiotics 혼합배양물의 첨가가 발효 TMR의 발효특성과 소실률에 미치는 영향 (Effects of Supplementation of Synbiotic Co-cultures Manufactured with Anaerobic Microbes on In Vitro Fermentation Characteristics and In Situ Degradability of Fermented TMR)

  • 이신자;신년학;현종환;강태원;안정준;정호식;문여황;이성실
    • 생명과학회지
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    • 제19권11호
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    • pp.1538-1546
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    • 2009
  • 본 연구는 혐기성 박테리아, 곰팡이 및 효모로 제조한 synbiotics 혼합 배양물을 TMR 제조 시에 접종하여 발효기간에 따른 반추위 in vitro 발효특성과 in situ 분해율에 미치는 영향을 조사하고자 수행되었다. 처리구는 무처리구(Control), 곰팡이와 박테리아로 제조한 synbiotic 첨가구(T1), 곰팡이와 효모로 제조한 synbiotic첨가구(T2), 그리고 박테리아와 효모로 제조한 synbiotic 첨가구(T3)로 나누어, 6회의 발효기간(1, 3, 5, 7, 14 및 21일)에 따라 처리당 3반복으로 총 72개의 F-TMR (4처리 $\times$ 6회 $\times$ 3반복)을 제조하였다. In situ시험은 반추위 누관이 장착된 Holstein (평균체중 550 kg) 젖소 2두를 사용하여 4처리의 F-TMR을 반추위내에서 현수시간별(1, 3, 6, 9, 18, 24, 48 및 72 시간)로 각각 3반복하여 두당 96개의 nylon bag (4 처리 $\times$ 8 발효시간 $\times$ 3반복)을 제조하였다. 발효기간에 따른 TMR의 온도변화는 발효기간이 진행됨에 따라 높아지는 경향 이었으며, pH는 4.39~4.98범위로서 발효기간이 진행됨에 따라 감소되는 경향이었으며, 각 발효시간대별로는 대조구에서 높았고, synbiotics 처리구에서 낮게 나타났다(p<0.05). F-TMR의 암모니아 농도는 발효 7일째까지는 처리간 차이가 없었으나 14일째 이후에는 대조구에 비해 박테리아와 효모를 첨가한 synbiotics인 T3구에서 가장 낮았다(p<0.05). Lactic acid 함량은 발효 1일째에 T3구에서 가장 낮았으나 다른 발효시간대에서는 처리간 차이가 없었다. 발효기간별 F-TMR의 미생물 성장률(OD값)은 각 발효시간대별로 처리간에 차이가 없었으며, 발효기간 7일째에 정점을 나타낸 이후로 점차 감소하는 경향이었다. In situ 건물 소실률은 발효초기인 1~3시간대에 곰팡이와 박테리아 synbiotics 첨가구인 T1구가 대조구에 비해 건물소실율이 높았으나, 발효 48시간대에는 오히려 대조구에서 건물소실율이 가장 높았다(p<0.05). 다른 발효시간대의 건물 소실율과 유효분해도는 처리간 차이가 없었으며, NDF와 ADF소실율은 건물 소실율의 결과와 비슷하였다. 결론적으로 발효의 척도가 되는 pH와 lactic acid 함량은 synbiotics 첨가구가 대조구에 비해 좋은 결과를 나타내었으며, in situ 시험에서 발효초기에 건물과 섬유소 소실율이 곰팡이와 박테리아를 조합한 synbiotics구에서 높게 나타났으나 유효 분해도에서는 차이가 거의 나타나지 않아 처리효과가 미흡한 것으로 조사되었다.

정상 신생아의 대변에서 생후 1주일 동안 장내세균총의 변화 (The Changes of Intestinal Normal Flora in Neonates for Seven Days Postnatally)

  • 성남주;이승규;김미진;김영호;양승;황일태;정지아;이혜란;김재석
    • Pediatric Gastroenterology, Hepatology & Nutrition
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    • 제9권2호
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    • pp.162-168
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    • 2006
  • 목 적: 자궁 내에서 태아의 소화기는 무균상태에 있다가 출생 후 신생아기에 점차 장내세균의 집락화가 이루어진다. 출생 초기에 처음으로 나타나는 세균은 Staphylococcus, Enterobacteriaceae, Streptococcus가 있으며, 이후 Bifidobacterium spp.와 같은 혐기성 세균이 나타난다. 이에 저자들은 정상 신생아의 대변에서 생후 1주일 동안 장내세균총의 분포와 변화를 규명하고자 하였다. 방 법: 한림의대 강동성심병원에서 출생한 정상 신생아 15명(자연분만 3명, 제왕절개 12명)(모유수유 1명, 분유수유 8명, 혼합수유 6명)을 대상으로 하였다. 출생 첫 대변과 1일, 3일, 7일째의 대변을 채취하였다. 대변 배양 배지와 조건를 달리하여 호기성균(blood agar plate), E. coli (trypton bile X-glucuronide 배지), 그람 양성 혐기성균(phenylethyl alcohol agar), lactobacillus (MRS 배지), Bifidobacterium spp. (bifidobacterium selective agar), Clostridium difficile (cefoxitincycloserine-fructose agar)을 검출하여 배양된 균 집락의 수를 측정하여 기록하였다. 결 과: 출생 첫 대변에서는 균이 거의 검출되지 않았다. 호기성균, E. coli, 그람 양성 혐기성균은 출생 시부터 생후 7일까지 유의하게 증가하였다(p<0.05). Lactobacilli는 한명의 신생아에서 생후 7일에 검출되었다. Bifidobacterium spp.은 2명에서 검출되었다. Clostridium difficile은 생후 7일까지 검출되지 않았다. 분만 방법과 수유 방법에 따른 균 집락의 차이는 없었다. 결 론: 정상 신생아에서 생후 1주일 동안 장내세균총의 다양한 변화를 관찰할 수 있었다. 앞으로 생후 1주일 이후의 장내세균총의 변화와 더 많은 환아에서의 연구를 진행한다면 생균제 사용에 도움이 되리라 생각된다.

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실험실 조건에서 소택지, 연못형 습지의 영양염류 제거효율 평가 (Nutrient Removal Efficiencies in Marsh- and Pond- type wetland Microcosms)

  • 송근예;강호정
    • 한국습지학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.43-50
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    • 2005
  • 습지는 생산성이 높고, 오염물질의 제거능력이 뛰어난 생태계로 이를 이용한 수질정화 방법에 대한 연구가 국내외에서 활발히 진행되고 있다. 습지의 영양염류 제거는 유기물의 침전 흡착등의 물리적 기작, 수중 이온물질과의 결합 침전되는 화학적 기작, 식물의 흡수, 미생물에 의한 영양염류의 전환 등의 생물학적 기작의 복합적 반응으로, 물리, 화학, 생물학적 기작이 동시에 고려되어야 한다. 본 실험은 서로 다른 형태인 소택지형습지와 연못형 습지의 수질정화효과를 비교, 확인하여 영양염류 제거에 효과적인 습지의 형태와 조건을 제시하는 것을 목적으로 하였다. 실험결과, 소택지형과 연못형 습지는 호기조건과 혐기조건이 모두 상층부와 하층부로 구분도어 나타나 소택지형과 연못형 습지 모두 에서 호기성 유기물 분해과정과 탈질과정이 진행되었을 것으로 예상된다. 질산성 질소의 제거효율은 소택지와 연못형 습지에서 모두 97%, 94% 로 나타났으며, 인산염인의 제거효율도 95% 이상 높게 나타나, 습지 형태에 따른 수질정화 효과는 습지 형태간 유의한 차이가 나타나지 않았다.

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생태적 축산폐수 처리 및 재활용 연못시스템의 Pit 메탄발효 (Methane Fermentation of Pit in Pond System for Ecological Treatment and Recycling of Animal Excreta)

  • 양홍모
    • 한국환경농학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.191-195
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    • 1999
  • 유입폐수의 $BOD_5$가 1차연못에서 88%가 제거되고 있어 Pit의 $BOD_5$ 제거효율이 60%에 달할 것으로 예측된다. 메탄발효 Pit의 환경조건으로 용존산소가 없고, 혐기성 및 중성 pH가 유지되어야 하며, 충분한 체류시간이 확보되어야 하고, 온도변화가 적어야 한다. 분석결과 실험 메탄발효 Pit는 이런 조건들을 만족시키고 있어 Pit설계가 적절함을 알 수 있다. 실험결과 메탄발효 Pit의 설계인자로 폐수체류 기간이 2day, 월류유속은 $1.5m^3m^{-2}day^{-1}$가 적합하며, Pit바닥의 수심은 슬러지층의 온도와 밀접한 관계가 있어 3-3.5m 정도가 적합한 것으로 사료된다. Pit 바닥의 슬러지층 온도가 $16^{\circ}C$ 이상으로 유지되어야 메탈발효가 원활히 일어난다. 우리나라 중부지방과 기후조건이 유사한 지역에 위치한 연못시스템 연구에 의하면, 연못바닥의 온도가 메탄박테리아 활동이 거의 정지하는 $14^{\circ}C$ 이하로 내려가는 기간이 약 7개월이 된다. 온대권의 연못시스템은 연간 슬러지 침전량이 분해량보다 많아 어느 정도 슬러지가 쌓이게 된다. 따라서 여분의 30㎝ 수심을 두어 10-20년에 한번 슬러지를 제거하도록 설계한다. 실험 연못시스템이 설치된 장소는 중부지방보다 평균기온이 약 $3-4^{\circ}C$ 높은 지역으로 연못바닥 지하 1.5m에 위치한 Pit의 수온이 14℃이하가 되는 기간이 Fig.5에서 약 6개월이 된다. 실험 메탄발효 Pit는 좁은 면적의 연못에 설치하기 위해 콘크리트구조로 만들었으나, 1차연못의 규모가 크면 토공만으로 Pit설치가 가능하며 비용이 적게 든다. Pit에서 발생한 가스가 연못상층으로 이용하면서 $CO_2$가 해리되어 정제된 메탄을 회수할 수 있다. 메탄발생이 왕성한 기간에 연못상층에서 포집한 가스는 거의 메탄으로만 구성되어 있어 축산폐수를 처리하면서 메탄가스를 회수하여 연료로 사용하는 것이 가능하다. 메탄발효 Pit가 생태적으로 적응하면 초기보다 처리효율이 증가할 것으로 기대되어 지속적인 실험을 수행할 예정이다.

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슬러리형 돈사폐수에서 자원회수와 질소제거를 위한 순차적 결합공정 제안 (A Proposal of Sequencing the Combined Processes for Resources Recovery and Nitrogen Removal from Piggery Waste)

  • 황인수;민경석;배진연
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.61-66
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    • 2006
  • 슬러리 형태의 돈사폐수로부터 자원회수와 질소제거를 위하여 순차적으로 ADEPT(Anaerobic digestion elutriated phased treatment) 공정과 SHARON(Single reactor system High Ammonium Removal Over nitrite)-ANAMMOX(Anaerobic ammonium oxidation)공정을 결합하여 운전하였다. ADEPT 공정은 부하율 3.95 gSCOD/L-day에서 운전되었고, SCOD 생성율과 산생성율은 각각 5.3 gSCOD/L-day와 3.3 gVFAs/L-day(as COD)였다. 가수분해에 의한 VS감소와 SCOD생성율은 각각 13%와 0.19 $gSCOD_{prod}/gVS_{feeding}$였으며, 산생성율은 0.80 $gVFAs/gSCOD_{prod.}$였다. 메탄발효조에서 가스생성율과 메탄함량은 각각 2.8 L/day($0.3m^3CH_4/kgCOD_{removal}\;@STP$) 및 77%였다. 운전조건에서 $NH_4-N$ 94.1% (TKN으로서 86.5%) 및 T-P 87.3%가 제거되었다.

공기주입과 침출수 재순환 방법을 이용한 폐기물 매립지 조기안정화에 관한 현장 실험 연구 (A field study on early stabilization of waste landfill using air injection and leachate recirculation)

  • 윤석표;짜오신;이남훈;전연호;변영덕;안영미;민지홍
    • 유기물자원화
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    • 제18권2호
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    • pp.45-54
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    • 2010
  • 현재 매립 중인 폐기물 매립지 현장에서 공기주입을 5개월간 하였으며, 일정기간 침출수 주입을 병행하면서 이에 따른 매립지 조기안정화 효과를 관찰하였다. 실험부지 면적은 $24{\times}24m$ 규모이었으며, 부지 내에 3~9 m 깊이에 유공부를 설치한 9개의 공기주입용 수직정을 설치하였다. 매립지를 5개월 간 호기적으로 운전함에 따라 매립지 내부 평균 온도는 $70^{\circ}C$까지 상승하였으며, 매립고의 8 %에 해당하는 침하가 발생하였다. 미생물에 의한 유기물 분해촉진을 위하여 1개월간 $94m^3$의 침출수를 실험부지의 일부 구역에 재순환시킨 결과 일시적으로 매립지 내 지하수위가 상승하였고, 혐기성 환경이 조성되었다. 하지만, 침출수 재순환은 침출수 주입정 주변의 매립지 내부 온도를 급속히 상승시키는 효과를 가져왔다. 그러나 과도한 침출수 주입은 매립지 내부를 냉각시켜 온도 상승을 저하시키는 효과를 나타내므로, 매립지 내부온도 변화를 관찰하면서 침출수 주입량을 조절할 필요가 있으며, 침출수 주입은 간헐적으로 하는 것이 바람직하다.

담금원료에 따른 전통식 고추장의 숙성 중 미생물과 효소력의 변화 (Changes in Microflora and Enzymes Activities of Traditional Kochujang Prepared with Various Raw Materials)

  • 신동화;김동한;최웅;임미선;안은영
    • 한국식품과학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.901-906
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    • 1997
  • 전통식 고추장의 품질개선과 담금방법을 표준화하여 산업화하기 위하여 담금원료를 달리한 고추장을 90일간 숙성시키면서 미생물과 효소활성의 변화를 표시하였다. 고추장의 수분함량은 숙성 중 서서히 증가하였으나 조단백질과 NaCl 함량은 불규칙적인 증감을 보였으며, 마늘의 첨가로 고추장의 pH와 적정산도의 변화는 적었다. 고추장 중의 호기성 세균과 효모는 60일경까지 증가하다 그 이후 감소하였으나 마늘 첨가구는 숙성 90일경까지 증가하였고, 혐기성 세균수는 시험구간의 차이는 없으나 숙성후기에 감소하였다. 고추장의 전분액화효소와 당화효소 활성은 엿기름 첨가시 급격히 증가하였고 40일경까지는 감소하나 60일경에는 증가하였다. 단백질 분해활성은 담금초 산성 protease활성이 높았으나 중성 protease활성은 숙성 중 증가하여 $30{\sim}45$일경에 높은 활성을 유지하였고 간장, 구기자, 자색고구마 첨가 고추장에서 높았다.

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