• Journal of Animal Science and Technology
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• 제47권4호
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• pp.607-614
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• 2005

본 시험은 맥주박의 알코올 발효가 발효특성 및 사료의 영양적 가치에 미치는 영향을 검토하기 위하여 실시하였다. 본 시험에 이용한 시험사료는 맥주박과 파쇄 옥수수를 50:50(풍건상태)의 비율로 혼합하여 혐기 발효에 의하여 발효사료를 제조하였다. 발효 조건은 당밀 첨가 수준(0, 2 및 5%), yeast 첨가 수준(0, 0.1, 0.5, 1.0 및 2.0%) 및 발효 온도(4, 10, 30, 40 및 50$^{\circ}C$)에 따른 변화를 검토하였으며, 각 조건에 의한 알코올 함량, live yeast cell number (LYCN) 및 pH 변화를 조사하였다. 당밀 첨가에 따른 알코올 함량은 첨가수준이 증가할수록 높게 생성되었다. 발효 24시간 동안에 yeast 0.1, 0.5, 1.0 및 2.0% 첨가에 따른 알코올 함량은 각각 1.9, 2.4, 3.1 및 3.1%로 나타나, yeast 첨가수준 1% 까지는 yeast의 첨가수준이 증가할수록 시험사료중의 알코올 생성량도 비례적으로 증가하였으나(P<0.05), yeast 첨가수준 1.0 이상에서는 일정한 양의 알코올 이 생성되었다. 발효 초기의 LYCN은 yeast 첨가수준이 높을수록 높게 나타났으나(P<0.05), 발효 48시간 후의 LNCN은 0.1% 이하에서는 유의적으로 낮게 나타났다(P<0.05). 발효 온도에 따른 알코올 생성량은 발효 온도 30 및 40$^{\circ}C$에서 유의적으로 높은 결과를 보였으며(P<0.05), 30$^{\circ}C$와 40$^{\circ}C$ 간의 알코올 생성량은 30$^{\circ}C$에서 높은 경향이었다. 발효 온도에 따른 pH는 발효 온도가 낮을수록 발효 24시간까지 급격히 감소하는 것으로 나타났다(P<0.05). 이상의 결과로 미루어 맥주박의 사료적 가치를 높이기 위해 yeast의 첨가량, 당밀(발효기질), 발효온도 및 발효시간 등의 요인을 고려하였을 경우, 본 시험의 조건하에서 원활한 알코올 발효와 발효사료의 품질을 향상시키기 위한 적정 발효조건은 당밀 5%와 yeast 1%를 첨가하여 30$^{\circ}C$에서 24시간 동안 발효시키는 것이 가장 바람직한 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제10권1호
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• pp.109-119
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• 2002

본 연구에서는 음식물쓰레기의 자원화방안으로 메탄발효를 고려하여 메탄발효과정에서 음식물쓰레기와 생분해성 음식물쓰레기 전용봉투가 투입되었을 때 실제적으로 생분해성 플라스틱이 분해가 잘 이루어지며 생분해성 플라스틱이 미생물의 활성이나 분해반응에 영향이 있는지를 연구하였다. 30%생분해성 플라스틱의 경우, 미생물에 의한 무게감량에서 중온은 최대6%, 고온은 최대 10%밖에 분해가 되지 않았다. 신장율은 중옹이 약 150%, 고온이 약 120%까지 감소하였으며, 인장강도에서는 중온이 약 $180kgf/cm^2$, 고온이 $200kgf/cm^2$ 정도 감소하였다. 대체로 온도가 높고 미생물의 활성이 좋은 고온 혐기성 소화에서 중온보다 많은 무게감소를 보였으며 HDPE계열보다는 LLDPE계열의 플라스틱이 무게감량과는 상관없이 신장율과 인장강도에서 많은 감소를 보였다. 100%생분해성 플라스틱의 경우 미생물에 의한 무게감량에서 중온은 최대 8%, 고온은 최대 33%정도 감소가 있었다. 신장율은 중온이 약 230%, 고온이 약440%까지 감소하였으며, 인장강도에서는 중온이 약 $380kgf/cm^2$, 고온이 $400kgf/cm^2$ 정도 감소하였다. 이러한 결과 30%생분해성 플라스틱은 음식물쓰레기전용봉투로의 사용이 부적합하며 100% 생분해성 플라스틱의 경우 음식물쓰레기 전용봉투로 사용이 가능하나 제품이 고가이기 때문에 경제적 부담을 줄일 수 있는 방법이 요구된다.

• 농업과학연구
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• 제4권2호
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• pp.173-177
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• 1977

3종(種)의 효모(酵母)를 시험균주(試驗菌株)로 사용(使用)하여 효모(酵母)의 산(酸) 및 알콜생성(生成)에 미치는 발효조건(醱酵條件)의 영향(影響)을 검토(檢討)하였다. 시험결과(試驗結果)는 다음과 같다. 1. 3균주(菌株)는 모두 혐기적조건(嫌氣的條件)에서보다 배지면(培地面)에 공기(空氣)가 닿아있는 호기적조건(好氣的條件)에서 산성성(酸性成)과 알콜생성(生成)($CO_2$ 발생(發生))이 많았다. 2. 반합성배지(半合成培地)의 경우에 비(比)하여 료배지에서는 산(酸)과 알콜의 생성(生成)이 속(速)히 이루어졌으며 최고치(最高値)에 이르는 시간(時間)이 짧았다. 3. 료배지의 경우에는 혐기적(嫌氣的) 또는 호기적(好氣的)의 어느 조건(條件)에서도 산성성량(酸性成量)의 순위(順位)는 No. 239>No.7>No.47로 되었으며 알콜생성량(生成量)의 순위(順位)는 No. 47>No. 239>No. 7로 되었다. 4. No. 239균(菌)은 산화능(酸化能)이 강(强)할 뿐만 아니라 발효능(醱酵能)도 상당(相當)히 강(强)하므로 다산성(多酸性)의 양조주제조(釀造酒製造)에 이용(利用)할 수 있다고 생각된다.

• 유기물자원화
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• 제20권1호
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• pp.78-86
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• 2012

본 연구에서는 제 3세대 바이오매스 미세조류를 이용한 혐기성 암발효 수소 생산 과정에서 산 전처리의 최적화를 통계학적 실험방법인 반응표면법을 적용하여 도출 하였다. 1~3% (v/w)의 산 농도와 10~60 min 전처리 시간을 최적화 실험 범위로 설정하였으며 기질농도 76 g dcw/L와 초기 pH는 7.4로 고정하였고 수소발효 운전 중에 pH는 조절하지 않았다. 최적화 결과 HCl 1.2%와 반응시간 48 min에서 가장 높은 수소전환율인 36.8 mL $H_{2}/g$ dcw을 얻었으며 이때 가용화율은 18.9%로 나타났다. 정확도는 $R^{2}$=0.95로 매우 정확한 상관계수를 보였고 ANOVA test를 통해 예측된 수소전환율에 관련한 경험식은 a quadratic polynomial equation 으로 나타났으며 반응시간보다 산주입농도가 수소 생산에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제23권1호
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• pp.54-58
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• 2008

수소는 연료전지와 같은 친환경적인 용도로 인해 미래의 에너지로서 주목받고 있는데, 생물학적인 발효법은 수소의 생산을 위한 유망한 방법이다. 본 연구에서는 Enterobacter aerogenes KCCM 40146을 대상으로 수소 생산을 최대로 하기 위한 배지의 조건을 최적화하였다. 그 결과, 0.5M potassium phosphate buffer pH 6.5에서 glucose 30 g/L일 때 수소의 누적 농도가 431 $m{\ell}$로 최대값을 얻을 수 있었다. 질소원으로 peptone과 tryptone을 넣은 배지가 수소의 생산 뿐 아니라 균주의 성장에 가장 효율적이었다 한편, 미생물의 성장속도조절이 수소의 효율적 생산을 위해 중요한 실험변수임을 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제44권6호
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• pp.743-749
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• 2012

별미장은 메주를 다른 방식으로 띄운다든가 대두 이외의 부재료를 섞어 특별한 맛을 낸 장 또는 계절에 따라 별미로 담아 먹는 단기장을 의미하며, 대맥장은 검정콩과 보리를 이용하여 만든 별미장이다. 본 연구에서는 효소 활성 및 항균 활성이 뛰어난 B. subtilis HJ18-4 균주를 이용하여 제조한 대맥장의 발효 중 품질특성을 평가하였다. ${\alpha}$-Amylase와 protease 활성은 발효 후 6 또는 9일째 급격히 상승했다가($41.45{\pm}0.3-42.72{\pm}0.16$, $21.84{\pm}0.24-23.11{\pm}0.35unit/g$), 이후 일정하거나 약간 감소하였으며, 환원당 함량은 ${\alpha}$-amylase 활성과 일치하는 변화를 보여 발효 6일째 가장 높은 값을 나타내었으며 이후 감소하였다. 아미노태 질소 함량은 23일째 $173.78{\pm}3.51-195.63{\pm}1.51mg%$까지 증가하다가 이후 비교적 일정하였으며, 암모니아태 질소 함량은 발효 후 6일째에 급격히 증가하였다가 9일째부터 다시 감소하였다. 혐기성 총균수와 유산균수는 발효 기간 중 약간 증가하였다가 감소하였으며, 유산균수가 $7.91{\pm}0.05-8.17{\pm}0.02log\;CFU/g$으로 높은 값으로 나타났다. 효소 활성, 환원당 및 질소 함량, 혐기성 총균수와 유산균수는 처리구별 유의한 차이를 보이지는 않았으나 호기성 총균수와 B. cereus 생균수는 발효 30일에 B. subtilis HJ18-4 처리구가 대조구에 비하여 유의하게 낮은 수치를 보였으며, treat-2 보다 treat-1이 유의하게 낮았다. 다른 품질 특성은 비슷하면서 일반 세균과 B. cereus가 가장 낮게 검출되어 안전성이 우수한 treat-1의 경우, glutamic acid가 높은 값으로 나타나 관능적으로 우수할 것으로 판단되며, succinic acid와 lactic acid도 다량 검출되었다. 대맥장은 30일간 발효 시 가식 가능한 아미노태 질소가 생산되며, 암모니아태 질소 함량이 낮아져 불쾌취가 감소되고, 다량의 glutamic acid를 비롯한 아미노산과 유기산, 그리고 유산균이 풍부하여 관능성과 영양성이 우수한 것으로 평가되었다. 또한 B. subtilis HJ18-4 적용 메주를 이용하여 장을 제조하면 일반 세균과 B. cereus 억제 효과가 뛰어나 안전성이 확보되므로 여러 다른 장류에도 응용해 볼 수 있을 것이다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제52권2호
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• pp.117-124
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• 2010

본 연구는 균상재배 느타리버섯부산물(SMS)의 반추동물 조사료원으로서의 가치를 평가하기 위하여 in situ 반추위 소실율 및 면양을 이용한 in vivo 영양소 소화율, 체내 질소이용성 및 섭취행동 패턴을 평가하였다. SMS에 당밀 5% (w/w, 건물기준), 유산균(Lactobacillus plantarum) 0.5% (v/w) 그리고 효모 (Saccharomyces cerevisiae) 0.5% (v/w)를 첨가하여 30일간 혐기발효 시킨 후 반추위캐뉼라가 장착된 평균체중 620 kg Holstein 육우 2두를 이용하여 in situ 소실율을 평가하였다. 면양대사실험은 평균체중 48kg의 숫 면양 6두 이용하여 $3{\times}3$ 라틴방각법으로 하였다. 대조구는 볏짚 100%를, 처리구는 볏짚의 25%와 50%를 생균발효 SMS로 각각 대체 급여하였다. 균상재배 버섯부산물의 반추위 in situ DM 및 NDF 이용성은 생균발효처리에 의해 개선되었다(P<0.001). 생균발효 SMS를 볏짚의 25% 및 50% 대체하여 면양에게 급여하였을 때, 단백질과 섬유소(NDF, ADF, CF) 소화율은 감소하였으나 (P<0.05), 조회분 소화율은 증가하였으며(P<0.001), 면양체내 단백질 축척량은 차이가 없었다(P>0.05). 볏짚을 생균발효 SMS로 대체 급여함에 따라 면양의 반추시간은 평균 28% 감소하였다(P<0.05). 생균발효 SMS는 볏짚의 76% 수준의 에너지가를 보였다. 결과적으로, 균상재배 느타리버섯부산물은 유지목적의 반추동물 조사료원으로서 보다 적합한 것으로 사료되었다.

• KSBB Journal
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• 제8권5호
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• pp.438-445
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• 1993

유기칠 폐기물을 보다 효율적으로 처리하고자, 상 분리 혐기발효와 Chiorella 배양에 의한 생우분의 4 단계-복합처리를 시도하였다. 3배 희석 생우분을 6 일간 산발효시킨 발효액을 4 일의 수리학적 체류시 간으로 1차 에탄발효조에 공급했을 때, 평균 977ml/l C비ture/day의 바이오가스가 생산되었고, 1차 발효 폐액을 역시 4일의 체류시간으로 2차 메탄발효조에 공급했을 때 평균 428ml/l culture/day의 바이오 가스가 생산되었다. 1차 메탄발효의 바이오가스 생 산성은 재래의 단일조식과 비교했을 때 31.4% 증가 되었다. 또한 산발효과정, 1차 및 2차 에탄발효과정 의 유기물 제거율은 각기 71.8%, 42.6% 그리고 2 24.0%였다. 한편, 2차 메탄발효폐액은 Chiarella s sp. PSH3에 의해 10일의 체류시간으로 반연속배양 처리한 결과, 평균 1.8g/l culture/day(2.8$\times$106 cells/ml)의 조체가 생산되었고, 이 과정의 유기물 제거율은 73%였다. 이상의 4단계 처리과정을 통하 여 초발원료인 3배 희석 생우분의 COD가 51, 300ppm에서 최종단계인 Chiarella의 처리에 의해 평균 85ppm으로 감소되어 총유기물 제거율이 99.8 %에 달하였다. 이들의 결과는 유기질 폐기물의 효 율적 처리와 더불어 바이오가스와 균체단백질을 생산하는 복합처리계의 구성이 가능함을 나타낸다.

• 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.

• 한국약용작물학회지
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• 제8권4호
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• pp.351-361
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• 2000

알콜 발효 증진을 위해 5L 배양조에서 혐기적으로 회분 배양 시 건지황 착즙액을 농도별로 첨가하며 알콜 발효 및 균체 생육을 측정한 결과 균체 생육 및 알콜 생산 수율 모두 착즙액 첨가량이 증가함에 따라 일반 발효에 비해 증가했으며, 30% (v/v) 첨가 시 11.8 (g/L)의 최대 균체양, 0.092 (%/hr)의 최대 알콜 생산성과 같은 최대치를 나타냈다. 하지만 40% 이상 첨가 시는 균체 생육 및 알콜 생산 두 경우 다 감소하는 경향을 보였으며 50% 에서는 심각한 생육 저해 현상이 나타났다. 또한 알콜 생산성 증진을 위해 30% 착즙액을 첨가해 유가식 배양을 실시 한 결과 회분 배양보다 월등히 높은 균체 생육 및 알콜 생산성을 보였다. 이 같은 생산성은 일반 알콜 발효에서 얻을 수 있는 수율보다 약 30-40% 이상 높은 것으로 건지황 착즙액이 알콜 발효에 직접적인 영향을 주는 것이 입증되었다. 이는 알콜 발효 시 건지황의 유용 성분의 활용과 함께 알콜 생산 수율 증진에도 이용이 가능한 지황의 이중적 활용도가 있음을 입증한 것으로 평가된다.