• Journal of Animal Science and Technology
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• 제48권1호
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• pp.77-90
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• 2006

본 연구는 꽃사슴과 Holstein 젖소의 반추위와 대장에 서식하는 미생물중 섬유소 분해력이 강한 혐기성 박테리아를 순수 분리하여 분리된 미생물들을 동정하고 이들 미생물들의 효소 특성을 구명하고자 수행되었다. 배지의 종류에 관계없이 젖소에서 분리된 박테리아가 꽃사슴에서 분리된 미생물에 비하여 섬유소 분해효소 활력이 우수하였고 탄소 공급원의 종류에 의해 섬유소 분해 효소의 활력에 영향을 미쳤으며 특히, cellulose 단독 공급시 보다 starch, glucose와 cellobiose를 복합한 탄소 공급원을 제공시 일반적으로 높은 효소의 활력을 나타내었다. API kit를 이용한 생화학 및 당발효 시험 결과 알려진 강력한 섬유소 분해 박테리아는 동정되지 않았고 대부분의 박테리아가 Peptostreptococcus spp., Bifidobacterium spp., Prevotela ruminicola/buccae, Clostridium beijer/butyricum 및 Streptococcus intemedis로 동정되었다. 분리된 균들의 다당류 및 단당류를 분해할 수 있는 가수분해 효소인 Avicelase, xylanase, β-D-glucosidase, α-L-arabino- furanosidase 및 β-xylosidase의 효소활력은 이용하는 배지조성 특히 탄소 공급원의 종류에 의하여 효소의 활력에 영향을 미치며 가수분해 효소의 종류에 따라 각 분리된 균주들마다의 다른 분포를 나타내었다. 결론적으로 분리된 혐기성 박테리아들이 공급되는 탄수화물 기질의 종류에 따라 효소의 활력에 변화를 일으켰고 이것은 기질에 따른 박테리아의 효소생산 특이성과 성장률의 변화에서 기인하였기 때문이다.

• KSBB Journal
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• 제20권6호
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• pp.408-412
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• 2005

Headspace의 이산화탄소 제거는 수소의 수율을 올릴 수 있는 효과적인 방법이지만, 증가된 수소의 분압(최대 91.2%)과 이산화탄소의 부재에 의해 글루코즈의 발효 경향에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이산화탄소의 제거는 homoacetogenesis에 의한 수소의 소모를 효과적으로 억제하였지만, 주요발효 부산물인 ethanol 및 기타 발효 부산물의 분해 또한 억제하는 결과를 나타내었다. 또한 소량으로 발생한 부산물들의 분석결과에서 이산화탄소가 제거된 반응에서 반응 후반부에 butyrate의 증가하는 현상이 관찰되었다. 하지만, 기존의 연구결과들처럼 증가된 수소의 분압에 의한 과다한 solvent의 생성은 관찰되지 않았으며, acetate의 과도한 발생을 방지할 수 있어 acetate에 의한 저해현상을 다소 억제할 수 있을 것으로 사료된다. 이산화탄소가 제거될 경우 최종 산물이 수소와 ethanol이므로 목적 반응이 hydrogen-ethanol fermentation이라면 이상적인 방향을 제시할 수 있을 것이다.

• KSBB Journal
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• 제10권5호
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• pp.568-574
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• 1995

Anaerobiospirillum succiniciproducens에 의한 유기산 생성에 미치는 pH의 영향을 조사하기 위하여 발효 배양액의 pH를 5.8, 6.0, 6.4, 6.8, 7.2로 유지하여 혐기 발효 실험을 수행하였다. 세포 농도는 여러 pH 조건에서 $1.0∼1.9g/\ell$로 다른 연구자들의 결과와 비교할 때 2~3 배 정도 더 높았으며 pH 5.8에서 가장 높았다. pH 6.0 ~ 6.8의 범위에서 기질 소모량은 pH가 높을수록 증가였으며 반면에 pH 5.8과 7.2에서의 당 소비 속도는 매우 느렸다. 유기산 생성으로 인한 pH 변화의 조절을 위 하여 첨가된 2M $Na_2C0_3$의 총량은 pH 6.8에서 최대였다. 여러 pH조건에서 발효액의 전기전도도의 변화는 첨가된 2M $Na_2C0_3$의 변화와 매우 유사한 경향을 보였고 따라서 발효액내의 유기산의 정량은 전기전도도를 측정 함으로 구할 수 있음을 알 수 있었다. pH 7.2의 조건에서 기질에 대한 lactatedml chleo todtks tndbfdms 64%, pH6.8의 경우 32% 였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제41권7호
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• pp.527-532
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• 1998

Bifidobacterium을 이용한 쌀발효제품의 개발을 위하여 쌀의 분쇄 정도와 호화, 당화공정에서의 최적조건을 찾고 당화에 사용되는 ${\alpha}-amylase$와 glucoamylase의 적정 첨가량과 당화시간을 조사하여 쌀 당화액 발효의 최적 조건을 확립하고자 하였다. 찰의 전처리 공정으로서 분쇄는 충격식 분쇄기를 사용하여 30초간 분쇄한 것이 당화 효율이 가장 우수하였으며, 당화공정에서는 호화 전 예비가온 후 호화시킨 것이 예비가온을 하지 않았을 경우에 비해 당화 후 당도가 높았다. 호화시간은 40분 처리시 당도가 가장 높았고, 당화 후 환원당량을 조사한 결과 ${\alpha}-amylase$ 0.135 unit/g rice powder와 glucoamylase 3.375 unit/g rice powder를 첨가하여 75분간 당화시 환원당량은 38.7 mg/ml로 가장 빠른 시간에 높은 환윈당을 갖게 되었다. Bifidobacterium을 이용하여 $37^{\circ}C$에서 48시간 동안 발효하면서 이화학적 특성과 Bifidobacterium수를 측정한 결과 쌀 당화액은 혐기성 Bifidobacterium의 까다로운 영양 요구성에 적합한 기질임을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권2호
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• pp.184-188
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• 2002

Lactobacillus sake는 냉장온도(2-4 ℃)이하에서도 성장이 가능한 통성혐기성균으로서, sausage와 진공포장육의 제조에 관여하며, 동양에서는 청주의 발효와 김치의 숙성에도 큰 비중을 차지하는 것으로 알려지고 있다. 그러나 L. sake는 이들 식품의 제조시 과도한 발효의 진행으로 식품을 변질시켜 가치를 저하시키기도 한다. 본 연구에서는 L. sake의 생육을 효과적으로 저지하는 박테리오신을 생산하는 미생물을 김치로부터 분리하여 Lactobacillus sp. Oh-B3로 명명하였다. 최대의 박테리오신을 생산하기 위한 분리균의 배양조건은 초기 pH를 8.0으로 조절한 MRS배지에 접종하여 25℃에서 24시간동안 배양했을 때 최대의 박테리오신을 생산하였다. 분리균의 배양액을 원심분리하여 균체를 제거한 상등액에 ammonium sulfate를 첨가한 뒤, 얻어진 침전물을 투석하고 여과한 뒤, -20℃에 보관하며 조박테리오신 용액으로 사용하였다. 분리균이 생산하는 박테리오신은 pH 2.0-9.0의 넓은 범위에서 비교적 안정한 활성을 나타내었으며, 그람음성균에 대해서는 항균활성을 보이지 않았고 일부 그람양성균에 대해서만 활성을 나타내었다. 조박테리오신 용액에 각각의 단백질 분해효소를 처리한 후 박테리오신의 잔존활성을 측정한 결과 분리균이 생산하는 박테리오신은 대부분의 단백질분해효소에 의해 활성이 제거되었다. 그리고 조박테리오신 용액을 열처리를 한 뒤 잔존활성을 측정한 결과 분리균이 생산하는 박테리오신은 100℃에서도 매우 안정하였으며, autoclave를 하여도 50％ 이상의 활성이 유지되었다. 일반적인 박테리오신과 마찬가지로 분리균이 생산하는 박테리오신은 bacteriocidal action을 하는 것으로 관찰되었다.

• 유기물자원화
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• 제10권3호
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• pp.68-73
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• 2002

하수슬러지의 발생량 감소와 BNR공정의 외부탄소원 개발에 대한 해결방안으로 1차슬러지의 산발효가 연구되었다. 기존 혐기성 소화조를 활용한다는 측면에서 반응조의 형상, 온도, pH와 같은 환경인자는 변화시키지 않았고, HRT변화에 따른 가수분해율, 산생성율 및 환경인자의 특성변화를 검토하였다. 평균 가수분해율은 HRT가 3일과 1.5일 일때, 각각 0.0309., $0.0204mgSCOD_{prod.}/mgICOD_{inf.}$였다. 평균 산생성율은 HRT 3일에서 0.0068mg HAc/mg $TCOD_{inf.}$, 0.0652mgHAc/mg $VSS_{destroyed}$였다. HRT 1.5일에서 평균 산생성율은 0.0060mg HAc/mg $TCOD_{inf.}$, 0.0346mgHAc/mg $VSS_{destroyed}$였다. 실험기간 동안 알칼리도와 pH는 인위적인 조절없이 적정하게 유지되었다.

• KSBB Journal
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• 제21권4호
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• pp.267-272
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• 2006

주정공장 근처 토양에서 분리한 에탄올 발효균주 KJ는 Saccharomyces italicus로 판명되었으며, glucose가 최적의 탄소원으로 확인되었다. 균주 KJ의 최적배양조건은 온도 $30^{\circ}C$, 초기 당 농도 10%, 초기 pH 5 근방, 혐기조건으로 판명되었다. 초기 탄소원이 동일한 조건에서 YM배지(glucose 10 g/L)와 SFW배지(RS 10 g/L)에서 에탄올 생산은 각각 5.34, 5.68 g/L로 나타나, KJ균주는 음식물쓰레기 당화액을 에탄올 발효배지로 적절하게 사용될 수 있음이 확인되었다. 에탄올 생산배양에 SFW의 이용은 에탄올생산단가를 대폭 낮추게 하여 대체에너지인 에탄올의 대량생산기술의 경제성을 확보하는데 크게 기여할 것이다.

• 유기물자원화
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• 제20권4호
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• pp.86-96
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• 2012

탄소원으로 자당을 공급한 합성폐수에 비해 상대적으로 발생수소량은 (7.56 mg $H_2/g$ COD) 적었지만 음식물쓰레기를 기질로 이용한 혐기적 발효공정에서 발생된 가스는 3.47 mg $H_2/g$ COD의 수소생성율을 나타내었다. 자당 합성폐수와 음식물쓰레기의 경우, 각각 8.01, 3.73의 B/A비를 보였으며 수소생성이 많은 경우 주요 유기산 중 Butyric acid가 많이 검출되었다. 동정분석 결과 주요 미생물 군집은 Escherichia 속, Klebsiella 속, Clostridium 속, Bacterium 속, 그리고 Enterobacter 속으로 분석되었다. Clostridium 속은 자당 합성폐수와 음식물 쓰레기 모두에서 관찰되었고 Klebsiella 속은 음식물 쓰레기의 발효과정에서 더욱 활발한 것으로 나타났다. 미생물의 분류학적 관계를 확인한 결과로 60%가 ${\gamma}-proteobacteria$이였으며 Firmicute와 Bacteria가 각각 20%를 차지하였다.

• 에너지공학
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• 제24권4호
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• pp.11-17
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• 2015

본 연구에서는 음식물류 폐기물 폐수(이하, 음폐수)를 이용하여 혐기성발효 시 부산물로 생성되는 메탄가스의 생산효율을 높이고자 산발효 전처리를 수행하였으며 전처리된 음폐수를 이용하여 BMP 실험을 통해 메탄생산량 증대를 위한 산발효 최적조건을 확인하고자 하였다. 산발효된 음폐수를 이용하여 BMP 실험을 진행한 결과 HRT 3일 조건에서 0.220 L/g VS의 가장 높은 메탄생산량을 확인하였으며, 초기 pH별 BMP실험에서는 pH 6에서 19,920 mg/L로 가장 높은 VFA와 Acetic acid/TVFA(76.2%)를 보였다. 이때 메탄생산은 약 10일 이내로 대부분 생산되어 일반적인 메탄발효(30일 이내)에 비해 약 1/3수준으로 단축됨을 확인하였다. 메탄생성량은 0.294 L/g VS로 대조군 대비 약 1.3배 높은 효율을 나타내었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.765-771
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• 2011

This study was conducted to investigate the effect of heat treatment on the start-up performance for anaerobic hydrogen fermentation of food waste. The result showed that hydrogen production was $0.61{\pm}0.31$ mol $H_2$/mol hexose with heat-treatment of food waste at $70^{\circ}C$ for 60 min whereas it was $0.36{\pm}0.31$ mol $H_2$/mol hexose without heat-treatment of one. The heat treatment of food waste enhanced hydrogen yield due probably to the increase of hydrolysis as well as the decrease of non-hydrogen fermentation microorganisms. The removal efficiency of carbohydrate in reactors regardless of heat treatment of food waste maintained over 90%. The hydrogen conversion efficiency from food waste was 1.7-6.3% with heat-treatment whereas it was 0.7-4.5% without heat-treatment. At the time of switchover from batch to continuous operation, lactate concentration was high compared to the n-butyrate concentration in anaerobic hydrogen fermentation reactor without heat-treatment. Anaerobic hydrogen fermentation of food waste with heat treatment was stable in start-up periods because lactate concentration could be maintained at a relatively low compared to n-butyrate concentration due to the decrease of non-hydrogen fermentation microorganisms.