사과 식초 제조 과정 중 유기산의 변화를 검토하기 위하여 사과즙을 알콜발효시킨 후 Acetobacter aceti와 이 균에 NTG와 UV의 처리로 하여 얻은 변이주를 접종하여 식초산 발효를 시켰을 때 제조과정별로 유기산의 조성과 함량을 gas chromatography로 분석하여 다음의 결과를 얻었다. 1. 사과 원료 중 유기산의 함량은 malic acid 0.73 %, citric acid 0.038%, acetic acid 0.067%이었다. 2. 사과즙을 알콜발효시켰을 때 유기산의 함량은 malic acid 0.114%, lactic acid 0.1%, acetic acid 0.08%이었다. 3. 모균주와 변이주를 이용하여 얻어진 발효식초의 유기산 조성에 있어서는 차이가 없었고 함량에서는 차이가 있었다. 4. 변이주의 초기산 생성능은 모균주에 비하여 약간 빨랐다.
딸기식초 제조를 위해 1차 단계로 Saccharomyce kluyeri DJ97을 이용하여 딸기과즙을 14$^{\circ}$Brix로 보당한 후 28$^{\circ}C$에서 50시간동안 발효시켜 딸기 알콜발효액을 얻은 후 사용하였다. 2차 단계에서, 초산발효를 시킨 결과 산도는 초기산도가 1.48%, 교반속도가 195.76 rpm, 발효시간이 7.34 day일 때 가장 높은 4.60%를 나타내었다. 색차계 a값은 초기산도가 1.78%, 교반속도가 117.63 rpm. 발효시간이 7.35 day일 때 가장 높은 11.82를 나타내었다. 딸기식초 제조를 위해서는 Acetobacter sp. PA97를 이용하여 초기산도 1.5% 및 교반속도 196 rpm에서 176시간 발효함으로서 산도 4% 이상의 식초를 얻었다.
매실즙을 이용한 식초생산을 위하여 초산생성능이 우수한 초산균을 재래초로 부터 분리, 동정하고 매실 초 제조를 위한 최적 발효조건을 검토하였다. 재래초로부터 분리한 16균주 중 매실즙배지에서 가장 초산 생성능이 우수한 균주로 선정된 균주는 Acetobuter sp. VC-2로 동정 되었다. 이 균주의 증식 최적 조건을 살펴본 결과, 최적 온도는 3$0^{\circ}C$였으며 정치배양 보다는 진탕배양이 효과적으로 나타났다. 초산생성에 적합한 배지의 조성은 매실즙 30%, 초기 산도 2%, 에탄을 농도 6%, 포도당 0.2%, yeast extract 0.3%가 함유된 배지였다. 이와 같은 배양조건에서 매실식초는 8일째에 발효가 거의 완료되었으며, 이때 얻은 매실초의 총 산도는 6.5%였다. 주요 유기산으로는 acetic acid, citric acid, malic acid 및 tartaric acid였는데, 이들 함량은 4.28, 1.38, 0.48 및 0.30%로 각각 나타났다.
Acetic acid producing bacteria were isolated from deastringent persimmon vinegar and the major bacterium was identified using morphological and biochemical tests. Acetobacter sp. AH-1 was motile, gram negative rod with catalase positive and oxidase negative. The strain can grow up to 5 % ethanol and 2% NaCl as well as 25% glucose. Optimum temperature and pH for growth were 3$0^{\circ}C$ and 5.0, respectively. Volatile constituents of persimmon vinegar were analyzed by purge and trap sampling . Acetic acid adn alcohol were the largest volatile compounds quantitiatively in persimmon vinegar. Among alcohols, 20methyl-1-propanol, isoamyl alcohol and amyl alcohol were detected. Isovaleradehyde and benzaldehyde for aldehyde, isoamyl acteate, ethyl formate, propyl aceetate, and ethyl acetate for esters were likely to contribute to persimmon vivegar flavor.
미생물학적 물질변환에 대해서는 인류 초기에서부터 효모를 이용하여 빵, 유제품, 알코올, 음료 등의 생산에 이용하여 왔으며, 주로 농업분야 또는 식품 분야에 국한되어 왔다. 1862년 Pasteur에 의해 bacterium xylinum의 순수 배양균주를 사용하여 알코올로부터 초산을 만드는데 응용한 것이 본격적인 시발점으로 보아 무방하겠다. 그 후 acetobacter aceti에 의한 포도당으로부터 gluconic acid 생산과 acetobacter sp.에서의 sorbitol로부터 sorbose 생산 등이 이루어졌고 정통적인 유기합성 방법에 의해 쉽게 만들 수 없는 반응들에 응용되기 시작하였다. 인류 초기의 혼합배양에 의한 물질변환에의 응용과는 달리 순수배양으로 미생물, 식물세포, 혹은 정제된 효소들에 의해 반응이 이루어지게 되었고 순수한 특정 물질에 대한 새로운 순수물질로의 선별적인 수식도 가능해지게 되었다. 특히 발효와 bioconversion의 차이는 racemates의 분리, 비슷한 반응성을 갖는 여러 기들로부터 특정기능을 갖는 기만의 선별적인 수식, 입체 이성체(chiral center)의 제작, 특정 비활성화된 탄소의 기능 등이 bioconversion에서만 수행할 수 있는 독특한 영역으로서 정밀화학분야, energy 분야, 환경오염분야에서의 특히 미래의 관심 기술로 대두되고 있다.
Acetobacter sp. strains were isolated from traditional vinegar collected in Daegu city and Gyeongbuk province. The strain KJY8 showing a high acetic acid productivity was isolated and characterized by phenotypic, chemotaxonomic, and phylogenetic inference based on 16S rRNA sequence analysis. The chemotaxonomic and phylogenetic analyses revealed the isolate to be a strain of Acetobacter pomorum. The isolate showed a G+C content of 60.8 mol%. It contained $\small{LL}$-diaminopimelic acid ($\small{LL}$-$A_2pm$) as the cell wall amino acid and ubiquinone $Q_9$ (H6) as the major quinone. The predominant cellular fatty acids were $C_{18:1}w9c$, w12t, and w7c. Strain KJY8 grew rapidly on glucose-yeast extract (GYC) agar and formed pale white colonies with smooth to rough surfaces. The optimum cultivation conditions for acetic acid production by the KJY8 strain were $20^{\circ}C$ and pH 3.0, with an initial ethanol concentration of 9% (w/v) to produce an acetic acid concentration of 8% (w/v).
In other to produce vinegar using Schizandra chinensis Ballon(omija), acetic acid bacteria(AAB) were selected from several conventional vinegars, and total 30 acetic acid bacterial strains were isolated. Among the isolated strains, a strain was selected from medium containing omija juice which showed the highest productivity of acetic acid. The strain was identified as Acetobacter sp. C5-1b. Optimum conditions for acetic acid production of Acetabacter sp. C5-1b were involved with 30t: of fermentation temperature and shaking culture. The acidity of culture medium was reached to 5.3% after 8 days shaking cultivation at 30℃.
To produce economically important acid with pear juice, an acetic acid bacterium was selected from many isolated acetic acid bacteria. The alcohoic fermentation was conducted by inoculating pear juice with Saccharomyces cerevisiae ATCC 4124, and then the pear vinegar was prepared by batch cultivation in flaskes with the isolated Acetobacter sp. The optimum conditions for high yield of acetic acid were studied experimentally in the batch shake flask . For seed purposes the Acetobactor sp. was cultivated for 2 -days and transferred to the acid production medium . Optimum alcohol concentration, initial acidity and temperature for the acid production were 8.0% , 2.0% and 28$^{\circ}C$, respectively. Under the same conditions, the addition of yeast extract (1%) was observed to produce relatively high yield of acetic acid.
Lactobacillus sp., Acetobacter sp. and yeast were the most dominant organisms in the EM stock culture and subculture product. Lactic acid bacteria and yeast were able to grow in the fermentation process utilizing seawater. EM treatment of higher concentrations using EM stock culture and EM clay balls (1% or 4%) contributed to an early removal of malodor and an increase of DO in the polluted sediments, indicating an odor-removing activity of EM. The EM treatment of higher concentrations (1% or 4%) somewhat appeared to modify the microbial communities within the sediments, which was confirmed by existence of a few unique fragments from the stock culture based on PCR-DGGE. It still remains to be elucidated that EM cultures were directly involved in the malodor removal and potential sediment bioremediation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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