• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.365-365
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• 2017

Yogurt is a food produced by bacterial fermentation of milk and the bacteria used to make it are known as "yogurt cultures". Most of them belong to probiotics such as Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and Streptococcus thermophilus bacteria. Domestic fermented milk market is increasing and about 30 companies are producing yogurt. The purpose of this study was to analyze the quality characteristics of domestic commercial semisolid type yogurt. We collected 20 types of commercial yogurt at local markets. Physicochemical properties including pH, sugar content, acidity, viscosity and microbial characteristics of lactic acid bacteria counts were measured. The yogurt showed pH 4.5, 7.4~18.1% of sugar contents, 0.6~1.3% of total acids and 282~748 cP of viscosities. In the microorganism populations, lactic acid bacteria count were 6.5~11.5 Log CFU/mL and anaerobic lactic acid bacteria count were 7.2 ~ 11.1 Log CFU/mL. The quality characteristics were different depending on the constituents of the sample and the microorganisms used. These results are related to the quality characteristics of yogurts which are useful information about identifying new trends in domestic fermented milk industry.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권3호
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• pp.171-180
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• 2011

각 시판되고 있는 식물을 2개의 그룹으로 나눠 첨가 후 각 시간별 배양을 실시한 후 pH, $NH_3$, VFA 발생량, 총 가스발생량, $H_2$, $CO_2$, $CH_4$ 발생량을 조사하였다. 그룹 1은 상추와 대파첨가구에서 암모니아 농도가 높았고 고추첨가구에서 낮았다 (P<0.05), 그룹 2는 마늘첨가구에서 암모니아 농도가 낮았고 (P<0.05) 깻잎, 무순과 부추첨가 구에서 높았다 (P<0.05). 마늘과 고추첨가구에서 단백질분해과정 중 아미노산에서 암모니아로 분해되는 과정에 영향을 미쳤을 것으로 사료된다. 총 VFA 농도는 대파첨가구에서 유의적으로 높았으나 (P<0.05) 그 외 시험구에서는 대조구와 차이가 없었다. Acetate와 propionate의 비율에서 볼 때 마늘첨가구가 propionate의 량이 상대적으로 증가한 것을 알 수 있었다. 모든 처리구가 대조구에 비해 가스발생량이 대체로 높았으며, 대파와 양파 첨가구가 유의적으로 높았다 (P<0.05). 마늘과 깻잎 첨가구를 제외한 모든 처리구에서 가스 발생량이 유의적으로 높았다 (P<0.05). 생강목에 속하는 강황과 생강첨가구는 pH와 총 가스발생량에서 비슷한 결과를 나타냈으며 in vitro 발효를 높였다. 마늘첨가구는 반추위내 총 가스발생량이 대조구와 유의적인 차이가 없었다 (P<0.05). 모든 시험구에서 총 가스발생량과 $CO_2$ 발생량은 대체로 유사한 경향을 보였다. 마늘첨가구는 총 가스발생량은 대조구와 차이가 없었으나 $CO_2$ 발생량은 대조구보다 유의적으로 높았다 (P<0.05). 마늘첨가구의 $CH_4$ 발생량은 배양시간과 관계없이 매우 낮은 수준을 유지했으며 48시간 배양 후 대조구의 약 1/3 수준으로 낮았다 (P<0.05). $H_2$는 거의 모든 시험구에서 미량 발생되었는데, 대조적으로 마늘첨가구에서만 매우 높은 수준으로 검출되었다. 마늘첨가구에서 g단위 DM 당 $CH_4$ 발생량이 현저히 낮았으며 다른 처리구는 대체로 대조구에 비해 높았다. 본 시험에서는 allium속의 마늘, 부추, 양파, 파를 포함한 시판 중인 채소를 이용하여 in vitro 발효조절시험을 실시하였는데 특정 식물들은 in vitro 발효 대사에 영향을 주었으며 특히 마늘 첨가는 $CH_4$ 생성에 직접적으로 영향을 준 것으로 사료된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.11-18
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• 2014

This study was conducted to investigate the effect of thermal pre-treatment on bio-hydrogen from food waste. Two continuous reactors operated and VFAs(volatile fatty acids) production and microbial communities were analyzed. The average hydrogen yield was 0.50 and 0.33mol $H_2/mol$ $hexose_{added}$ in thermally treated food added reactor(R1) and control(R2), respectively. Butyrate concentration was similarly 7,500mg/L in both reactors, but two times higher lactate concentration was observed in R2(3,800mg/L). The results of FISH(fluorescence in situ hybridization) showed that the relative microorganism to hydrogen producing bacteria was 78 and 27% in R1 and R2, respectively.

• 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.

• 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.

• 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.

• 유기물자원화
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• 제11권4호
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• pp.105-113
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• 2003

반응이 진행되는 동안 적절한 희석율(dilution rate; D)을 유지시키는 것은 성공적인 반응조 운전에 있어 필수적이다. 높은 희석율은 미생물의 유실을 가져오며 또한 낮은 희석율은 유기산의 축적으로 인한 product inhibition을 발생시키기 때문에, 높은 효율의 수소를 생산하는데 제한요소가 된다. 그러므로, 본 연구에서는 희석율의 조절을 통한 음식물쓰레기의 산발효 시 효율향상에 대한 연구를 실시하였다. 운전초기(1-2일)에는 단순유기물의 급속산화가 일어나기 때문에 유기산의 축적과 pH 저하가 발생하기 쉽지만, 최적의 초기 희석율로 보고된 $4.5d^{-1}$에서는 초기 이틀동안 적절한 유기산의 농도와 pH가 유지될 수 있었다. 그리고 이때의 뷰틸산/초산(B/A)의 값도 3.2이상의 높은 값이 유지되었다. 하지만 희석율의 조절없이 $4.5d^{-1}$로 계속 유지된 경우에는 단순 유기물의 감소로 인해 2일째 이후에는 유기산의 감소와 pH의 증가가 발생하였다. 또한 미생물의 유실이 많이 발생하였고, 수소발생도 크게 감소하였다. 그러나, 희석율을 $4.5d^{-1}$에서 $2.3d^{-1}$로 변화시킨 경우에는 반응조의 거동특성이 크게 향상되었다. 다른 희석율로 변화시킨 경우와 비교했을 때, 운전 4일째부터 7일째까지 2.0 이상의 가장 높은 뷰틸산/초산 (B/A) 값을 보여주었고 가장 큰 수소발생의 증가가 나타났다. 그 결과, 수소발효의 효율도 70.8%까지 크게 증가하였다. 이것은 적절한 희석율의 변화가 미생물성장에 알맞은 환경을 조성하였기 때문으로, 이 때 제거된 COD는 각각 수소(19.3%), 유기산(36.5%), 에탄올(15.0%)로 전환되었다. 그러므로 분해단계에 따른 적절한 희석율의 조절전략은 수소발효의 효율을 향상시키는데 매우 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.580-586
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• 2010

Acid and alkali pretreatments were applied to tofu processing waste (TPW) to increase the solubility of ingredients in TPW. Pretreatment at 1.0% of HCl and 2.5% of NaOH condition resulted in the increase of SCOD concentration from 3.2 g COD/L to 27 g COD/L and 33 g COD/L, respectively. The acid and alkali-pretreated TPW was studied for its fermentative $H_2$ production capacity in batch mode using a thermophillic mixed culture. Alkali pretreatment on presence of 2.5% NaOH exhibited more soluble portion released compared to acid pretreatment using HCl, however the $H_2$ production from acid pretreated TPW was better than alkali-pretreated TPW probably due to the sodium inhibition on microbial activity. In addition, sewage sludge was externally added to the acid-pretreated (1.0% HCl) TPW by 20% (on volume basis). Average H2 production rate was increased from 31 to 78 ml/L-broth/hr, and it was attributed to the high buffer capacity and abundant nutrients especially divalent cation in sewage sludge.

• 한국식품과학회지
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• 제30권4호
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• pp.908-915
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• 1998

재래식 메주의 제조 공정을 재현하기 위하여 국산 대두를 사용하여 춘천 지역의 메주 제조 농가에서 메주를 발효시키면서 특성을 조사하였다. 재래식 메주 발효 중에 이화학적, 효소학적 및 미생물의 변화 분석은 산업적으로 메주의 대량 생산을 위한 기초적인 자료가 될 것이다. 발효 중 환경분석을 한 결과 이 지역의 메주 발효는 $10{\sim}15^{\circ}C,{\;}60{\sim}70%$ RH의 조건에서 이루어지고 있었다. 메주의 수분은 초기 59%에서 내부는 19%, 외부는 11%로 감소하여 무게가 73% 감소되었다. pH는 발효 33일에 8.5로 증가하였고 이후 감소하여 발효 70일에는 7.9로 되었다. 수용성 단백질은 초기에 1.47%이던 것이 발효 33일에는 $6.31{\sim}7.34%$로 증가하였고 아미노태 질소는 발효 70일에 내부 770 mg%, 외부 460 mg% 정도로 도달되었으며 메주의 색도는 발효 중 점차로 어두워지며 적색도와 황색도가 감소되는 편이었다. 발효가 진행됨에 따라 전분관련효소의 작용은 미미하고 산성 단백 분해 호소력이 강하였고 lipase 활성이 있어 메주 발효에 중요한 역할을 함을 알았다. 발효중 미생물의 변화를 보면 메주의 내외 부분에 큰 차이 없이 $10^8{\;}CFU/g$정도가 있으며 내염성 세균의 증식 경향도 유사하여 초기에 $1.51{\times}10^7{\;}CFU/g$인 것이 12일 이후로 $10^8{\;}CFU/g$정도로 유지되었다. 혐기성 균은 초기에 $10^4{\;}CFU/g$ 수준이던 것이 47일 후에 증가하는 추세로 $10^5{\;}CFU/g$ 수준이었다. 효모 및 곰팡이 수는 $10^4{\sim}10^5{\;}CFU/g$정도이었다.

• 한국환경농학회지
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• 제19권2호
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• pp.171-176
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• 2000

조건성연못의 메탄발효 환경조건은 용존산소가 없고, 혐기성 및 중성 pH가 유지되어야 하며, 온도변화가 적어야 한다. 분석결과 실험 조건성연못의 바닥은 이러한 조건들을 충족시키고 있어 설계인자가 비교적 적절하다고 본다. 조건성연못의 수심이 2.4m일 경우도 강한 바람이 불면 상충의 용존산소가 바닥으로 이동하여 연못바닥의 메탄발효를 일시적으로 저하시키는 현상이 있을 수 있다. 용존산소의 바닥침투를 완화하기 위해 수심을 깊게 설계할 수 있으나 수심이 깊어지면 연못바닥의 수온이 낮아져 메탄발효의 효율이 저하된다. 실험결과 조건성연못의 수심은 2.4m 정도가 적합하다고 본다. 최근에는 용존산소의 연못바닥 침투를 차단하기 위해 연못바닥에 Pit를 설치하는 방법이 연구되고 있으나 시설비용이 추가되는 단점이 있다. 실험 조건성연못의 슬러지층의 온도가 $16^{\circ}C$ 이상에서 메탄발효가 원활히 일어나고 있다. 기존 조건성연못의 메탄발효 연구에 의하면 연못바닥 슬러지충의 온도가 $19^{\circ}C$에서 슬러지 분해량과 침전량이 같아진다고 보고되고 있다. 실험 조건성연못에서는 $19^{\circ}C$보다 $3^{\circ}C$ 낮은 온도에서도 메탄발효가 원활히 일어나고 있다. 실험 조건성연못의 바닥온도 분석결과 메탄발효가 거의 정지되는 $14^{\circ}C$이하가 되는 기간이 약 7 개월이 되어, 매년 어느 정도의 슬러지는 바닥에 쌓이게 된다. 1997년 1월부터 9월까지 9개월 동안 연못바닥에 형성된 슬러지 깊이가 1.3cm였다. 따라서 연간 약 1.7cm가 쌓일 것으로 예측된다. 실험 조건성연못처럼 연못의 수심을 2.4m로 유지하고, 연못바닥에 슬러지 퇴적을 위해 여분의 0.3m 깊이를 두어 15 - 20년에 한번 슬러지를 제거할 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다고 사료된다. 메탄발생이 왕성한 기간에 연못상충에서 포집한 가스의 83%가 메탄으로 구성되어 있어 축산폐수를 처리하면서 메탄가스를 회수하여 연료로 사용하는 것이 가능하다. Parker(1979)의 연구에 의하면 슬러지층이 형성되지 않은 연못이 슬러지층이 형성된 연못의 BOD제거수준에 이르는데는 약 1년이 소요된다.$^{24)}$ 메탄박테리아 활동이 슬러지층의 표면에서 훨씬 높기 때문이다. 본 연구는 조건성연못의 초기 메탄발효를 분석한 것으로 조건성연못이 생태적으로 적용하면 초기단계보다 메탄발효의 효율이 증가할 것으로 예측된다.