• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권9호
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• pp.1355-1361
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• 2006

The simultaneous saccharification and fermentation (SSF) process consists of concurrent enzymatic saccharification and fermentation. In the present cybernetic model, the saccharification process, which is based on the modified Michaelis-Menten kinetics and enzyme inhibition kinetics, was combined with the fermentation process, which is based on the Monod equation. The cybernetic modeling approach postulates that cells adapt to utilize the limited resources available to them in an optimal way. The cybernetic modeling was suitable for describing sequential growth on multiple substrates by Brettanomyces custersii, which is a glucose- and cellobiose-fermenting yeast. The proposed model was able to elucidate the SSF process in a systematic manner, and the performance was verified by previously published data.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권4호
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• pp.598-606
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• 2001

A mathematical model is proposed that can depict the kinetics of simultaneous saccharification and fermentation (SSF) using steam-exploded wood(SEW) with a glucose- and cellobiose-fermenting yeast strain. Brettanomyces custersii. An expression to describe the reduction of the relative digestibility during the hydrolysis of the SEW is introduced in the hydrolysis model. The fermentation model also takes two new factors into account, that is, the effects of the inhibitory compounds present in the SEW hydrolysates on the microorganism and the fermenting ability of Brettanomyces custersii, which can use both glucose and cellobiose as carbon sources. The model equations were used to simulate the hydrolysis of the SEW, the fermentation of the SEW hydrolysates, and a batch SSF, and the results were compared with the experimental data. The model was found to be capable of representing ethanol production over a range of substrate concentrations. Accordingly, the limiting factors in ethanol production by SSF under the high concentration of the SEW were identified as the effect of inhibitory compounds present in the SEW, the enzyme deactivation, and a limitation in the digestibility based on the physical condition of the substrate.

• 한국식품과학회지
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• 제27권6호
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• pp.1035-1038
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• 1995

김치의 발효 및 연부, 부패에 관여하는 미생물에 대한 대나무 추출액의 항균성을 측정하기 위하여 김치 초기 숙성균인 Leuconostoc mesenteroides, 김치의 산패에 관여하는 Lactobacillus plantarum, 김치 연부에 관여하는 것으로 알려진 Brettanomyces custersii, Klebsiella oxytoca, Pichia membranaefaciens 등을 사용하여 항균효과를 측정하였다. 먼저, 추출용매의 종류에 따른 대나무잎 추출물의 항균성을 조사하기 위하여, methanol, diethyl ether, acetone, ethyl acetate를 용매로 대나무잎을 추출하였다. 대나무잎 30g을 잘게 잘라서 각각의 용매에 3일간 침지한 후, 농축하여 얻은 추출물을 이용하여 김치발효 미생물에 대한 항균성을 조사하였다. 그 결과, ethyl acetate추출물의 항균활성이 가장 뛰어났으며, 특히, 김치의 연부에 관여하는 Brettanomyces custersii, Klebsiella oxytoca, Pichia membranaefaciens에 대하여 강한 항균력을 보였고, 이 항균력은 미생물의 생육 pH가 7일때보다 pH 5일 때 높은 것으로 나타났다. 또한, 대조구로 사용한 0.5%와 1% sorbic acid보다도 더 높은 항균력을 보여 주었으며, 일반 식품 오염 미생물인 E. coli, B. subtilis, S. aureus 등에 대해서도 높은 항균력을 보여주어 광범위한 항균 spectrum을 나타냈다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제28권3호
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• pp.172-179
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• 2000

여러 재질의 담체를 이용하여 H1-39변이주를 고정화시켜 3.4% 목질계 당화액을 탄소원으로 $37^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, $43^{\circ}C$에서 에탄올 발효를 하였는데 전반적으로 유리세포 배양시보다 에탄올 수율, 생산성, 세포수율, 세포 생존율이 향상되었다 온도 37$^{\circ}C$에서는 Ca-alginate와 ABG bead에 고정화된 H1-39변이주에서 각각 가장 높은 14.8 g/1의 에탄올을 생산하였으며 특히 H1-39변이주를 ABG bead에 고정화하여 배양하였을 때 생산성이 1.23g/1-h로 가장높았다. $40^{\circ}C$에서는 ABG bead에 고정화된 H1-39 변이주에서 가장높은 15.2g/1의 에탄올을 생산하였으며 생산성도 0.84g/1-h 로 유리세포 배양시보다 약 91% 증가하였다. 한편 $43^{\circ}C$에서는 ABP고정화 배양을 통해 가장 높은 13.8g/1의 에탄올 생산과 0.77g/1-h의 생산성을 나타내어 유리세포 배양시 보다 각각 14%와 93%의 증가를 보였다.

• KSBB Journal
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• 제14권1호
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• pp.24-30
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• 1999

Brettanomyces custersli를 이용하여 신문지의 유가식 동시 당화발효에 의한 에탄올 생산에 대한 연구를 수행하였다. 유가식 동시당화발효에 의한 에탄올 생산을 효과적으로 수행하기 위한 초기 기질 투입 농도는 8%(w/v)이었고 효소의 비용을 감안한 최적 효소 농도는 cellulase의 경우 30EPU/g cellulase, $\beta$-glucosidase와 cellulase의 부피가 0.1(활성비 1.05)이었다. 앞에서 결정된 초기 조건들을 가지고 교반식 반응기에서 수행된 유가식 동시당화발효는 26.8g/L의 에탄올을 생산성에서 회분식 동시당화발효보다 약 2배의 값을 나타내었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권2호
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• pp.145-152
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• 1999

Brettanomyces custersii CBS 5512 which has reported as a thermotolerant glucose-cellobiose co-fermentable yeast strain was mutated with UV and NTG to improve ethanol yield at higher than 4$0^{\circ}C$ B. custersii H1-23, H1-39, H1-55 and H1062 were finally selected for hyper-fermentable strains at higher than 4$0^{\circ}C$ from thermotolerant 7510 colonies through 5th selection. Among the selected strains, H1-39 mutant had better fermentability at 4$0^{\circ}C$ and 43$^{\circ}C$ from different concentrations of glucose. H1-39 and H1-23 mutants yielded more than 70% of the theoretical ethanol yield in 4 and 8% mixed sugars at above 4$0^{\circ}C$, which was 5-11% higher than those by original strain. Especially, H1-39 mutant had better fermentability in 4% mixed sugar. It showed 78.5% of the theoretical yield at 4$0^{\circ}C$ and 72.2% of the theoretical yield at 43$^{\circ}C$. On the other hand, theoretical yield of ethanol by H1-39 mutant in 8% mixed sugar at 4$0^{\circ}C$ and 43$^{\circ}C$ were 75.2% and 70.2%, respectively. Theses values increased up to 7-11% as compared to those by orginal strain. By the simultaneous saccharification and fermentation, ethanol production by H1-39 mutant increased up to more than 23% as compared to that by original strain.