• 제목/요약/키워드: Ethanol fermentation

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흑 마늘 첨가에 따른 마늘 젖산 발효물의 물성 및 기능성평가 (Effects of Black Garlic on the Rheological and Functional Properties of Garlic Fermented by Leuconostoc mesenteroides)

  • 손세진;이삼빈
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.864-871
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    • 2010
  • 흰 마늘/흑 마늘 첨가에 따른 김치 젖산균을 이용한 발효물을 제조하여 품질 및 기능성 평가를 수행하였다. 고형분 함량은 17% 흰 마늘 습식분쇄물과 22.63% 흑 마늘 습식분쇄물이다. 마늘 혼합물에 Leuconostoc mesenteroides 균주를 이용하여 24시간 동안 젖산 발효시킨 발효물의 생균수와 점도는 흑 마늘의 첨가농도가 증가함에 따라 감소하였으며, 흑 마늘을 10% 수준으로 첨가한 경우에 생균수는 $1.6\times10^{11}$ cfu/mL, 점도는 9.31 $Pa{\cdot}s^n$를 나타내었다. 마늘 발효물의 물과 70% EtOH 추출물의 polyphenol 함량은 각각 6.29 mg/mL, 5.99 mg/mL이며, DPPH 소거 활성은 $IC_{50}$ 값이 1.03 mg/mL, 1.07 mg/mL, ACE 저해 활성의 $IC_{50}$값은 68.54 mg/mL과 72.78 mg/mL이다. ACE 저해활성은 흑 마늘이 많이 첨가될수록 높게 나타났으며 그중에서 70% EtOH 추출보다 물 추출에서 높은 활성을 나타내는 것으로 나타났다. 마늘 발효물의 sucrose 전환율은 흑 마늘 첨가 농도가 낮을수록 급격하게 증가하면서 흑 마늘 20%, 10%, 0% 첨가에서 각각 20%, 65%, 85%를 보였다. 흑 마늘 10% 함유 발효물의 저장 중 점도는 완만하게 감소하였으며, 생균수는 냉장저장 1주 후 $1.6\times10^{11}$ cfu/mL에서 $6.5\times10^{10}$ cfu/mL로 감소하였으며, 냉동저장이 냉장저장보다 높은 생균수를 나타내었다.

청주의 주질 개선을 위한 국 및 효모의 선정과 그 발효 특성 (Selection of koji and yeast strain for improvement of Choungju quality)

  • 신철승;박윤중;이석건
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제39권1호
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    • pp.9-15
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    • 1996
  • 쌀을 원료로 하는 청주 양조에 있어서, 원료의 이용률을 높이고 현대인의 기호에 맞는 청주를 얻기 위하여 국(麴)의 이용상의 차이를 비교하였고, 발효주의 술덧에서 분리한 효모균주에 대하여 발효특성을 검토하였다. 백국균(Aspergillus usamii mut. shirousami)을 배양한 밀기울국은 황국균(Aspergillus oryzae)을 배양한 쌀국에 비하여 glucoamylase, ${\alpha}-amylase$ 및 산성 protease 활성이 모두 높은 반면, 산성 carboxypeptidase 활성은 오히려 낮았다. 양조시험에 있어서 밀기울국(추출하여 사용함)은 소량으로도 술덧(주료)의 당화 및 발효를 효과적으로 진행시킬 수 있었으며, 숙성 술덧은 국취가 적고 아미노산도가 낮아 주질이 깨끗하였다. 또 밀기울국을 사용하고 분리효모로 발효시킨 청주는 일본청주효모 K-7 및 K-9의 경우에 비하여 유기산 특히 호박산의 양이 적어 주질면에서 보다 좋았다. 한편 밀기울국과 쌀국을 병용(倂用)하고 분리효모로 발효시킨 경우에는 밀기울국과 쌀국의 사용량에 따라 술덧의 아미노산도를 어느 정도 조정할 수 있었다. 그러나 쌀국을 사용하고, 분리효모로 발효시킨 경우에는 술덧의 에탄을 발효가 늦고 산 생성량이 많아 부적합하였다.

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목질계 Biomass로부터 강산 당화 공정에 의한 Bioethanol 생산 공정의 물질 및 열수지 (Material and Heat Balances of Bioethanol Production Process by Concentrated Acid Saccharification Process from Lignocellulosic Biomass)

  • 김희영;이의수;김원석;서동진;안병성
    • 청정기술
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    • 제17권2호
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    • pp.156-165
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    • 2011
  • 본 연구에서는 바이오에탄올 생산을 위한 목질계 바이오매스의 전처리, 당화, 당/산 분리, 발효, 정제에 이르는 전 공정을 조합하고, 상용공정모사기(PRO/II)를 사용하여 공정모사를 수행하였다. 주요 공정으로 강산에 의한 전처리 및 당화, SMB(simulated moving bed)를 사용한 당/산 분리, 그리고 증류 및 투과증발법(Pervaporation)을 이용한 에탄올 탈수 공정을 사용하였다. 열회수 공정을 이용하여 전 공정의 에너지 소비가 최소화 되도록 하고 강산당화공정에 의한 바이오에탄올 생산공정의 물질수지 및 열 수지를 확인하였다. 공정모사 결과, 1 kg의 에탄올을 생산하는데 필요한 바이오매스는 4.07 kg, 소요된 열량은 3,572 kcal로 계산되었다. 기존 묽은 산 당화공정(SRI 자료)에 비해 26%의 수율 증가와 30% 정도의 에너지 절감이 가능할 것으로 예상되었다. 이러한 수율을 얻기 위해서는 강산당화공정에 의한 전처리 및 당화공정에서 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스의 전환율이 90% 정도에 이르러야한다. 또한 5탄당 발효공정이 개발되어야 한다. 효율적 에너지 절감을 위해서는 SMB 공정에서 분리된 황산수용액의 농도가 20% 이상 되어야하며, SMB 공정에 의한 당/산분리 공정이 실용화되어야 강산당화공정에 의한 목절계 바이오에탄올 생산공정이 상용화될 것이다.

깍두기로부터 분리된 유산균으로 제조한 사워도우의 기능성 평가 (Functional evaluation of sourdough containing lactic acid bacteria isolated from sliced radish kimchi)

  • 임은서;김영목;이은우
    • 미생물학회지
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    • 제53권3호
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    • pp.180-192
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    • 2017
  • 본 연구에서는 깍두기로부터 분리한 유산균으로 발효시킨 사워도우의 항산화 및 항균 활성을 조사하였다. 염기서열 분석을 통해 분리 균주는 99%의 상동성을 가진 Leuconostoc dextranicum SRK03, Lactobacillus brevis SRK15, Pediococcus halophilus SRK22, Lactobacillus acidophilus SRK30, Lactobacillus plantarum SRK38, Leuconostoc citreum SRK 42 및 Lactobacillus delbrueckii SRK60으로 동정되었다. L. dextranicum SRK03, L. acidophilus SRK30, L. plantarum SRK38 혹은 L. delbreckii SRK60과 Saccharomyces cerevisiae KCTC 7246을 혼합하여 $30^{\circ}C$에서 24시간 발효시킨 사워도우의 유산균과 효모수는 각각 $10^9$$10^7CFU/g$이었으며, 특히 L. dextranicum SRK03으로 제조한 사워도우는 L. acidophilus SRK30, L. plantarum SRK38 및 L. delbreckii SRK60 보다 유의하게 높은 총 산도와 에탄올 및 세포 외 다당류 함량을 나타내었다. L. dextranicum SRK03 및 L. acidophilus SRK30으로 제조한 사워도우는 DPPH 라디칼 소거능과 유지의 과산화 억제능도 높았다. 게다가 L. acidophilus SRK30이 생산한 유기산과 박테리오신에 의해 $25^{\circ}C$에서 5일간 저장하는 동안 사워도우 내 Bacillus cereus ATCC 11778과 Staphylococcus aureus ATCC 6538의 균수는 유의하게 낮은 수준을 유지되었다.

참나리(Lilium lancifolium) 구근을 이용한 민속발효주의 제조 및 생리활성 (Manufacture and Physiological Functionality of Korean Traditional Alcoholic Beverage by Using Lily (Lilium lancifolium) Scales)

  • 이가순;김관후;김현호;이찬구;이지용;이희덕;오만진
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.598-604
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    • 2008
  • 백합구근을 식품으로 활용하기 위한 일환으로 구근을 첨가한 전통민속발효주를 개발하기 위하여 알코올 발효 조건을 검토하고 그의 생리기능성을 조사하였다. 백합구근을 건조분말과 생구근 상태로 첨가량을 달리하여 발효한 결과, 구근건조분말 첨가량이 증가할수록 발효 초기에는 에탄올생성량이 무첨가구보다 낮았으나 발효 후기로 갈수록 에탄올 생성량이 높았으며, $25^{\circ}C$에서 10일간 발효시켰을 때 건조분말 15% 첨가 발효주와 생구근 20% 첨가 발효주의 에탄올함량이 각각 19.4%, 19.0%이었다. 첨가량에 따른 발효주의관능검사 결과 백합구근 건조분말을 5% 또는 생구근 20%정도 첨가하였을 때 색, 향, 맛 및 전체적인 기호도면에서 가장 기호도가 좋았으며, 특히 건조분말을 첨가하였을 때가 생구근 첨가 발효주보다 기호도가 더 높았다. 기호도가 가장 좋았던 건조분말 5% 첨가 발효주와 생구근 20% 첨가 발효주의 생리기능성을 측정한 결과 전자공여능, SOD 유사활성, ACE 저해활성 및 tyrosinase 저해활성이 무첨가구인 대조구보다 우수하였으며, 생구근 첨가 발효주보다 건조분말 첨가 발효주가 생리기능성이 약간 더 높았다.

연료용 알콜 생산을 위한 타피오카 전분의 액화 및 당화 (Liquefaction and Saccharification of Tapioca Starch for Fuel Ethanol Production)

  • 김기호;박성훈
    • KSBB Journal
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    • 제10권3호
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    • pp.304-316
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    • 1995
  • 액화 실험에서 BAN과 Termamyl을 비교할 때 전반적으로 Termamyl이 우수했으며 Termamyl을 (0.00625% ~0.025% 범위로 첨가하였을 때 첨가량 증가에 따른 액화반응 촉진이 뚜렷이 관찰되였다. Termamyl 240uc의 경우 타파오카에 대해 최소 0 0.0125 (v/w)% 이상이 필요하였고, 반응시간은 2 시간 정도가 석당하였다. 최적온도는 $90∼95^{\circ}C$이었고 pH는 5.8 부근이 최척이였다. 반응초기 점도가 매우 높게 나타나는데 호화속도를 약간 줄이가 위해 초기 온도를 $70^{\circ}C$정도로 낮추는 갯이 좋았다. 당화실험에서는 Novo AMG 및 국내 도일 산엽 당 화효소 모두 액화된 타피오카 용액을 잘 당화시켰다. 그러나 Novo AMG와 도일 당화효소의 활성은 기 질 에 따라 약간썩 탈랐다. 즉 이당류인 말토오스를 기 질 로 할 때는 Novo AMG의 단위 부피당 활성이 도일 당화효소의 약 1.2배이였으나, 전분을 기질로 할 때는 활성비가 1.5배였다. 경시적으로 볼 때 초기에는 당화 속도가 빨랐고 포도망이 축적되는 후기에는 당화속도 가 감소하였다. 당화의 최적온도는 약 $55∼60^{\circ}C$ 부근이었고 pH는 조절하지 않는 경우 (pH 5.7)와 조절 한 경우 (pH 4.3)간에 차이가 없었다. 85% 이상의 당화를 위해서는 타피오카 샤용량에 대해 Novo AMG 400uc을 기준으로 O.0625(v/w)% 이상, 그 리고 10시간 이상의 반응사간이 필요하였다.

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Gluconacetobacter hansnii TL-2C에 의한 감귤과즙 발효시 겔 생성에 미치는 탄소원의 영향 (Effect of Carbon Source Supplement on the Gel Production from Citrus Juice by Gluconacetobacter hansenii TL-2C)

  • 최경호;정지숙;문철호;김미림
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.170-175
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    • 2004
  • Gluconacetobaacter hansenii TL-2C를 사용하여 3$0^{\circ}C$에서 14일간 정치발효하면서 감귤과즙 희석배율 및 탄소원의 종류와 농도가 겔 생성에 미치는 영향을 검토하였다. 감귤과즙으로는 제주개발공사에서 제조한 당도 65$^{\circ}$Brix의 서귀포산 온주밀감 농축액을 사용하였다. 농축과즙만으로 발효한 경우에는 과즙 6배 희석액에서 가장 두꺼운 7.5$\pm$0.44 mm의 겔이 생성되었으며, 정백당을 $10^{\circ}$Brix로 보당한 경우에는 100∼120배 희석액이 가장 적합하였다. 농축과즙 100배 희석액을 사용하여 당의 종류를 달리한 경우에는 glucose $10^{\circ}$Brix에서 가장 두꺼운 7.5$\pm$0.61 mm의 겔이 생성되었다. 정백당 $10^{\circ}$Brix를 함유한 과즙 희석액에 1.0%의 주정을 첨가한 경우에는 겔의 두께가 평균 15.1mm로 대조구에 비하여 약 1.85배로 증가되었으나 acetic acid 첨가는 효과가 없었다. 1.0%의 주정을 첨가하고 발효한 경우의 겔 수율은 평균 172g wet/L(4.7 g dry/L)로 확인되었다.

다이어트와인 동아주 제조에 관한 연구 (Studies on Wax Gourd Wine)

  • 안용근;신상철;김승겸;신철승
    • 한국식품영양학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.578-584
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    • 2000
  • 설탕 20%를 탄소원으로 하고, 동아를 15%, 20%, 25%로 달리하여 효모를 가해 5~1$0^{\circ}C$에서 100일간 발효시켜서 동아주를 제조하였다. 총당은 동아함량 15%짜리는 8.0%, 20%짜리는 8.6%. 25%짜리는 8.3%를 나타냈고, 환원당은 15%짜리는 7.4%, 20%짜리는 7.6%, 25%짜리는 7.4%를 나타냈다. 단백질 함량은 동아함량 15%짜리는 10.3mg/ml, 20%짜리는 9.8mg/ml, 25%짜리는 11.3mg/ml를 나타냈고, 아미노산 함량은 동아함량 15%짜리는 0.13$\mu$mo1/ml, 20%짜리는 0.03$\mu$mo1/ml, 25%짜리는 0.03$\mu$mo1/ml을 나타냈다. pH는 동아함량15%짜리는 3.88, 20%짜리는 3.99, 25%짜리는 3.97을 나타냈고, 산도는 15%짜리는 0.37%, 20%짜리는 0.44%, 25%짜리는 0.43%를 나타냈다. 균체수는 동아함량 15%짜리는 8.33logCFU/ml, 20%짜리는 8.56 logCFU/ml, 25%짜리는 8.57 log CFU/ml를 나타냈다. 에탄올 함량은 동아함량 15%짜리는 13.4%, 20%짜리는 14.9%, 25%짜리는 15.5%를 나타냈다. 숙신산 함량은 1,407~1,800mg/l 범위를 나타냈으며, 모두 acetic acid, pyruvic acid, citric acid, lactic acid의 순으로 많은 양을 나타냈다. 기호도는 동아함량 15짜리는 3.93, 20%짜리는 3.66, 25%짜리는 3.40을 나타냈다.

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Characteristics of Wet and Dried Distillers Grains on In vitro Ruminal Fermentation and Effects of Dietary Wet Distillers Grains on Performance of Hanwoo Steers

  • Kim, Ill Young;Ahn, Gyu Chul;Kwak, Hyung Jun;Lee, Yoo Kyung;Oh, Young Kyoon;Lee, Sang Suk;Kim, Jeong Hoon;Park, Keun Kyu
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제28권5호
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    • pp.632-638
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    • 2015
  • Two experiments were conducted to evaluate the nutrient composition, in vitro dry matter disappearance (IVDMD) and organic matter disappearance (IVOMD) of three kinds of distillers grains (DG); i) wet distillers grains (WDG, KRW 25/kg), ii) dried distillers grains (DDG, KRW 280/kg), iii) dried distillers grains with solubles (DDGS, KRW 270/kg) produced from tapioca 70% and rice 30%, and to evaluate dietary effects of WDG on the performance of Hanwoo steers. In Exp. 1, twelve-WDG, four-DDG and one-DDGS were collected from seven ethanol plants. Average crude protein, crude fiber, neutral detergent fiber, and acid detergent fiber of WDG, DDG, and DDGS were: 32.6%, 17.8%, 57.5%, and 30.2% for WDG, 36.7%, 13.9%, 51.4%, and 30.5% for DDG, and 31.0%, 11.9%, 40.3%, and 21.2% for DDGS (DM basis), respectively. The DDGS had a higher quantity of water-soluble fraction than WDG and DDG and showed the highest IVDMD (p<0.05) in comparison to others during the whole experimental time. The IVDMD at 0 to 12 h incubation were higher (p<0.05) in DDG than WDG, but did not show significant differences from 24 to 72 h. The same tendency was observed in IVOMD, showing that DG made from tapioca and rice (7:3) can be used as a feed ingredient for ruminants. Considering the price, WDG is a more useful feed ingredient than DDG and DDGS. In Exp. 2, 36 Hanwoo steers of 21 months ($495.1{\pm}91kg$) were randomly assigned to one of three dietary treatments for 85 days; i) Control (total mixed ration, TMR), ii) WDG 10% (TMR containing 10% of WDG, as fed basis), and iii) WDG 20% (TMR containing 20% of WDG, as fed basis). With respect to body weight and average daily gain, there were no differences between control and WDG treatments during the whole experimental period. Dry matter intake of control (9.34 kg), WDG 10% (9.21 kg) and 20% (8.86 kg) and feed conversion ratio of control (13.0), WDG 10% (13.2) and 20% (12.1) did not show differences between control and WDG treatments. Thus, the use of WDG up to 20% in TMR did not show any negative effect on the performance of Hanwoo steers.

유채대의 이단 고온 처리에 의한 알콜 발효용 당화물 생산 (Two-step High Temperature Pretreatment Process for Bioethanol Production from Rape Stems)

  • 한재건;오성호;정명훈;김승섭;서현범;정경환;장영석;김일철;이현용
    • KSBB Journal
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    • 제24권5호
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    • pp.489-494
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    • 2009
  • 우리 연구팀은, 농산부산물인 유채대의 알콜 발효용 당화물 생산 가능성을 연구하였다. 이를 위해 농산부산물인 유채대를 연속적으로 5 mL/min의 속도로 산을 이용하지 않고 증류수만을 이용해 이단 고온 처리 ($200^{\circ}C$ and 15 Mpa, $375^{\circ}C$ and 23 Mpa)하였다. 본 전처리 공정을 통한 가수수분해물의 당화물 생성은 최종적으로 자일로스와 글루코스의 경우 25.6 g/L, 5.5 g/L가 생성되었다. 이는 유채대에 존재하는 글루코스와 자일로스의 초기 양 대비 각각 18%와 59%의 전환 수율을 나타낸다. 또한 이 공정은 타 공정들에 비하여 대표발효 저해 산물인 HMF의 생성량이 0.2 ppm으로 극히 낮은 수치를 보였으며, 가수분해물의 에탄올 생산시, 글루코스의 발효를 통한 에탄올 생성 전환수율이 90% 이상으로 높은 생성율을 보였다. 따라서 본 공정을 통해 다른 농산부산물이나 해조류 전체에 응용된다면, 고 수율의 에탄올 생산용 당화물을 생산할 것으로 예상한다.